倒虹吸水面落差計算課件

水力分析與計算倒虹吸管水面銜接分析計算

主講人：王勤香黃河水利職業(yè)技術學院2014.10水力分析與計算倒虹吸管水面銜接分析計算倒虹吸水面落差計算課件倒虹吸水力分析與計算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計算內容（1）選擇適宜的流速，確定管徑；（2）已知管徑、管道布設，校核過流能力；（3）確定下游渠道水位和渠底高程（求水面總落差）?！鱶1△z2△z3倒虹吸水力分析與計算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計算案例：某水庫干渠工程與河流相交。由于洪水位過高，擬建倒虹吸管。其設計基本數(shù)據(jù)如下：設計流量Q=7.17m3/s；倒虹吸進口前設攔污柵，管段有兩彎段轉角，第一、第二彎段轉角均為30°急轉彎管；上下游渠道斷面相同，底寬b=2.4m，邊坡系數(shù)m=1.5，糙率n=0.025，設計流量時水深h0=2.1m，進口漸變段末端底寬為4.5m，擬設計雙排管，管徑1.7m，上游渠道進口處高程▽1=13.97m，試確定倒虹吸下游渠道水位。倒虹吸水面銜接分析計算案例：某水庫干渠工程與河流相交。由于洪水位過高，案例分析：1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：2.水面落差△z計算（1）倒虹吸進口水面降落值Δz1v1、v2——分別為進口漸變段首、末端斷面平均流速；ζ1——進口漸變段局部水頭損失系數(shù)，查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：2.水面落差△z計算（1）倒虹吸進口水面降落值Δz案例分析：2.水面落差△z計算（2）倒虹吸出口水面上升值Δz3ζ2——出口漸變段局部水頭損失系數(shù)，查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5v3、v4——出口漸變段首、末端斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：2.水面落差△z計算（2）倒虹吸出口水面上升值Δz案例分析：ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù)，不包括管道出口處但包括管道進口處；Ci、Ri、Li——分別為管身計算段水流的謝才系數(shù)、水力半徑和管長。（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2A、Ai—管道出口斷面及計算管段斷面面積；

v2、

v——分別為進口漸變段末端、管出口斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù)，不包括管道出口案例計算：1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：2.水面落差△z計算典型斷面及平均流速斷面部位上游渠道進口漸變段末端管身下游渠道過水斷面面積Ai平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)4.5×2.1漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5（1）倒虹吸進口水面降落值Δz1雙管過水面積倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：2.水面落差△z計算典型斷面及平均流速斷面上游進口案例計算：（2）倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5斷面部位上游渠道進口漸變段末端管身下游渠道過水斷面面積Ai平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)典型斷面及平均流速倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：（2）倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b)4/3sinα

ζ攔=1.83×(1.6/18)4/3sin80°=0.072攔污柵進口閘門槽轉角倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分析計算▽z3=▽1+h0-Δz1-Δz2+Δz3=15.64m案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分小結、布置任務小結：任務：參考答案：H≈3.09m1.水面落差△z組成2.水面落差△z計算

3.局部損失系數(shù)理解、確定

一跨河倒虹吸管，正方形過水斷面，邊長b=0.8m，倒虹吸管長l=50m，兩個30。折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024，已知通過流量Q=2.7m3/s。若上下游的行近流速水頭忽略不計，求上下游水位差H。

小結、布置任務小結：任務：參考答案：H≈3.09m1.水面主持單位:廣東水利電力職業(yè)技術學院黃河水利職業(yè)技術學院參建單位:楊凌職業(yè)技術學院安徽水利水電職業(yè)技術學院山西水利職業(yè)技術學院四川水利職業(yè)技術學院

長江工程職業(yè)技術學院主持單位:廣東水利電力職業(yè)技術學院參建單位:水力分析與計算倒虹吸管水面銜接分析計算

主講人：王勤香黃河水利職業(yè)技術學院2014.10水力分析與計算倒虹吸管水面銜接分析計算倒虹吸水面落差計算課件倒虹吸水力分析與計算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計算內容（1）選擇適宜的流速，確定管徑；（2）已知管徑、管道布設，校核過流能力；（3）確定下游渠道水位和渠底高程（求水面總落差）?！鱶1△z2△z3倒虹吸水力分析與計算一、倒虹吸管水力分析二、倒虹吸管水力計算案例：某水庫干渠工程與河流相交。由于洪水位過高，擬建倒虹吸管。其設計基本數(shù)據(jù)如下：設計流量Q=7.17m3/s；倒虹吸進口前設攔污柵，管段有兩彎段轉角，第一、第二彎段轉角均為30°急轉彎管；上下游渠道斷面相同，底寬b=2.4m，邊坡系數(shù)m=1.5，糙率n=0.025，設計流量時水深h0=2.1m，進口漸變段末端底寬為4.5m，擬設計雙排管，管徑1.7m，上游渠道進口處高程▽1=13.97m，試確定倒虹吸下游渠道水位。倒虹吸水面銜接分析計算案例：某水庫干渠工程與河流相交。由于洪水位過高，案例分析：1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：1.水流現(xiàn)象分析倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：2.水面落差△z計算（1）倒虹吸進口水面降落值Δz1v1、v2——分別為進口漸變段首、末端斷面平均流速；ζ1——進口漸變段局部水頭損失系數(shù)，查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：2.水面落差△z計算（1）倒虹吸進口水面降落值Δz案例分析：2.水面落差△z計算（2）倒虹吸出口水面上升值Δz3ζ2——出口漸變段局部水頭損失系數(shù)，查表確定漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5v3、v4——出口漸變段首、末端斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：2.水面落差△z計算（2）倒虹吸出口水面上升值Δz案例分析：ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù)，不包括管道出口處但包括管道進口處；Ci、Ri、Li——分別為管身計算段水流的謝才系數(shù)、水力半徑和管長。（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2A、Ai—管道出口斷面及計算管段斷面面積；

v2、

v——分別為進口漸變段末端、管出口斷面平均流速倒虹吸水面銜接分析計算案例分析：ζi——為管道某一局部能量損失系數(shù)，不包括管道出口案例計算：1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：1.水流落差Δz分析倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：2.水面落差△z計算典型斷面及平均流速斷面部位上游渠道進口漸變段末端管身下游渠道過水斷面面積Ai平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)4.5×2.1漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5（1）倒虹吸進口水面降落值Δz1雙管過水面積倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：2.水面落差△z計算典型斷面及平均流速斷面上游進口案例計算：（2）倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2反彎扭曲面形0.10.21/4圓弧0.150.2方頭形0.30.7直線扭曲面形0.05~0.30.3~0.5斷面部位上游渠道進口漸變段末端管身下游渠道過水斷面面積Ai平均流速vi11.60.62(v1)9.50.75(v2)4.541.58(v)11.60.62(v4)典型斷面及平均流速倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：（2）倒虹吸出口水面上升值Δz3漸變段型式ζ1ζ2案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b)4/3sinα

ζ攔=1.83×(1.6/18)4/3sin80°=0.072攔污柵進口閘門槽轉角倒虹吸水面銜接分析計算案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2ζ攔=β(s/b案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分析計算▽z3=▽1+h0-Δz1-Δz2+Δz3=15.64m案例計算：（3）倒虹吸進出口水面落差值Δz2倒虹吸水面銜接分小結、布置任務小結：任務：參考答案：H≈3.09m1.水面落差△z組成2.水面落差△z計算

3.局部損失系數(shù)理解、確定

一跨河倒虹吸管，正方形過水斷面，邊長b=0.8m，倒虹吸管長l=50m，兩個30。折角、進口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水頭損失系數(shù)λ=0.024，已知通過流量Q=2.7m3/s。若上下游的行近流速水頭忽略不