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,