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文档简介
1、一、设计依据:1、水力学2、溢洪道设计规范3、水文资料二、基本资料:第一段泄槽的角度2.2906 糙率:0.015闸孔数3闸孔宽10.00闸墩厚1.50堰顶高程929.00 m校核水位下的流量:Q=196 (m3/s)校核洪水位931.35 m设计水位下的流量:Q=102 (m3/s)设计水位930.52 m30年一遇水位下的流量:Q=87.3 (m3/s)30年一遇水位930.37 m校核水位到堰顶高差:2.35m设计水位到堰顶高差:1.52m下游水位:设计902.65 m校核904.04 m30年一遇水位902.4 m30年一遇水位到堰顶高差1.37 m三、计算内容:1、溢洪道泄流能力计算
2、:溢流堰采用驼峰堰面曲线:Hmax校核水位下的堰上水头2.35mHd堰面曲线定型设计水头(取0.75Hmax)Hd=1.76 m采用b型驼峰堰:类型上游堰高P1中圆弧半径R1上、下圆弧半径R2总长度Lb型0.600.632.3973.60流量系数的计算:P1/H0=0.2550.34流量系数的计算为:m=0.385+0.224(P1/H0)0.934m= 0.448泄流量的计算:下泄流量的计算按规范A.2.3公式进行计算:式中:2/302 HgBmQQ 流量,m3/sB 溢流堰总净宽,(m),定义:B=nb30 mb 单孔宽度,(m)10.00 mn 闸孔数目;3H0 计入行近流速水头的堰上总
3、水头,(m)2.35mg 重力加速度,(m/s2); g= 9.81m 堰流量系数;m=0.448 闸墩侧收缩系数,由下式计算得:= 0.9750 中墩形状系数,由规范表A.2.1-3查得:0= 0.45K 边墩形状系数,由规范图A.2.1-2查得:K= 0.7根据以上参数计算得:Q=208.858 m3/s2、泄槽段临界水深及临界底坡计算:临界水深及临界底坡的计算公式为:式中:校核设计 流速不均匀系数=1.051.05q 泄槽单宽流量(m3/sm)q=6.5333.400 xk 临界湿周(m)xk=36.31935.147R 水力半径(m)R=1.5081.008Ck 临界谢才系数Ck=71
4、.38866.755bk 临界水深对应水面宽(m)bk=3333由上计算得:校核设计hk=1.659hk=1.074nbHkn0) 1( 2 . 010zze32gqkhkKkbCgxki2ik=0.0020176ik= 0.00223303、泄槽段起始水深h1计算:起始计算断面定在堰下收缩断面处:断面水深计算公式为:式中:校核设计30年一遇q 起始计算断面单宽流量,m3/(s.m);q= 5.9393.0912.645H0 起始计算断面渠底以上总水头,(m);H0= 2.952.121.97 泄槽底坡坡角;=2.2906o 起始计算断面流速系数;= 0.95校核设计30年一遇假定一个初始值h
5、1(m)h1= 1.0150.5950.523计算结果如下:泄槽起始断面水深:h1= 1.0150.5950.5234、泄槽段水面线的推算:泄槽水面线根据能量方程,采用分段求和法进行计算,计算公式如下:水面曲线的推算见附表一:5、泄槽由缓变陡时抛物线的推求:)cos(2110hHgqhJihhgvgvl-+-+-)cos()cos(2122111222223/422RvnJ =21iivvv21iiRRR泄槽在(泄0+037.156)段由缓变陡,采用抛物线连接,方程为:式中:x、y以缓坡泄槽段末端为原点的抛物线横、纵坐标,m;缓坡泄槽底坡坡角,=2.2961004 H0抛物线起始断面比能,m;
6、h抛物线起始断面水深,m;v抛物线起始断面流速,m/s;流速分布不均匀系数,取= 1.0K系数,K= 1.3以设计水位来推求抛物线:h=0.446 mv=14.591 m/s所以:H0=11.308 m1/K(4H0cos2)= 0.038645976y=0.04x+0.03865x2求切点得:后接陡坡坡度为K=0.4所以y=0.4x+b求切点得:由(1)、(2)式得:x=4.657y=1.0256、挑流消能计算:挑流水舌外缘挑距按下式计算: 冲刷坑最大水垫深度计算公式为: )cos(2s incoscoss in212211211hhgvvvLgqqqqq)cos4(202HKxxtgygv
7、hH202)2(4.0 y) 1 (0773. 004. 0 xy式中:L 挑流鼻坎末端至挑流水舌外缘的距离(m);挑流水舌水面出射角,近似可取用鼻坎挑胸:= 20h1 挑流鼻坎末端法向水深(m);设计校核30年一遇h1=0.3660.6130.327h2 鼻坎坎顶至下游河床高程差h2=2.3 mv1 鼻坎坎顶水面流速,(m/s),可按鼻坎处平均流速v的1.1倍设计校核30年一遇v1= 20.42223.4519.599T 自下游水面至坑底最大水垫深度,(m);q 鼻坎末端断面单宽流量,m3/(s.m);设计校核30年一遇q=6.813.0675.820设计校核30年一遇Z 上、下游水位差,(
8、m);Z=27.8727.3127.97k 综合冲刷系数,由规范表A.4.2可得k= 1.4由上可得:设计校核30年一遇L=33.29042.70030.987T=8.38811.5697.7677、泄槽段水流掺气水深可按下式计算:根据规范A.3.2的计算公式:式中:h、hb 泄槽计算断面的水深及掺气水深,(m)4/12/1ZkqT hhvb)1 (100z+=v 不掺气情况下泄槽计算断面的流速,(m/s); 修正系数,取值为:=1.4 s/m计算可得:桩号0+003.2500+043.2500+083.2500+123.2500+163.2500+203.2500+266.979h=设计水位
9、0.5950.5170.530.5680.6280.7150.366校核水位1.0150.870.870.9151.0051.1440.61330年一遇水位0.5230.460.4730.510.5650.650.327v=设计水位5.1956.6287.2857.7288.1168.50518.565校核水位5.8527.5778.5379.2089.74910.22521.31830年一遇水位5.0586.3896.9667.3617.7218.09517.817hb=设计水位0.638270.564970.584050.629450.699360.800140.46113校核水位1.098160.962290.973981.032951.142171.307760.79595
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