水闸计算书z(2)

河海大学继续教育学院涵江水利枢纽工程毕业设计计算书

拟定底板及中墩、边墩形状：闸底板采用整体式平底板，中墩形状采用河道上常用半圆形，每两孔为一整体，边墩厚1.0m，不分缝中墩厚1.2m，分缝中墩厚1.6m，中间缝宽2cm。

（3）复核过闸流量，确定闸孔尺寸 Q＝?0hsB02g?H0?hs?

＝0.977×10.4×360×2?9.81??10.76?10.4? ＝9716.5 m3/s＞9540 m3/s

（4）该泄水闸尺寸确定为：36孔，每孔净宽10m，边墩厚1.0m，不分缝中墩厚1.2m，分缝中墩厚1.6m，闸孔总净宽360m。

闸室总宽度为1.0×2+1.2×18+1.6×17+360＝410.8m

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3、消能防冲设计

消能防冲设计包括消力池，海漫及防冲槽等三部分。

3.1 消能防冲设备形式的选择

1、消能形式采用下降式消力池。

2、消力池后布置一定长度的海漫，海漫末端设置柔性防冲槽。

3.2 消能防冲设计条件的选择

消能设计条件的选择应该是对于每一种的闸门开启方式下的每一个开度进行计算，对最不利情况进行计算。

本设计采用计算工况及闸门开启方式：

本设计只对于一种工况及两种闸门开启方式来计算。 1、计算工况：

对应的上游水位▽上=19.50,▽下=14.50m. 闸门的初始开度:e0=0.5m Q=uenb√2gH0 2、闸门的开启方式:

下泄流量:经闸门开启度为e=0.5m 、e=1m和全开三种工况。 3、计算公式：

（一）求各开度下的流量： 1．孔流：e/H＜0.65 Q= uσenb√2gH0

式中：u——流量系数. σ——淹没系数. e——开度. nb——净宽. H0——堰顶全水头.

ht＞hc″(淹没出流)。 ht＜hc″(自由出流) σ′=1。

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2.堰流: e/H＜0.65 Q=εmσnb√2gH3/20

式中: ε——侧面收缩系数. m——无侧面收缩的流量系数. σ——淹没系数. nb——净宽. H0——流速水头.

ht＜0.8H（自由出流） ht≥0.8H(淹没出流) （二）单宽流量q: 1.入池流量q: q=Q/B孔 2．出池流量q′:

q′=Q/B河宽

（三）求跃前跃后水深： 1.跃前水深：

hc=ε′e

式中：ε′——垂直收缩系数. e——开度. 2.跃后水深：

hc″=hc√1+8aq2/gh3c-1/2 式中：q——入池流量 hc——跃前水深 (四)临界水深hk: h2k=3√q/g (五)求下游水深ht:

①先求出流量模数：k0=Q/√i ②再求出B河2.67/nk0.推出ht. (六)自由水跃Lj: Lj=6.9(hc″-hc)

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(七)护坦厚t: t=k√q√△H

式中:k——经验系数，取0.175---0.20.(中小型取小值). q——入池单宽流量. √△H——上、下游水位差. 3.2.5计算方法和步骤

（1）设计条件如下表所列

计算情况e/H出流状态BQ=εmσnb√2gH03/2下泄（m3/s）11自由出流3606.52581.72220.076923孔流3606.5 （2）下泄流量计算表（自由出流）30.153846孔流 3606.5计算情况e/H出流状态BQ=εmσnb√2gH03/2下泄流量（m3/s）11自由出流3606.52581.72220.076923孔流3606.530.153846孔流3606.5

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（3）下泄流量计算表（孔口出流）

计算情况123e/H10.0769230.153846出流状态自由出流孔流孔流B360360360开度0.51u0.4660.557下泄流量（m3/s）0841.57072011.824 表中下泄流量

当为自由出流时

Q=εmσnb√2gH03/2

当为孔口出流时

Q＝?1eB (2gH)1/2 (M3/s)

?1=εψ（1-εe/H0）0.5

（4）下泄流量所对应的水深计算表 计算 情况 1 2 3 e/H 1 0.076923 0.153846 出流状态 自由出流 孔流 孔流 B 360 360 360 开度 0.5 1 u 0.586154 0.572308 下泄流量( m3/s) 2524.4 841.6 2011.8 对应下游水深 6.03 3.7 5.2 3.3 消力池深度的计算

假定消力池为矩形断面，消力池进口宽度为410.8m，出口宽度为410.8m，；则计算过程见下表：

Q 2581 841 2011.8 hc 1.7

B 410.8 410.8 410.8 hc” 0 q 6.28 2.05 4.90 Hs’ 6.08 上游水位 水闸底板高程 19.5 19.5 19.5 d 0 13 13 13 v 1.11 0.36 0.86 TO 3.41 4.06 3.56 7

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