箱涵淹没压力流和无压流水力计算程序_第1页
箱涵淹没压力流和无压流水力计算程序_第2页
箱涵淹没压力流和无压流水力计算程序_第3页
箱涵淹没压力流和无压流水力计算程序_第4页
箱涵淹没压力流和无压流水力计算程序_第5页
已阅读5页,还剩40页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

无压流涵洞计算洞宽B,,,,公式来源:《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》(SL482-2011),,,

"适用条件:H<1.2D,h<D(H为进口水深,D为涵洞高,h为出口水深,单位:m)",,适应计算,,,,,

一、涵洞断面宽度计算,值,备注,,,,,

1.基本资料:,,,例题,,,,

设计流量Q(m3/s),2.78,黄色底纹标记为需要手动输入部分,3.45/3.48,,,,

涵洞净高D(m),2,净高不宜小于1.8m,4,,,,

涵洞长度L(m),40,涵洞长度,30/100,,,,

涵洞纵坡i,0.0005,纵坡不宜大于5%,0.002,,,,

涵洞糙率系数n,0.014,涵洞糙率,0.014,,,,

进口断面水深H(m),1.61,进口断面水深应大于出口断面水深,4.05,,,,

进口断面行近流速V(m/s),1,,0.7,,,,

出口水深h(m),1.42,出口水深应小于进口断面水深,3.5,,,,

动能修正系数α,1.05,可采用1.05,1.05,,,,

流量系数m,0.36,可采用0.36,0.36,,,,

侧收缩系数ε,0.95,可近似取0.95,0.95,,,,

重力加速度g,9.81,g=9.81,9.81,,,,

2.涵洞宽度计算,,,,,,,

1)流态判别,,,,,,,

"H<1.2D,h<D,满足无压流涵洞要求",,,,,,,

"长洞与短洞判别:(L<8H,短洞;L≥8H,长洞)",,,,,,,

长洞,,,,,,,

2)短洞过流能力计算:,,不适应短洞计算公式计算,,,,,

包括行近流速水头在内的进口水深H0=H+a*V^2/(2g),,,4.08,,,,

hs=h-i*L,,,3.44,,,,

σ=2.31*hs/H0*(1-hs/H0)^0.4,,,0.928,,,,

B=Q/σ*ε*m*(2g)^0.5*H0^(3/2),,,3.45,,,,

3)长洞过流能力计算,,适应L≥8H长洞计算公式计算,,,,,

假定涵洞的宽度B,1.5,计算方法:,1.498333552,,,,

包括行近流速水头在内的进口水深H0=H+a*V^2/(2g),1.664,1.假定长洞的洞宽B,4.08,,,,

(1)计算涵洞正常水深h0,,2.计算涵洞正常水深h0,,,,,

假定正常水深h0,1.777,用单变量求解法:,3.296,,,,

断面积W0=B*h0,2.666,目标单元格为流量差Q-Q0,目标单元格值为0,,,,,

湿周X0=B+2*h0,5.055,可变单元格为正常水深h0,,,,,

水力半径R0=W0/X0,0.527,3.假定进口水深hs,,,,,

谢才系数C0=(1/n)*R0^(1/6),64.20,用单变量求解法计算:,,无压涵洞的净空要求:,,,

设计流量Q0=W0*C0*(i*R)^(1/2),2.780,目标单元格为进、出口能量差E1-E2,,1.净空面积不小于洞身横断面面积的10%~30%。,,,

流量差dQ=Q-Q0,0.000,目标单元格值为0,,2.净空高度概根据涵洞断面型式及洞身高度确定,见下表,并应不小于0.4m。,,,

(2)计算涵洞的临界水深hk=(a*q^2/g)^(1/3),0.72,可变单元格为洞进口水深hs,,进口净高(m),断面型式,,

(3)确定出口断面控制水深h,1.42,4.根据计算的洞宽重新输入假定洞宽B=(B+B1)/2,,,圆涵,拱涵,矩形涵洞

(4)用能量方程试算上游水深hs,,"5.重复试算h0和hs,直到洞宽差为0",,≤3,≥D/4,≥D/4,≥D/6

假定洞进口内水深hs(m),0.470,,3.463,>3,≥0.75m,≥0.75m,≥0.5m

洞进口内过水断面积W1=B*hs,0.705,1.5*0.47,,满足检修要求的涵洞最小断面应为:,,,

洞进口断面湿周X1=B+2*hs,2.440,1.5+2*0.47,,净宽:1.5m,净高1.8m.,,,

洞进口断面水力半径R1=W1/X1,0.289,0.705/2.44,,,,,

洞进口断面谢才系数C1=(1/n)*R1^(1/6),58.077,0.289^(1/6)/0.014,,,,,

洞进口断面流速V1=Q/W1,3.943,2.78/0.705,,,,,

进口断面能量E1=hs+a.V1^2/(2g)+i*L,1.322,0.47+1.05*3.943^2/(2*9.81)+0.0005*40,,,,,

出口内过水断面积W2=B*h,2.13,1.5*1.42,,,,,

出口断面湿周X2=B+2*h,4.34,1.5+2*1.42,,,,,

出口断面水力半径R2=W2/X2,0.491,2.13/4.34,,,,,

出口断面谢才系数C2=(1/n)*R2^(1/6),63.439,0.491^(1/6)/0.014,,,,,

出口断面流速V2=Q/W2,1.305,2.78/2.13,,,,,

平均水力半径Rp=(R1+R2)/2,0.390,(0.289+0.491)/2,,,,,

平均谢才系数Cp=(C1+C2)/2,60.758,(58.077+63.439)/2,,,,,

平均流速Vp=(V1+V2)/2,2.624,(3.943+1.305)/2,,,,,

水面平均比降Jp=Vp^2/(Cp^2*Rp),0.005,2.624^2/(60.758^2*0.39),,,,,

出口断面能量E2=h+a.V2^2/(2g)+Jp*L,1.703,1.42+1.05*1.305^2/(2*9.81)+0.00479*40,,,,,

进出口断面能量差E1-E2,-0.380,1.322-1.703,,,,,

淹没系数:σ=2.31*hs/H0*(1-hs/H0)^0.4,0.571,2.31*0.47/1.664*(1-0.47/1.664)^0.4,0.921,,,,

计算洞宽:B1=Q/σ*ε*m*(2g)^0.5*H0^(3/2),1.497,2.78/(0.571*0.95*0.36*(2*9.81)^0.5*1.664^(3/2)),,,,,

计算宽度差:DB=B-B1,-0.003,1.497-1.5,,,,,

计算流量:Q=σ*ε*m*B*(2g)^0.5*H0^(3/2),2.79,0.571*0.95*0.36*1.5*(2*9.81)^0.5*1.664^3/2,,,,,

,,,,,,,,

二、消力池计算,,,,,,,

1.基本资料,,,,,,,

消力池进口宽度B1(m),1.8,,,,,,

消力池出口宽度B2(m),6.05,,,,,,

出口洞底至下游渠底的跌差P(m),0,,,,,,

下游渠道水深hs(m),1,,,,,,

斜坡段坡度1:m,4,,,,,,

动能修正系数α,1.05,,,,,,

流速系数φ,0.95,,,,,,

水跃淹没系数σ0,1.05,,,,,,

水跃长度校正系数β,0.75,,,,,,

消力池进口单宽流量q1=Q/B1,1.544,2.78/1.8,,,,,

消力池出口单宽流量q2=Q/B2,0.459504132,2.78/6.05,,,,,

2.消力池计算:,,,,,,,

1)判别是否需要修建消力池,,,,,,,

"T0=max(h,hk)+a.V^2/(2.g)+P",1.511,1.42+1.05*1.305^2/(2*9.81)+0),,,,,

假定收缩水深hc1(m),0.666,,,,,,

hc^3-T0.hc^2+a.q1^2/(2g.φ^2)=0,-0.240,0.666^3-1.511*0.666^2+1*1.544^2/(2*9.81*0.95^2),,,,,

hc2=hc1/2*((1+8a.q^2/(g.hc1^3))^0.5-1),0.584,0.666/2*((1+8*1*1.544^2/(9.81*0.666^3))^0.5-1),,,,,

hc2≤hs,不需设消力池,,,,,,

2)计算消力池池深d(m),,,,,,,

假定消力池池深d=,0.6,,,,,,

上游断面比能为:E=T0+d,2.111,1.511+0.6,,,,,

假定收缩水深hc1(m),0.569,,,,,,

hc1^3-T0.hc1^2+a.q1^2/(2g.φ^2)=0,-0.36,0.569^3-2.111*0.569^2+1*1.544^2/(2*9.81*0.95^2),,,,,

hc2=hc1/2*((1+8a.q1^2/(g.hc1^3))^0.5-1)(B1/B2)^0.25,0.504,0.569/2*((1+8*1*1.544^2/(9.81*0.569^3))^0.5-1)*(1.8/6.05)^0.25,,,,,

△Z=a.q2^2/(2g.φ^2.hs^2)-a.q2^2/(2g.hc2^2),-0.030,1*0.459504132231405^2/(2*9.81*0.95^2*1^2)-1*0.459504132231405^2/(2*9.81*0.504^2),,,,,

d1=σ0.hc2-hs-△Z,-0.440,1.05*0.504-1--0.03,,,,,

池深差:d1-d,-1.040,,,,,,

3)消力池长度计算:,,,,,,,

水跃长度Lj=6.9×(hc2-hc1),-0.45,6.9*(0.504-0.569),,,,,

斜坡段长度Ls=m×(P+d),2.4,4*(0+0.6),,,,,

消力池长度:Lsj=Ls+β.Lj,2.06,2.4+0.75*-0.447,,,,,

三、消力池底板厚度计算,,参照SL265-2011《水闸设计规范》,,,,,

1.基本资料,,,,,,,

消力池进口处的单宽流量q(m3/s.m),1.544,,,,,,

上游总水头H0(m),2.111,,,,,,

消力池底板计算系数k1(可采用0.15~0.20),0.15,,,,,,

消力池底板安全系数k2(可采用1.1~1.3),1.2,,,,,,

消力池底板的饱和重度γb(kN/m3),24,,,,,,

消力池跃前收缩水深hc1(m),0.569,,,,,,

消力池跃后水深hc2(m),0.504,,,,,,

消力池跃前收缩断面流速Vc(m/s),2.714,1.544/0.569,,,,,

2.按抗冲要求计算消力池底板厚度t(m),,,,,,,

,0.225,0.15*(1.544*(2.111)^0.5)^0.5,,,,,

取消力池的底板厚度(等厚)为:t=,0.5,,,,,,

3.按抗浮要求验算,,,,,,,

消力池底板顶面的水重(水深为跃后水深):W=γ.hc2,5.04,10*0.504,,,,,

消力池底板上的脉动压力(跃前收缩断面流速水头的5%)Pm=0.05γ.Vc^2/(2g),0.19,0.05*10*2.714^2/(2*9.81),,,,,

消力池底板底面的扬压力:U=γ(hc2+t),10.04,10*(0.504+0.5),,,,,

消力池底板安全系数:,2.31,24*0.5/(10.043-5.043+0.188),,,,,

"抗浮安全系数k2大于1.1~1.3,安全",,,,,,,

,,,,,,,,

四、海漫长度计算,,,,,,,

基本资料,,,,,,,

消力池末端单宽流量qs=Q/B2,0.460,,,,,,

上游总水头T0(m),2.111,,,,,,

海漫长度计算系数ks,7,粉砂、细砂13~14;中砂粗砂、粉质壤土11~12;粉质黏土9~10;坚硬黏土7~8,,,,,

当满足:,0.817099932,(0.459504132231405*(2.111)^0.5)^0.5,,,,,

海漫长度:,5.72,7*0.817,,,,,

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论