消力池水力计算（水闸设计规范附表）.xls

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重庆韦韦工作室韦韦编制2024/2/114:

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32一、输入参数闸孔总净宽B0=84m重力加速度g=9.81上游水位H上=1301.65m上游行进流速V0=2底板高程H上底=1292.5侧收缩系数=0.95下游水位H上=1299.57m流量系数m=0.38下游底高程H下底=1292m二、计算过程1、当hs/H00.9综合流量系数0=0.902淹没出流过流能力Q=3394.634附：

侧收缩系数计算1、单孔闸闸孔净宽b0=4m上游河道一半水深处的宽度bs=6m堰流侧收缩系数=0.9482、多孔闸闸孔孔数n=6中闸墩厚度dz=4m闸孔净宽b0=14m边闸墩厚bb=3m中闸孔侧收缩系数z=0.964中闸孔侧收缩系数z=0.958堰流侧收缩系数=0.963平底宽顶堰淹没出流过流能力计算平底宽顶堰淹没出流过流能力计算（校核洪水校核洪水）一、输入参数闸孔总净宽B0=84m重力加速度g=9.81上游水位H上=1300.03m上游行进流速V0=2底板高程H上底=1292.5侧收缩系数=0.95下游水位H上=1298.38m流量系数m=0.38下游底高程H下底=1292m二、计算过程1、当hs/H00.9综合流量系数0=0.908淹没出流过流能力Q=2506.890附：

侧收缩系数计算1、单孔闸闸孔净宽b0=4m上游河道一半水深处的宽度bs=6堰流侧收缩系数=0.9482、多孔闸闸孔孔数n=6中闸墩厚度dz=4闸孔净宽b0=14m边闸墩厚bb=3中闸孔侧收缩系数z=0.964中闸孔侧收缩系数z=0.958堰流侧收缩系数=0.963平底宽顶堰淹没出流过流能力计算平底宽顶堰淹没出流过流能力计算（设计洪水设计洪水）mmm一、输入参数过闸流量Q=2540m3/s重力加速度g=9.81消力池首宽b1=108m流速系数=0.95消力池末宽b2=108水流动能校正系数=1上游水位H上=1299.65m水跃淹没系数0=1.05底板高程H上底=1292.5下游水位H上=1298.09m下游底高程H下底=1292m二、计算过程试输入收缩水深hc=2.97m消力池池深d=T0-H=-0.639消力池池深d=0*hc-hs-Z=-0.639消力池进口处单宽流量q1=23.519m3/（sm）上游水深H=7.150消力池出口处单宽流量q2=23.519m3/（sm）下游水深h6.090上下游水位差H=1.560m3/s跃前断面水流弗劳德数Fr=1.467消力池底板顶面算起的总势能T0=6.511m跃后水深hc=4.853m出池落差Z=-0.355m0.8421.197三、最终取消力池池深t=0.5m挖深式消力池池深计算挖深式消力池池深计算1mm一、输入参数过闸流量2540.00下游水位1298.09闸宽108.00下游底高程1292.00消力池末宽108.00重力加速度g9.81上游水位1299.65流速系数0.95底板高程1292.50水流动能校正系数1.00二、计算过程1、检查闸下水流衔接状态闸处单宽流量q23.519上游水深7.150中间变量A31.237收缩水深hc2.588Fr23.254查表得12.100跃后水深hc5.434因hchc故需设消力池2、试求池深试算淹没系数1.050下游水深hs6.090令d=-0.384取池深d=0.500T=7.650收缩水深hc2.429Fr23.934查表得12.350跃后水深hc5.708消力池末端单宽流量23.519行进流速3.924池后落差z-0.0233、验算淹没安全系数淹没安全系数1.150最终取池深d0.500挖深式消力池池深计算挖深式消力池池深计算2Fr21Fr21Fr21Fr21Fr21Fr210.10.170134.62327.50519.627011.350.20.305144.80337.62529.707111.450.30.425155.00347.80539.807211.500.40.530165.15357.90549.907311.600.50.626175.35368.005510.007411.700.60.705185.50378.105610.057511.800.70.785195.70388.255710.127611.850.80.860205.87398.355810.307711.900.90.935215.95408.455910.357812.0032.00226.17418.606010.507912.0542.37236.30428.656110.558012.1452.70246.45438.806210.608112.2063.00256.62448.956310.708212.3073.27266.70459.056410.808312.4083.52276.87469.126510.858412.4693.75287.00479.206610.958512.57104.00297.15489.306711.00114.20307.30499.406811.10124.42317.37509.506911.30矩形断面共轭水深比与弗劳德数的关系矩形断面共轭水深比与弗劳德数的关系一、输入参数消力池水平投影长度Ls=7.5m收缩水深hc=1.9m水跃长度校正系数=0.75m跃后水深hc=6m二、计算过程1、自由水跃长度Lj计算、欧氏公式自由水跃长度Lj=6.9（hc-hc）=28.29m消力池长度Lsj=Ls+Lj=28.72m三、最终取消力池池长L=36m消力池池长计算一、按抗冲要求计算1、输入参数流量Q=2540m3/s上游水位H上=1299.65m消力池进口处宽b1=104m下游水位H下=1298.09m消力池底板计算系数k1=0.2消力池底板高程H底=1290m2、计算过程消力池进口处单宽流量q=24.423m3/（sm）上下游水位差H=1.560m消力池始端厚t=k1sqrt（q（sqrt（H）=1.105m消力池末端厚t=t/2=0.552m二、按抗浮要求计算1、输入参数作用在消力池底板顶面的水重W=80.9kPa消力池底板的饱合重度b=24kN/m3作用在消力池底板的扬压力U=100.9kPa消力池底板安全系数k2=1.3作用在消力池底板的脉动压力Pm=7.5kPa2、计算过程消力池始端厚t=k2（U-WPm）/b=1.490m消力池末端厚t=t/2=0.745m三、最终取消力池底板厚t=2m消力池底板厚计算一、海漫长度计算1、输入参数流量Q=2540m3/s上游水位H上=1299.65消力池末端宽b1=104m下游水位H下=1298.09海漫长度计算系数ks=72、计算过程消力池末端单宽流量q=24.423m3/（sm）上下游水位差H=1.560因为sqrt（qs（sqrt（H）=5.523=19故海漫长底Lp=kssqrt（q（sqrt（H）=38.662m二、海漫末端河床冲刷深度计算1、输入参数流量Q=2540m3/s海漫末端河床水深hm=6.49消力池末端宽b1=104m河床土质允许不冲流速V0=2.22、计算过程海漫末端单宽流量qm=24.423m3/（sm）海漫末端河床冲刷深度dm=1.1qm/V0-h5.722m三、上游护底首端河床冲刷深度计算1、输入参数流量Q=2540m3/s上游护底首端河床水深hm=7.15上游护底首端宽b1104m河床土质允许不冲流速V0=2.22、计算过程上游护底首端单宽流量qm=24.423m3/（sm）上游护底首端河床冲刷深度dm=0.8qm1.731m.四、最终取海漫长度t=40m取海漫末端河床冲刷深度dm6.5m取上游护底首端河床冲刷深度dm3mA12.79375海漫及冲刷深计算海漫及冲刷深计算mmmkN/m3