取水工程课程设计计算说明书一、已知设计参数和设计要求1、工程所在地区：忻州2、河流平、断面见附图1。3、河流水位：最高水位（频率P=1%）73m；最低水位（保证率P=97%）；常水位71m。4、河水流量最大流量630m3/s；最小流量550m3/s。5、河流流速最大流速s；最小流速s。6、冰冻情况无冰凌，无冰絮。7、河流含沙量及漂浮物最大含沙量m3；最小含沙量m3。8、河宽150m。9、设计水量万m3/d10、扬程17m11、设计任务设计一座取水量为d的河床式取水构筑物。二、河床取水构筑物设计计算1、河床式取水构筑物由于主流离岸较远，岸边水深不足，选用河床式取水构筑物，用自流管深入河心取水，进水间与泵站合建，采用矩形结构。河床式取水构筑物的示意图见附图2。2、取水头部设计计算（1）取水头部形式选择由于河面较宽，含沙量少，河流为通航河流，选择设计一个箱式取水头部，取水头部上设固定标志，在常水位时通航船只能观察到，以避免船只碰撞。（2）取水头部进水孔面积计算河床式取水构筑物的进水流速在有冰絮时为：，无冰絮时为：，所以设计中进水孔流速取s。227.82.075.0833.00330.10210mvKKQF式中，Q——设计流量，m3/s。K1——堵塞系数，采用。K2——栅条引起的面积减小系数，833.01050502sbbKb——栅条间净距，mm。s——栅条厚度，mm。v0——过栅允许流速，m/s。进水孔设4个，设在两侧，每个进水孔面积：20067.2427.84mFf进水孔尺寸采用：21192.112001600mmmmmHB格栅尺寸为：mmmmHB13001700进水孔总面积为：268.792.14m实际进水孔流速为：smv/215.068.775.0833.00330.10通过格栅的水头损失一半采用，设计采用。根据航道要求，取水头部上缘距最枯水位深取，进水孔下缘距河床底高度取，进水箱底部埋入河底下深。因此，取水头部设置在河流最小水深为处，此处与进水间距离为68m。取水头部的形式和尺寸见附图3和附图4。用隔墙分成两格，以便清洗和检修。头部周围抛石，防治河床冲刷。进水孔位置设置要求，侧面进水孔的下缘至少高出河床，设计取；上缘在最枯水位时不小于，设计取。（3）取水头部位置设置取水头部设于河床主流神草除，以保证有足够的取水深度，根据取水头设计尺寸，取水头最小水深不应小于。为防止头部被水流冲刷，头部基础设在河床以下，在冲刷周围抛石加固。3、自流管设计计算自流管设置两条每条自流管设计流量：smQ/516.02360024892503自流管流速采用s，则自流管管径：mvQD854.09.0516.044采用管径DN800的铸铁管，管内实际流速：smv/906.08.0516.042考虑到使用自流管后结垢及淤积情况，粗糙系数取，自流管长度为。自流管水力半径mDR20.048.04流速系数80.4720.0016.0116161Rnc水力坡度00180.020.080.47906.02222Rcvi自流管的沿程水头损失milhy122.06800180.0自流管上设喇叭进水口一个，焊接90°弯头一个，阀门一个，出口一个，区局部阻力系数分别为：喇叭管进口：2.01弯头：96.02阀门：1.03出口：0.14自流管局部损失：mgvhj189.081.9906.0)0.11.096.02.0()(224321正常工作时，自流管的总水头损失为：mhjhyh311.0189.0122.0自流管采用在河流高水位时单根重力流正向冲洗的方式。4、进水间设计进水间用隔墙分成进水室和吸水室，为便于清洗和检修，进水室用一道隔墙分成两部分，吸水室用三道墙分成四部分。见附图5。进水间隔墙上设连通管DN600，连通管上设阀门。（1）吸水室下部进水孔上的格网采用平板格网。平板格网的面积2211150.135.051.075.04.00330.1mKKvQF式中，Q——设计流量，m3/sv1——过网流速，一般采用，不应大于s。K1——网似引起的面积减小系数51.0)25(5)(22221dbbK式中，b——网眼尺寸，mm，采用5mm。d——网丝直径，mm，采用2mm。K2——格网堵塞面积减小系数，一般为。——收缩系数，可采用，取。每个格网的面积211375.34mFf进水部分尺寸为B2×H2=1750mm×2500mm格网尺寸选为B×H=1880mm×2630mm，型号为C13。通过格网的水头损失一般采用，本次设计取。（2）进水间平面尺寸见附图5。（3）进水间高程计算。进水间平台标高为mhHHH80.7350.060.02100.7321安全浪最高进水室最低动水位标高为河流最枯水位-冰盖厚度-取水头部进水格栅水头损失-自流管水头损失69.400.3-0....
