溢流坝段计算表格

012mmmmmmmmmm3采用双圆弧、三圆弧或椭圆曲线。（3）简图如下：（1）根据规范2.3.3条，控制堰的型式应根据地形、地质条件、水利条件、运用要求，通过技术经济综合比较选定。堰型可选用开敞式或带胸墙孔口式的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等型式。开敞式溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。本工程选用开敞式实用堰。（2）按规范3.3.1条，采用开敞式实用堰时，堰顶下游堰面宜优先采用WES型幂曲线，堰顶上游堰头可本工程下游堰面选用WES幂曲线（按附录A.1.1-1式），上游堰头为三圆弧，上游面铅直。0校核流量下的堰上水头Hmax＝3.26上游堰高P1＝40堰面曲线选择m³/s设计堰顶高程Z4＝700上游引渠底板高程Z5＝660与堰下游反弧面相接的泄槽纵坡i＝0.005溢流堰共分1孔，中墩厚度d＝消能防冲标准水位(P＝5%)Z3＝662.49消能防冲标准下泄流量Q消＝53.1m³/s上游设计洪水位(P=3%)Z2＝702.19设计洪水标准下泄流量Q设＝61.7m³/s上游校核洪水位(P=0.33%)Z1＝703.26校核洪水标准下泄流量Q校＝112《溢洪道设计规范》（SL253-2000）基本资料建筑物级别:4级溢流堰净宽B＝10堰后泄槽宽B泄＝10石景山溢洪道工程WES堰计算书工程名称：石景山溢洪道工程计算时间：2015年6月2日设计依据3.1mm3.23.33.4mHd28.43635.75538.436反弧低点(C)高程Z6＝661.5640.7510.0000.00500027.80534.43635.805反弧曲面末端端点C及其圆心O2点坐标计算表mRiXbYbXoYoXcYc式中：m…幂曲线末端切线坡率(或直线段坡率)，m＝0.75R反弧半径，根据规范3.3.8条，取4～10倍反弧最低点最大水深，流速大时取大值，初取R＝10.000i…与反弧面相接的泄槽纵坡，本工程i＝0.005000②反弧末端C点坐标（Xc，Yc）及圆心O2点坐标（Xo，Yo）按下式计算：Xo＝Xb＋Rsin[ATAN(1/m)]Yo＝Yb－Rcos[ATAN(1/m)]Xc＝Xo－Rsin[ASIN(i)]Yc＝Yo＋Rcos[ASIN(i)]Xb＝27.805Yb＝34.436B点高程＝665.564设计幂曲线末端接直线段即L1＝23.5m，则B点座标为：0.112溢流堰幂曲线下游特征点坐标计算①计算简图中B点坐标（Xb，Yb）按下式计算：Xb＝Xa+L1Yb＝Ya+L1/m式中：L1为A、B点间水平距离2.8-0.4901.400-0.7730.560-0.790第一段圆弧第二段圆弧第三段圆弧X1=－0.175HdR1＝0.5HdX1=－0.276HdR1＝0.2HdX1=－0.282HdR1＝0.04Hd2.0532.3812.7313.103上游堰面三圆弧曲线计算堰顶O点上游三圆弧半径R及端点X坐标计算表0.5700.7580.9701.2061.4651.7483.7314.0184.305Y00.0210.0750.1580.2690.4072.0092.2962.5832.873.1573.444696.897堰顶下游幂曲线坐标表(取15个点)X00.2870.5740.8611.1481.4351.722由1/m＝dy/dx得幂曲线末端点A点坐标：Xa＝4.305Ya＝3.103A点高程＝幂曲线末端端点计算设计幂曲线末端端点切线坡率m＝0.75对堰面幂曲线一阶求导得：dy/dx＝0.385529314497921x^0.85由于上游堰面铅直，即△y╱△x＝3∶0，故取n＝1.850将数据代入，即得下游堰面曲线方程：x1.85＝4.79859748774039y1.33Hd＝3.724＜上游堰高P1＝40，因此溢流堰为高堰P1/Hd＝14.286＞1.0，取k＝2下游堰面曲线计算取堰面曲线定型设计水头Hd＝0.85Hmax＝2.8高堰ykHxndn1i＞＜4Ak＝Bkhkχk＝Bk＋2hkRk＝Ak／χkB…溢流堰总净宽，m，B＝nbb…单孔宽度，mn…闸孔数目泄流能力校核开敞WES型实用堰的泄流能力按规范A.2.1-1式计算：Q＝cmεσεsB√2gH03/2ε＝1-0.2[ξK＋(n－1)ξ0]H0／nb(适用于H0／b≤1.0，当H0／b＞1.0时，H0／b仍取值1.0)式中：Q…流量，m³/s0.206计算断面流速v1＝q／h1＝25.742m³/s反弧半径R应为h1的4～10倍，即0.825m～2.06m复核初取R值q／φ√2g(H0－h1cosθ)0.2060.2060.2060.206h1＝h12.0000.2060.2060.206试算完成！m³/s，H0＝41.7mθ…泄槽底坡坡角，cosθ＝0.004999938φ…计算断面流速系数，取0.9h1试算表h1反弧段最低点水深h1＝q／φ√2g(H0-h1cosθ)式中：q…计算断面单宽流量，m³/s.mH0…计算断面渠底以上总水头，H0＝H＋v²／g，本工程行近流速v＝067.8071.4220.00274ik，反弧低点收缩断面水深h1hk，均匀急流。Ckhkik53.1105.310.01514.2212.8441.107n…糙率，可按表A.7查取，本工程取n＝0.015临界底坡ik和临界水深hk计算表QBkqnAkχkRkg…重力加速度，g=9.81Bk…泄槽宽度，mAk…临界水深断面面积，m²χk…临界水深断面湿周，m；Rk…临界水深断面水力半径，mCk…谢才系数；③反弧半径R复核：堰后泄槽为矩形断面，反弧低点临界水深hk及临界底坡ik按下式求取：式中：q…泄槽单宽流量，m³/s.mα…动能修正系数，取1反弧圆心O2点高程＝671.56423kqhg6/11kkRnCkkkkBCgi228.310xR648.11162128.3HHvx10.5021.0573.35满足泄流要求Q结论1101002.190.70.9693ξ0ξKεcmσs0.5021.05131.15满足泄流要求设计洪水标准(P=3%)下泄流量计算表nbBvH0结论1101003.2600.70.95441ξKεcmσsQnbBvH0ξ0c…上游堰坡影响系数（上游堰坡铅直时c＝1.0；上游堰坡倾斜时，由规范表A2.1.1-2查得）ε…闸墩侧收缩系数ξ0…中墩形状系数，查规范表A.2.1-3ξK…边墩形状系数，如图A.2.1-2，对于直角矩形ξK＝1.0；折线或圆角形ξK＝0.7；流线形ξK＝0.4σs…淹没系数，查规范图A.2.1-3，不淹没时σs＝1.05，下游稍有淹没校核洪水标准(P=0.33%)下泄流量计算表H0…计入行近流速的堰上总水头，m，H0＝H＋v²／2gg…重力加速度，m/s²m…二维水流WES实用堰流量系数，由规范表A2.1.1-1查得上游堰高P1（m）40定型设计水头Hd（m）2.8a0.28aHd0.784b0.16374269bHd0.458479532堰顶上游曲线坐标X00.10.2Y00.0040.014一、基本参数二、堰顶上游曲线确定1、椭圆弧曲线P1/Hd14.28571429属于高堰取aHd值0.8取bHd值0.450.30.40.50.60.0330.060.0990.152一、基本参数二、堰顶上游曲线确定1、椭圆弧曲线水工设计手册第二版注：所有情况的坐标原点均为堰顶，注意与低坝的区别。坝头部曲线段水面线X/HY/HHXY-1-1.0709004333.26-3.26-3.49-0.8-1.0494155843.26-2.61-3.42-0.6-1.0214415583.26-1.96-3.33-0.4-0.9869696973.26-1.30-3.22-0.2-0.9399826843.26-0.65-3.060-0.8769696973.260.00-2.860.2-0.7994848483.260.65-2.610.4-0.7029913423.261.30-2.290.6-0.5844805193.261.96-1.910.8-0.4439610393.262.61-1.451-0.2774242423.263.26-0.901.2-0.0819047623.263.91-0.271.40.1466406933.264.560.481.60.4036926413.265.221.321.80.6947056283.265.872.27基本数据校核水位703.26下泄流量Q53.1计算点坐标Xi计算点坐标Yi堰顶高程700堰顶宽度b1033.4541.96堰上水头Hmax3.26单宽流量q5.310.75Hmax2.445夹角α53.130.95Hmax3.097cosa0.600所以Hd=2.8sina0.800下游坡比m=0.75流速系数ψ0.95切点坐标Xt4.31切点坐标Yt3.10曲线段总长度Lct6.3558堰顶上游曲线段长度Lcu0.882堰顶下游曲线段长度Lcd5.4738坝面任一点直线段长度Lsi48.57坝顶起点到(Xi，Yi)的坝面距离L54.048掺气起点位置Lk42.003无中墩时的水面曲线坐标cadPlinecoordinateH/Hd0.511.33X,YX/Hd-3.26,-3.491-1-0.49-0.933-1.21-2.608,-3.421-0.8-0.484-0.915-1.185-1.956,-3.33-0.6-0.475-0.893-1.151-1.304,-3.218-0.4-0.46-0.865-1.11-0.652,-3.064-0.2-0.425-0.821-1.060,-2.8590-0.371-0.755-10.652,-2.6060.2-0.3-0.681-0.9191.304,-2.2920.4-0.2-0.586-0.8211.956,-1.9050.6-0.075-0.465-0.7052.608,-1.4470.80.075-0.32-0.5693.26,-0.90410.258-0.145-0.4113.912,-0.2671.20.470.055-0.224.564,0.4781.40.7050.294-0.0025.216,1.3161.60.9720.5630.2435.868,2.2651.81.2690.8570.531hpq／φ√2g(H0－hpcosθ)坝面距离边界层δ假设势流水深hp试算势流水深hp54.051.62010.1890.1880.188Y/Hd1.16Y1/Hd-1.071-1.049-1.021-0.987-0.940-0.877-0.799-0.703-0.584-0.444-0.277-0.0820.1470.4040.695水力半径R0.43766258掺气的临界Vk0.004228774H+Yi=αVi^2/2g0.5-1.5m正交于坝面的水深h自然掺气水深hb对应点流速v安全超高边墙高0.4800.67529.06811.67511.07063422坝头曲线段水面线坐标（适用于低坝）堰顶水头HX/HY/HXYX,Y-2.400.989-7.8243.224-7.824,3.224-2.200.986-7.1723.214-7.172,3.214-2.000.984-6.523.208-6.52,3.208-1.800.98-5.8683.195-5.868,3.195-1.600.975-5.2163.178-5.216,3.178-1.400.969-4.5643.159-4.564,3.159-1.200.961-3.9123.133-3.912,3.133-1.000.951-3.263.1-3.26,3.1-0.800.938-2.6083.058-2.608,3.058-0.600.921-1.9563.002-1.956,3.002-0.400.898-1.3042.927-1.304,2.927