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1、精选优质文档-倾情为你奉上 肯尼亚 Muruny大坝消力池底部结构复核 (中国江西国际经济技术合作公司肯尼亚Muruny大坝项目部)一、溢洪道进口过流量推算实用堰，0.67/H2.5 堰的厚度；H堰上作用水头 边墩形状：直角1，八字形2，圆弧形3，流线形4.闸墩形状：矩形1，尖角形2，半圆形3，尖圆形4，流线形5.边墩型闸墩型闸孔数堰顶高程(m)陂上水位(m)下游水位(m)堰宽（单孔）B(m)Q(m3/s)3512716.00 2718.50 2713.69 20170.30 堰静水头H(m)Ho3/2hs/H0淹没系数流量系数m边墩系数闸墩系数侧收缩系数2.50 3.95 0.000 1.0
2、00 0.4950.700.983 流量公式侧收缩系数二、0+110桩号缓坡段水力学计算 (简化为明渠均匀流)渠道底宽b: 10.0(m)；渠道深度H:6.0(m)； 渠道中水深h0: 1.92(m)；渠道边坡系数m1:0；渠道边坡系数m2:0。渠道类型:清水渠道； 水流运动状态:均匀流。 计算目标:；计算流量； 断面类型: 矩形断面。 渠道的等值粗糙高度:1.800(mm)；水的运动粘滞系数: 1.01110-6(m2/s)； 计算谢才系数公式采用manning公式。 渠道底坡： 0.； 糙率参数糙率n: 0.025 计算过程 1、假定水流处于:水力粗糙区。 渠道的过水断面面积：19.200
3、(m2)；渠道断面的湿周：13.840(m)；渠道断面的水力半径：1.387(m)；渠道断面的水面宽：10.000(m)。2、计算流量。2.1、计算当量粗糙系数。 当量粗糙系数为： 0.025002. 2、计算谢才系数。 采用的计算公式为：manning公式 谢才系数为：42.242942. 3、计算渠道流量。 渠道流量为:170.402(m3/s),满足设计要求。3、验算假定的水流区是否正确。 3.1、计算渠道流速。 渠道流速为：8.875(m/s) 3.2、计算雷诺数。 雷诺数为：.133 所以，Re*K/(4R)等于：15801.361 假定的水流状态正确。计算结果:底高程为2710.5
4、0,水位高程为2712.42m。三、尾水河床水力学计算 (假设下游河床过水断面) 计算条件 基本参数 渠道类型: 清水渠道 水流运动状态:均匀流 计算目标: 计算流量 断面类型: 矩形断面 渠道的等值粗糙高度:1.800(mm) 水的运动粘滞系数: 1.01110-6(m2/s) 计算谢才系数公式采用manning公式 是否验算不冲不淤流速:不验算 渠道底坡： 0.01几何参数 渠道底宽b: 15.000(m)；渠道深度H: 4.000(m)； 渠道中水深h0: 2.330(m)；渠道边坡系数m1:0.000 渠道边坡系数m2:0.000。 糙率参数糙率n: 0.03000。 计算过程 1、假
5、定水流处于:水力粗糙区。 渠道的过水断面面积：34.950(m2)；渠道断面的湿周：19.660(m)；渠道断面的水力半径：1.778(m)；渠道断面的水面宽：15.000(m)。2、计算流量。2. 1、计算当量粗糙系数。 当量粗糙系数为： 0.030002. 2、计算谢才系数。 采用的计算公式为：manning公式 谢才系数为：36.68789 2.3、计算渠道流量。 渠道流量为:170.963(m3/s)3、验算假定的水流区是否正确。 3.1、计算渠道流速。 渠道流速为：4.892(m/s) 3.2、计算雷诺数。 雷诺数为：.205 所以，Re*K/(4R)等于：8709.151 假定的水
6、流状态正确。计算结果:底高程为2689.58m,水位高程为291.91m。四、消力池复核 综合式消力池断面简图 计算条件 基本参数 消能工类型:综合式消力池 计算目标:设计尺寸：上游底部高程:2710.500(m)； 下游底部高程:2689.580(m)；消力池首端宽度:10.000(m)； 消力池末端宽度:10.000(m)。 水流的动能校正系数:1；泄水建筑物下游收缩断面处流速系数:0.950； 坎后收缩断面处流速系数:0.950；过坎水流的流量系数:0.420；水跃淹没系数:1.050；是否计算消力池前段长度:交互； 自由水跃跃长计算系数:6.900；水跃长度校正系数:0.750。 是否
7、计算消能工底板的厚度:计算；消能工底板计算系数K1:0.200；消能工底板安全系数K2:1.3； 消能工底板的饱和重度:25.000(kN/m3)； 脉动压强系数:0.050；海漫长度计算系数Ks:10.0；河床土质允许不冲流速:1.000(m/s)； 水位流量的组数: 序号 单宽流量 上游水位 下游水位 扬压力 (m3/s*m) (m) (m) (kPa) 1 17.030 2712.420 2691.910 1.000 计算过程 1、判断是否需要建消能工。 流速水头公式： *V2/(2*g)，V=q/T 其中：q单宽流量(m2/s)，T上游水头(m)，水流动能校正系数。 计算收缩断面水深公
8、式： hc3-T0*hc2+*q2/(2*g*2)=0 其中：hc收缩断面水深(m)，T0消力池底部以上的总水头(m)，流速系数。 计算跃后水深公式(矩形断面扩散渠槽自由水跃)： hc=hc/2*(sqrt(1+(8*q2)/(g*hc3)-1)*(b1/b2)0.25 其中：hc跃后水深(m)，b1消力池首端宽度(m)，b2消力池末端宽度(m)。 判断水跃型式的条件： hcht，远离式水跃； hc= ht，临界水跃 hcht，淹没式水跃；其中：ht下游水深(m)。 若发生远离式水跃，则需要修建消能工，否则不需要。 序号 单宽流量 流速水头 上游总水头 收缩断面水深 跃后水深 下游水深 水跃型
9、式 (m3/s*m) (m) (m) (m) (m) (m) 1 17.030 4.014 26.854 0.793 8.251 2.330 远离水跃2、确定坎高。 计算公式： c+H10=hc+(q2)/(2*g*(2)*(hc2) 其中：坎后水流收缩断面流速系数。 确定使下游形成临界水跃的坎高，即跃后水深等于下游水深。 序号 佛汝德数 跃前水深 坎顶水头 坎高 (m) (m) (m) 1 1.530 4.008 4.377 0.651 设计流量所对应的坎高为：0.651(m)。 为安全起见，实际采用的坎高可较算出值稍低一些，使坎后形成稍有淹没的水跃。3、确定池深。 使池内形成稍有淹没的水跃
10、。 计算公式： *hc=H1+c+S 其中：水跃淹没系数(又称安全系数)，c坎高，S池深； H1=(q/(m*sqrt(2*g)(2/3)-(q2)/(2*g*(*hc)2) 序号 单宽流量 总水头 收缩断面水深 跃后水深 消力池深度 (m3/s*m) (m) (m) (m) (m) 1 17.030 31.048 0.735 8.611 4.1944、计算池长。 自由水跃跃长Lj计算公式： Lj=6.9*(hc-hc) 系数6.9可以根据需要更改。 消力池池长计算公式： L=Ls+*Lj 其中：水跃长度校正系数。序号 自由水跃跃长 水跃前消能工长度 消能工总长度 (m) (m) (m) 1
11、54.340 0.000 40.755计算得消能工长度为：40.755(m)。5、计算消力池底板厚度。 采用池深为4.194m，坎高为0.651m，池长为40.755m计算底板厚度。 满足抗冲要求的底板厚度t： t=k1*sqrt(q*sqrt(H) 其中：k1底板计算系数，H上下游水位差(m)。 满足抗浮要求的底板厚度t： t=k2*(U-WPm)/b 其中：k2 底板安全系数； U 作用在底板面的扬压力(kPa)； W 作用在底板上的水重(kPa)； Pm 作用在底板上的脉动压力(kPa)，计算底板前半部时取+号，计算底板后半部时取-号； b底板的饱和重度(kN/m3)。 序号 扬压力 水重 脉动压力 抗冲厚度 首端抗浮厚度 (kPa) (kPa) (kPa) (m) (m) 1 1.000 45.843 30.965 1.756 0.000 经计算得所需消力池底板首端最大厚度为：1.756(m)、末端厚度一般取首端厚度的一半为：0.878(m)。6、海漫计算。计算海漫长度和海漫末端的河床冲刷深度。 海漫长度L计算公式：L=Ks*sqrt(qs*sqrt(H) 其中：Ks海漫长度计算系数，qs消力池末端单宽流量(m2/s)，H上下游水位差(
