进口段设置有压短管的无压泄流隧洞水力计算.xls
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1、进口段设置有压短管的无压泄流隧洞水力计算1 基本资料1.1 水位资料校核标准水库水位(P=0.1%): 673.850m相应下游水位(P=0.1%): 620.150m设计标准水库水位(P=2.0%): 670.530m相应下游水位(P=2.0%): 616.840m消能防冲标准水库水位(P=3.33%): 670.270m相应下游水位(P=3.33%): 616.180m1.2 有压短管及隧洞尺寸资料闸孔高度a: 7.000m闸孔(收缩断面处)底宽B: 7.000m进口段AC长度lAC: 8.400m进口段平均面积AC: 82.320m闸槽段长度lCE: 3.000m闸槽段面积CE: 70.
2、560m压板段长度lEF: 8.000m压板段平均面积EF: 59.780m压板段坡度m: 5.00短管垂直收缩系数: 0.914弧形闸门支铰高度c: 8.400m弧形闸门半径R: 12.800m有压短管出口的闸孔底板高程1: 640.000m隧洞底宽(圆拱直墙型)B1: 7.000m隧洞出口底板高程3: 610.000m“龙抬头”段末端底板高程2: 612.809m1.2 有压短管局损系数喇叭形进口1: 0.1平板门门槽2: 0.1弧形闸门3: 02 泄流能力计算有压短管的泄流能力按闸孔自由出流的公式计算(条件是下游水位不影响隧洞的泄流能力):式中: H由有压短管出口的闸孔底板高程算起的上游
3、水库水深(m);e闸孔开启高度(m);i自进口上游渐变流断面至有压短管出流后的收缩断面之间的任一局损系数;c收缩断面面积,c=Be;li隧洞某一段的长度,与之相应的断面面积、水力半径和谢才系数为i、Ri、Ci;eHgBeQ222221iciiiiciRCgl流量系数计算表(闸门全开)12345678910111213管段ciiliRi进口段AC44.78682.320.5440.10.02968.42.4582.9340.00980.00290.9140.879闸门段CE70.560.6350.10.040332.180.830.00430.0017压板段EF59.780.7490081.92
4、579.6670.01280.0072合计0.069919.40.0118泄流能力Q计算表(闸门全开)123456789计算工况上游水库水位闸孔底板高程HBe垂直收缩系数流量Q(m/s)校核洪水标准673.8564033.850.879770.9141000设计洪水标准670.5364030.530.879770.914937消能防冲标准670.2764030.270.879770.914932ic2ici6/11iiRnC iiiRCgl22222iciiiRCgl3 洞内水面线计算3.1 闸孔收缩断面水深hc计算公式:闸孔收缩断面水深计算hc表(闸门全开)计算工况垂直收缩系数闸门开启高度e
5、收缩水深hc校核标准0.91476.398设计标准0.91476.398消能防冲标准0.91476.3983.2 “龙抬头”末端(反弧)断面水深h1(即下平洞段的起始断面水深)计算公式:(按闸孔收缩断面推算)式中: 流速系数;q1“龙抬头”末端断面单宽流量;H闸孔收缩断面与计算断面之间底板高程差;hc闸孔收缩断面水深;vc闸孔收缩断面流速;“龙抬头”末端断面水深计算h1表计算工况QB1q1BhcvcH假设h1计算h1校核标准10007142.85776.39822.32827.1914.60314.6031设计标准9377133.85776.39820.92227.1914.43424.434
6、2消能防冲9327133.14376.39820.8127.1914.42014.42013.3 下平段隧洞洞内水面线型式判断(1)洞内正常水深h0计算公式:下平洞段正常水深计算h0表计算工况QB1假设h0面积A0湿周X0R0C0底坡i计算的Q校核标准1000711.28679.00229.5722.67284.1420.008471000.025设计标准937710.67174.69728.3422.63683.9520.00847937.019消能防冲932710.62274.35428.2442.63383.9360.00847932.008ehc21112ccvhhHgqhRiACQ
7、(2)洞内临界水深hk下平洞段临界水深计算hk表计算工况QB1q1临界hk正常h0h1校核标准10007142.85712.76611.2864.6031设计标准9377133.85712.22410.6714.4342消能防冲9327133.14312.1810.6224.4201由于h1h0hk,故洞内水面线型式为c2型壅水曲线。3.4 下平段隧洞其他断面水深校核情况洞内水面曲线计算表断面位置hB1AXRnCQvJEsiEsSShb起始断面4.60314.60317 732.22232.22216.20616.2061.988281.988280.0140.01480.097480.097
8、41000100031.034731.03470.075510.0755153.693453.69340 01.21.26.3176.3174.6131732.29216.2261.990140.01480.1098100030.96740.0750953.49080.07530.00847-0.06683-0.20263.0323.0321.26.3274.6231732.36216.2461.9920.01480.1223100030.90040.0746753.28950.074880.00847-0.06641-0.20133.0316.0631.26.3374.6331732.432
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