加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 SL T205-1997水电站引水渠道及前池设计规范

SL T205-1997水电站引水渠道及前池设计规范.pdf

SL T205-1997水电站引水渠道及前池设计规范

sxmxj2010
2013-12-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《SL T205-1997水电站引水渠道及前池设计规范pdf》,可适用于人文社科领域

中华人民共和国行业标准水电站引水渠道及前池设计规范DesignstandardsofhydropowerheadraceandforebaySLT主编单位:批准部门:施行日期:电力部水利部北京勘测设计研究院中华人民共和国水利部年月日水利水电卷·普通建筑物设计中华人民共和国水利部关于批准发布《水电站引水渠道及前池设计规范》SLT的通知水科技巨〕号根据部水利水电技术标准制定、修订计划由水利水电规划设计总院主持以北京勘测设计研究院为主编单位制定的《水电站引水渠道及前池设计规范》经审查批准为水利行业标准并予以发布。标准名称和编号为:《水电站引水渠道及前池设计规范》SLT本标准自年月日起实施。在实施过程中各单位应注意总结经验如有问题请函告水利部水利水电规划设计总院并由其负责解释。标准文本由中国水利水电出版社出版发行。一九九八年三月三十一日SLT前言本规范是根据电力工业部、水利部《水利水电勘测设计技术标准体系》(年月)中水工部分一水力发电编号一水电站引水渠道设计规范的安排编制的考虑到前池与引水渠道在工程上紧密相连决定增加前池的设计内容名称定为《水电站引水渠道及前池设计规范》。本规范所包括的内容有:引水渠道的布置、纵坡及横断面选择前池及调节池的布置设计水力设计结构设计和地基处理用以统一水电站引水渠道及前池的设计原则和技术要求本规范有四个附录以利于应用。本规范系首次编制其内容反映了我国在水电站引水渠道和前池方面的技术水平。本规范解释单位:本规范主编单位:参编单位有:本规范主要起草人:水利部水利水电规划设计总院电力工业部水利部北京勘测设计研究院四川水利水电勘测设计研究院湖南省水利水电勘测设计研究院水利部新获维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院林可冀韩立罗观育艾克明谢致刚吴季宏麦达铭陶志成沈征明宋友海谢文伯唐进虎吉尔格昌卫安鲍筱斌:'S'水利水电总·普通度筑知设计目次总则·················································”········································⋯⋯引水渠道布置···················“················。························”···············⋯⋯引水渠道纵坡及横断面设计·······································。·····················⋯⋯前池及调节池布置设计····································································⋯⋯水力设计····················。································································。⋯⋯结构设计和地基处理···········································。····························⋯⋯附录A侧堰水力计算··。·····································································⋯⋯附录B前池虹吸式进水口的设计··········································一工。。附录C引水渠道恒定流水力计算·································。···········⋯⋯附录D引水渠道系统的涌波计算·条文说明··························。·········。····················································⋯⋯SLT总则为统一水电站引水渠道及前池的设计原则和技术要求确保工程设计质量特制定本规范。本规范适用于中小型水电站工程中以发电为主的引水渠道和前池的设计。引水渠道和前池的设计应处理好防洪、防污、防渗漏、防泥沙以及防冰等方面的问题。引水渠道和前池的设计应具备水电站水能规划以及与建筑物设计有关的水文、气象、地形、地质、工程建设条件、环保要求、运行条件等基本资料。资料的精度应满足不同设计阶段的要求。引水渠道和前池的设计除应遵守本规范外还应符合我国现行的国家标准、行业标准的有关规定。引水渠道布置引水梁道型式的选择引水渠道型式的选择应结合地形、地质、施工、运行以及枢纽总体布置等条件经技术经济比较选定自动调节渠道、非自动调节渠道或自动与非自动相结合的调节渠道。符合下列条件可选择自动调节渠道:渠道进水口水位变幅不大渠道长度较短渠底纵坡较缓渠道大都处于挖方内无适宜于修建泄水建筑物的条件运行要求利用渠道积蓄水量作为水电站的调节容量。引水梁道线路的选择应避开大溶洞、大滑坡、泥石流等不良地质地段且不宜在冻胀性、湿陷性、膨胀性、分散性、松散坡积物以及可溶盐土壤上布置渠线。若无法避免时则应采取相应的工程措施。宜少占或不占耕地避免穿过集中居民点、高压线塔、重点保护文物、军用通讯线路、油气地下管网以及重要的铁路、公路等。山区渠道宜沿等高线布置渠线采用明渠与明流隧洞或暗渠、渡槽、倒虹吸相结合的布置以避免深挖高填。引水渠道的弯曲半径衬砌渠道宜不小于渠道水面宽度的倍不衬砌土渠宜不小于水面宽度的倍。水利水电卷·普途建筑物设计寒冷地区渠道线路的选择应符合有关专业技术规范的规定。引水梁道进水口的闸门设置非自动调节渠道应在进水口设置工作闸门和检修闸门。自动调节渠道宜在进水口设置事故检修闸门。具备下列条件的自动调节渠道可不设事故检修闸门:渠道长度短且渠堤高度能满足进水口水位变幅要求进水口的水位能够降低从而为渠道检修提供条件者。引水渠道及梁系建筑物的防洪引水渠道及渠道上建筑物的防洪标准如建筑物失事会影响厂房安全则其防洪标准应与水电站厂房的相同。对靠近进水口的渠段其堤外坡的防洪应根据泄洪情况确定防护范围和相应的工程措施。对傍山渠道的坡面暴雨径流应合理布设坡面截、排水沟使水流经排洪建筑物泄走。应根据水工建筑物级别按表确定班水工建筑物级别引水集道及案系建筑物防洪标准一PAWIECRAMc#>RitVa^^I^"引水渠道上的建筑物布置泄水建筑物宜采用侧堰或虹吸式泄水道等型式。侧堰宜布置在前池内(或距前池较近处)或渠道跨冲沟处可布置单侧溢流侧堰或根据需要布置两岸对称的双侧溢流侧堰。根据需要可在堰上设置闸门。当有超过电站引用流量的多余水量进人渠道时经水力计算分析论证可在适当部位增设一道侧堰。侧堰水力设计应满足下列要求:引水渠道在设计流量下电站正常运行时侧堰的堰顶高程应高于过境水流的水面高程m堰顶长度、堰上平均水头需经计算比较确定过堰水流应保持自由出流堰后应因地制宜布置侧槽或陡槽泄水和必要的消能防冲设施堰型采用实用断面堰或梯形堰也可采用真空剖面堰侧堰两侧导墙满足使水流保持平顺的要求。侧堰水力计算按附录A进行。重要建筑物和难工险段之前应设置退水建筑物在多泥沙条件下宜与排沙设施相结合。为满足渠道检修要求应设置放水孔。放水孔宜与排沙或灌溉、供水等设施相结合。当渠道较长且沿途有较多污物进人渠道时宜在适当部位增设拦污、清污设施。对讲人渠猫的泥沙(丰要是推称质)宜在渠道内设置排沙涡管等有效的排沙设施。SLT引水渠道沿线应设置必要的安全、交通等设施。引水渠道纵坡及横断面设计水电站引水渠道的纵坡及横断面设计应根据渠道沿线的地形、地质条件以及环境、施工、运行管理等要求通过水力计算和技术经济比较确定。引水渠道纵坡宜按下列条件选择:中低水头、大流量引水渠道自动调节渠道清水渠道土渠采用较缓的纵坡高水头电站的引水渠道多泥沙渠道傍山衬砌渠道不衬砌的岩石渠道以及输冰运行渠道采用较陡的纵坡渠线较长时可根据地形、地质条件分段选用不同纵坡多泥沙和输冰运行渠道的分段纵坡宜沿程增大。引水渠道横断面形式宜按下列条件选择:地面坡降陡且起伏大、地下水位低的山丘地区采用窄深式断面地势平坦、地下水位高、基土冻胀性较强以及有综合利用要求的渠道采用宽浅式断面易受洪水、泥石流等危害以及穿越村镇、工矿区的渠道采用城门洞形、箱形等暗渠形式的断面。引水渠道在设计流量下的平均流速应小于护面的允许流速在多泥沙条件下应满足不冲、不淤的要求。渠道的不冲、不淤流速各种护面材料的允许流速按SLT《渠道防渗工程技术规范》和SDJ《灌溉排水渠系设计规范》确定。中型水电站和低水头大流量的小型水电站引水渠道的设计流速应经技术经济比较确定小型水电站引水渠道的设计流速的选择范围:衬砌渠道宜选用ms土渠宜选用ms输冰和结冰盖运行的引水渠道的流速按有关专业技术规范确定。水电站引水渠道应因地制宜、就地取材选用耐久、防渗性能好的材料进行衬砌。衬砌设计按SLT《渠道防渗工程技术规范》进行。引水渠道的边坡和堤顶宽度可按SDJ《灌溉排水渠系设计规范》确定。渠顶超高对于中型工程应按渠道通过设计流量电站正常运行条件下突然丢弃全部负荷产生的最大涌波高度再加安全超高来确定。对小型工程可按GBJ《小型水力发电站设计规范》的规定执行。对兼有通航要求的引水渠道应计人船行波的影响。对傍山开挖的引水渠道所形成的高边坡其稳定坡度应根据地质条件、边坡高度和施工条件等进行工程类比和稳定分析确定。为便于施工和监测维护宜分级设置马道。对易于失水干裂、卸荷松弛、风化掉块和可能失稳的边坡应根据工程的重要性、边坡高度与坡度、影响边坡稳定的主要因素、施工和技术经济条件确定综合防护和处理措施。对于需要加固处理的边坡可根据地质条件通过技术经济比较采用削坡、锚喷、水利水电总·普通建筑物设计灌浆、做抗滑挡墙、打抗滑桩(塞)、打锚洞以及预应力锚索锚固等措施。应分层设置排水设施和可靠的排水通道。对高陡边坡及地质条件复杂的边坡应加强施工期和运行期的监测以保证工程安全。边坡开挖及处理设计可参照有关专业技术规范的规定进行。前池及调节池布置设计前池的布it设计前池的布置应能引导和控制水流从引水渠道向压力管道平稳过渡和均匀配水考虑电站正常运行和事故情况下的安全。前池的设计包括连接段、池身和电站进水口。根据需要可设置泄水、排沙、排冰、放空等建筑物并应布置适当的观测设备。前池应布置在稳定的地基上避开滑坡和顺坡裂隙发育地段充分注意前池建成后水文地质条件变化对建筑物及高边坡稳定的不利影响确保前池和下游厂房的安全。引水渠道与池身间的连接段在平面上应两边对称扩展其扩展角不宜超过底部纵坡宜小于或等于:前池的长、宽、深度应根据地形、地质条件压力水管的直径、根数、间距过栅流速电站进水口的最小淹没深度排沙设施布置电站运行条件等要求确定。前池的平面布置宜优先采用电站进水口中心线与引水渠道中心线相重合的正面进水方式应避免布置在弯道或紧靠弯道的末端。如难以避免时则宜在弯道终点与前池人口间设直线调整段或加设分流导向设施。重要工程或布置条件复杂的前池其体型应通过水工模型试验确定。受地形条件限制的小型工程可布置地下洞室式前池。前池应设爬梯(踏步)、栏杆、照明等设施以及运行管理用的观测设备。电站进水口应采用有闸门控制的布置型式条件适宜时也可采用虹吸式进水口。有闸门控制的电站进水口应设拦污栅、检修闸门、工作闸门和相应的启闭设备。按SD《水电站进水口设计规范》有关规定进行设计。当小型水电站前池内的水位变幅在Om左右时可采用虹吸式进水口但前池最低水位至虹吸喉道断面顶点间的高差应小于当地海拔高程的容许吸人高度其横断面形式可采用矩形或圆形可用钢筋混凝土、钢筋混凝土加钢板内衬或钢板制作应保证其气密性。虹吸式进水口的拦污姗可与进水口分开设置也可设于进水口处视具体条件经论证确定。虹吸进水口的设计和水力计算按附录B进行。电站进水口上缘淹没于最低水位以下的深度应按SD《水电站进水口设计规范》确定。前池内设置侧堰应根据地形、地质条件布置并满足本规范条有关水力设计的规定。SLT前池内设排沙设施时其设计应符合下列要求:排沙设施的布置形式以及冲沙方式和冲沙流量大小应考虑水源条件、泥沙特性及运行方式等因素合理选定。宜采用正面排沙当冲沙底孔布置在电站进水口底槛内(或前池底部)时其尺寸应便于检修并应设控制闸门。当采用非正面排沙时宜辅以导沙设施。寒冷地区的导冰、排冰设施的设计按有关专业技术规范进行。调节池的布里设计调节池的位置应结合地形、地质条件根据所需的调节容积和消落深度利用天然洼地或人工围堤修建。调节池布置设计可因地制宜采用下列方式之一:与引水渠道结合或相连通与前池结合或相连通调节池通过连接管(渠)直接向压力管道或前池供水。调节池位置确定后应做好连接渠、旁通渠(管)、连接建筑物、泄水建筑物等的布置设计并通过水力计算确定水流衔接关系。调节池应做好防渗设计可选用沥青混凝土、预制混凝土板、现浇的钢筋混凝土或适宜的当地材料做表面衬护防渗。对多泥沙渠道应采取有效的泥沙控制措施防止调节池淤积。寒冷地区的调节池防冰冻设计按有关专业技术规范进行。水力设计水力设计应完成下列各项任务:引水渠道一前池系统的恒定流和非恒定流的水力计算泄水建筑物的水力设计及消能防冲排沙设施的水力设计和计算其他过水建筑物的水力计算。引水渠道的设计流量应包括电站的最大引水发电流量(Q)以及计人渠道的渗漏、蒸发等损失的流量。下列情况下可加大相应渠段的设计流量:引水渠道兼有灌溉、航运、工业和民用取水用途的流量考虑专门用于排沙、排冰的流量。当经过论证有大于设计流量的多余流量讲人引水渠道或有区间人流时可作为校核工况。应以设计流量下电站正常运行时的水位作为前池的正常水位。此时引水渠道系统应以均匀流或接近均匀流状态工作。川‘利水电巷·普通建筑物设计前池和引水渠道内的最高水位应按照设计流量下正常运行时电站突然丢弃全部负荷时的最高涌波水位确定。前池和引水渠道的最低水位可按下列情况之一来确定:设计频率枯水期的最小引水发电流量渠道正常运行冬季有排冰运行要求根据电站运行要求的其他情况。最低运行水位应保证满足本规范第条所要求的淹没深度。引水渠道一前池系统恒定流的水力设计和计算应完成下列各项任务:从渠道进水口至电站进水口在渠道进水口前为正常水位下引用设计流量确定引水渠道的基本尺寸和前池特征水位给出各部位的水深、流速和水面高程。通过水力计算确定渠道进水口来流与引水渠道的水流衔接关系。对于通常布置一道侧堰的非自动调节渠道应计算机组关闭后全部设计流量从侧堰下泄时的水面线。对于渠道沿程上设置两道侧堰的情况当存在人渠流量Qo>Q的条件时应分别计算机组正常引水发电(Q=Q)以及机组关闭时(Q,=})全部流量由侧堰宣泄系统在恒定流状况下的水面线。根据需要计算其他情况下的水面线。电站在设计流量正常运行条件下对棱柱体渠道应按明渠均匀流进行计算对非棱柱体渠道应按明渠恒定缓变流进行计算。水头损失包括沿程摩擦损失以及断面变化、弯道、桥墩、拦污栅、门槽等局部损失计算时应同时算出相应于各项水头损失的水位变化量。恒定流水力计算按本规范附录C进行。水电站引水渠道一前池系统应进行电站突然丢弃负荷引起的最高涌波和突然增荷时的最低涌波计算。涌波计算按本规范附录D进行。电站突然丢弃负荷时的涌波计算宜采用下列计算条件:初始条件为:渠道进水口前为正常水位在设计流量下引水渠道一前池系统为恒定流电站满负荷运行假定电站各机组均突然由满发流量减至零当采用涌波控制措施时可按实际的流量变化进行计算。电站突然增负荷时的负涌波计算宜针对孤立运行的电站或在电力系统中负有事故备用任务的电站进行。其突然增荷的容量(机组数)应根据负荷特性或电力系统的要求确定。结构设计和地基处理结构设计的一般规定:‘:‘建筑物的结构设计应满足稳定、强度、变形、抗裂、抗渗以及抗冻等方面的要求。建筑物的结构设计应包括下列内容:SLT结构形式、布置及材料的选择荷载计算及其组合稳定计算强度计算细部结构设计。荷载及其组合作用在建筑物上的荷载分为基本荷载和特殊荷载两类。基本荷载包括:结构自重及其上的永久设备重量设计水位时的静水压力设计水位时的扬压力(包括渗透压力和浮托力)泄流时的动水压力(只在泄水建筑物结构计算时考虑)土压力泥沙压力冰压力、冻胀力其他出现机会较多的荷载。特殊荷载包括:最高水位时的静水压力最高水位时的扬压力最高水位时的波浪压力最高水位时的动水压力(只在泄水建筑物结构计算时考虑)地展荷载其他出现机会很少的荷载。荷载计算方法和公式应按SDJ《混凝土重力坝设计规范》、SD《溢洪道设计规范》等有关规定执行。荷载组合分为基本组合和特殊组合两类。基本组合由基本荷载组成特殊组合由基本荷载和一种或几种特殊荷载所组成。根据各种荷载实际同时出现的可能性按表选择最不利的情况进行计算。衰‘荷载组合衰荷载组台荷载说明甘异情况自重静水压力扬压力波浪压力动人压力土压力泥汁膝六}、二别地震荷载其他荷载f一’一一!一’()()()()()()()()()C)基本组台JC}丫丫了丫了甲甲靛了丫了了丫甲按冬季运行水位计算()()项霭搜丫丫丫丫前池完全放空水利水电巷·普通建筑物设计续衰‘荷载组台计算情况荷载说明自重静水压力扬压力波浪压力动水压力土压力泥沙压力冰压力地展荷载其他荷载()cz>()()()cs)()()(s)()特殊组甘Rix*ill丫丫丫丫丫丫丫丫Astil了丫了丫侧丫丫苍止常术仅计算()()()项注对施工期情况应做必要的核算作为特殊组合。在运行期可考虑排水失效的情况作为特殊组合‘检修情况是考虑前池完全放空作为控制条件如存在降低前他水位检修的工况则应考愈实际情况进行核算。稳定计算岩基上的挡水墙、堰、闸等重力式建筑物沿基底面的抗滑稳定安全系数应按抗剪断强度公式(()计算:K,人艺WCAEP()式中K按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数I混凝土与基岩接触面的抗剪断摩擦系数C混凝土与基岩接触面的抗剪断凝聚力MPaA建筑物与基岩接触面的面积mzEW作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的法向分量(包括扬压力)kNEP作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的切向分量(包括扬压力)kN,对中、小型工程若无条件进行抗剪试验取得C值时也可按抗剪强度公式(()计算沿基底面的抗滑稳定安全系数:K九艺WEP()式中K,按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数fl混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数其余符号同前。采用公式()或公式(()计算的抗滑稳定安全系数应不小于表规定的数值。当岩石地基内存在不利的软弱构造时其抗滑稳定需作专门研究。土基上重力式建筑物沿基础底面的抗滑稳定和地层整体稳定按SD《水闸设计规范》进行设计。挡水土堤设计应按SDJ《碾压式土石坝设计规范》中有关规定进行。SLT衰抗滑祖定安全系数荷载组合KLx建筑物级别基本组合L特殊组合强度计算各种荷载组合情况下建筑物基底面上的最大垂直正应力应小于地基容许压应力最小垂直正应力应大于零。必要时应复核地基深层应力。应力分析可用材料力学方法。闸室底板可用弹性地基梁法或用有限元法计算。地基处理设计地基处理设计应结合建筑物的结构和运用特点满足各部位对承载能力、抗滑稳定、地基变形、渗流控制以及耐久性等方面的要求保证运行安全。当地基为软岩或存在规模较大、性状差的断层破碎带、软弱夹层、岩溶等不良地质构造时应进行专门的处理设计。处理方案应根据工程的重要性和部位、地质条件、施工条件和运用要求等因素经技术经济比较确定。土质地基的处理设计按SD《水闸设计规范》有关规定进行。地基的渗流控制应采用防、排并重的设计原则根据工程地质和水文地质条件、建筑物的重要性和部位、作用水头的大小等确定采用相应的措施。建筑物建基面及边坡坡面开挖应按设计要求成型其开挖深度应根据要求结合地质条件、施工条件及处理措施等因素综合研究确定。前池闸室、挡水建筑物的地基宜开挖至弱风化岩层中部或经技术经济比较确定。对易风化、易泥化的基岩应提出相应的施工保护措施。地基处理措施的设计参照有关专业技术规范进行。附录A侧堰水力计算AA本附录适用于侧堰段为矩形断面棱柱体渠道且渠内水流为缓流的条件。如图A所示描述侧堰段恒定变量流的基本微分方程为公式(A)、一Qq(一:)un一一~xen=一一一一=ti八“(A)水利水电巷·普通建筑物设计对于沿程减量流的侧堰其单宽流量为:dQ一一as=ML丫g(h一尸)(A)v一一一~当把堰上水头用侧堰首末端的平均值来表示即“一告(H,H)且其流量系数用蔽表示时则侧堰的泄流能力公式为:QL=mLLg万晋(A)以上各式中i渠道底部纵坡行侧堰段的水力摩阻坡降用谢才公式计算能坡线uIm图A明渠侧堰盗流示意图月动量改正系数可取Q侧堰段任一断面的渠道流量m'sQ,Qz分别为侧堰上游和下游的渠道流量MSUcosg一侧向出流速度在渠道流速v方向上的分量msV侧堰段渠道任一断面的平均流速ms侧向出流影响系数尸侧堰堰高mh侧堰段任一断面的渠道中线水深mA相应于h的断面积m'B与A和h相对应的水面宽mL侧堰长度MB重力加速度ms',式(A)可用数值计算求解。按式(A)求解计算水面线时对本规范所论的以发电为主的引水渠道水流为缓流其水流弗劳德数F:大多在。范围内其值的大体范围是且侧堰分流比(QLQl)大Fr值小时I取大值。作为一种简化处理应用时宜在此范围内选取。这里要指出的是尽管侧堰段前后流量的平衡关系是Q,QLQ但堰后渠道内与QZ相适应的水深却只能是在Ql、Q:、Q:动态平衡条件下的水深而不是相应于Q:均匀流动时的水深。A对于通常设一道侧堰的布置当电站在设计流量下正常水位运行侧堰不溢水当电站突然丢弃全部负荷待水流稳定后全部流量从侧堰溢出时为控制工况。此时侧堰下游引水渠道流量为零侧堰泄流能力可按式(A)确定根据试验资料这种情况下其H,H}=O。可近似看作H,'H其流量系数风宜取(()ma而ma为正堰的流量系数。SLTA对于渠道沿程上设两道侧堰的布置当确认存在电站正常运行两道侧堰也同时过水的工况时则应利用上述公式和渠道水面线计算公式通过试算求得在渠道进水口流量Q。、第一道侧堰泄流量QL、第二道侧堰泄流量QL、机组引水流量Q的条件下的动态平衡并且水轮机导叶按推得的前池水位来操作计算方可成立。鉴于侧堰段的水流为复杂的三维流动用一维流水力学方法进行计算只能得到近似的结果。对重要工程或条件复杂的布置宜进行水工模型试验。附录B前池虹吸式进水口的设计B对于图B所示的矩形断面虹吸式进水口其特点是:断面由高矩形进水口(()等宽过渡到矩形喉道断面(()再由适当长度((l,)的渐变段变到圆形。其主要参数可在下面的范围内选择:图B矩形断面虹吸式进水口示意图喉道断面的宽高比:baho=喉道中心半径与喉道高之比:rha=一进口断面积与喉道断面积比:A,A。二一喉道断面积与压力管道面积比:AoIA=~喉道断面底部高程(b点)在前池正常水位以上的超高值△Z=一。m进口断面和喉道断面间的水平距离与其高度之比:l尸=一。当断面和间的上肢段采用圆形断面时其主要特点是:AoA=。或略大于rdo妻弯管采用分节焊接时每节中心角宜为左右进水口(断面)后的圆锥形收缩段长度宜大于或等于进水口直径的倍或根据布置需要合理确定。水利水电总·普通建筑物设计B最大负压值出现在喉道断面顶点a处a点的最大负压值按式((B)确定:‘口一△:Z*。aVo、一户·(B)式中Z前池内正常水位与最低水位间的高差mho艺h}喉道断面高度m从进水口(断面)至喉道断面间的水头损失mP*Y因法向加速度所产生的附加压强水头m。附加压强水头按式((B)计算:(B)V}P,=二二一‘占L式中ra喉道断面中心半径m。计算结果须满足式((B。)的条件:he(h。一气(B)于二、‘二一、口二、、一。‘。。、I甲{。riIV‘zr界EUfLMXtri人L=A}仕AAll小INT议M性lV)仪(u一丽)'ICI算mh水的汽化压强水柱高可由表B按水温查取m。衰B水沮与水的汽化压强水柱高关系衰水温(℃)h(m)一stoiszo十zs升兀十式((B)中的艺凡项在体型拟定后可参照一般水力计算确定。一般情况下hs,,可依简化公式((B)近似计算:h。一二Z*。aVzo<h。一*。(B)B最小淹没深度S(图B)可按式(B)估算:Sh}=(一)Fr(B)Fr。一VoNgho式中BFro喉道断面的水流弗劳德数。虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现:用真空泵抽气发动可根据设计条件和工况做设备选型自发动水力真空装置水箱抽气装置。SLTB断流装置常采用真空破坏阀。在已知瓜、。值时真空破坏时的瞬间最大进气量可按式(B)估算:Q。一PwaVP了ghe,a(B)式中产真空破坏阀系统的流量系数we真空破坏阀的断面积mP水的相对密度Pa空气的相对密度。可根据式((B)合理选择真空破坏阀的形式和直径。对于虹吸发动和断流的装置和方式设计时应因地制宜参照已建工程的经验经论证比较后合理选择应用。附录C引水渠道恒定流水力计算C明渠恒定均匀流的基本公式:流速公式V二C、Ri(C)流量公式Q=AV=AC甲Ri(C)流量模数K二AC(C)满宁公式C工尺。(C)式中C谢才系数对于平方摩阻区宜按满宁公式确定R水力半径Mi渠道纵坡A过水断面面积mzn满宁粗糙系数其值按SLT《渠道防渗工程技术规范》确定。C水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以al型塞水曲线和bl型落水曲线最为常见。求解明渠恒定缓变流水面曲线宜采用逐段试算法对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为式((C)a,V,}IaV`(h,资JJ一!h,十‘告=}AXi一zg卫一k二一一cgI(C)主一行式中八之流段长度M水利水电息普通建筑知设计a重力加速度ms'hh流段上游和下游断面的水深mVVz分别为流段上游和下游断面的平均流速msa,az分别为流段上游和下游断面的动能修正系数if流段的平均水力坡降一般可采用:、一专(inifz)(C)一IniRVn,V万二认若f一式穿(C)式中hfOz段的水头损失二hf八tnI吕nnz分别为上、下游断面的满宁粗糙系数当壁面条件相同时则n二n,=nRIRz分别为上、下游断面的水力半径mAAz分别为上、下游断面的过水断面面积mz计算时将整个明渠分成若干段一般落水曲线变化大分段宜短蜜水曲线水面变化小分段可长些计算段内的断面形状、粗糙系数和纵坡应尽可能一致如有变化宜作为分段的位置。C各项水头损失的计算如下:沿程水头损失的计算公式为式(C)一丫h,=h,OZ水面线示意图几,△」}'V,',nV}九f一二二二十不下二!乙、式了’“式彭一尹(C)矩形断面明渠内桥墩的水位变化量可按图C确定。求解时按已知的凡值作水平线和图内已知a曲线相交由交点向下作直线即可定出X值。求通过桥墩的水位差△时对于圆头桥墩由无桥墩缩窄时渠道临界水深h,乘以X就得△z对于图中示出的其他墩形(有联结隔板的双圆柱墩、无隔板的双圆柱墩等)则以临界水深h,乘以rX得△Z其中r值由图C的瓜,j"I』撇灿呀曰盯硼潮叔丁II珊撇浏斗抉摧攀m'Zz}sa~,I父冬篷珍卜、、、、、~二>澎下卜沙未二于告‘一X片么ZhX=图C水位变化量求解图注:h。一未缩窄渠道断面的临界水深ma闷:一桥墩间断面处的临界水深m,Z一水位变化量mhh一收缩前、后渠道断面的水深m“二w,ww一桥墩总宽度m书w一渠道断面总宽度mSLT右上角小图按人值查取。渐变段的水头损失当断面渐缩变化时水头损失计算公式为式(C):‘一‘·‘一f`IR一V$)ifL(C)相应的水位变化量按式(C)计算:VV,。乙=n。十}又=一、X‘(C)式中h}渐变段的水头损失mh,断面渐缩或渐扩引起的局部水头损失mhf渐变段长度L的沿程水头损失m关断面渐缩或渐扩的局部损失系数V,渐缩或渐扩前的断面平均流速msV渐缩或渐扩后的断面平均流速ms吞渐变段长度L范围内水力坡度的平均值If=段前后的水力坡度。井'f,if”f分别为渐变当断面渐扩变化时其计算公式的形式与式(C)和式(C)相同只需将右边括号中的V和V互相换位即可。对于倒虹吸、隧洞、暗渠进出水口渐变段的大值可按照图C和表C选用。laAA(a)(b)(c)睿馨爵耀黔(g)图C耀':渐变段形状图水利水电巷·普通度筑知设计襄C渐变段的局部损失系数渐变段形状变化情况渐缩的f渐扩的关矩形断面宽度对称渐变在其末端与矩形的进口相连接〔图C(a)矩形断面宽度对称渐变其末端与圆形进口平顺连接仁图C(b),(c)〕梯形与矩形断面间用扭曲面连接【图C(d)梯形与矩形断面间用扭曲面连接其末端与圆形进水口平顺连接【图C(e),()八字墙:梯形与矩形断面间用折线(八字墙)连接其末端与矩形进口相接〔图C(g)八字墙梯形与矩形断面间用折线(八字绮)连接其末端与圆形进口相接图C(h)注:表中局部损失系数是在两边壁与渠道中心线间的夹角为'的实验条件下傲出的故其明渠渐变段的长度须按此角度推算。对明渠各种形式的渐缩或渐扩的天值参照图C和表C选用。襄C明撰渐变段局部摄失系傲渐变段形状变化情况渐缩的f渐扩的几扭曲面图C(a)一}的直立团柱面〔图C(b)一}八字斜姗图C(c)图C渐缩段与渐扩段的型式(a)扭曲面(b)令直立柱面。(c)八字。弯道段的总水头损失可按式(C)计算:Vzh}=‘万丁‘月(C)其中损失系数:一黯l})(C)式中B按中心线水面高程算得的水面宽度mL弯道中心线长度mSLTC舍齐系数R水力半径mr弯道中心线半径mV断面平均流速mS,弯道横向水面超高可按式(C)△y推求:KVVBgr(C)式中K超高系数对于梯形和矩形明渠的简单圆曲线式弯道可取K=,当弯道中心半径与水面宽度之比值大于时弯曲损失可以不计。门槽、拦污栅的水头损失计算参照SD《水电站进水口设计规范》进行。附录D引水渠道系统的涌波计算D按明渠非恒定流的基本方程一圣维南方程进行涌波计算。对任一形状断面棱柱体明渠其运动方程和连续方程为:avatVavvaxahax一(*。一、)(A、一)(D)aA。刁Q戈二州卜下二二=口LOJ(D)式中A横断面积mQ流量M,Sv平均流速mSh水深miu渠底纵坡if摩擦坡度t时间Sz沿渠底度量的距离向下游为正mB重力加速度mS'横向进流量人流为正出流为负因次为MVSvg横向进流流速沿下游方向的分量mS对于求解水电站引水渠道中的涌波属于弱解其差分格式应满足相容性、收敛性、稳定性及幅度耗散性。计算的初始条件为渠道恒定流时的流速和水深。上游边界条件一般假定上游水位为常数对于自动调节渠道是适宜的对非自动调节渠道(通常设有侧堰)或有调节池布置的情况时宜按实际情况建立其上游边界条件。下游边界条件一般为出流量变化条件此时忽略压力管道中的水弹性现象假定机组过流量的变化就是前池出流量的变化。D水电站突然丢弃负荷或增荷时在引水渠道系统中所产生的正涌波或负涌波也可水利水电息·普通建筑物设计用行进波方法来计算。行进波所携带的流量一波流量可用式(D)确定:△Q=CB'}$}波的传播速度的公式为:(D)C一丫g龄(士普会‘·)士一B'=BoMss(D)式中泞涌波高度mB'过水断面在半波处的顶宽m、梯形断面的边坡系数Bo断面nn处初始的水面宽度mAo断面nn处初始的过水断面积mvo断面nn处初始的平均流速ms,脚标‘`n”代表断面序号例如n为。时代表起点断面。一。对起点断面。一。式(D)中的各参数应写成:SOfB'o,B,A。和v式(DD)中的士号对于逆行波根号外取“一”号顺行波取“”号对正涌波根号内取“”号对负涌波取“一”号。电站突然丢弃负荷在引水渠道系统中产生逆行正涌波而突然增荷时产生逆行负涌波。D如图D所示初始条件为电站正常运行时的水面线和相应的水力要素。当电站突然丢弃负荷时流量从原来的Q。减至Q。于是有式(D)A

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/12

SL T205-1997水电站引水渠道及前池设计规范

仅供在线阅读

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利