渠首安全鉴定结构计算书介绍.doc

4.工程复核计算分析报告 4.1工程概况 是一引水建筑物，M7.5。 铺盖长度8m，厚0.5m，为浆砌石结构。齿墙为重力式，上部宽0.8m，底部宽2.8m，深5m，为浆砌石结构，浆砌石砂浆标号为M7.5。 （4）下游护坦及翼墙 下游翼墙左岸为长62m的浆砌石挡土墙型式，墙顶高程为2256.6-2262m，顶部宽0.8m。下游翼墙右岸为长34.6m的浆砌石挡土墙型式，墙顶高程为2258-2262m，顶部宽0.8m，底宽1.4m-2.44m，为浆砌石结构，浆砌石砂浆标号为M7.5。 护坦长度20m，厚0.5m，为浆砌石结构。齿墙为重力式，上部宽0.8m，底部宽2.3m，深3m，为浆砌石结构，浆砌石砂浆标号为M7.5。齿墙后设置4.5m长，深3.0m抛石区。 4.2.2引水闸过流能力计算 （1）计算依据 1、按堰流公式复核底栏栅引水闸的引水过流能力及渠首的泄洪能力。原底栏栅式引水廊道引水流量为5.0m3/s，廊道长30m，净宽1.0m，双排，廊道纵坡i=0.35。栅条由于洪水泥沙的冲刷弯曲变形严重，已起不到防砂效果，需进行更换。栅条采用圆钢，圆钢直径40mm，栅条间隙25mm，间隙系数为0.385。 假设来水5.0m3/s全部进入廊道内,如图所示 设计时假设来水5.0m3/s全部进入廊道内,如图所示 Q设= Q1廊+ Q2廊 由工程经验知:第一排进水廊道Q1设=Q×60%=3m3/s 第二排进水廊道Q2设=Q×40%=2m3/s 先从第二排廊道算起（类似单排廊道计算） h2=0 由q＝2.66(μpb) 3/2求q2，hkp″,h2 上式中: μ----栏栅孔口流量系数,设计中采用0.60～0.65； p----间隙系数, p=, 一般取0.30～0.50； b-----栏栅廊道宽度(顺水流方向) 其中: μ=0.60 p== =0.385 ∴q2=2.66×(0.60×0.385×1.0)3/2=0.295m3/s 按下式计算第二排廊道的长度： 考虑运行期间隙被小石子、杂草、冰屑等堵塞的可能，取堵塞系数0.5，即增加50%的栏栅面积。故实际采用的第二排廊道长度为10m。 2、复核底栏栅廊道引水能力 由第二排廊道长度验算第一排廊道的设计引水流量 第一排廊道前缘的单宽流量q1为： q1=5/30=0.17m3/(s·m) 第二排廊道前缘的单宽流量q2为： q2=5*0.4/30=0.07m3/(s·m) 对应于q1和q2的前缘上的临界水深为： 所以：h=0.8*(0.143+0.08)/2=0.089(m) h=0.8*(0.08+0)/2=0.032(m) 故第一排的取水流量为： Q1==9.16 m3/s 第二排的取水流量为： Q2==5.49 m3/s 则，底栏栅双排廊道总取水流量为Q总=Q1+Q2=14.65 m3/s 上式中: μ----栏栅孔口流量系数,采用0.60； p----间隙系数, p=； b-----栏栅廊道宽度(顺水流方向) l-----栏栅廊道长度； hcp-----栏栅前沿坎上水深。 计算结果：大天生圈渠首底栏栅廊道设计引水流量为Q=5.0m3/s， 经过复核计算该渠首底栏栅廊道实际引水流量为Q=14.65m3/s，因此满足设计要求。 引水闸过流能力复核 引水闸设有胸墙，闸底板高程为2302.09m，闸顶高程为2304.19m，胸墙底高程为2302.89m，闸前最大引水位为1.5m。 按以下公式复核引水闸引水流量： Q引＝ 式中：Q---流量，m3/s； σ｀---孔流淹没系数， μ---孔流流量系数； he---孔口高度； B---闸孔总净宽； H--闸前水头，包括行近流速水头； ψ---孔流流速系数，可采用0.95~1.0； ε---孔流垂直收缩系数，可按上面公式求得； r---胸墙底圆弧半径（m）； λ---计算系数，可由上面公式计算，该公式适用0r/he0.25； 已知 B=1.4m， r=0.10m，he=0.8m H=1.5m σ｀=0.95（查表） 经过计算得 Q=3.59m3/s， 计算结果：大天生圈渠首引水闸设计引水流量为Q=5.0m3/s， 经过复核计算该渠首引水闸实际最大引水流量为Q=3.59m3/s，因此不满足设计要求。 4.2.3 渠首泄洪能力复核 渠首30年一遇洪水流量为58m3/s,100年一遇洪水流量为181m3/s。洪峰来临由溢流堰泄洪。溢流堰形式为无坎宽顶堰，堰宽30m，堰顶高程为2303.998 m，闸前实际运行最高水位为2306.598 m，堰前最大水头为2.6m。 按以下公式复核渠首泄洪能力： Q＝（无坎宽顶堰流计算公式） Q-流量，m3/