消力井、陡槽水力计算.xlsVIP

Sheet3 Sheet2 Sheet1 管中流量（m3/s） 管径DN (m) 面积(m2) 流速(m/s) 消力井深度 最大水头 安全系数 射流在水中的冲击深度 水流扩散角 孔口至消力井水面的距离 流量系数 流速系数 射流在水中的冲击深度(试算值) 射流收缩水深 下段管中心距井水面高 消力井平面尺寸 消力井宽 消力井长 井高 圆消力井直径 一 消 力 井 水 力 计 算 ＜ 一 已知条件 Q= 沟槽内水深 (m) H= 沟槽宽度 (m) B= 混凝土衬砌,糙率 n= 以下进行水面曲线计算: (一) 渐变槽计算 1 渐变槽长度 由公式 L=B-b/2tgθ/2 (m) 求得L= 2 渐变段的临界坡度ik及首端水深h1 m3/s/m (m) 其相应水力要素为 末端断面为梯形则 (m/s) 计算两断面的平均水力要素如下： ω= C= χ= R= V= (二) 陡槽计算 1 求临界坡降 由A= 故hk= 陡槽底坡I= 2 陡槽长度 ≈ 米 3 陡槽水深及水面曲线的绘制 降水曲线。 ＞ik，属于陡坡。水面线为bⅡ型 故属陡坡， 则渐变段首端水深取 ωk= Rk= ik= 临界水深 hk= χk= Ck= 为临界水深， h1=hk= 3 渐变槽末端水深h2 由公式Э1+iL=Э2+hf 首端断面能量Э1求之如下： Э1= 首末两端的落差为 il= ω2= Э2= χ2= V2= 沿途损失能量hf= Э1+iL= Э2+hf= 米是合适的。 因Э1+iL与Э2+hf很相近，说明假设的 h2= 则相应的水力要素为： Bk= ωk= ik= ω0= χ0= R0= C0= Q0= (m3/s) 求出的Q0与实际流量相等，说明假设的h0合适。 米。假设陡槽末端断面水深接近于正常水深h，故可求出全陡槽 的平均水力要素，即： h= B= 米。陡槽段的平均动能变化值 j= 相应于平均水深的流量模数 K= 相应于正常水深的流量模数 K0= 故水力指数 X= 假设若干水深，按公式（14-2）计算相应于这些水深的各断面之间的距离L： L=h0/I｛η2-η1-(1-j)〔φ(η2)-φ(η1)〕｝ 假设h0= hH= h1(m) η1 η2 φ(η1) φ(η2) iL/h0 h2(m) L(m) Ls= 因陡槽前的渐变槽亦为陡坡，故陡槽首端断面水深hH取为渐变槽末端断面水深，即 计算结果与陡槽长度L=97米很相近,故陡槽末端水深为0.585米。 4 陡槽流速及掺气水深 掺气高度 掺气水深 断面距离 单宽流量q= 设计流量 (m3/s) h(m) ∑L(m) ∑L(m) V (m/s) 流 速 hB(m) h+hB(m) 水 深 过水断面积 ω(m2) 编号 断面 水面曲线计算成果表 当陡槽中流速大于允许不冲流速时陡槽应采取以下措施： （1）采用较高的混凝土衬砌； （2）减缓陡槽坡度； （3）当流量较小时，可采用人工加糙的措施。 陡 槽 水 力 计 算———参考《中小型水库设计》中册 (三) 消能计算 初选陡槽边坡系数 m= 初选陡槽底宽(m) b= 陡槽底坡为 i= 渐变段后为陡槽,首末端落差 P= 沟槽后接以渐变段,其底坡为 为求Э2和沿途损失能量hf， 先假定h2= 查图14-19曲线得f(A)= 则 ξ、=h、/hk= h＂/hk= ≤5故适用 取陡槽末端水深为第一共轭水深 h、= 1 求第一共轭水深 h、和第二共轭水深 h＂ 由公式计算出第二共轭水深 h＂= 当h＂＞hb(为下游渠道水深)说明在陡槽末端不会立即产生水跃，需要设置消力池。 2 消力池深度 d的计算 消力池深度(m) 下游渠道水深 (m) hb= d=σh＂-hb= 3 消力池长度 Lk的计算 因陡槽末端与消力池连接，故可取消力池长度等于水跃长度。 水跃长度的计算： 对于梯形断面渠床，单宽流量可按渠底及水面的