消力池水力计算

1、重庆韦韦工作室 韦韦编制2006/9/28 11:13 平平底底宽宽顶顶堰堰淹淹没没出出流流过过流流能能力力计计算算(校校核核洪洪水水) 一、输入参数 闸孔总净宽B0 = 84 m重力加速度 g= 9.81 上游水位 H上= 1301.65m上游行进流速V0=2 底板高程 H上底= 1292.5侧收缩系数=0.95 下游水位 H上= 1299.57m流量系数m=0.38 下游底高程 H下底= 1292m 二、计算过程 1、当hs/H00.9 综合流量系数 0=0.902 淹没出流过流能力 Q= 3394.634 附：侧收缩系数计算 1、单孔闸 闸孔净宽 b0=4m上游河道一半水深处的宽度 bs

2、=6m 堰流侧收缩系数 = 0.948 2、多孔闸 闸孔孔数 n=6中闸墩厚度 dz =4 m 闸孔净宽 b0=14m边闸墩厚bb=3m 中闸孔侧收缩系数 z=0.964 中闸孔侧收缩系数 z=0.958 堰流侧收缩系数 = 0.963 平平底底宽宽顶顶堰堰淹淹没没出出流流过过流流能能力力计计算算(设设计计洪洪水水) 一、输入参数 闸孔总净宽B0 = 84 m重力加速度 g= 9.81 上游水位 H上= 1300.03m上游行进流速V0=2 底板高程 H上底= 1292.5侧收缩系数=0.95 下游水位 H上= 1298.38m流量系数m=0.38 下游底高程 H下底= 1292m 二、计算过

3、程 1、当hs/H00.9 综合流量系数 0=0.908 淹没出流过流能力 Q=2506.890 附：侧收缩系数计算 1、单孔闸 闸孔净宽 b0=4m上游河道一半水深处的宽度 bs=6m 堰流侧收缩系数 = 0.948 2、多孔闸 闸孔孔数 n=6中闸墩厚度 dz =4 m 闸孔净宽 b0=14m边闸墩厚bb=3m 中闸孔侧收缩系数 z=0.964 中闸孔侧收缩系数 z=0.958 堰流侧收缩系数 = 0.963 挖挖深深式式消消力力池池池池深深计计算算1 一、输入参数 过闸流量 Q=2540m3/s重力加速度 g= 9.81 消力池首宽 b1=108m流速系数=0.95 消力池末宽 b2=1

4、08水流动能校正系数=1 上游水位 H上= 1299.65m水跃淹没系数0=1.05 底板高程 H上底= 1292.5 下游水位 H上= 1298.09m 下游底高程 H下底= 1292m 二、计算过程 试输入收缩水深 hc=2.97m 消力池池深 d=T0-H= -0.639 消力池池深 d=0*hc-hs-Z= -0.639 消力池进口处单宽流量 q1= 23.519m3/(sm) 上游水深 H= 7.150m 消力池出口处单宽流量 q2= 23.519m3/(sm) 下游水深 hs= 6.090m 上下游水位差 H= 1.560m3/s 跃前断面水流弗劳德数 Fr= 1.467 消力池底

5、板顶面算起的总势能 T0= 6.511m 跃后水深 hc= 4.853m 出池落差 Z= -0.355m0.8421.197 三、最终取消力池池深 t= 0.5 m 挖挖深深式式消消力力池池池池深深计计算算2 一、输入参数 过闸流量2540.00下游水位1298.09 闸宽108.00下游底高程1292.00 消力池末宽108.00重力加速度g9.81 上游水位1299.65流速系数0.95 底板高程1292.50水流动能校正系数1.00 二、计算过程 1、检查闸下水流衔 接状态 闸处单宽流量q23.519上游水深7.150 中间变量A31.237 收缩水深hc2.588 Fr23.254查表

6、得12.100 跃后水深hc5.434 因hc hc 故需设消力池 2、试求池深 试算淹没系数1.050 下游水深hs6.090 令d=-0.384取池深d=0.500 T=7.650 收缩水深hc2.429 Fr23.934查表得12.350 跃后水深hc5.708 消力池末端单宽流量23.519 行进流速3.924 池后落差z-0.023 3、验算淹没安全系数 淹没安全系数1.150 最终取池深d0.500 矩矩形形断断面面共共轭轭水水深深比比与与弗弗劳劳德德数数的的关关系系 Fr21Fr21Fr21Fr21Fr21Fr21 0.10.170134.62327.50519.627011.3

7、5 0.20.305144.80337.62529.707111.45 0.30.425155.00347.80539.807211.50 0.40.530165.15357.90549.907311.60 0.50.626175.35368.005510.007411.70 0.60.705185.50378.105610.057511.80 0.70.785195.70388.255710.127611.85 0.80.860205.87398.355810.307711.90 0.90.935215.95408.455910.357812.00 32.00226.17418.606010

8、.507912.05 42.37236.30428.656110.558012.14 52.70246.45438.806210.608112.20 63.00256.62448.956310.708212.30 73.27266.70459.056410.808312.40 83.52276.87469.126510.858412.46 93.75287.00479.206610.958512.57 104.00297.15489.306711.00 114.20307.30499.406811.10 124.42317.37509.506911.30 消力池池长计算 一、输入参数 消力池水

9、平投影长度 Ls=7.5m收缩水深 hc= 1.9m 水跃长度校正系数 =0.75m跃后水深 hc= 6m 二、计算过程 1、自由水跃长度Lj计算 、欧氏公式 自由水跃长度Lj=6.9(hc-hc)=28.29m 消力池长度 Lsj=Ls+Lj=28.72m 三、最终取消力池池长L= 36 m 消力池底板厚计算 一、按抗冲要求计算 1、输入参数 流量 Q=2540m3/s上游水位 H上= 1299.65m 消力池进口处宽 b1=104m下游水位 H下= 1298.09m 消力池底板计算系数 k1=0.2消力池底板高程 H底= 1290m 2、计算过程 消力池进口处单宽流量 q=24.423m3

10、/(sm) 上下游水位差 H=1.560m 消力池始端厚t=k1sqrt(q(sqrt(H)= 1.105m 消力池末端厚 t=t/2=0.552m 二、按抗浮要求计算 1、输入参数 作用在消力池底板顶面的水重W=80.9kPa消力池底板的饱合重度 b = 24 kN/m3 作用在消力池底板的扬压力 U=100.9kPa 消力池底板安全系数 k2= 1.3 作用在消力池底板的脉动压力Pm=7.5 kPa 2、计算过程 消力池始端厚 t=k2(U-WPm)/b= 1.490m 消力池末端厚 t=t/2=0.745m 三、最终取消力池底板厚 t= 2 m 海海漫漫及及冲冲刷刷深深计计算算 一、海漫

11、长度计算 1、输入参数 流量 Q=2540m3/s上游水位 H上= 1299.65 消力池末端宽 b1=104m下游水位 H下= 1298.09 海漫长度计算系数 ks=7 2、计算过程 消力池末端单宽流量 q=24.423m3/(sm) 上下游水位差 H=1.560 因为sqrt(qs(sqrt(H)=5.523=19 故海漫长底Lp=kssqrt(q(sqrt(H)= 38.662m 二、海漫末端河床冲刷深度计算 1、输入参数 流量 Q=2540m3/s海漫末端河床水深 hm=6.49 消力池末端宽 b1=104m河床土质允许不冲流速V0= 2.2 2、计算过程 海漫末端单宽流量 qm=24.423m3/(sm) 海漫末端河床冲刷深度dm=1.1qm/V0-hm5.722m 三、上游护底首端河床冲刷深度计算 1、输入参数 流量 Q=2540m3/s上游护底首端河床水深 hm=7.15 上游护底首端宽 b1 =104 m河床