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第四章 出水建筑物 本章讨论:出水池 压力水箱 出水管道 出水流道及断流设施 需重视的两个问题:1、水力损失 2、工程投资 第一节 出 水 池 一、作用与设计要求 出水池的位置应结合站址、管线及输水渠道的位置进行选择。 1、作用 (1)汇流,有时也起分流作用; (2)消能稳流、扩散出水管水流; (3)便于设置防止倒流的设施; (4)便于设置检修和断流设施。 2、设计要求 (1)稳定: 抗渗稳定 整体稳定 结构稳定 地基牢固 不均匀沉陷小 (2)流态好,水力损失小; (3)施工和运行管理方便; (4)节省投资。 二、出水池的结构类型 1、按水流方向分: (1)正向出水池(水流顺畅、水力性能好) (2)侧向出水池 (3)多向分流式出水池 2、按出水管出流方式分: (1)按管口是否淹没:淹没出流、自由出流 (2)按管线布置方式:直管式、虹吸式 三、出水池流态分析 问 题:存在强烈的旋滚区 危 害:1、增加能量损失 2、引起下游河道的冲刷 四、出水池尺寸的确定 1、出水管出口直径D0 影响:出口损失、拍门及出水池尺寸 一般1.5~2.5 m/s 对于低扬程泵站,出口流速应取小值; 对于高扬程泵站,出口流速可取大值。 2.淹深h淹 **水平出流可取小值,倾斜向上出流取大值。 3.池底至管口下缘距离P P = 0.2~0.3 m 4.出水池墙顶高程和池底高程 5.出水池宽度 式中:n——出水管数目; δ——隔墩厚度,m; D0——出水管出口直径,m; a——出水管边缘至池壁或隔墩的距离,一般取a=(0.5~1.0) D0。 6.出水池长度 (1)水面旋滚法(限制旋滚发生在出水池以内) 旋滚长度与管口淹没深度、池中有无台坎及台坎的几何参数等因素有关。 式中:hs——管口上缘的最大淹没水深,m; α——系数(与台坎形式有关)。 上述公式在管口流速较小时较为符合实际,当V0≥1.5m/s时: (2)淹没射流法 假 定:水流在池中沿射流方向逐渐扩散,扩散过程中断面平均流速逐渐减小,当断面平均流速等于渠首平均流速时,其扩散长度即为出水池长度。 式中 :v0——出水管管口平均流速; v渠——干渠进口平均流速。 此法算得的池长一般偏短。 修正公式: 7.出水池与干渠的渐变段 α=30?~45? 8.干渠护砌长度 9.侧向出水池尺寸的确定 (1)池宽 侧向出水池的宽度对泵流量的影响: 当B>4D0时,池宽对出流流量已无影响。 单管侧向出水池: B=(4~5)D0 多管侧向出水池: 1-1断面:B1=(4~5)DC 2-2断面: B2=B1+DC 3-3断面: B3=B2+DC …… (2)池长 由下图,当L=5D0时,流速分布已趋于均匀。所以: 单管侧向出水池:L出=L2+Dc+L’=L2+6DC 多管侧向出水池:L出=L2+L1+L’=L2+(n+5)DC+(n-1)S 式中: n----管道数目; S----管道之间的净距,m。 第二节 压力水箱 一、压力水箱的特点及适用场合 1、结构类型 (1)按出流方向分:正向、侧向 (2)按几何形状分:梯形、长方形、其他 (3)按水箱结构分:有隔墩(可改善流态及受力条件) 无隔墩 2、特点 钢筋混凝土封闭式箱形结构 3、适用 堤后式排涝泵站 二、尺寸确定 1、进口宽度 2、长度: α=30°~ 45° 3、高度 满足检修闸门安装和检修的要求。 4、进人孔 位置: 压力水箱顶部 要求: 满足最大部件及人员进出; 钢板制作,下垫止水橡皮 确保足够的强度和密封性要求。 第三节 出水管道(压力管道) 一、压力管道的设计要求
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