溢洪道水面线计算(分段求和法)

棱柱体水面线计算
计算公式
水的流态及水面线定性 hk 1.53 ik 0.0072 为陡坡,水面线为aⅡ型雍水曲线。 为急流 水面线的类型
2.4.1 水流的流态
计算水面线 计算方法 基本公式 计算水面线 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。 分段求和法 ((hi +v2 /2g)-(hi+1 +v2 i+1 /2g))/⊿L=i-J
1.87 1.62 1.48 1.09 0.44
44.40 0.001414 0.284682 43.36 0.002341 0.283756 42.70 0.005352 0.280744 40.60 0.060493 0.225603 34.86 25.09 28.28 0.76 3.19 0.74 2.44 1.70 1.70
计算公式 Q 58.0566
总5页~第1页
《267865493.xls》 2.3 Bk 10 2.4 h 0.48 2.4.2 i 0.2861 3 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 > < 求临界坡降ik ik=gXk/α Ck2 Bk m 0 ωk 15.34 Xk 13.07 Rk 1.17 n 0.025 Ck 41.08 ik 0.0072 hk 1.53
2.99 2.40 2.10 1.40 0.48
29.90 24.00 21.00 14.00 4.80
1.94 2.42 2.76 4.15 12.10
0.19 0.30 0.39 0.88 7.46
3.18 0.48 2.70 0.21 2.49 0.21 2.28 5.66 7.94
15.98 14.80 14.20 12.80 10.96
棱柱体水面线计算
边墙高（H） 3.99 3.40 3.10 2.46 1.54
总5页~第5页
3.8
计算成果： 陡槽末端水深（hc）= 0.48 m m/s > [V] 10 要考虑掺气对水深的影响。 陡槽末端流速（V）= 12.10
4
计算掺气后的水深（ha）： 计算公式： ha=h(1+α V/100) α — 系数，α =1.0～1.3
5
计算边墙高度（H）：
总5页~第4页
《267865493.xls》 计算公式： H=ha+⊿ ha— 掺气后水深， ⊿— 安全超高，一般为0.5～1.5米。 陡槽掺气后水深及边墙高度 断面 1～1 2～2 3～3 4～4 5～5 陡槽距离(L) 0 1.70 2.44 3.19 28.28 计算水深(h) 2.99 2.40 2.10 1.40 0.48 流速(v) 1.94 2.42 2.76 4.15 12.10 0.06 0.06 掺气增加水深(hv) 掺气后水深（ha） 2.99 2.40 2.10 1.46 0.54
总5页~第3页
2 2
计算两断面间的距离（L1）：
《267865493.xls》 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》 分段求和法棱柱体水面线计算表
断面 h ω V v /2g (m)
2
棱柱体水面线计算
源自文库Es
⊿Es
X
R
C
J
i-J
⊿L
Σ ⊿L
1～1 2～2 3～3 4～4 5～5
分段并确定各段的计算水深 计算式 hk hc ⊿h
全长水位差（⊿h）
总5页~第2页
《267865493.xls》 ⊿h=hk-hc h1 1.53 3.4 h2 2.5 1～1断面： 由已知的: 分别求出: h1 ω 1 =(b+mh1 )h1 V1 =Q/ω 1 V1 2/2g Es1 =h1 +V1 2 /2g 同理，可求得h2、ω 2、V2、Es2 ……直到所列断面。 两断面的比能差（⊿Es1-2）： 3.5 计算平均水力坡度（J1-2）： 断面的水力要素： X1 =b+2h1 (1+m)0.5 R1 =ω 1 /X1 C1 =R1
1/6
棱柱体水面线计算 1.53 h3 2 h4 1.5 0.48 h5 1 1.06 h6 h7 h8 h9 h10
分段计算，定各断面计算水深（h）
计算两断面的比能差（⊿Es1-2）：
⊿Es1-2 =Es1 -Es2
/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）： 3.6 （J1-2 ）=V均 /C均 R均 L1 =⊿Es1-2 /(i-J1-2 )
《267865493.xls》
棱柱体水面线计算
《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).
堰上总水深(h): 2.99 m m m
溢洪道最大下泄流量(Q): 58.0566 m3/s 1.2 陡槽资料： 陡槽长（L）： 陡槽宽（B）： 陡槽底坡（i）： 陡槽糙率（n）： 陡槽边坡（m）： 2 2.1 水面线的定性分析 正常水深（h0）的计算： Q=[((b+mh)h)5/3 i0.5 ]/[n(b+2h(1+m2 )0.5 )2/3 ] b 10.00 m 0 n 0.025 i 0.2861 i1/2 0.535
((b+mh)h)5/3 2h(1+m2)1/2
( 由设计确定 ) 。 29.81 10 0.2861 0.025 0
计算公式 Q 58.15 2.2 h0 0.48
13.4
0.97
求临界水深（hk）的计算： hk=（α q2/g）1/3 q 5.81 q2 33.71 g 9.81 α 1.05 hk 1.53 B 10