导流隧洞泄流计算说明书

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1、附录A导流隧洞泄流计算A1隧洞水流流态判别A1.1对i＜ik的缓坡隧洞(i为底坡，ik为临界坡)Ｈ／a＜1.2为无压流Ｋ2m＞Ｈ／a≥1.2为半有压流(1)Ｈ／a≥Ｋ2m为有压流式中：∑ξ——为自进口上游渐变流断面到隧洞出口断面间的局部能量损失系数之和；Ｃ——为舍齐系数；l——为洞长；Ｒ——为满流时的水力半径；i——为隧洞底坡；a——为洞高；——出口断面佛汝德数的平方，当出口断面周边为大气时，由试验得＝1.62；当出口断面上游有底板时，认为界限状态下的出口断面水深为临界水深hk，即a＝hk，则有＝1。A1.2对i＞ik的陡坡隧洞Ｈ

2、／a＜1.2为无压流1.2≤Ｈ／a＜1.5为半有压流Ｈ／a≥1.5为有压流A2无压流隧洞泄流计算A2.1长、短洞判别(1)当底坡为缓坡而趋于平坡，长短洞的界限长度为lk＝(5～12)H，当洞长l＞lk为长洞；l＜lk为短洞。(2)当底坡接近临界底坡ik时，lk＝1.3(5～12)H。(3)当底坡为陡坡(i＞ik)，泄流能力不受洞长影响，按短洞工作考虑。A2.2短洞泄流计算(2)短洞泄流能力不受洞长影响，进口水流为宽顶堰流，按宽顶堰流公式计算泄流量。式中：b——为矩形隧洞过水断面的宽度，当过水断面为非矩形时，b＝ωk/hk；hk——为临界水深

3、；ωk——为相应于hk时的过水断面面积；σs——为淹没系数，当下游水位较高，已淹没进口的收缩断面，使该处的水深h′c＞0.75H0时，为淹没出流，σs值与比值h′c/H0有关，当h′c＜0.75H0时，为自由出流，σs＝1，当淹没时，h′c可近似的以下游水位减去进口底板高程而得；h′c——为进口断面处的水深；H0——为以隧洞进口断面底板高程起算的上游总水头；m——为流量系数，决定进口翼墙的型式、上游水库或渠道的过水断面面积与隧洞过水断面面积之比，一般取m＝0.32～0.36，若进口翼墙较平顺，断面缩窄较小，应取较大的m值，反之应取较小的m值，见附表A3。

4、A2.3长洞泄流计算对于长洞，一般需要由下游向上游推算水面曲线，以求得进口断面处的水深h′c，以h′c/H。在有关图表查出σs，再用式(2)解算。A3半有压流隧洞泄流计算A3.1半有压短洞与长洞的判别(1)对自由出流缓坡(i＜ik)隧洞，洞长l＜lkm时，为半有压短洞，l＞lkm时，为半有压长洞。lkm＝li＋ls＋l。(3)l。＝1.3a，li＝1.4a，ls可由推算c1型水面曲线决定，其中收缩水深hc可由下式计算：hc/a＝0.037H/a＋0.573μ＋0.182(4)式中：μ——为流量系数，按附表A4取值。(2)对自由出流，陡坡

5、隧洞，正常水深ho＞a，l＜lks时，为半有压短洞，l＞lks时，为半有压长洞。lks＝li＋ls＋lo(5)li＝1.4a，lo＝0～0.5a，ls可用分段求和法由推算c2型水面曲线决定，hc仍按式(4)计算。A3.2计算公式及计算方法(6)(1)对半有压短洞，不论是缓坡或是陡坡，均可用下式进行泄流计算。式中：ω——为隧洞断面面积；μ和η——分别为流量系数和洞口水流收缩系数，可由附表A4查取。(2)对于缓坡半有压长洞，其出口明流段的长度lo很小，可按有压的自由出流，采用式(7)进行计算。(3)对陡坡半有压长洞，由于发生有害的不稳定流态，难以进行

6、水力计算，在设计中应予避免。A4有压流隧洞泄流计算(7)式中：μ——为流量系数，按下式计算：(8)式中：ω——为隧洞出口断面面积；ξi——为某一局部能量损失系数，与之相应的流速所在的断面为ωi(指根号内第二项中的ωi)；li——为隧洞某一段的长度，与之相应的断面面积、水力半径和舍齐系数分别为ωi(指根号内第三项中的ωi)、Ｒi、Ｃi；T0——为上游水面与隧洞出口底板高程差Ｔ及上游行近流速水头之和，一般可认为To≈T；hp——为隧洞出口断面水流的平均单位势能，hp＝0.5a＋P/γ；当淹没出流时，hp等于下游水深hsa——为出口断面洞高；P/γ——为出

7、口断面平均单位压能，当自由出流时，P/γ一般小于0.5a。A5进口段设置有压短管(深式有压短管进口)的无压隧洞的泄流计算(9)对于进口段设置有压短管的无压隧洞，其底坡i一般应大于ik，水流由有压短管泄出，以后为高速明流，当下游水位不影响隧洞的泄流能力(水跃位于收缩断面的下游)时，其泄流量可按有压短管出流公式进行计算：式中：H——为由有压短管出口的闸孔底板高程算起的上游库水深；b——为隧洞进口闸孔底宽；e——为闸孔高度(或开启高度)；hc——为闸孔后的收缩水深，hc＝εe；ε——为有压短管出口的工作闸门或闸孔垂直收缩系数，当有压短管的

8、顶部有倾斜压板且工作闸门全开时，按附表A5取值；当有压短管的顶部无倾斜压板时，按