溢洪道水面线计算(分段求和法)

《1569753757115》棱柱体水面线计算58.0566m3/s2.99m29.81m10m0.28610.0250Qh0bmnii1/2((b+mh)h)5/32h(1+m2)1/258.150.4810.0000.0250.28610.53513.40.97QBqq2gαhk58.0566105.8133.719.811.051.53Q=[((b+mh)h)5/3i0.5]/[n(b+2h(1+m2)0.5)2/3]陡槽底坡（i）：陡槽糙率（n）：陡槽边坡（m）：hk=（αq2/g）1/32.2求临界水深（hk）的计算：计算公式2水面线的定性分析2.1正常水深（h0）的计算：计算公式溢洪道最大下泄流量(Q):堰上总水深(h):陡槽长（L）：陡槽宽（B）：1.2陡槽资料：(由设计确定)。《水库溢洪道用分段求和法计算水面线》（棱柱体）1、基本资料1.1洪水资料：(洪水资料由调洪演算成果所得).总9页~第1页《1569753757115》棱柱体水面线计算BkhkmωkXkRknCkik101.53015.3413.071.170.02541.080.0072hhk0.481.53iik0.28610.0072hkhc⊿h1.530.481.062.4.1水流的流态为急流3.3计算水面线3.3.2分段并确定各段的计算水深为陡坡,水面线为aⅡ型雍水曲线。2.3求临界坡降ik2.4水的流态及水面线定性2.4.2水面线的类型计算公式ik=gXk/αCk2Bk计算式⊿h=hk-hc全长水位差（⊿h）3计算水面线3.1计算方法3.3.1控制水深3.2基本公式分段求和法((hi+v2/2g)-(hi+1+v2i+1/2g))/⊿L=i-J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。总9页~第2页《1569753757115》棱柱体水面线计算h1h2h3h4h5h6h7h8h9h101.532.521.51V12/2gEs1=h1+V12/2g同理，可求得X2、R2、C2、……直到所列断面。3.5计算平均水力坡度（J1-2）：断面的水力要素：X1=b+2h1(1+m)0.5R1=ω1/X1C1=R11/6/n平均水力坡度（J1-2）：（J1-2）=V均2/C均2R均V均=（V1+V2）/2；R均=（R1+R2）/2；C均=（C1+C2）/23.6计算两断面间的距离（L1）：分别求出:同理，可求得h2、ω2、V2、Es2……直到所列断面。两断面的比能差（⊿Es1-2）：⊿Es1-2=Es1-Es2ω1=(b+mh1)h1V1=Q/ω1L1=⊿Es1-2/(i-J1-2)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》1～1断面：由已知的:分段计算，定各断面计算水深（h）3.4计算两断面的比能差（⊿Es1-2）：h1总9页~第3页《1569753757115》棱柱体水面线计算断面hωVv2/2g(m)Es⊿EsXRCJi-J⊿LΣ⊿L0.48m[V]12.10m/s10α—5计算边墙高度（H）：系数，α=1.0～1.3H=ha+⊿4计算掺气后的水深（ha）：计算公式：ha=h(1+αV/100)0.22560325.090.2837560.742.443.1928.280.0053520.2807440.760.0604930.0014140.2846821.701.700.00234144.4014.801.6243.360.210.215.6614.201.4842.7012.801.0940.60计算公式：12.107.467.94要考虑掺气对水深的影响。10.960.4434.863.8计算成果：陡槽末端水深（hc）=陡槽末端流速（V）=3～30.4821.0014.004.804～45～52.101.402.760.392.494.150.882.282～22.4024.002.420.302.70分段求和法棱柱体水面线计算表1～12.9929.901.940.193.180.4815.981.87总9页~第4页《1569753757115》棱柱体水面线计算ha—⊿—0.541.54边墙高（H）1～12～23～302.991.942.993.99计算水深(h)流速(v)掺气增加水深(hv)掺气后水深（ha）28.280.482.10断面陡槽距离(L)1.702.445～52.402.424～43.1912.100.06掺气后水深，2.103.102.403.404.150.06安全超高，一般为0.5～1.5米。陡槽掺气后水深及边墙高度2.761.462.461.40总9页~第5页《1569753757115》—非棱柱体水面线计算—392m3/sm90.7m60m400.20.014QBqq2gαhk392606.5342.689.8111.63BkhkωkXkRknαCk601.6397.9563.271.550.014176.83iik0.2000######0.211.5cosθ=0.98由于i=相当于坡角θ=溢洪道最大下泄流量(Q):堰上走水深(h):1.2陡槽资料：(由设计确定)。《水库溢洪道用分段求和法计算水面线》（非棱柱体）1、基本资料1.1洪水资料：(洪水资料由调洪演算成果所得).2水面线的定性分析计算公式hk=（αq2/g）1/32.1求临界水深（hk）的计算：陡槽长（L）：陡槽首段宽（B1）：陡槽底坡（i）：陡槽糙率（n）：陡槽末段宽（B2）：2.4水面线的类型3.3.2计算第一断面的水力要素：3.2基本公式3.3计算水面线3.3.1控制水深2.3求临界坡降ik计算公式ik=gXk/αCk2Bkik0.0018(式中左端为已知值，右端为计算值)。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，该水深即为陡坡段水面曲线计算的控制水深。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=hkcosθ为陡坡,水面线为aⅡ型雍水曲线。3计算水面线3.1计算方法分段求和法Es1+i⊿L=Es2+J⊿L总9页～第6页《1569753757115》—非棱柱体水面线计算—0.77m[V]13.03m/s10α—5计算边墙高度（H）：ha—⊿—1～18.971.636.021.631.002.632～29.170.878.700.871.001.873～318.140.7610.280.080.831.001.834～418.140.6911.540.080.771.001.775～518.140.7212.260.090.811.001.816～618.140.7712.790.100.871.001.87由临界水深（hk）计算:断面陡槽距离(L)ω2；X2；R2；C2；V2；Es2=h2+α2V22/2g分别试算：直试算到：Es2+J⊿L＝或≈Es1+i⊿L时的水深，即为所求水深。R=(R1+R2)/2；C=(C1+C2)/2；V=(V1+V2)/2；J=V2/C2RJ⊿L；Es2+J⊿Lω1=b1h1；X1=b1+2h1；R1=ω1/X1；C1=R11/6/n；V1=Q/ω1；α1V12/2g；Es1=h1+α1V12/2g流速(v)掺气增加水深(hv/100)掺气后水深（ha）4计算掺气后的水深（ha）：同理，按3.3.2，3.3.3的计算……直到所列断面。再计算：再由：再计算：i⊿L；Es1+i⊿L3.3.3假定2—2断面的水深h2，计算公式：ha=h(1+αV/100)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》安全超高（H）边墙高（H）3.3.5计算成果：陡槽末端水深（hc）=由于槽内流速过大，要考虑掺气对水深的影响。计算水深(h)安全超高，一般为0.5～1.5米。分别求出:h1=hkcosθ陡槽掺气后水深及边墙高度系数，α=1.0～1.3计算公式：H=ha+⊿掺气后水深，陡槽末端流速（V）=总9页～第7页《1569753757115》非棱柱体水面线计算表QBihhcosθwvxRcαv2/2gEs⊿Li⊿LEs1+i⊿LRvcJJ⊿L⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄90.71.631.6095.994.0863.201.5242.890.85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1～1392600.21.176.0240.810.022.458.971.794.244.079.170.172～2392580.20.870.8549.297.9541.469.460.778.7038.310.0759.700.8338.743.223～3392560.20.760.7457.480.7237.884.560.611.835.915.3018.1437.610.111.963.638.930.6910.280.690.6835.2911.114～4392520.28.7418.1453.360.6637.346.2937.350.146.9718.143.6310.607.9818.143.6311.612.615～5392480.20.700.6832.7511.970.6812.2637.470.1649.360.6637.367.300.6611.542.876～6392440.20.720.7131.2412.552.953.6312.360.7112.797～7392400.237.750.1645.420.6937.588.039.4141.500.7237.918.660.770.7530.0813.03总9页～第8页《1569753757115》非棱柱体水面线计算表Es2+J⊿L⒅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4.245.918.9310.6011.6112.36总9页～第9页