《溢洪道设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《溢洪道设计（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录前言.1第一章 水力学课程设计基本资料第一节 绪论.2第二节 溢洪道的基本资料.2第三节 泄洪洞的基本资料.3第二章 溢洪道的水力计算第一节 确定引水渠断面.4第二节 确定控制段垂直水流方向的宽度.5第三节 校核渐变段长度是否满足要求.9第四节 计算溢洪道水面曲线.9第五节 拟定挑坎形状和尺寸及其校核.13第三章 泄洪洞的水力计算第一节 验算泄洪洞是否满足泄洪要求.15第二节 判别泄洪洞下游水流衔接形式、设计消力池尺 寸.17附录 溢洪道布置示意图.20 泄洪洞布置示意图.21 溢洪道水面曲线简图.22总结.23前言水力学是一门专业技术基础课。是高等职业技术教育水利类各专业的支撑性课程，为
2、了使学生掌握水力学。学好水力学，本书主要编写了段村水利枢纽的设计计算过程，该过程点概了水利类各专业需要的基本知识。根据各主业的需要，可适当调整。水力学试验在水力学学科中占有重要的地位。为提高实践技能，本书介绍了段村水利枢纽 的基本试验过程。通过该过程的练习，使学生能理论联系实际，掌握水力学试验的方法和步骤。水力学试验也是水力学课程考核的重要内容，应引起重视。本书把计算和试验结合在一起，能使同学对水力学有个更新的认识。本次设计与计算是水工0708班邓亮亮经过一个星期的努力完成的。在此期间得到了田老师的大力指导和帮助，在此表示感谢。同时因时间仓促，设计中的缺点和错误在所难免。望老师和同学们予以批评
3、指正。计算者：邓亮亮整理编辑：邓亮亮编者2009年4月第一章水利学课程设计基本资料第一节 绪论段村水利枢纽工程位于颖河上游，登封县境内。控制流域面积94.1平方公里，根据水能计算。该枢纽死水位348米。最多兴利水位360.52米。相应库容1423.07万立方米。设计水位安50年一遇363.62米。相应库容为1998.36万立方米。溢洪道泄洪量540万立方米每秒。泄洪洞泄流量为90立方米每秒。校核洪水位按500年一遇，为364.81米。相应库容为2299.68万立方米，溢洪道泄流量800立方米每秒。泄洪洞些流量为110立方米每秒。根据地形地质条件和水利条件初步拟定。第二节 溢洪道基本资料溢洪道有
4、六段组成。如附图一所示1. 引水渠 长120米底坡i = 1:5 混凝土衬砌。2控制段 采用平底宽顶堰， 顺水流长度20米。3渐变段 断面为矩形，长60米。底坡1: 50 。4第陡槽段 断面为矩形，底宽40米，坡降为1/200，长596米。5第陡槽段 断面开头及尺寸同第陡槽段，坡降1/8，长40米。6挑流坎消能 下泄设计洪水时 ，挑坎下游尾水渠水位350.64米。下有水位高程347.2米。第三节 泄洪洞泄洪洞由11段组成,如附图二所示。1进口段 采用喇叭形塔架式进水口,进口设拦污栅=0.15口底部高程342米,长10米.进口局部水头损失系数=0.1。2闸室段 形状为4米4米矩形断面,长6米；
5、门槽=0.13渐变段 断面由4米4米变为直径d=3.5米的圆形,长1米； 渐变段=0.05。4洞身段 洞段d=3.5米,长170米。5第二渐变段 断面由圆形变为3.2米3.2米的矩形断面，10米。6. 洞后闸室段 底部高程为341米,长12米。7. 平坡段 底宽3.2米,长7米。8. 扩散斜坡段 扩散角,比降1:5。9. 消能段hc=,10. 扭曲面：11. 尾水渠 底部高程337米,比降0.001米,底宽14米,边坡1:1.5。水力计算1. 确定引渠段面。2. 确定控制段垂直水流的宽度。3. 验算渐变段长度是否满足要求(扩散角应小于)。4. 计算溢洪道水面曲线(按设计洪水流量计算)和各断面掺
6、气水深。5. 拟定挑坎形状和尺寸(溢洪道出口河底高程347米,岩石坚硬,完整性较差)。计算挑距,验算是否满足稳定要求。计算成果1. 交计算成果，并绘制简图。2. 绘制溢洪道水面曲线。3. 写出学习水力学的体会和意见。第二章 溢洪道的水力计算第一节 确定引水渠断面一、形式引水渠断面底坡i=0 ,边坡1:1.5的梯形断面.如图所示二、确定尺寸V=2.53.0 A=(B+mh)h m=1.5H=363.62360.523.1 A=(B+mh)h =(b1.53.1)3.1 当Q为设计流量时，即：Q=540m3/s，由A= ，可得 (B +1.53.1)3.1=540/2.4 可得B=68m 当Q为校
7、核流量时，即：Q=800m3/s，由A= ，可得 (B +1.53.1)3.1=800/2.4 可得B=71.27m 综上可知：引渠底宽B=71.27m.第二节 确定控制段垂直水流方向的宽度一 确定堰宽计算公式：因为=20，h=3.1，4/h=6.6710，所以为宽顶堰自由出流，淹没系数。泄洪量Q=540侧收缩系数，由于此段为平底坎宽顶堰，上游堰高，故流量系数设H0h=3.1由公式 得 540=1.0*0.385*0.96*b*b=60.5m 即为堰宽。二检验尺寸是否合理 一、确定堰前水深。圆弧型进口：B0=B+mh=75.92 b/B0=0.8 上游引水渠水面宽度B1= 故圆弧半径 由b/B
8、0=0.8，查表8-7得：Q=540b=60.5M=0.367v2/19.6=0.293878H0HQ3.12.806122536.52753.1052.811122537.82613.112.816122539.12573.1152.821122540.42643.122.826122541.72813.1252.831122543.03093.132.836122544.33473.1352.841122545.63953.1133612.82540=0.367*1.0*60.5*由于泄洪量Q=540，因此可确定堰前水深H=2.82m. 二、推引水渠段水面线1判别水面线类型该渠道正常水深引
9、水渠图 2-2由得：临界水深HK=2.01m，因 因此为型水面线。2、水面线计算引水段计算简图如图2-2所示1-1断面：=2.82m. 则=（60.5+1.52.82）2.82=212.91 m断面比能 1-1断面的水力要素：=60.5+22.82 混凝土衬砌，糙率n=0.014 设2-2断面 同理可得 断面比能1-1断面和2-2断面的比能差： 2-2断面的水力要素： 两断面水力要素的值： 平均水力坡降： 引水渠段长度： 由引水渠段长120m,故所设的2-2断面水深不符合，应重新设并计算。计算结果见表2-1计算表21故引水渠2-2断面水深为2.873m、校核库水位2-2断面与 3-3断面列能量
10、方程：计算简图见图2-2。由于2-2与3-3断面非常接近，可近似认为因水库进口处稍微修圆，查表4-3得局部水头损失系数取0.20库水位=Z+360.52=2.923+360.52=363.44m由上可知所求库水位满足要求，即确定的尺寸合理。第三节 校核渐变段长度是否满足要求图2-364.4666校核渐变段长度是否满足要求，也就是验算渐变段的扩散角是否应小于15（见简图2-3）。已知渐变断面为矩形，长60m，底坡1:50Q=tan= =9.65 15故渐变段长度满足要求。第四节 溢洪道水面线推算4064.46一、渐变段水面线推算 单宽流量 q = /s332211 h= h=（见图24）1:50 h =2.3m =32m =28m图2-4 11断面的水力要素： A=bh=60.462.0=120.92m x=b+2h=60.46+22.0=64.46m R = C= V= 11断面比能 E=h+2.0+1.0 = 3.0 m 设22断面的水深 h=1.85m 则 b= A=bh=1.8550.23 = 92.916mX=b+2h= 50.23 +21.85 =53.93m R=C=V= 22断面比能 11与22断面比能之差 平均值 C=V=R= 平均水
