水力学综合计算说明书(6)

总挑距Ｌ＝Ｌ０＋Ｌ１ 冲刷坑后坡i?T L当i?ic时，就认为冲刷坑不会危及建筑物安全。

ic为许可的冲刷坑最大后坡，规范提出ic?1/2.5~1/5

挑流消能结构水力基本计算 s1=54.97-30.20=24.77(m) a=30.20-25.00=5.2(m) Z=54.97-49.00=25.57(m) αsin18=0.309 sin36=0.5878 cos18°=0.9511 流能比 K?。 。

q17.22??0.04462 1.51.5gS19.8?24.770.05530.055?1??0.904352 K0.50.044620.5流速系数 ?1?31?入水角β cos???12S1?12S1?z?S1cos?

0.9043522?24.77 ??0.9511?0.93286 20.904352?24.77?25.57?24.77 β=21.12° tanβ=0.3867 （1）空中挑距

?a- L0??s1sin2??1?1?2ht2?1s1sin???21?? ????25.20-4.40 =0.904352?24.77?0.5878 ??1?1?22?0.904352?24.77?0.309?? =36.065（m） （2）冲刷坑深度

因基岩软弱破碎、裂痕发育，故冲刷系数取Ks=1.6

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0.50.25?25.57-4.40?10.53(m) TS=Ksq0.5z0.25-ht=1.6?17.22

(3)水下挑距的计算

L1?T?httan??10.53?4.40?38.662(m)

0.38617 (4)总挑距

L?L0?L1?36.065?10.53?49.595(m)

冲刷坑后坡 i?身安全，需重新设计。

考虑到冲刷后坡大于0.2，所以我觉得应该增大挑射角，让空中的挑距L0越大，因此我觉得把挑射角增大到220，保证冲刷后坡小于0.2，才可以保证坝身的安全。

T10.53??0.21>0.2，所以危及坝 L49.595

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任务4.计算输水涵管在不同水位下的过流量。

计算原理（四）

（一）方法：分叉管路从主管起点至任一分叉管道的终点都可视为一条串联管道，所以分叉管道的水力计算按串联管道进行。考虑最不利情况，将输水涵管主管与最长灌溉支管长80米串联，最长灌溉支管面积A等于发电支管与灌溉支管这两条支管面积之和（即A1?A2=A），然后再由面积A算出其直径d。由于管道局部变化地方全在输水涵管主管段，故将局部水头损失全考虑在主管段，然后将各管段沿程水损与主管段局部水头损失叠加起来，灌溉支管出口处受到下游水位（30.4m）影响，按串联管恒定淹没出流流量公式可计算在不同水位下的过流量。水位计算范围:35m～57.31m（n=0.012）。

（二）所用公式（参考《水力计算手册》和教材）

流量公式：Q??cA2gz0

式中z0——上下游水位差，z0=z（忽略?0）（m）

A——出口断面面积。（m2）

其中?i—?c?1??iliA2A(i)???i()2diAiAi

其中?i——第i段管道沿程阻力系数。?i=

8g ,C同前。 C2li、di——第i段管道的长度和直径

由图可知主管的长度L=147m且d=1.5m，支管L1=80m，d1=1m，所以得： 发电支管截面面积

AA1??d20.81m2） ?3.1?4?0.50（24442灌溉支管截面面积

2??d12（?3.1?4?0.785m2）

4422总面积 A?A1?A2?0.50?m2） 204.78?51.28（74直径 d=输水涵管主管

A,?d,2d,21.5????0.375m） 水力半径 R1?（X4?d,444A??4?1.2874?1.281(m）

3.14 28

谢才系数

C1?11/611/6??0.375?70.76 6R1n0.012 沿程损失 ?1?

支管计算方法同上

8g8?9.8??0.01 57C1270.7266A,?d2d21.281 R2?????0.320(m2）5

X4?d44

C2?111/61/6??0.32025?68.929m） （Rn20.012 ?2?以上游水位35m为例，得

8g8?9.8??0.01 6522C268.929?30.5?00.4?00.2?50.2?00.1?02.14 ??0.69 3 ?c?1??iliA2A()???i()2diAiAi

=

11471.2812801.28120.0157??（）?0.0165??（）?2.1431.51.28110.785?0.3728

Q??cA2gz0

=0.3728?1.2874?2?9.8?4.6 =4.5572（m3/s)

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其输水涵管流量与水位的关系表如表4--4：

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