[发明专利]一种导流坎–消力墩–梁柱结构消力坎联合消能工的水力设计方法

摘要

本发明公开了导流坎–消力墩–梁柱结构消力坎联合消能工的水力设计方法，测量待进行消能防冲整治的排涝流道的沿程水深、流道两侧过流比，据此确定导流坎高度、导流坎个数，以及消力坎、消力墩的高度和开孔率；测量泵房出口流速、泵房出口总宽度、出水池长度，根据给出的水力设计公式计算各道导流坎的布置位置、弧长和半径；测量消力墩墩前流速，根据给出的水力设计公式计算各道消力坎布置位置；最终设计出导流坎‑消力墩‑梁柱结构消力坎联合消能工，用以解决异形排涝通道的消能防冲问题。

主权项

1.一种导流坎–消力墩–梁柱结构消力坎联合消能工的水力设计方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)：测量待进行消能防冲整治的排涝流道的沿程水深,测量左、右侧流道的断面平均流速和断面平均水深，求得流道左右侧过流比α，确定导流坎高度、导流坎个数，以及消力坎、消力墩的高度和开孔率，具体设计方法为：在弯道附近分次逐级消能或导流，导流坎、消力墩及消力坎的高度控制在该处增设消能工前平均水深的1/2～2/3，导流坎个数为1/α‑‑(1/α+1)，并于导流段等距布置，导流坎的形状为圆弧形，导流坎按其头部与根部连线与凹岸成30°布置，导流坎的圆弧半径按圆弧中心角50°‑60°设置；(2)：测量泵房出口流速、泵房出口总宽度、出水池长度，计算各道导流坎的布置位置、弧长和半径；首道导流坎水力设计公式：L1＝0.874×L×式中：L×为首道导流坎起点至出水池右边墙距离，B0为泵房出口总宽度，L0为出水池长度，V0为泵房出口流速，g为重力加速度，L1为导流坎弧长，所述L1中的下标1为导流坎编号，后文中L2、L3和L4含义类推，R1为导流坎半径，所述R1中的下标1为导流坎编号，后文中R2、R3和R4含义类推；第二道导流坎水力设计公式：L2＝1.0×L1R2＝1.0×R1第三道导流坎水力设计公式：L3＝0.776×L1R3＝0.619×R1第四道导流坎水力设计公式：L4＝1.0×L1R4＝1.0×R1(3)：测量消力墩墩前流速，计算各道消力坎布置位置：第一道消力坎距消力墩距离d1为第二道消力坎距消力墩距离d2为第三道消力坎距消力墩距离d3为式中，V1为消力墩墩前水流平均流速；(4)：消力坎采用梁柱结构型式，下部采用圆柱体与基础连接，上部通过等宽的横梁将各个柱体连成整体，柱高与梁厚的比值依据试验效果确定，导流坎、消力坎的宽度及消力墩的厚度依据结构强度确定。