渡槽过流能力复核及墙壁高度计算方法

1.过流量计算

当渡槽槽身的长度L＜15～20H 时（H 为槽中水深），渡槽的过水流量应按有坎淹没宽顶堰流计算。

图4-48　渡槽水力计算图

当渡槽槽身的长度L ≥15～20H 时（见图4-48），渡槽的过水流量Q 应按以下明渠均匀流公式［与式（4-82）同］计算

式中：ω、C、R 分别为槽身的过水断面面积、谢才系数及水力半径；i 为槽身的纵坡；n 为槽身内壁混凝土的糙率。

式中的水力半径R，应根据槽身的断面形式分别按以下两种情况计算。

矩形断面的槽身：

式中：χ为湿周，m；B0为槽身净宽，m；其他符号意义同前。U 形断面的槽身：

式中：R0 为底部圆弧的内半径，m；hz 为上部直段的水深，m。

渡槽的过流能力复核，首先是复核其最大过流能力，即满槽水（有拉杆的槽身计算至拉杆底面）时的过流量。

2.水头损失复核

渡槽的进口段、槽身和出口段，构成输送水流的明渠通道。根据渠系规划的要求，当渡槽通过设计流量时，水流的总水头损失Zz 应等于或略小于规划给定的允许水头损失。(www.xing528.com)

对于长渡槽，如图4-48 所示，水流经过进口段时，形成进口段的水面降落z1；水流进入槽身后，形成沿程水头损失z=iL；水流经过出口段时，水面回升值为z2，其余符号意义见图。

对于进口段的水面降落值z1，可在如图所示的进口前渠道中取1—1 断面，在槽身起点处取2—2 断面，建立能量方程以计算z1 值。但由于水力设计时，进口段布置形式较复杂（既有平面缩窄，又有槽底抬高值），故可近似按式（4-141）计算z1值：

式中：v1、v 分别为1-1 断面的渠道和渡槽内的平均流速；ζ为进口水头损失系数，可根据进口渐变段形式，由表4 -41 查得。

表4-41　渡槽进口水头损失系数ζ

出口段水面回升值z2 也同样较难准确计算，根据模型试验，得出z2 与z1 的近似关系，可由表4-42查得。

表4-42　z2 与z1 的近似关系

水流通过渡槽的总水头损失Zz 值按下式计算

3.槽身侧墙高度复核

为了保证渡槽有足够的过流能力，并考虑槽内水面可能会出现波动等因素，常要求通过设计流量时槽壁有一定的富余高度Δh（m），此值可根据经验按下式计算

式中：H 为设计流量时槽内水深，m。

当槽身侧墙净高h ≥H +Δh 时，即满足设计要求。