挑流消能计算书挑流消能计算书

1、挑流消能计算书一、示意图:一、基本设计资料1 .依据规范及参考书目:武汉大学水利水电学院水力计算手册（第二版）计算参数：单宽流量q = 37.125 m3/s 上游水位高程E1 = 420.140 m 鼻坎出口水深h = 2.954 m 鼻坎顶点高程E3 = 412.080 m 坝面水平角 c = 3.43度抗冲系数K = 1.500三、计算过程下游水位高程E2 = 383.515 m 下游水深ht = 3.515 m鼻坎反弧半径R = 14.600 m 鼻坎挑角。=21.00度1 .鼻坎至下游水面的挑距xp计算：计算公式：xp = v2sin0scos0s+vcos0sxv2sin20s+2

2、g（AS+hcos0s） 1/2/g （式 1.1）式1.1中鼻坎出口断面的流速v可近似按下式计算：v = X（2gS）1/2 （式 1.2）式1.2中流速系数？可按下面的经验公式计算：(p = 1-0.055/K1i/2i/3 (式 1.3)式 1.3 中流能比 K1 = q/(g1/2xZL5)(式 1.4)式1.4中上下游水位差Z = E1-E2 = 36.625m将Z代入式1.4得：K1 = 37.125/(9.811/2x36.6251.5) = 0.053将匕代入式1.3得：p = 1-0.055/0.0531/21/3 = 0.913式1.2中上游水位至鼻坎顶点高差S1 = E1

3、-E3 = 8.060m将p、S1代入式1.2得：v = 0.913X(2X9.8X8.060)1/2 = 11.481 m/s式1.1中水舌射出角。s = 0 -(P o-a )(式1.5)式1.5中溢流坝面与挑坎反弧末端切线的夹角P o = 0 +p cP o = 3.430+21.000 = 24.430 度式1.5中鼻坎出口断面中点水流方向与溢流坝面间夹角a可由图表查得从水力计算手册图4-3-4中根据P o与R/h的值查得a = 19.257度将P o、a代入式1.5得：0 s = 3.430-(24.430-19.257) = 15.827 度式1.1中鼻坎顶点与下游水位高差 S =

4、 E3-E2 = 28.565m将v、0 s、 S代入式1.1得：xp = 11.4812xsin15.83xcos15.83+11.481xcos15.83 x11.4812xsin215.83+19.6x(28.565+2.954xcos15.83)1/2/9.8=31.716 m冲刷坑深度t计算：计算公式：t = KXq1/2xZ0.25-ht (式 1.6)t = 1.500X37.1251/2x36.6250.25-3.515 = 18.969 m水面以下水舌长度的水平投影Lc计算：计算公式：Lc = T/tanP(式 1.7)式1.7中水舌外缘与下游水面的夹角P按下式计算:=tan215.83+19.6x(28.565+2.954xcos15.83)/(11.4812xcos20.28)i/2=2.264将tanp代入式1.7得：Lc = (t+ht)/tanp = (18.969+3.515)/2.264 = 9.931 m冲刷坑后坡计算：计算公式：i = t/L1 = t/(xp+Lc)(式 1.9)i= 18.969/(31.