1、非自動調節渠道壓力前池布置計算書1 設計依據及參考資料（1）設計依據：水電站引水渠道及前池設計規范（DL/T 50791997）、小型水力發電站設計規范（DL/T 50791997）（GB 500712002）、水電站進水口設計規范（SD 30388）。（2）參考資料：水電站建筑物（王樹人 董毓新主編）、水電站（成都水力發電學校主編）2 設計基本資料機組臺數 n1=2臺單機容量N=1600kW引水渠設計引用流量 Qp=16.200m/s單機引用流量Q設=16.200m/s引渠末端渠底高程1=1041.000m引渠末段渠底寬度b=3.500m引渠末段渠道邊坡m=0引渠末端渠道設計水深h=2.85

2、0m引渠末端渠道設計流速 v0=1.624m/s壓力鋼管根數 n2=1根壓力鋼管內徑D=2.000m進水室隔墩厚度d=0.000m進水室攔污柵的允許最大流速 v進=0.900m/s堰頂與過境水流水面的高差h=0.100m側堰類型正堰的流量系數 m0=0.4273 側堰布置及水力計算3.1 側堰堰頂高程的確定根據水電站引水渠道及前池設計規范第4.5.3條的規定，側堰的堰頂高程應高于設計流量下水電站正常運行時的過境水流水面高程h(0.10.2m)，本工程取h0.100m過境水流水面高程2= 渠末渠底高程 + 渠道正常水深= 1043.850m側堰堰頂高程3= 2 + h= 1043.950m3.2

3、 側堰堰頂長度、堰上平均水頭的確定根據水電站引水渠道及前池設計規范第A.0.3條，對于設一道側堰的布置，當水電站在設計流量下正常運行，側堰不溢水；當水電站突然甩全部負荷待水流穩定后全部流量從側堰溢出，為控制工況。此時，側堰下游引水渠道流量為零，側堰泄流能力按公式A3確定。（A3）流量系數mL宜取（0.90.95）m0，本工程取mL=0.9m0，即mL= 0.3843根據水電站引水渠道及前池設計規范第4.5.3條，側堰的堰頂長度，堰上平均水頭，需經計算比較確定。溢流堰長度與溢流堰頂水深有關，溢流水深過大，則單寬流量大，消能工程量大，但溢流水深小，則溢流堰長度就長，影響前池平面布置，所以在計算時兩

4、者應統籌兼顧。根據上述原則，經試算確定堰頂長度和堰上平均水頭。取H堰= 0.610m則L堰= 19.976m取L堰= 20.000m則H堰= 0.610m4 壓力前池各部分平面尺寸的擬定4.1 前池池身平面尺寸的擬定對于中小型電站進水室長度L進=35m，本工程取L進= 5.000m單管的進水室寬度b進=1.8D= 3.600m取b進= 5.000m進水室寬度B進=n2b進+(n2-1)d= 5.000m取B進= 5.000m前池池身寬度B前=1.5B進= 7.500m取B前= 10.000m前池池身長度L前=3.0B前= 30.000m取L前= 30.000m5 壓力前池特征水位的擬定5.1

5、進水室入口處的水深h進（m）應滿足下列條件：即:進min= 3.600m5.2 前池正常水位Z正常：根據水電站引水渠道及前池設計規范第7.0.4條，應以設計流量下水電站正常運行時的水位作為前池的正常水位。Z正常= 渠末渠底高程 + 渠道正常水深= 1043.850m5.3 前池最高水位Z最高：進設進進vQhb進進設進bvQh2/32 HgLmQLL=根據水電站引水渠道及前池設計規范第7.0.5條，前池和引水渠道內的最高水位，應按照設計流量下正常運行時，水電站突然甩全部負荷時的最高涌波水位確定。根據水電站引水渠道及前池設計規范第D.0.5條，側堰作為控制泄流建筑物，對涌波起到控制作用，即對引水道

6、系統來說，控制工況是：電站甩滿負荷待水流穩定后（涌波已消失），全部流量從側堰側堰溢出時，將恒定流時的堰上水頭乘以1.11.2的系數，把這時的水位定為最高涌波水位。即Z最高=堰頂高程3+1.2H堰Z最高= 1044.682m5.4 前池最低水位Z最低：根據水電站引水渠道及前池設計規范第7.0.6條，前池最低水位可根據水電站運行要求確定。一般前池最低水位為電站突然增加負荷前前池的起始水位Z0減去突然增荷時的最低涌波hmax。對于非自動調節渠道，起始水位Z0可取溢流堰頂高程3，最低涌波hmax按一臺機組運行突增到兩臺機組即發電流量由8.1m3/s突然增加到16.2m3/s時的前池水位降落。引水渠道中

7、產生落波時，波的傳播速度c0和波高h0可按一下兩式聯立求解：負荷變化前的流量Q0= 8.100m/s負荷變化后的流量Q= 16.200m/s下面試算求解波速c0、起始斷面波高h0：假設h0= 0.700m波流量Q= 8.100m/sB0=b+2m(h-h0/2)= 3.500m負荷變化前的過水面積W0=Q0/v0= 4.988m則波速c0= 3.304m/s則起始斷面波高h0= 0.700mhmax=Kh0=2h0= 1.400mZ最低= Z正常 - hmax= 1042.450m6 壓力前池各部位高程的擬定6.1 進水室淹沒深度S的確定根據水電站引水渠道及前池設計規范第6.1.9條規定，水電

8、站進水口上緣淹沒于最低水位以下的深度，應按SD303確定。淹沒深度按戈登公式確定：0000000231vWhBBgWcD+=000hBcQD=DdCVS =式中：C系數，對于對稱進水口，C= 0.55d進水口閘門高度，本工程d= 2.000mV進水口閘門斷面流速，本工程V= 4.050m/s經計算S= 3.150m6.2 進水室底板高程的確定進水室底板高程=最低水位-S-d= 1037.300m本工程取1037m。7 壓力前池結構計算本前池基礎置于中厚層白云巖(T1a2-2)地基上，巖體堅硬完整，抗風化能力強，巖層平緩，傾角15，故本次設計只對邊墻抗滑穩定進行了以下兩種工況復核計算：工況1：電

9、站正常運行，池內水位為正常水位作用；工況2：電站從滿發突然甩全負荷，池內水位為最高水位作用；計算時選取水深最大的E-E斷面。2.1 荷載計算（1）邊墻自重W材料容重= 23.5kN/m墻斷面面積S= 22.4m/m墻體自重W= 527kN/m（2）靜水壓力P工況水容重水深h靜水壓力P工況19.8kN/m5.850m168kN/m工況29.8kN/m6.682m219kN/m2.2 抗滑穩定安全系數K計算dCVS =計算公式：工況WPfK工況1527kN/m168kN/m0.51.571工況2527kN/m219kN/m0.51.204均滿足要求。8 工程量計算（1）土石方開挖樁號面積平均面積長

10、度體積091.2125.618.819236418.819160226.718.818426637.637293.4286.0524.5700862.137278.7278.529.5821691.637278.3294.8164717107.637311.3合計107.63727899.55土石比例按2:8土方開挖： 5580石方開挖： 22320（2）M7.5漿砌塊石樁號面積平均面積長度體積066.545.5518.81985718.81924.626.718.81850237.63728.828.824.5706PfWK =62.13728.828.829.585091.63728.828.816461107.63728.8合計107.6373544.8（3）C20混凝土樁號面積平均面積長度體積09.31