附录K.渡槽设计计算K,1 渡槽水力设计计算K。1。1 槽身过流能力应按下列公式计算,1,槽身长度大于或等于渡槽进口渐变段前上游渠道正常水深的15倍时,应按明渠均匀流公式,K.1 1,1、计算 式中,Q,渡槽的过水流量,m3,s,A R,槽身过水断面面积,m2 和水力半径,m。i一一槽底比降,n。槽身过水断面的壁面糙率。钢筋混凝土槽身可取n,0,013,0、015,砌石槽身可取n,0.017 2,槽身长度小于渡槽进口渐变段前渠道正常水深的15倍时,应按淹没宽顶堰流公式计算,1、槽身为矩形断面时应按式、K,1 1。2、式.K 1,1、4 计算 式中、Ho 渡槽进口水头、m,ν1 渡槽进口渐变段前渠道断面平均流速,m、s,B 矩形槽身底宽 m,h 渡槽进口渐变段前渠道断面平均水深 m,m。流量系数。渡槽进口较平顺时取m、0,35。0 38 进口不平顺可取m,0.32,0、34.ε.侧向收缩系数、可取ε.0,80,0.92,bo,槽身净宽,m、bs,渡槽进口前渠道水宽与渠底宽度的平均值.m.σs、淹没系数,按表M,0,3 1采用、2,槽身为U形或梯形断面时应按下列公式计算 式中、ψ,流速系数。可取ψ。0、89.0 95,Z0、计入行近流速水头在内的渡槽上,下游水位差.m、Z1,渡槽上,下游水位差 m,初步估算时、可取Z1、0,10 0,15m,g.力加速度 m,s2、K,1.2.渡槽总水头损失.图K、1,2,应按下列公式计算.1 对于1级,3级渡槽。总水头损失采用能量法计算 1,进口段水面降落值应按公式,K,1,2、1,计算、式中 J1。2。进口段的平均水力坡降.L1 进口段长度.m。Σζ1。进口段.含节制闸,局部水头损失系数之和、即进口渐变段水头损失系数与门槽水头损失系数之和、v1,进口渐变段上游渠道断面平均流速,m,s,v,槽身断面平均流速.m,s.当槽身采用双槽或多槽方案时,中间设有隔墙,进口渐变段共用、由隔墙侧收缩引起的水面降落.h,m。可按下式进行计算 式中,k。隔墙头部形状系数、对半圆形可取0,9,ω,槽内流速水头与水深之比。a,隔墙总厚度与槽宽之比.v,槽内流速,m.s,进口渐变段水面总降落值为.2。槽身段水面降落值、在长槽情况下。槽身段水流为均匀流,根据槽身长度L和槽底比降i可求得该段水面降落值为.3 出口渐变段水面回升值、渡槽出口水流经过渐变段时,槽身末端的水流动能一部分消耗于摩阻,断面扩大及其他原因引起的沿程水头损失和局部水头损失、一部分恢复为位能而产生水面回升 出口渐变段水面回升值可按下式计算、式中、J3.4.出口渐变段的平均水力坡降,L2、出口渐变段长度,m、Σζ2、出口渐变段、含检修闸 局部水头损失系数之和、即出口渐变段水头损失系数与门槽水头损失系数之和,v2。出口渐变段末端下游渠道断面平均流速、m。s,4,渡槽总水头损失 即通过渡槽的总水面降落,应按下式计算 式中 Z,渡槽总水头损失 m.应等于或略小于渠系规划中允许的水头损失值.当槽身为短槽时,L 15h1。槽中水流为非均匀流,对求得的槽宽与水深应按非均匀流进行水面线复核 若复核所得的进。出口水位差超过了规划给定的允许值,应调整槽身断面尺寸重新计算。2、对于4级,5级渡槽.总水头损失的计算公式中.槽身段水面降落值Z2仍用公式,K,1,2、3,计算、进。出口段可按下列公式计算,进口段水面降落值、出口段水面回升值 式中 ξ1、ξ2、分别为渡槽进口渐变段 出口渐变段局部水头损失系数,可根据渐变段形式由表K。1 2查得、渡槽总水面降落应按下式计算.K.1 3、水面衔接应按下列公式计算。1,渡槽进.出口槽身底部高程及出口处下游渠道底部高程按式、K、1.3、1。式.K。1.3,3。计算.2,渡槽进口槽身底部高程。1应按下式计算,式中,3、渡槽进口渐变段前上游渠底高程.m、h1.h 渡槽通过设计流量时相应的上游渠道水深及槽内水深.m。3,渡槽出口槽身底部高程S应按下式计算。4、渡槽出口渐变段末端下游渠底高程。4应按下式计算 式中、h2 渡槽通过设计流量时相应的下游渠道水深.m,K。1 4。弯道处凹岸与凸岸间的槽身内横向最大水面差、h可按下式计算 式中.a1,弯道上游槽身直段水流的动能修正系数.可取a1。1.0,v,弯道上游槽身直段过水断面的平均流速.m.s r、弯道的弯曲半径,m。A 弯道上游槽身直段过水断面面积,m2 h.弯道上游槽身直段槽内水深,m g,重力加速度、m,s2 K 2、拱圈横向稳定性验算K.2、1、宽跨比小于1 20的板拱或采用单肋合拢时的拱肋。可按下列公式验算拱圈,肋 的横向稳定、式中.KH。横向稳定安全系数,可采用4。5,N,L,拱圈 肋.丧失横向稳定时的临界轴向压力.kN H.L.临界推力,kN,Iy。一拱圈,肋.截面对其自身竖直轴的惯性矩、m4。f,L一一拱圈,肋,的计算矢高和计算跨度,m.E,拱圈,肋,材料的弹性模量.kN.m2。K,L 临界荷载系数.可按表K、2、1确定。Nm、ψm。意义与式、5.5.8。1、5,5,8。5,相同.K.2.2、具有横向联系构件的肋拱或无支架施工时采用双肋合拢的拱肋、在验算横向稳定时.可将拱展开成一个与拱轴等长的平面桁架,按组合压杆进行计算,组合杆的长度等于拱轴线长度Sa,拱圈、肋.的横向稳定验算公式与公式 K。2,1,1 相同,但式中临界轴向压力N,L为、式中 I、y,两拱肋截面对其公共竖直轴的惯性矩 m4.Ea,拱肋材料的弹性模量,kN、m2、L 组合压杆计算长度,m。Sa。拱轴线长度。m,a、系数 无铰拱为0,5,双铰拱为1、0。a。b,分别为横系梁、或夹木.中距和两拱肋中距。m。Ia.Ib,分别为一个拱肋和一根横系梁,或夹木,对自身竖直轴的惯性矩,m4、Eb、横系梁。或夹木,材料的弹性模量。kN、m2