（夹砂玻璃钢管）倒虹管设计计算书.xls

（夹夹砂砂玻玻璃璃钢钢管管）倒倒虹虹管管设设计计计计算算 1 1、目目 的的：布置倒虹管，确定断面尺寸，以确保结构安全和稳定。 2 2、设设计计规规范范及及参参考考书书：灌溉与排水工程设计规范（gb50288-99） 倒虹吸管（灌区水工建筑物丛书 第二版） 水利水电工程进水口设计规范（sl285-2003） 3 3、基基本本资资料料 项目单位设计流量加大流量最小流量项目单位设计流量加大流量最小流量 上游渠道流量m3/s2.5683.211.0272下游渠道流量m3/s2.5683.211.027 上游渠道水深m1.3991.6080.778下游渠道水深m1.3991.6080.778 渠道底板高程m927.301927.301927.301渠道底板高程m925.129925.129925.129 渠道顶部高程m929.301929.301929.301渠道顶部高程m927.130927.130927.130 渠道底宽bm1.51.51.5渠道底宽bm1.51.51.5 边坡系数m0.30.30.3边坡系数m0.30.30.3 渠道底坡i0.00040.00040.0004渠道底坡i0.00040.00040.0004 渠道糙率n0.0150.0150.015渠道糙率n0.0150.0150.015 流速vm/s0.9561.0070.762流速vm/s0.9561.0070.762 4 4、设设计计计计算算输输入入数数据据 本倒虹管采用夹砂玻璃钢管，单管布置。 初选管径 d=1.4m 倒虹管长度 l=1400m 管道糙率 n=0.0084 设计流量 q=2.568m3/s 加大流量 q=3.21m3/s最小流量q=1.0272m3/s 5 5、断断面面- -经经济济流流速速计计算算 根据初选的管径，计算管内流速，控制在经济流速1.52.5m/s范围内。 断面面积 a=1.539m2 设计流量流速v=1.668m/s经济流速范围内 加大流量流速v=2.085m/s经济流速范围内 最小流量流速v=0.667m/s 6 6、倒倒虹虹管管进进口口最最小小淹淹没没深深度度计计算算 根据水利水电工程进水口设计规范（sl285-2003）附b.2.1的b.2.1公式： c对称水流取0.55流速v管径d 设计流量时s=cvd1/2=0.551.6681.4=1.086m 加大流量时s=cvd1/2=0.552.0851.4=1.357m 最小流量0.550.6671.6=0.464m 7 7、水水头头损损失失计计算算 根据水力学计算手册(第二版)，采用以下公式计算水头损失。 沿程水头损失公式：局部水头损失公式：曼宁公式： 7.17.1设设计计流流量量工工况况 部位q(m3/s)nl(m)d(m)a(m2)r(m)cv(m/s)hf(m)hj(m)hf+j(m)备注 进口2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.100.0140.014圆角 进口闸门槽2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.200.0280.028 进口拦污栅2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.09100.0130.013 直管段2.5680.008414001.41.5390.3599.9381.66801.11501.115 水平弯段共4处2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.40000.0570.057r=2d弯头 竖直弯段共9处2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.65400.0930.093r=2d弯头 出口2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.61100.0870.087 进人孔2个2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.100.0140.014 排水阀2个2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.200.0280.028 排气阀1个2.5680.008401.41.5390.3599.9381.6680.100.0140.014 合计2.4561.463 7.27.2加加大大流流量量工工况况 部位q(m3/s)nl(m)d(m)a(m2)r(m)cv(m/s)hf(m)hj(m)hf+j(m)备注 进口3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.10000.0220.022圆角 进口闸门槽3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.20000.0440.044 进口拦污栅3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.09100.0200.020 直管段3.210.008414001.41.5390.3599.9382.0850.0001.74101.741 水平弯段共4处3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.40000.0890.089r=2d弯头 竖直弯段共9处3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.65400.1450.145r=2d弯头 出口3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.61100.1350.135 进人孔2个3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.10000.0220.022 排水阀2个3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.20000.0440.044 排气阀1个3.210.008401.41.5390.3599.9382.0850.10000.0220.022 合计2.4562.286 7.37.3最最小小流流量量工工况况 部位q(m3/s)nl(m)d(m)a(m2)r(m)cv(m/s)hf(m)hj(m)hf+j(m)备注 进口1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.100.0020.002圆角 进口闸门槽1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.200.0050.005 进口拦污栅1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.100.0020.002 直管段1.02720.008414001.41.5390.3599.9380.6670.00.17800.178 水平弯段共4处1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.40000.0090.009r=2d弯头 rc lv rca lq hf 2 2 22 2 = g v hj 2 2 x= 6/1 1 r n c = 竖直弯段共9处1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.65400.0150.015r=2d弯头 出口1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.61100.0140.014 进人孔2个1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.100.0020.002 排水阀2个1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.200.0050.005 排气阀1个1.02720.008401.41.5390.3599.9380.6670.100.0020.002 合计2.4560.234 7.47.4、弯弯段段的的计计算算 项目123456789合计备注 水平弯段共5处 角度29.54744.8316.21613.77938.524142.896 0.0830.1030.0620.0570.0950.400 竖直弯段共16处 角度22.51551555555 0.0730.0590.0340.0590.0340.0340.0340.0340.034 角度55555511.25123.750 0.0340.0340.0340.0340.0340.0340.0510.654 r=2d弯头1=0.131+0.1632(d/r)3.5(/90)0.5(弯管d/r值=0.5，转角) 8、计计算算进进出出口口高高程程 进口渠底高程927.301m 进口渠顶高程929.301m取929.301 进口水面高程928.699m 出口水面高程927.130m (设计流量） 出口渠底高程925.129 m (正常情况） 出口渠顶高程 927.130 m (正常情况）取927.130 9、核核算算流流量量 流速系数=1/(l/db+i)1/2=0.311 倒虹管p40 正常情况下，流量q=（2gz）1/2=2.568m3/s； 加大流量情况下,流量q=（2gz）1/2=3.210m3/s； 最小流量流量q=（2gz）1/2=1.027m3/s； 故故，拟拟定定管管道道方方案案满满足足设设计计流流量量，以以及及加加大大流流量量下下过过流流要要求求。 10、淹淹没没水水深深复复核核 下游渠道底板高程925.129m 下游最小流量水深0.778m 倒虹管通过最小流量水头损失0.234m 最小流量淹没水深（计算）0.464m 初定倒虹管进口管口上边缘高程（计算）925.677m 确定倒虹管进口管口上边缘高程925.628m 最小流量淹没水深0.513m0.464m 设计流量淹没水深2.363m1.086m 加大流量淹没水深3.395m1.357m 则则满满足足淹淹没没水水深深的的要要求求。 1111、加加大大流流量量，壅壅高高复复核核 1、出口水面高程926.737 2、水头损失2.286 3、进口水面高程929.023 4、渠顶高程929.273实际渠顶高程 929.301 11、进进出出口口渐渐变变段段布布置置计计算算 为了使进入或流出倒虹吸管的水流平顺，减少水头损失，在倒虹管与渠道连接处常设置渐变的进出口段。 其长度按经验公式确定，对于一般的中小型倒虹管，采用以下经验公式： l=c1h渠c1取46，进口取小值，出口取大值。 即l=5.598.39m 12、进进口口沉沉砂砂池池断断面面尺尺寸寸确确定定： p55页 沉沙池渐变段 1、