工程專案：陝西省咸陽市亭口水庫工程
設計階段：初步設計階段
計算書名稱：輸水洞水力計算
計算：校核：審查：
陝西省水利電力勘測設計研究院
亭口輸水洞水力計算
確定輸水洞進口底板高程、計算輸水洞的總水頭損失、校核輸水流量。
1.基本資料
水位：設計水位：893.00m、校核水位：895.68m、死水位： 866.70m
輸水洞：進水口為塔式進水口、最大引水流量q=9.8m3/s、洞長l=552m、圓形洞子直徑d=2.2m、鋼筋砼襯砌厚度50cm、糙率n=0.014
其他：**設防烈度ⅵ度
2.基本引數的確定
隧洞面積ω=2=××2.22=3.801 m2，
溼周x=d=×2.2=6.912 m，水力半徑r=ω/x==0.550 m
謝才係數c＝r1/6/n=64.65
沿程阻力係數=8g/c2=8×9.8/64.652=0.0188
故沿程水頭損失係數==4.717
區域性水頭損失係數的確定（ξ的確定參考《水力計算手冊》及《水電站調壓室設計規範dl/t5058—1996》）
輸水洞樁號0+082.310處的順時針33.4640彎道的區域性水頭損失係數
ξ1=，其中θ為轉角33.4640，r為轉角半徑60m，得，ξ1=0.0799
輸水洞樁號0+519.680處的逆時針轉600的區域性水頭損失係數
ξ2=，其中θ為轉角600，r為轉角半徑40m，得，ξ2=0.1070
兩個閘門的區域性水頭損失係數ξ3、ξ4分別為為0.1、0.1
進水喇叭口處的區域性水頭損失係數ξ5為0.1
岔管處的的區域性水頭損失係數ξ6為0.3329
進口漸縮段的區域性水頭損失係數ξ7為0.05
攔汙柵處的區域性水頭損失係數為ξ8=，其中s為柵條寬度為8mm、b為柵條淨間距33mm，α為傾角900，β為柵條形狀係數取最大值2.42，即ξ8= =2.42×（8/33）4/3sin900=0.
366總的區域性水頭損失係數
=0.0799+0.1070+0.1+0.1+0.1+0.3329+0.05+0.366=1.2358
則流量係數μ===0.379
死水位下的引水流量為2.4m3/s
最大引用流量下流速v===0.63m/s
水頭損失計算δh=δhf+δhj==0.12m
3.輸水洞底板高程確定
引水發電洞主要為工業供水和發電，其進口高程應確保在上游最低執行水位時，最低水位為死水位866.700m，滿足下游工業用水和發電要求，同時具有足夠的淹沒深度，確保進水口的流態平穩。
最小淹沒深度根據《水利水電工程進水口設計規範》（sl285-2003）附錄b有關公式進行計算
為防止產生貫流式漏斗旋渦，採用戈登公式計算所需要的淹沒深度為：
s：進水口淹沒深度m
q：引水洞設計流量
v：閘孔斷面流速
d：閘孔高度
c：與進口形狀有關的係數，進水口設計良好的對稱水流取0.55；邊界複雜和側向水流取0.73。本工程根據進口形式取0.55；
=0.55×0.63×2.20.5=0.51m
為保證進水口內為壓力流，最小淹沒深度按下式估算：
k：安全係數不小於1.5，取2.0
s：最小淹沒深度，不小於1.5~2公尺
△h1:攔汙柵段水頭損失
△h2:喇叭段水頭損失
△h3:閘門槽水頭損失
△h4:漸變段水頭損失
△h5:沿程水頭損失
經計算s=0.1m，實際取1.5m
所以引水發電洞進口底板高程確定為866.7—1.5—2.2=863.0m
4.輸水流量的校核
輸水流量根據以下公式進行計算：
q=a(2gh0)0.5
h0= h+αv02/2g
式中：q－流量（m3/s）
—管道系統的流量係數
a—管道過水斷面的面積（m2）
h—管道水頭（m）
v0—行進流速（m/s）
λ—管道沿程阻力係數
l—管道長度（m）
d—管道直徑（m）
∑ξ—管道中各區域性水頭損失係數總和
α—係數，取1.0
代入數值計算可知：在死水位時閘門全開時，輸水洞引水流量引水流量為q=10.6m3/s大於最大引水流量qmax=9.8m3/s的要求。
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