水工泄水建筑物下游消能水力计算培训课件.pptx

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1、内容回顾 内容回顾恒定的孔口恒定的孔口和和管嘴出流管嘴出流平顶坎和曲线坎上的闸孔出流平顶坎和曲线坎上的闸孔出流堰流的基本公式堰流的基本公式薄壁堰的水力计算薄壁堰的水力计算实用实用堰的水力计算堰的水力计算宽顶堰的水力计算宽顶堰的水力计算第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算本章学习指导 本章学习指导 水流衔接和消能的主要任务就是要采取工程措施在最短距离内消除下泄水流的余能，减少对河床及岸坡的破坏能力，确保建筑物本身的安全，以及避免泄流对其他组成部分（电站、船闸）运用时的不利影响。本章主要阐述底流式和挑流式两种衔接消能的水力计算原理和方法。在学习过程中，要掌握各种消能池的水力计算。挑流型衔接

2、消能，要理解挑流消能的工作原理和挑距及冲深的主要影响因素，并能进行挑距和冲坑浓度的计算。本章的重点衔接消能的主要形式：底流衔接消能、面流衔接消能和挑流衔接消能；消能池（主要是矩形断面）池深d、墙高c及池长L 的水力计算；挑流消能的水流现象以及挑距L和冲刷坑深度t 的水力计算。第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第一节 第一节 概述 概述 一、一、泄水建筑物下游的水流特征 四川二滩电站，其泄洪流量 上下游落差 余能的功率：冲刷破坏恶劣流态：回流、波浪、折冲水流等。第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第一节 第一节 概述 概述 二、泄水建筑物下游水流衔接与消能的主要形式 底流式衔接

3、消能 面流式衔接消能 挑流型衔接消能 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算戽流型衔接消能本章仅介绍底流型和挑流型两种衔接消能第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第一节 第一节 概述 概述 一、泄水建筑物下游水跃衔接形式及其对消能的影响 第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 不需要消能需要消能 工程中采常采用稍有淹没的水跃衔接消能 工程中采常采用稍有淹没的水跃衔接消能，即，即远离式水跃临界式水跃淹没式水跃第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算二、泄水建筑物下游收缩断面水深的计算 第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 任意断面 任意断面 矩形断面

4、矩形断面 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 坝的流速系数 坝的流速系数为单宽流量 为单宽流量，为坝前库水位与收缩断面底部的高程差 为坝前库水位与收缩断面底部的高程差 斯克列勃柯夫公式 斯克列勃柯夫公式水科院公式 水科院公式第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算三、消能池的水力计算 挖深式消能池 挖深式消能池第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 坎式消能池 坎式消能池综合消能池 综合消能池第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算（一）挖深式消能池的水力计算 第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 1

5、、池深s的计算 估算池深：计算建池后计算水面跌落 校核 校核 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 2、池长的确定 为平底自由水跃的长度 举例举例第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 3、消能池的设计流量 池深最大时对应的流量叫池深的设计流量 池长最大时对应的流量叫池长的设计流量 最大流量不一定是池深的设计流量；最大流量应为池长的设计流量。第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算（二）筑坎式消力池的水力计算 第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 流量系数在初步计

6、算时取 淹没系数查表9-2可得消能坎为非淹没堰消能坎为淹没堰 需校核坎后的水流衔接形式，考虑是否需要修建多级消能坎。第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算四、消能池的辅助消能工 第二节 第二节 底流式衔接与消能 底流式衔接与消能 作用 类型提高消能效率；缩短池长；减轻对池后的冲刷 趾墩(或称分流墩)消能墩（或称消力墩）尾槛（或称连续槛）第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算 空中消耗了部分余能 水垫消能 下游局部冲刷挑流引起的雾化水滴第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第三节 第三节

7、 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算 一、挑距的计算 第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算(一 一)空中挑距的计算 空中挑距的计算 坝面的流速系数 坝面的流速系数 流能比 流能比 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算(二 二)水下挑距的计算 水下挑距的计算 入水角 入水角 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算二、冲刷坑的估算 第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算（岩基冲刷坑）（岩基冲刷坑）第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算

8、 冲刷坑后坡 冲刷坑后坡 许可的冲刷坑最大后坡 许可的冲刷坑最大后坡 时，冲刷坑不会危及坝身的安全 时，冲刷坑不会危及坝身的安全 举例举例第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算三、连续式挑坎尺寸的拟定 第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算(一 一)挑坎形式 挑坎形式连续坎 连续坎 差动坎 差动坎 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第三节 第三节 挑流消能的水力计算 挑流消能的水力计算(二 二)挑坎尺寸拟定 挑坎尺寸拟定 挑角 挑角 反弧半径 反弧半径 挑坎高程等于或略低于下游最高尾水位 挑坎高程等于或略低于下游最高尾水位 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水

9、力计算 课后小结 课后小结 底流式 底流式 面流式 面流式 挑流式 挑流式远离式 远离式 临界式 临界式 淹没式 淹没式挖深式 挖深式 坎式 坎式消能的主要形式消能的主要形式水跃衔接形式水跃衔接形式收缩断面水深的计算收缩断面水深的计算消能池的水力计算消能池的水力计算挑流消能的水力计算挑流消能的水力计算挑距 挑距冲刷坑深度 冲刷坑深度 冲刷后坡度 冲刷后坡度第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第一节 第一节 插图 插图 丰满水电站底流消能 丰满水电站底流消能 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第一节 第一节 插图 插图 龚嘴水电站面流消能 龚嘴水电站面流消能 第八章第八章 水工

10、泄水建筑物下游消能水力计算第一节 第一节 插图 插图 乌江渡水电站挑流消能 乌江渡水电站挑流消能 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算第二节 第二节 典型例题 典型例题 第八章第八章 水工泄水建筑物下游消能水力计算