水闸除险加固工程设计-消能防冲复核成果

1.闸下水位流量关系

根据规划已推求出设计流量6000m3/s和校核流量7000m3/s时的闸下水位,须再补充两个流量的水位,以推求闸下水位—流量关系曲线。补充流量1500m3/s和3500m3/s时的闸下水位。推求桩号6+400处陡坡临界水深的水位作为起始水位,再推求6+400～0+400 段的闸下水位,流量1500m3/s 时,水位49.11m,流量3500m3/s 时,水位52.66m。闸下水位—流量关系如图3-1所示。

图3-1　闸下水位—流量关系曲线

2.闸下消能防冲复核

按闸上水位55.0m,闸门隔孔开启高度分别为0.3m、0.5m、1.0m 时的泄量和按下游水位按闸下水位—流量关系曲线所对应的闸下水位及闸门敞泄设计流量和校核流量时的水位、泄量指标,对现有消力池进行消能验算。采用计算公式如下:

式中 hc——收缩水深,m;

T0——总势能,m;

q——过闸单宽流量,m3/ (s·m);

α——水流动能校正系数,可采用1.0～1.05;

φ——流速系数,采用0.95;(www.xing528.com)

h″c——跃后水深,m;

ΔZ——消力池出口水面落差,m;

h′s——下游水深,m;

d——消力池深度,m;

σ0——水跃淹没系数,采用1.05;

L——消力池长度,m;

Ls——消力池斜坡段水平投影长度,m。

根据以上公式计算,其结果见表3-9。

表3-9　防冲消能验算成果表

由表3-9知,当开启高度为0.5m 时,为消能控制情况,需要消力池深1.16m,长22.87m,原消力池深2.0m,长38m。因此,现有消力池完全满足防冲消能要求。