底流消能水力计算书.docx

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项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、示意图:
二、基本资料:
:
《水闸设计规范》(SL265-2001)
《溢洪道设计规范》(DL/T5166-2002)
:
中国水利水电出版社《水力计算手册》(武汉水利电力学院编)
中国水利水电出版社《水闸》(陈宝华、张世儒编)
中国水利水电出版社《水工设计手册》(华东水利学院主编)
:
消力池型式:挖深式消力池
建筑物泄流型式:低堰
上游底部高程El=
下游底部高程=
消力池首端宽度b1=
消力池末端宽度b2=
水流的动能校正系数α=
泄水建筑物下游收缩断面处流速系数:
消力池出流流速系数:
水跃安全系数σ=
上游行近流速V=
消力池前段斜坡段坡比为:1:
自由水跃跃长计算系数:
水跃长度校正系数β=
消力池底板计算系数K1=
消力池底板安全系数K2=
消力池底板的饱和重度γb=
脉动压强系数:
海漫长度计算系数Ks:
河床土质允许不冲流速Vo=
水位流量的组数:1
序号
过闸流量
上游水位
下游水位
扬压力
单位
m3/s
m
m
kPa
1




三、计算过程:
:
判断水跃型式的条件:
跃后水深hc''>下游水深ht,远离式水跃
跃后水深hc''=下游水深ht,临界水跃
跃后水深hc''<下游水深ht,淹没式水跃
收缩断面水深hc的计算公式为:
hc3-Eo×hc2+α×q2/(2×g×φ2)=0
按照《水闸设计规范》矩形断面扩散渠槽自由水跃的跃后水深计算公式:
hc''=hc/2×{[1+(8×α×q2)/(g×hc3)]-1}×(b1/b2)
序号
设计流量
上游总水头
下游水深
hc
hc''
单位
m3/s
m
m
m
m
1





:
消力池出口水面落差ΔZ计算公式为:
ΔZ=α×q2/(2×g×φ2×ht2)-α×q2/(2×g×σ2×hc''2)
消力池深度d计算公式为:
d=σ×hc''-ht-ΔZ
序号
单宽流量
Eo
hc
hc''
ΔZ
d
单位
m3/s
m
m
m
m
m
1






当设计流量q=,上游水位=,下游水位=:
设计流量所对应的消力池深度为d=
:
自由水跃跃长Lj计算公式为:
Lj=×(hc''-hc)
消力池池长计算公式为:
L=Ls+β×Lj
序号
单宽流量
自由水跃跃长
消力池斜坡长
池长
单位
m3/s
m
m
m
1




当单宽流量q=,上游水位=,下游水位=:
所对应的消力池长度L=
:
,
满足抗冲要求底板厚度t的计算公式为:
t=k1×[(q×]
式中k1为底板计算系数,ΔH为上下游水位差
满足抗浮要求底板厚度t的计算公式为:
t=k2×(U-W±Pm)/γb
式中:k2为底板安全系数
U为作用在底板面的扬压力
Pm为作用在底板上的脉动压力,计算底板前半部时取“+”号,
计算底板后半部时取“-”号
γb为底板的饱和重度
序号
扬压力
水重
脉动压力
抗冲厚度
抗浮厚度
单位
kPa
kPa
kPa
m
m
1





当设计流量q=,上游水位=,下游水位=:
消力池底板首端所需最大厚度t=
末端厚度一般取首端厚度的一半为t'=t/2=<

:
海漫长度L的计算公式为:
L=Ks×(qs×)(适用于:1<(qs×)<9)
式中Ks为海漫长度计算系数,qs为消力池末端单宽流量,ΔH为上下游水位差
海漫末端河床冲刷深度dm的计算公式为:
dm=×qm/Vo-ht
式中qm为海漫末端单宽流量(m2/s),Vo为河床土质允许不冲流速
序号
上游水位
下游水位
海漫长度
冲刷深度
单位
m
m
m
m
1




经过计算,得到最大的海漫长度Lp=;
海漫末端河床形成的最大冲刷深度dm=