重庆交通大学水力学课程设计

《水力学与桥涵水文》

课程设计成果

专业

班级

姓名

学号

指导教师

重庆交通大学

《水力学与桥涵水文》课程设计任务书（土木工程专业）

学院：土木工程学院

专业班级：茅以升道路

姓名：xxx

学号：xxxxxxxxxxxx

重庆交通大学

图2-1 1为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d ＝50 mm ，12l ＝1 m ，23l ＝2 m ，实测数据1∇＝150 cm ，2∇＝125 m ，3∇＝40 cm ，υ=3 m/s ，试计算阀门的ξ值。

解: 22

12121212h 22-αα++=+++γγ对于l 段 f p p v v z z g g

222

2

1215010012510022f v v h g g

---⨯++=⨯+++

120.25f h -=

222

31131312l (2h )222f p p v v v z z g g g

-ααα++=++++ξγγ对于段

22222

150********(20.25)222v v v g g g

--⨯++=⨯+++⨯+ξ

ξ=0.762则阀门

2水面线定性分析

解：图处理如下

分析如下：

图2-1中，1k i i >段、2k i i =段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i =段时，由急流向临界流

图2-2 图2-3 图2-4 图2-5 图2-6

过渡，会在2k i i =段c 区以c 型曲线过渡到正常水深；水流从2k i i =段过渡到3k i i <段时，由临界流向缓流过渡，会在2k i i =段a 区以a 型曲线过渡到正常水深。

图2-2中，1k i i >段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k

i i >段产生水跃。

图2-3中，10i <段为逆坡渠道，2k i i <段为顺坡渠道。会在10i <段'b 区通过'

b 型降水曲线过渡到缓流。

图2-4中，k i i <段为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由缓流流向断口，会在1k i i <段产生水跌。 图2-5中，10i >段为顺坡渠道，20i <段为逆坡渠道。水流从10i >段过渡到20i <段时，由急流向逆坡过渡，会在20i <段产生水跃；从20i <段流向断口时，会产生水跌。

图2-6中，1i 段、2i 段和3i 段均为顺坡渠道且1k i i >、2k i i <及3k i i >。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃；水流从2k i i <段过渡到3k i i >段时，由缓流向急流过渡，会在2k i i <段产生水跌，在b 区以b 型曲线过渡到正常水深。

3流量、断面平均流速计算处理如下表所示：

500

1000

1500

2000

05001000150020002500

相关性曲线

经验点线性(经验点)

4相关分析：已知某流域154~1965年的年径流量及年降雨量，年径流量与年降雨量

在成因上具有联系。试用解析法推求相关直线。

解：数据处理如下所示

序

号

年份

年降雨量年径流量

Kx Ky K x2K y2KxKy x(mm)) y(mm)

1 1954 2014 136

2 1.538 1.731 2.365 2.998 2.663

2 1955 1211 728 0.925 0.925 0.855 0.856 0.856

3 1956 1728 1369 1.320 1.740 1.741 3.028 2.296

4 1957 1157 69

5 0.883 0.883 0.781 0.781 0.781

5 1958 1257 720 0.960 0.915 0.921 0.838 0.879

6 1959 1029 534 0.786 0.679 0.61

7 0.461 0.533

7 1960 1306 778 0.997 0.989 0.995 0.978 0.986

8 1961 1029 337 0.786 0.428 0.617 0.184 0.337

9 1962 1310 809 1.000 1.028 1.001 1.058 1.029

10 1963 1356 929 1.035 1.181 1.072 1.395 1.223

11 1964 1266 796 0.967 1.012 0.935 1.024 0.978

12 1965 1052 383 0.803 0.487 0.645 0.237 0.391

合计15715.000 9440.000 12.000 12.000 12.545 13.836 12.951

相关系数r较大，非常接近1，而且|r|>|4E r|,表明年径流量和年降雨量之间存在直线相关，相关程度也较为密切

因此，可用之间相关进行流量的插补和延长。

则可求得y倚x的回归直线方程式为

5某站有24年实测径流资料，试绘制其经验频率曲线，并用求矩适线法推求年径流

()

3111

66624

0.261599490.6n i i v s m

Q Q s n C C ===⨯==

=∑经过适线法调试

、

6 已知某坝址断面有30年的洪峰流量实测值，如下表所示，根据历史调查得知1890年和1912年曾发生过特大洪水，推算得洪峰流量分别为8000m 3/s 和6700m 3/s ，实测期内也发生过一次特大洪水，流量为7360m 3/s ，试用求矩适线法推求该坝址断面200年一遇洪峰流量。