多级跌水计算

已知：Q=20底宽B=85B=9i=0.027n=0.040.69m=1.46.88Q=BH5/3(I)^0.5/n11.37可推出H2=(nQ/B(I)^0.5)3/50.60可推出H2=0.69m22.9920.31单宽流量q=Q/B=2.50m3/sm临界水深hk=(q2/g)1/3=0.86m0.365H0=1.34E0=S1+Ho=6.34则E0/hk=7.360.27ξc1=2.60hc1=ξc1hk=0.23hc1=ξc1hk=2.24所需消能坎高为：c1=1.05hc1-H1m1=0.42从第一级跌水消能池底算起的上游总水头为：对第一级跌水，取流速系数φ=0.9。由共轭水深求解图查得ξc1=则相应的收缩水深及共轭水深为今在第一级跌水平台上设置消能坎式消能池，以保证平台上产生淹没水跃。消能坎的流速系数为Q=ωC(Ri)^0.5=跌水计算（一）第一级跌水计算跌水进口为无坎宽顶堰，流量系数m=故跌水进水水头为：(q/m2g)0.667=①假设h=②由宽浅式公式：ω=(b+mh)h=X=b+2h(1+m2)0.5=R=ω/χ=C=1/n*R^0.1667=跌水水利计算各级跌水渠底落差S1=S2=...Sn=下游水深计算：下游河道宽(m)河道坡降河道糙率跌水水利计算H01=1.22H1=1.16c1=1.05hc1-H1=1.19坎为宽顶堰L01=3.71Lj1=13.5515米E0=7.41则E0/hk=8.610.28ξc2=2.55hc2=ξc2hk=0.24hc2=ξc2hk=2.19所需消能坎高为：c2=1.05hc1-H1m2=0.42H02=1.22H2=1.16c2=1.05hc2-H2=1.15P2=S2+C1=6.19射程L02=3.96水跃长Lj2=13.2415米E0=7.36则E0/hk=8.56S3+C2+H02=第二级跌水下游消能池长度Lk2=L02+0.8Lj2=（三）第三级跌水计算（出口）从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：第二级跌水平台上设置消能坎式消能池，以保证平台上产生淹没水跃。消能坎的流速系数为(q/4.43m2)0.667=H02-q2/2g(1.05hc)2=3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5=10.8hc1(Fr2-1)0.93=（二）第二级跌水计算从第二级跌水消能池底算起的上游总水头为：S2+C1+H01=对第二级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。由共轭水深求解图查得ξc2=则相应的收缩水深及共轭水深为(q/4.43m1)0.667=H01-q2/2g(1.05hc)2=4m((p2+0.25H0)H0)0.5=10.8hc1(Fr1-1)0.93=第一级跌水下游消能池长度Lk1=L01+0.8Lj1=跌水水利计算0.29ξc2=2.60hc3=ξc3hk=0.25hc3=ξc3hk=2.24d=1.05hc-ht=1.660.62米E'0=Eo+d=7.98则E0/hk=9.280.33ξc2=2.30hc2=ξc2hk=0.28hc2=ξc2hk=1.98由q2112g(φ'ht^2）0.95ΔZ=0.63消力池深为d=1.05hc-(ht+ΔZ)=0.76m1=0.42射程L0=4.13水跃长Lj=11.8414米ΔZ=-消力池出口流速系数φ'=消能坎的流速系数为3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5=10.8hc1(Fr1-1)0.93=第三级跌水下游消能池长度Lk1=L01+0.8Lj1=对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。由共轭水深求解图查得ξc2=则相应的收缩水深及共轭水深为(1.05*hc)^2则相应的收缩水深及共轭水深为第三级跌水下游拟作成降低护坦式消能池，先按下式估算所需的消能池深d:设消力池深为d=对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。由共轭水深求解图查得ξc2=跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算跌水水利计算E0=则E0/hk=8.64S3+C2+H02=（三）第三级跌水计算从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：hc3=hc3=c3=1.05hc3-H3H03=(q/4.43m3)0.667=H3=H02-q2/2g(1.05hc)2=c3=1.05hc3-H3=P3=S3+C2=射程L03=3.34m((p3+0.25H02)H02)0.5=水跃长Lj3=10.8hc1(Fr3-1)0.93=（四）第四级跌水计算从第四级跌水消能池底算起的上游总水头为：E0=S4+C3+H03=则E0/hk=8.61对第四级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.80。由共轭水深求解图查得ξc4=则相应的收缩水深及共轭水深为hc4=hc4=第四级跌水平台上设置消能坎式消力池，以保证平台上产生淹没水跃所需消能坎高为：c3=1.05hc3-H3H04=(q/4.43m4)0.667=H4=H02-q2/2g(1.05hc)2=c4=1.05hc4-H4=消能坎的流速系数为：消能坎的流速系数为：第三级跌水下游消能池长度则相应的收缩水深及共轭水深为第三级跌水平台上设置消能坎式消力池，以保证平台上产生淹没水跃所需消能坎高为：对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。由共轭水深求解图查得ξc3=P4=S4+C3=射程L04=水跃长Lj4=（五）第五级跌水计算从第五级跌水消能池底算起的上游总水头为：E0=S5+C4+H04=则E0/hk=8.66hc5=hc5=d=1.05hc-ht=E'0=Eo+d=则E0/hk=9.85hc5=hc5=由消力池出口流速系数φ'=ΔZ=消力池深为d=射程L0=水跃长Lj=第五级跌水下游消能池长度ΔZ=设消力池深为d=对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。由共轭水深求解图查得ξc5=则相应的收缩水深及共轭水深为消能坎的流速系数为：第三级跌水下游消能池长度对第五级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.80。由共轭水深求解图查得ξc5=则相应的收缩水深及共轭水深为第三级跌水下游拟作成降低护坦式消能池，先按下式估算所需的消能池深d: