倒虹吸管水力计算书
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1、初拟管道直径设计流量Q(m3/s)0.138最小流量Qmin(m3/s)0.075倒虹吸总长度L(m)40.000材料糙率n0.009初选流速v'(m/s)0.750初选过水断面面积w'(m2)0.184初选管道直径D'(m)0.484倒虹管直径确定出管道直径D(m)0.400设计流速v(m/s)1.098相应过水断面面积w(m2)0.1262、水头损失(1)沿程水头损失水力半径(m )R=D/40.100谢才系数(手册第一册p77)C=R 1/6/n75.699沿程损失系数λ=8g/c20.014沿程水头损失(m )hf =λL*v 2/(4R*2g)0.084(2)局部水头损失ζj 进口(查表3-3)0.500ζ门槽(单个为0.2)共两个0.000拦污栅栅条厚度s (m )0.000拦污栅间距b (m )0.100拦污栅与水平面夹角a (度)75.000栅条形状系数β(查表3-5)0.760ζ拦污栅=β(s/b )4/3sina0.000弯道损失ζ弯道(查表3-7)0.000ζ旁通管(单个为0.1)共两个0.000明渠的断面面积(m2)w 渠9.000w 管/w 渠0.014ζ出口(查表3-4)0.100ζ通气孔(《水力计算手册表1-3-4》)0.000总局部水头损失系数∑ζj0.600总局部水头损失hj =∑ζj v 2/2g0.037总水头损失z =hj+hf0.1213、校核流量Q =w(2gz)0.5/(λL/D+∑ζj )0.138校核最小流量v min =Q 小/w(v min >1.2m/s)0.596倒虹吸水力计算拦污栅的水头损失。
倒虹吸计算书旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.35 m3/s加大流量:2.94 m3/s进口渠底高程:1488.137m进口渠宽:2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深:1.56m出口渠底高程:1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深:1.70m进出口渠道形式:矩形进口管中心高程:1487.385m出口管中心高程:1486.69m管径DN:1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C取1.5~2.5;C1取3~5:h上游渠道水深;经计算取L=4m;2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=(1/3~1/4)h;T为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m;(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv);v池内平均流速0.25~0.5m/s;经计算取B=3.5m;(3) 沉沙池长L’L’≥(4~5)h经计算取L =8m;(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L 及池深T ,按经验公式: L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ,T=1.2m 。
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.35 m3/s加大流量:2.94 m3/s进口渠底高程:1488.137m进口渠宽:2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深:1.56m出口渠底高程:1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深:1.70m进出口渠道形式:矩形进口管中心高程:1487.385m出口管中心高程:1486.69m管径DN:1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C取1.5~2.5;C1取3~5:h上游渠道水深;经计算取L=4m;2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=(1/3~1/4)h;T为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m;(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv);v池内平均流速0.25~0.5m/s;经计算取B=3.5m;(3) 沉沙池长L’L’≥(4~5)h经计算取L =8m;(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L 及池深T ,按经验公式: L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ,T=1.2m 。
旧寨倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.35 m3/s加大流量:2.94 m3/s进口渠底高程:1488.137m进口渠宽:2.0m进口渠道设计水深:1.31m加大流量水深:1.56m出口渠底高程:1487.220m进口渠道设计水深:1.43m加大流量水深:1.70m进出口渠道形式:矩形进口管中心高程:1487.385m出口管中心高程:1486.69m管径DN:1.6m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C取1.5~2.5;C1取3~5:h上游渠道水深;经计算取L=4m;2、进口沉沙池尺寸确定(1) 拟定池内水深H;H=h+TT=(1/3~1/4)h;T为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m;(2) 沉沙池宽BB=Q/(Hv);v池内平均流速0.25~0.5m/s;经计算取B=3.5m;(3) 沉沙池长L’L’≥(4~5)h经计算取L =8m;(4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L 及池深T ,按经验公式: L=(3~4)h T ≥0.5D 0+δ+0.3经计算取L =6m ,T=1.2m 。
倒虹吸设计计算一、倒虹吸管总体布置(根据地形和当地需水量情况确定)1.布置原则;2.布置型式;{地面式(露天或浅埋式)、架空式}3.管路布置;(斜管式和竖井式)4.进口段布置;{渐变段、拦污栅、节制闸、连接段﹙进水口、通汽孔﹚、沉沙、冲沙及泄水设施}5.出口段布置;(设消力池)二、倒虹吸管的构造1.管身构造;(钢筋混泥土管、钢管、铸铁管)2.支承结构;(管座、镇墩、支墩)三、倒虹吸管的水力计算1.管道断面尺寸的确定;①灌溉面积的确定:(根据土地利用参加够调整表查出整理后土地的灌溉面积。
)②补水量的计算:项目区水田和旱地需水量除去项目区降雨量即为需补给水量。
项目区分为水田和旱地,主要农作物为水稻、玉米、油菜,各种农作物所在区需水量不同。
需水量公式=⨯⨯W M A n毛需W 需—— 农业生产总需水量,3m ;M 毛—— 综合毛灌溉定额,3m ;A —— 灌溉面积,亩;n —— 农作物复种指数,采用综合灌溉定额时,已经考虑了复种指数,可不再计入。
M M η=净毛M 净—— 作物净灌溉定额,3m /亩;η—— 灌溉水利用系数。
Ⅰ区渠系水利系数为0.465;田间水利用系数为0.95,故灌溉水利用系数为0.465×0.95得0.44。
③.流量计算根据当地全年水田需水量表、旱地需水量表和全年降雨量表查出全年需水量和降雨量的最大值和最小值,计算出最大补水量和最小补水量,以推出其流量。
④.确定尺寸;o D (圆管)o D —— 管道内径,m;Q —— 倒虹吸管设计流量,3/m s ;υ—— 设计流速,m/s 。
2.管壁厚度的拟定取单位长度承受较大内水压力P 的管道管壁中环向拉应力为22o w oo oPD gHD t t θρσ== 以钢材的设计允许应力[]σ代替θσ; 经整理得:[]2w o o gHD t ρϕσ≥(mm)w ρ—— 水的密度,1000kg/3m ;H —— 内水压力,m 。
初估计时水锤压力值按静水头的15﹪~30﹪。
干渠1#倒虹吸计算书一、基本资料设计流量:2.75m3/s加大流量:3.25m3/s进口渠底高程:2739.16m进口渠宽:2.4m进口渠道设计水深:1.55m加大流量水深:1.85m出口渠底高程:2735.66m进出口渠道形式:矩形管径DN:1.3m二、设计采用的主要技术规范及书籍1、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99;2、《水电站压力钢管设计规范》SL284—20033、《混凝土结构设计规范》SL/T191—96;4、《水工建筑物抗震设计规范》DL5073—1997;5、《小型水电站机电设计手册-金属结构》;。
6、《水力计算手册》7、《倒虹吸管》8、工程建设标准强制性条文(水利工程部分)2004版三、进口段1、渐变段尺寸确定L=C(B1-B2)或L=C1h;C 取1.5~2.5; C 1取3~5: h 上游渠道水深; 经计算取L=4m ; 2、进口沉沙池尺寸确定 (1) 拟定池内水深H; H=h+TT=(1/3~1/4)h ;T 为进口渠底至沉沙池底的高差;取0.8m ; (2) 沉沙池宽B B=Q/(Hv);v 池内平均流速0.25~0.5m/s ; 经计算取B=3.5m ; (3) 沉沙池长L ’ L ’≥(4~5)h 经计算取L =8m ; (4) 通气孔通气孔最小断面面积按下式计算:PC KQ A △1265;A 为通气管最小断面面积m 2;Q 为通气管进风量,近似取钢管内流量,m 3/s ;C 为通气管流量系数;如采用通气阀,C 取0.5;无阀的通气管,C 取0.7;P △为钢管内外允许压力差,其值不大于0.1N/mm 2;K 为安全系数,采用K=2.8。
经计算A=0.0294 m 2;计算管内径为0.194m ,采用D273(δ=6mm)的螺旋钢管。
四、出口段倒虹吸管出口消力池,池长L及池深T,按经验公式:L=(3~4)hT≥0.5D0+δ+0.3经计算取L =6m,T=1.2m。
1虹吸管水力计算
(1) 计算基本参数:
管道直径(内径) D 出= 187 mm
管道全部长度 L 出= 76.00 m
入口至最高点长度 L 控= 25.20 m
上游水位 H 上= 1610.60 m
下游水位 H 下= 1607.20 m
水位高差 H 差= 3.40 m
局部损失系数见下表:
(2) 过流能力计算
a) 计算沿程水头损失系数
根据曼宁公式11
R n C =可计算得C ,在此取钢管(旧管)的糙率n=0.014:
则有:312288R gn C g
==λ
根据计算可得λ=0.043
b) 计算流量系数
ζλμ+=
d l c 1
其中:ζ——整个管道中的局部损失系数
根据计算可得c μ=0.224
c) 输水能力计算
差2gh A Q c μ=
经计算可得Q=0.05m ³/s
(3) 安装高程计算
虹吸管中最大真空一般发生在管子的最高位置。
所以本计算则将管子的最高点作为计算断面。
上游断面和最高点断面根据贝努力方程有:
g
d l g P z g a g P s 2)(202算算算201a ϑζλρϑρ⨯+++=++ 则有:
g
d l h z v s 2)1(2控控ϑζλ++-≤
其中:算P ——计算断面管内压力,单位:Pa ;
算l ——从上游起至计算断面的管长,单位:m ;
算ζ——从上游入口到计算断面的局部水头损失系数;
s z ——上游水面到计算断面的高差即安装高程,单位:m ;
v h ——允许真空值,单位:m ,再此选m h v 7=; 根据计算虹吸管最高点与上游水位高差应满足m z s 63.6≤。
倒虹吸管水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本设计资料1.依据规范及参考书目:武汉大学水利水电学院《水力计算手册》(第二版)华东水利学院《水工设计手册》(第二版)中国水利水电出版社《灌区建筑物的水力计算与结构计算》(熊启钧编著)2.计算参数:计算目标:已知流量及管径,求水头损失L。
设计流量Q = 20.000 m3/s倒虹吸管断面形状:圆形;孔口数量:3孔倒虹吸管孔直径D = 2.000m管身长度L = 220.00m,斜管段边坡1 : 4.00弯管中心半径R = 2.00倍管径,管身粗糙系数n = 0.0140上游渠道流速V1 = 0.700 m/s,下游渠道流速V2 = 0.700 m/s门槽局部水头损失系数ξ4 = 0.050,管进口局部水头损失系数ξ5 = 0.200 三、计算过程门槽局部水头损失系数ξ4 = 0.050。
管进口局部水头损失系数ξ5 = 0.200斜管段边坡1:4.00,相应弯道中心的圆心角为:α = tan-1(1/4.00) = 14.036°弯道中心半径R=2.00D,每个弯道的局部水头损失为:ξ6 = [0.131+0.1632(H/R)3.5+(α/90)1/2= {0.131+0.1632×[2.000/(2.00×2.00)]3.5}×(14.036/90)1/2=0.057 管身流速为:V管= Q/*3×π×(D/2)2]= 20.000/[3×3.14×(2.000/2)2] = 2.122 m/s管出口局部水头损失系数为:ξ出= (1-V2/V管)2=(1-0.700/2.122)2=0.449管身水力半径为: R = D/4 = 2.000/4 = 0.500管身谢才系数为: C = R1/6/n = 0.5001/6/0.014 = 63.636倒虹吸管总水头损失△Z = (∑ξi+2gL/C2/R)V2/2/g=(0.050+0.200+2×0.057+0.449+2×9.81×220.0/63.6362/0.500) ×2.1222/2/9.81 = 0.676 m。
倒虹吸管水力计算书
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、示意图:
二、基本设计资料
1.依据规范及参考书目:
武汉大学水利水电学院《水力计算手册》(第二版)
华东水利学院《水工设计手册》(第二版)
中国水利水电出版社《灌区建筑物的水力计算与结构计算》(熊启钧编著)2.计算参数:
计算目标:
已知流量及管径,求水头损失L。
设计流量Q = 20.000 m3/s
倒虹吸管断面形状:圆形;孔口数量:3孔
倒虹吸管孔直径D = 2.000m
管身长度L = 220.00m,斜管段边坡1 : 4.00
弯管中心半径R = 2.00倍管径,管身粗糙系数n = 0.0140
上游渠道流速V1 = 0.700 m/s,下游渠道流速V2 = 0.700 m/s
门槽局部水头损失系数ξ4 = 0.050,管进口局部水头损失系数ξ5 = 0.200 三、计算过程
门槽局部水头损失系数ξ4 = 0.050。
管进口局部水头损失系数ξ5 = 0.200
斜管段边坡1:4.00,相应弯道中心的圆心角为:
α = tan-1(1/4.00) = 14.036°
弯道中心半径R=2.00D,每个弯道的局部水头损失为:
ξ6 = [0.131+0.1632(H/R)3.5+(α/90)1/2
= {0.131+0.1632×[2.000/(2.00×2.00)]3.5}×(14.036/90)1/2=0.057 管身流速为:V管= Q/*3×π×(D/2)2]
= 20.000/[3×3.14×(2.000/2)2] = 2.122 m/s
管出口局部水头损失系数为:
ξ出= (1-V2/V管)2=(1-0.700/2.122)2=0.449
管身水力半径为: R = D/4 = 2.000/4 = 0.500
管身谢才系数为: C = R1/6/n = 0.5001/6/0.014 = 63.636
倒虹吸管总水头损失△Z = (∑ξi+2gL/C2/R)V2/2/g
=(0.050+0.200+2×0.057+0.449+2×9.81×220.0/63.6362/0.500) ×2.1222/2/9.81 = 0.676 m。