跌水水力计算(水工结构版)
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1/2
5.569 2.803 18.355 20.253
m m m
采用消力池长度LC2＝
20.000
m
最后一级跌水高度P3=
Байду номын сангаас
4)、计算第三级跌水（即最后一级跌水）： 2.000 m T03=P3+H02= q2/3/T03＝ 根据φ 、q
2/3
下游水深Ht=
3.200
m
5.016 m 0.909
/T03值差附录20得：
h02/q2/3= h02=
0.728 3.320 m
m
0.827 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 0.255 h'01/q2/3= h'02/q2/3= h'01= h'02= 1.163 8.374 3.230 3.410 0.380 m
0.775 3.535 m/s m/s m m
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速v2： V2= (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: h'02=((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2= d3= σ h'02- Ht= 采用消力池深度d3＝ 0.500 第三级消力池长度计算： Lc3=L1+0.8L2 L1=1.64(H02(P+d+0.24H02))1/2＝ Fr=v1/(gh'01) = 根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC3=L1+0.8L2= 采用LC3＝ 18.000 m
2/3
5.016 m 0.909 m h2/q2/3= h2= 0.728 3.320 m
/T02＝
根据φ 、q2/3/T02值差附录20得： 0.278 h1/q2/3= h1= 1.268 m h2>h1,采用降低渠底形成消力池 第二级消力槛上的水头H02: H02= (q/M)2/3= q/h2= 3.016 2.934 2.555 0.931 m 6.116 m 消力槛前的行进流速v01：
0.822 q /T01＝ 根据跌水高度选择流速系数φ ＝ 根据φ 、q
2/3
/T01值差附录20得： 0.255 1.163 m 0.775 3.535 m
h1/q2/3= h1=
h2>h1,采用降低渠底形成消力池 第一级消力槛上的水头H01: H01= (q/M)2/3= 3.016 m 消力槛前的行进流速v01： q/h2= 2.756 m/s v01＝ 消力槛上水深 H1: （流速系数，一般采用α ＝1.05） α ＝ 1.050 2 H1＝ H01-α v 01/2g = 2.609 m 初步确定消力槛高度C1=d1: （保证水跃淹没的安全系数，一般采用1.05～1.10） σ＝ 1.050 C1= σ h2-H1= 1.102 m 采用消力槛高度C1＝ 1.200 验算第一级消力池的深度： T'01= T01+C1= q
2/3
m 6.747 m
0.676 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 0.223 h'01/q2/3= h'01= 1.017 m /T'01＝ 9.577 3.230 m/s m/s 3.702 m/s m m m
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速V2: (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V2= h'02=
((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2= q/h'02=
2
v'02=
2.631 2.645 1.242
H'1= H01-α v' 02/2g = C'1= σ h'02- H'1= C1≈C'1,采用C1＝ 1.20 m 第一级消力池长度计算： Lc1=L1+0.8L2 L1=1.64(H0(P+d+0.24H0))1/2＝ Fr=
m m/s m m
v02＝ 消力槛上水深 H2:
H2＝ H02-α v202/2g = 初步确定消力槛高度C2=d2: C2= σ h2-H2= 采用消力槛高度C2＝ 1.100 验算第二级消力池的深度： T'02= T02+C2= q2/3/T'02＝
0.746 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 0.235 h'01/q2/3= h'01= 1.072 m 9.088 3.230 3.584 2.718 2.620 1.143 m m/s m m m/s
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矩形断面多级跌水水力计算
0.278 h01/q2/3= h01= 1.268 m h02>ht,采用降低渠底形成消力池 初步确定消力池深d3: d3= σ h02-Ht= 0.286 采用消力池深度d3＝ 0.500 m 验算第三级消力池的深度： T'03=P3+H02+d3= 5.516 m q2/3/T'03＝
矩形断面多级跌水水力计算
矩形断面多级跌水水力计算 （跌水高度大于3m宜采用多级跌水） 跌水Ⅲ 截洪沟设计流量 Q= 水 深 h= 26.300 3.165 0.900 1.620 m m 截洪沟跌水段宽度 b= 每级跌水跌差Pn= 2.700 2.000 m m
1）跌水口计算。采用无底槛矩形跌水口；
6.217 3.032
m m
v1/(gh'01)
1/2
=
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矩形断面多级跌水水力计算
根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC1=L1+0.8L2=
采用消力池长度LC1＝
19.633 21.923
m m
19.000
m
3)、计算第二级跌水： T02=P2+H01= q
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速V2: (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V2= h'02=((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2=
v'02=
q/h'02=
2
H'2= H02-α v' 02/2g = C'2= σ h'02- H'2= C1≈C'1,采用C1＝ 1.10 m 第二级消力池长度计算： Lc2=L1+0.8L2 L1=1.64(H01(P+d+0.24H01))1/2＝ Fr= v1/(gh'01) = 根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC2=L1+0.8L2=
ε = M=
堰上水头
(侧收缩系数，一般采用0.85～0.95） (无底槛宽顶堰的第二流量系数，一般取1.62）
H0= (Q/ε Mb)2/3=
3.547
m
2)、计算第一级跌水： T01= P1+H0= q＝
2/3
5.547 9.741 0.900 h2/q2/3= h2=
m m3/(s.m)
Q/b =
5.569 2.803 18.355 20.253
m m m
采用消力池长度LC2＝
20.000
m
最后一级跌水高度P3=
Байду номын сангаас
4)、计算第三级跌水（即最后一级跌水）： 2.000 m T03=P3+H02= q2/3/T03＝ 根据φ 、q
2/3
下游水深Ht=
3.200
m
5.016 m 0.909
/T03值差附录20得：
h02/q2/3= h02=
0.728 3.320 m
m
0.827 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 0.255 h'01/q2/3= h'02/q2/3= h'01= h'02= 1.163 8.374 3.230 3.410 0.380 m
0.775 3.535 m/s m/s m m
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速v2： V2= (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: h'02=((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2= d3= σ h'02- Ht= 采用消力池深度d3＝ 0.500 第三级消力池长度计算： Lc3=L1+0.8L2 L1=1.64(H02(P+d+0.24H02))1/2＝ Fr=v1/(gh'01) = 根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC3=L1+0.8L2= 采用LC3＝ 18.000 m
2/3
5.016 m 0.909 m h2/q2/3= h2= 0.728 3.320 m
/T02＝
根据φ 、q2/3/T02值差附录20得： 0.278 h1/q2/3= h1= 1.268 m h2>h1,采用降低渠底形成消力池 第二级消力槛上的水头H02: H02= (q/M)2/3= q/h2= 3.016 2.934 2.555 0.931 m 6.116 m 消力槛前的行进流速v01：
0.822 q /T01＝ 根据跌水高度选择流速系数φ ＝ 根据φ 、q
2/3
/T01值差附录20得： 0.255 1.163 m 0.775 3.535 m
h1/q2/3= h1=
h2>h1,采用降低渠底形成消力池 第一级消力槛上的水头H01: H01= (q/M)2/3= 3.016 m 消力槛前的行进流速v01： q/h2= 2.756 m/s v01＝ 消力槛上水深 H1: （流速系数，一般采用α ＝1.05） α ＝ 1.050 2 H1＝ H01-α v 01/2g = 2.609 m 初步确定消力槛高度C1=d1: （保证水跃淹没的安全系数，一般采用1.05～1.10） σ＝ 1.050 C1= σ h2-H1= 1.102 m 采用消力槛高度C1＝ 1.200 验算第一级消力池的深度： T'01= T01+C1= q
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m 6.747 m
0.676 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 0.223 h'01/q2/3= h'01= 1.017 m /T'01＝ 9.577 3.230 m/s m/s 3.702 m/s m m m
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速V2: (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V2= h'02=
((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2= q/h'02=
2
v'02=
2.631 2.645 1.242
H'1= H01-α v' 02/2g = C'1= σ h'02- H'1= C1≈C'1,采用C1＝ 1.20 m 第一级消力池长度计算： Lc1=L1+0.8L2 L1=1.64(H0(P+d+0.24H0))1/2＝ Fr=
m m/s m m
v02＝ 消力槛上水深 H2:
H2＝ H02-α v202/2g = 初步确定消力槛高度C2=d2: C2= σ h2-H2= 采用消力槛高度C2＝ 1.100 验算第二级消力池的深度： T'02= T02+C2= q2/3/T'02＝
0.746 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 0.235 h'01/q2/3= h'01= 1.072 m 9.088 3.230 3.584 2.718 2.620 1.143 m m/s m m m/s
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矩形断面多级跌水水力计算
0.278 h01/q2/3= h01= 1.268 m h02>ht,采用降低渠底形成消力池 初步确定消力池深d3: d3= σ h02-Ht= 0.286 采用消力池深度d3＝ 0.500 m 验算第三级消力池的深度： T'03=P3+H02+d3= 5.516 m q2/3/T'03＝
矩形断面多级跌水水力计算
矩形断面多级跌水水力计算 （跌水高度大于3m宜采用多级跌水） 跌水Ⅲ 截洪沟设计流量 Q= 水 深 h= 26.300 3.165 0.900 1.620 m m 截洪沟跌水段宽度 b= 每级跌水跌差Pn= 2.700 2.000 m m
1）跌水口计算。采用无底槛矩形跌水口；
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v1/(gh'01)
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矩形断面多级跌水水力计算
根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC1=L1+0.8L2=
采用消力池长度LC1＝
19.633 21.923
m m
19.000
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3)、计算第二级跌水： T02=P2+H01= q
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速V2: (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V2= h'02=((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2=
v'02=
q/h'02=
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H'2= H02-α v' 02/2g = C'2= σ h'02- H'2= C1≈C'1,采用C1＝ 1.10 m 第二级消力池长度计算： Lc2=L1+0.8L2 L1=1.64(H01(P+d+0.24H01))1/2＝ Fr= v1/(gh'01) = 根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC2=L1+0.8L2=
ε = M=
堰上水头
(侧收缩系数，一般采用0.85～0.95） (无底槛宽顶堰的第二流量系数，一般取1.62）
H0= (Q/ε Mb)2/3=
3.547
m
2)、计算第一级跌水： T01= P1+H0= q＝
2/3
5.547 9.741 0.900 h2/q2/3= h2=
m m3/(s.m)
Q/b =