三、水力计算
1.建筑物的布置方案,连接方式,堰型。 2.节制闸部分:
A.验算分水位时:
干渠水位: 上游
干渠水位: 下游
计算常数项
(n*Q/i^1/2)^0.6 12.16335 Q 35 n 0.025 i 0.000185 m 1.5 b 15
2*((1+m^2)^1/2) 3.605551 m 1.5
代入水深h
迭代次数
0
0 2.395513 1 2.318117 2 2.321628 3 2.321469 4 2.321476 5
计算常数项
(n*Q/i^1/2)^0.6 9.081258 Q 25 n 0.025 i 0.00025 m 1.5 b 15
2*((1+m^2)^1/2) 3.60551 m 1.5
计算水深2.395513 2.318117 2.321628 2.321469 2.321476 2.321476
代入水深h
0
1.78851 1.750472 1.751638 1.751602 1.751604 1.751603 迭代次数
0 1 2 3 4 5 6
计算水深 1.78851 1.750472 1.751638 1.751602 1.751604 1.751603 1.751603
干渠水位下游:流量为35 m3
/s 时
迭代次Q=35 数
ht
n=0.025 0
0 2.188608 i=0.00025 2.188608 1 2.126393 b=15 2.126393 2 2.128901 m=1.5 2.128901 3 2.1288
2.1288
4
2.128804
支渠水位:计算常数项
(n*Q/i^1/2)^0.6 5.240612 Q 10 n 0.025 i 0.00025 m 1.5 b 6
2*((1+m^2)^1/2) 3.605551 m 1.5
代入水深h 迭代次数
0 0 1.78851 1 1.6549 2 1.667468 3 1.666287 4
干渠上游水深2.32m,干渠下游水深1.75m,支渠水深1.67m
计算水深 1.78851 1.6549 1.667468 1.666287 1.666398
干渠闸前水位高程:H干=908.2+2.32=910.52m 支渠闸前水位高程:H支=908.8+1.67=910.47 H干- H支=0.05<5%的支渠水深
保证支渠正常引水,以有必要设计节制闸。 平板闸。
B. 确定单宽流量, q闸≤1.6 q渠 q渠 = 35/15= 2.3
q闸≤1.6*2.3=3.68 m3 /s 则B≥35/3.68=9.5m 拟定B=12m
取 m = 0.385 (查表8-9 水力学 P248),σ
s
=1
hs=1.75=下游干渠水深 查表得σs=1
v0?Q035??0.82A042.8736
对于多孔宽顶堰流的侧收缩系数取边孔和中孔的加权平均值
???1-3?0.2?P1H?4b?b? ?1-??0.98 B?B?????1-3?0.2?P1H?4b?b? ?1-??0.99 B?B???????n-1????n?0.99
?——为闸墩头部及堰顶头部的形状系数,当闸墩头部为弧形、堰顶头
部为直角形或圆形时?=0.10 。
b—— 为堰顶溢流净宽 B——为上游河渠宽度
n——为堰顶闸孔孔数,这里为3 ??——为边孔的侧收缩系数
???——为中孔的侧收缩系数
则Q=mε1σs B√(2g)H0
3/2
=81 m3 /s ≥35 m3 /s
m——流量系数 ε1 ——侧收缩系数
σs——淹没系数 B——闸净宽
H0——堰上全水头,H0=H+α0v02/2g=2.32+0.034=2.354
故 取闸总净宽12m。 所以单宽流量q=Q/B=2.92
则设计为3孔,单孔净宽b0=4m,
边墩厚d= 0.8 m, 中墩厚dz= 1 m 闸孔总宽度为:B0?3?4?1?2?0.8?2?15.6m
C. 分水时闸前水位
3. 分水闸部分 (进水闸)
A. 确定闸孔尺寸——b
闸前堰上水深:
H?2.32-0.6?1.72m,
闸后水深:
hs?1.67m
过水断面:A?14.203m2 上游行近流速:v0?Q10??0.704m/s A14.2032?v01.0?0.7042行近水头:H0?H??1.72??1.745m
2g2?9.8hs1.67??0, 95 6?0.8 不属淹没出流。查表得σ=0.643 H01.745由《水闸设计规范》SL265—2001查得当时 P/H = 0.349,查表得m?0.363,
??1-3?0.2?P1H?4b?b? ?1-??1 B?B?
由公式B0?
取净宽为4m,
则设计为1孔,边墩厚d= 1m 则单宽流量q?Q10??2.5m3/s, B04Q10??3.99m 3/23/2??m2gH00.643?0.99?0.363?2?9.8?1.745B0?4?1?2?6m
由地质资料知闸地基处为隔壁砂砾石, 故满足要求
渠道宽 m,闸室总宽度应与渠道宽度相适应,两者的比值为34/50=0.68大于
0.6~0.75,符合要求。
B.闸前所需要的水头——H
C. 校核闸下游的冲刷流速,考虑消能措施。
4. 配合计算部分
A 节制闸工作时的开启高度,出流情况(各种闸门开启方法,公式的选择,系