溢洪道水面线计算(分段求和法)

0.005922 0.994078 0.030225 0.969775 0.15206 0.84794 0.439132 0.560868
0.09 0.48 3.63 0.74
Σ⊿L
0.09 0.58 4.21 4.95
3.8 计算成果：
陡槽末端水深（hc）= 0.22 m
陡槽末端流速（V）= 9.92 m/s
V1=Q/ω1
V12/2g Es1=h1+V12/2g
同理，可求得h2、ω2、V2、Es2 ……直到所列断面。
两断面的比能差（⊿Es1-2）：
⊿Es1-2=Es1-Es2
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=ω1/X1 C1=R11/6/n
同理，可求得X2、R2、C2、 ……直到所列断面。
0.09 0.58 4.21 4.95
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
计算水深(h)
流速(v)
掺气增加水深(hv) 掺气后水深（ha）
1.20
1.82
1.20
0.60
3.64
0.60
0.43
5.08
0.43
0.23
9.49
0.02
0.25
0.22
9.92
0.02
2.2 求临界水深（hk）的计算：
计算公式
hk=（αq2/g）1/3
Q
B
q
q2
g
α
hk
65.5
30
2.18 4.77 9.81 1.05 0.80
((b+mh)h)5/3 2h(1+m2)1/2
83.8 0.97
棱柱体水面线计算
总5页~第1页
《657847320.xls》
2.3 求临界坡降ik
计算公式
ik=gXk/αCk2Bk
Bk
hk
m
ωk
30
0.80
0
23.97
Xk 31.60
Rk 0.76
n 0.025
2.4 水的流态及水面线定性
2.4.1 水流的流态
h
hk
0.48
<
0.80 为急流
2.4.2 水面线的类型
i
ik
1.0000
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0.0067 为陡坡,水面线为aⅡ型雍水曲线。
Ck 38.20
ik 0.0067
V均=（V1+V2）/2；R均=（R1+R2）/2；C均=（C1+C2）/2
平均水力坡度（J1-2）： （J1-2）=V均2/C均2R均 3.6 计算两断面间的距离（L1）：
L1=⊿Es1-2/(i-J1-2)
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》
棱柱体水面线计算
总5页~第3页
hk 0.80
hc 0.48
⊿h 0.32
棱柱体水面线计算
总5页~第2页
《657847320.xls》
分段计算，定各断面计算水深（h）
h1
h2
h3
h4
h5
h6
h7
h8
h9
h10
0.80 2.5
2
1.5
1
3.4 计算两断面的比能差（⊿Es1-2）：
1～1断面：
由已知的: h1
分别求出: ω1=(b+mh1)h1
0.24
边墙高（H） 2.20 1.60 1.43 1.25 1.24
总5页~第5页
《657847320.xls》
《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).
溢洪道最大下泄流量(Q): 65.5 m3/s
堰上总水深(h): 1.2 m
1.2 陡槽资料：
( 由设计确定 ) 。
陡槽长（L）： 4.95 m
陡槽宽（B）： 30 m
陡槽底坡（i）： 1
陡槽糙率（n）： 0.025
陡槽边坡（m）： 0
2 水面线的定性分析
2.1 正常水深（h0）的计算：
计算公式
Q=[((b+mh)h)5/3i0.5]/[n(b+2h(1+m2)0.5)2/3]
Q
h0
b
m
n
i
i1/2
339.69 0.48 30.00
0
0.025 1.0000 1.000
<
[V]
10
不须考虑掺气对水深的影响 。
4 计算掺气后的水深（ha）：
计算公式：
ha=h(1+αV/100)
5计 算边墙
α— 系数，α=1.0～1.3
计算公式：
H=ha+⊿
总5页~第4页
《657847320.xls》
断面 1～1 2～2 3～3 4～4 5～5
棱柱体水面线计算
ha— ⊿—
陡槽距离(L) 0
分段求和法棱柱体水面线计算表
Es
⊿Es
X
R
C
J
i-J
⊿L
1.37 1.27 1.74 4.82 5.24
0.09 0.47 3.08 0.42
32.40 31.20 30.86 30.46 30.44
1.11 0.58 0.42 0.23 0.22
40.71 36.50 34.59 31.23 31.00
3 计算水面线 3.1 计算方法 3.2 基本公式 3.3 计算水面线 3.3.1 控制水深
分段求和法 ((hi+v2/2g)-(hi+1+v2i+1/2g))/⊿L=i-J
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。
3.3.2 分段并确定各段的计算水深
全长水位差（⊿h）
计算式 ⊿h=hk-hc
《657847320.xls》
棱柱体水面线计算
断面
1～1 2～2 3～3 4～4 5～5
h
ω
V
1.20 36.00 1.82
0.60 18.00 3.64
0.43 12.90 5.08
0.23 6.90 9.49
0.22 6.60 9.92
v2/2g (m)
0.17
0.67
1.31
4.59
5.02