溢洪道水面线计算

1、aeff7af3686a52f8e4834cc75f396f66.xls棱柱体水面线计算总9页第1页水库溢洪道用分段求和法计算水面线（棱柱体）1、 基基本本资资料料1.1 洪水资料：(洪水资料由调洪演算成果所得).溢洪道最大下泄流量(Q):50.05m3/s堰上走水深(h):m 1.2 陡槽资料：(由设计确定)。 陡槽长（L）：11m 陡槽宽（B）：6m 陡槽底坡（i）： 0.333333 陡槽糙率（n）：0.017陡槽边坡（m）：02 2 水水面面线线的的定定性性分分析析2.1 正常水深（h0）的计算：计算公式Q=(b+mh)h)Q=(b+mh)h)5/35/3i i0.50.5/n(b+2

2、h(1+m/n(b+2h(1+m2 2) )0.50.5) )2/32/3 Qh0bmnii1/2(b+mh)h)5/32h(1+m2)1/250.050.4576.0000.0170.33330.5775.40.962.2 求临界水深（hk）的计算：计算公式h hk k= =（qq2 2/g/g）1/31/3QBqq2ghk50.0568.3469.589.811.051.95292.3 求临界坡降ikaeff7af3686a52f8e4834cc75f396f66.xls棱柱体水面线计算总9页第2页计算公式i ik k=gX=gXk k/C/Ck k2 2B Bk kBkhkmkXkRkn

3、Ckik61.95011.729.911.180.01760.490.00422.4 水的流态及水面线定性2.4.1 水流的流态hhk0.460.0042为陡坡,水面线为a型雍水曲线。3 3 计计算算水水面面线线3.1 计算方法分段求和法3.2 基本公式(h(hi i+v+v2 2/2g)-(h/2g)-(hi+1i+1+v+v2 2i+1i+1/2g)/L=i-J/2g)/L=i-J3.3 计算水面线3.3.1 控制水深 水流从缓流过渡到急流必须要经过临界水深hk，该临界水深即为控制水深。3.3.2 分段并确定各段的计算水深全长水位差（h）计算式hkhchh=hk-hc1.9530.4571

4、.496分段计算，定各断面计算水深（h）aeff7af3686a52f8e4834cc75f396f66.xls棱柱体水面线计算总9页第3页h1h2h3h4h5h6h7h8h9h101.9531.531.070.891.013.4 计算两断面的比能差（Es1-2）：11断面：由已知的:h h1 1分别求出:1 1=(b+mh=(b+mh1 1)h)h1 1V V1 1=Q/=Q/1 1V V1 12 2/2g/2gE Es1s1=h=h1 1+V+V1 12 2/2g/2g同理，可求得h2、2、V2、Es2 直到所列断面。两断面的比能差（Es1-2）：EEs1-2s1-2=E=Es1s1-E-

5、Es2s23.5 计算平均水力坡度（J1-2）：断面的水力要素：X X1 1=b+2h=b+2h1 1(1+m)(1+m)0.50.5R R1 1=1 1/X/X1 1C C1 1=R=R1 11/61/6/n/n同理，可求得X2、R2、C2、 直到所列断面。V均=（V1+V2）/2；R均=（R1+R2）/2；C均=（C1+C2）/2平均水力坡度（J1-2）：（J J1-21-2）=V=V均均2 2/C/C均均2 2R R均均3.6 计算两断面间的距离（L1）：L L1 1=E=Es1-2s1-2/(i-J/(i-J1-21-2) )3.7 按上述各式列表计算:表式及计算见棱柱体水面线计算表分

6、分段段求求和和法法棱棱柱柱体体水水面面线线计计算算表表aeff7af3686a52f8e4834cc75f396f66.xls棱柱体水面线计算总9页第4页断面hVv2/2g(m)EsEsXRCJi-JLL111.95311.724.270.932.889.911.1860.490.170.006052 0.3272810.50221.5279.165.461.523.059.051.0158.940.501.110.014616 0.3187173.50331.0716.437.793.094.168.140.7956.554.001.200.031936 0.3013974.00440.89

7、05.349.374.485.377.780.6955.258.000.900.034625 0.2987093.00551.0136.088.243.464.478.030.7656.1611.003.8 计算成果：陡槽末端水深（hc）=1.01mV陡槽末端流速（V）=8.24m/s0.0018为陡坡,水面线为a型雍水曲线。3 3 计计算算水水面面线线3.1 计算方法分段求和法3.2 基本公式E Es1s1+iL=E+iL=Es2s2+JL+JL(式中左端为已知值，右端为计算值)。3.3 计算水面线3.3.1 控制水深 由于水流进入陡槽时产生水跃，1-1断面处发生临界水深hk，该水深即为陡坡

8、段水面曲线计算的控制水深。3.3.2 计算第一断面的水力要素：由于底坡较陡，应取与底坡相垂直的过水断面，因此，上游水深：h1=hkcos由于i=0.2相当于坡角=11.5cos=0.98aeff7af3686a52f8e4834cc75f396f66.xls非棱柱体水面线计算总9页第8页由临界水深（hk）计算: h1=hkcos分别求出: 1=b1h1； X1=b1+2h1； R1=1/X1； C1=R11/6/n；V1=Q/1； 1V12/2g； Es1=h1+1V12/2g再计算 ： iL； Es1+iL3.3.3 假定22断面的水深h2，分别试算： 2；X2；R2；C2；V2；Es2=h

9、2+2V22/2g再由： R=(R1+R2)/2；C=(C1+C2)/2；V=(V1+V2)/2；J=V2/C2R再计算 ：JL； Es2+JL直试算到：Es2+JL或 Es1+iL时的水深，即为所求水深。同理，按3.3.2，3.3.3的计算 直到所列断面。3.3.4 按上述各式列表计算:表式及计算见非棱柱体水面线计算表3.3.5 计算成果：陡槽末端水深（hc）=0.77mV陡槽末端流速（V）= 13.03m/s10由于槽内流速过大，要考虑掺气对水深的影响。4 计算掺气后的水深（ha）：计算公式：ha=h(1+V/100)ha=h(1+V/100) 系数，=1.01.35 计算边墙高度（H）：

10、计算公式：H=ha+H=ha+ha 掺气后水深， 安全超高，一般为0.51.5米。陡陡槽槽掺掺气气后后水水深深及及边边墙墙高高度度断面陡槽距离(L)计算水深(h)流速(v)掺气增加水深(hv/100)掺气后水深（ha）安全 超高（H）边墙高（H）118.971.636.021.631.002.63229.170.878.700.871.001.873318.140.7610.280.080.831.001.834418.140.6911.540.080.771.001.775518.140.7212.260.090.811.001.816618.140.7712.790.100.871.001

11、.87aeff7af3686a52f8e4834cc75f396f66.xls非棱柱体水面线计算表总9页第9页杨梅岭水库二级陡槽分段计算求和法非棱柱体明槽水面曲线表断面QBihhcoswvxRcv2/2gEsLiLEs1+iLRvcJJLEs2+JL11392600.21.631.6095.994.0863.201.5242.890.852.458.971.794.241.176.0240.810.020.174.2422392580.20.870.8549.297.9559.700.8338.743.224.079.171.835.910.778.7038.310.070.615.9133392560.20.760.7441.469.4657.480.7237.884.565.3018.143.638.930.69 10.28 37.610.111.968.9344392520.20.690.6835.2911.1153.360.6637.346.296.9718.143.6310.600.66 11.54 37.350.142.6110.6055392480.20.700.6832.7511.9749.360.6637.367.307.9818.1