多级跌水计算

Lk1=L01+0.8Lj1= 14
米
跌水水利计算
跌水水利计算
则E
消力 射程 水跃
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
已知 查表得 计算结果
（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：
水跃长
Lj2=
10.8hc1(Fr2-1)0.93=
13.24
第二级跌水下游消能池长度
Lk2=L02+0.8Lj2= 15
米
（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：
E0=
S3+C2+H02=
7.36
跌水水利计算
则E0/hk= 8.56 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。
已知：Q= 20
跌水水利计算
底宽B= 8
各级跌水渠底落差S1=S2=...Sn=
5
下游水深计算：
下游河道宽(m)
B= 9
河道坡降
i= 0.027
河道糙率
n= 0.04
①假设h= 0.69
②由宽浅式公式：
m= 1.4
ω=(b+mh)h= 6.88 X=b+2h(1+m2)0.5= 11.37
R=ω/χ= 0.60
hc1= ξc1hk= h"c1= ξc1"hk=
0.23 2.24
所 今需在消第能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。
坎高为：
1.05h"c1-
c1=
H1
消能坎的流速系数为
m1= 0.42
2.60
跌水水利计算
H01= (q/4.43m1)0.667= 1.22 H1= H01-q2/2g(1.05h"c)2= 1.16
7.41
则E0/hk= 8.61
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= 0.28 则相应的收缩水深及共轭水深为
ξ"c2= 2.55
hc2= ξc2hk= 0.24
h"c2= ξc2"hk= 2.19
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/4.43m3)0.66
H03= 7= H02q2/2g(1.05h"c)
H3= 2=
c3= 1.05h"c3-H3=
P3= S3+C2=
射程 L03= 水跃长 Lj3=
3.34m((p3+0.25 H1002.)8Hh0c21)(0F.r53=1)0.93=
第三级跌水下游消能池长度
长度
由共轭水深求解图查得ξc2= 0.29 则相应的收缩水深及共轭水深为
ξ"c2= 2.60
hc3= ξc3hk= 0.25
h"c3= ξc3"hk= 2.24
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 :
d = 1.05h"c-ht= 1.66
设消力池深为d= 0.62
米
E'0= Eo+d=
E0=
S3+C2+H02=
则E0/hk= 8.64 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=
则相应的收缩水深及共轭水深为
hc3=
h"c3=
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： c3= 1.05h"c3-H3
7.98
则E0/hk= 9.28
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= 0.33 则相应的收缩水深及共轭水深为
ξ"c2= 2.30
hc2= ξc2hk= 0.28
h"c2= ξc2"hk=
由
ΔZ= q2g2 1(φ
'ht^2）
消力池出口流速系数φ
'=
0.95
ΔZ= 0.63
消力池深 为
1.05h"c-
d = (ht+ΔZ)=
1.98
-
1 (1.05*hc")^2
0.76
消能坎的流速系数为
射程
L0=
水跃长
Lj=
m1= 0.42
3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
4.13 11.84
第池底 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=
h"c4=
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= 1.05h"c3-H3
消能坎的流速系数为：
(q/4.43m4)0.66 H04= 7=
H02q2/2g(1.05h"c) H4= 2=
c4=
1.05h"c4-H4=
P4=
S4+C3=
射程
L04=
水跃长 Lj4= 第三级跌水下游消能池长度
（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：
c1= 1.05h"c1-H1= 1.19
坎为宽顶
堰
L01= 4m((p2+0.25H0)H0)0.5= 3.71
Lj1=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
13.55
第一级跌水下游消能池长度
Lk1=L01+0.8Lj1= 15
米
（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：
E0=
S2+C1+H01=
所需消能 坎高为：
c2= 1.05h"c1-H1
消能坎的流速系数为
m2= 0.42
H02= (q/4.43m2)0.667= 1.22 H2= H02-q2/2g(1.05h"c)2= 1.16
c2= 1.05h"c2-H2= 1.15
P2= S2+C1= 6.19
射程
L02= 3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5= 3.96
E0= S5+C4+H04= 则E0/hk= 8.66
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
hc5=
h"c5=
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:
d= 1.05h"c-ht=
设消力池深为d=
可推 可出推
出
Q= B(nHQ5//3B(I()I^)^00.5.5/n)
H2= 3/5
H2= 0.69
m
C=1/n*R^0.1667= 22.99
Q=ωC(Ri)^0.5= 20.31
跌水计算
（一）第一级跌水计算
单宽流量
q= Q/B=
2.50
临界水深
hk= (q2/g)1/3= 0.86
m3/s m m
跌水进口为无坎宽顶堰，流量系数m=
0.365
故跌水进水水头为：
H0= (q/m 2g )0.667= 1.34
从第一级跌水消能池底算起的上游总水头为：
E0=
S1+Ho= 6.34
则E0/hk= 7.36
对第一级跌水，取流速系数φ=0.9。 则相应的收缩水深及共轭水深为
由共轭水深求解图查得ξ
ξ
c1=
0.27 "c1=
E'0= Eo+d=
则E0/hk=
9.85
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
hc5=
h"c5=
由
ΔZ=
消力池出口 流速系数φ '=
ΔZ=
消力池深为
d=
消能坎的流速系数为：
射程
L0=
水跃长
Lj=
第五级跌水
下游消能池