水利枢纽闸孔设计计算案例综述
1.1.1闸孔流量验算
根据SL265-2016水闸设计规范:
孔总净宽应根据下游槛的类型和布置、上下游水位的衔接要求、泄水状态等因素计算确定水闸。
有必要根据正常水位设计水闸,并根据异常情况进行校核。
公式:Q=?o.mnb√2gH。
?一侧收缩系数,根据设计规范,本设计取1=0.9;
m一堰流流量系数,取m=0.38;
g一重力加速度,取g=9.81m/s2;
n一闸孔数;
B—一个闸孔的净宽;
H?一堰顶水头;
Q一设计流量,Q=1650m3/s
σ,一淹没系数,按照设计规范范围取值,取σ?=0.8。
取:nb=180m
校核:根据SL265-2016水闸设计规范,对多孔闸,闸墩墩头为圆弧形时,
经计算:?=0.883?=0.845ε=0.885σs=0.61
所以:Q=8o,mnb√2gHo32=0.885×0.8×0.38×√2×9.81×432×180
Q=ε;o,.mmb√2gHo32=0.9×0.61×0.38×√2×981×6.532×180
满足设计要求。
1.1.2闸孔孔数、单孔净宽、总宽度设计
当闸孔开闸次数较少时,孔数一般为6或8,孔数应为奇数,这样可以对称开闸,避免不利影响。因此,根据设计规范要求,取单孔净宽:b=15m,孔数n=7。
闸孔总宽度B=nb+md?+md?
n——闸孔数;
b——一个闸孔的净宽;
m—一中墩个数;
d?—一中墩厚度,根据设计规范要求,取d?=2m;
m——边墩个数;
d?—一边墩厚度,根据设计规范要求,取d?=2m;
所以闸孔总宽度B=7×15+6×2+2×2=121m。
闸孔型式如图所示:
1.1.3闸顶高程及闸门高度设计闸顶高程▽H=H?+H?+H?
H?——设计(校核)水位,本设计中分别为11.83m(15.05m);H?—一安全超高(m);
H?—一闸前的风浪超高。
运用条件
泄洪时
关门时
水闸级别
1
2
3
1
2
3
设计洪水位
校核洪水位
1.5
1.0
1.0
0.7
0.7
0.5
0.7
0.5
0.5
0.4
0.4
0.3
安全超高下限值
任务设计文件中规定本工程水闸为一级工程,设计工况h2=0.5,校核工况
H2=0.4。2h=0.073kv1?√εD
D一吹程。本设计取D=0.4;k一浪高增长系数,
V?0一计算风速,本设计取
8一波浪陡度,
在浅水区,即HLB,则波浪高度=K12h,波浪长度=K?2LB,K1、K2为
修正系数。
运用条件
泄洪时
关门时
水闸级别
1
2
3
1
2
3
设计洪水位
校核洪水位
1.5
1.0
1.0
0.7
0.7
0.5
0.7
0.5
0.5
0.4
0.4
0.3
H?一闸门水深;▽H设=11.868m▽Hm
选取闸顶高程为14m。所以闸门高度H=▽H闸顶一▽H底板=9.15m。