溢洪道水利计算书共14页文档
溢洪道水力计算(刚刚来过)
上游总水头E 0：流量底宽流速系数上游总水头收缩断面水深断面流速Q b φE 0h c v4.9 1.50.90310.92222860.2513.066667基本公式：跃前水深跃前流速弗劳德数跃后水深消力池长h 1v 1Fr 1h 2L(5.5<Fr1<9)0.2513.0666678.3437312 2.8276016117.78545113基本公式：跃前底宽跃后底宽跃前水深跃前流速弗劳德数跃后水深消力池长b 1b 2h 1v 1F r1h 2L k560.2513.06666678.343731196 2.581235314.228361基本公式：水跃淹没度流速系数流量消力池宽度收缩断面水深下游水深跃后水深σφQ bh 1h t h 21.050.95 4.91.50.25 1.22.82760162、等宽距断面消力池的水利计算3、溅扩式矩形断面消力池计算4、等宽矩形下挖式消力池计算底流水跃消能水力计算1、计算收缩断面水深：流速系数φ取值见表或者根据经验公式计算E 为以下游河床面为基准面的上游总水头22202c c h g q h E φ+=()18122112-+=Fr h h 111/gh v Fr =()2121121812b b Fr h h -+=Zh h d t ∆--=2σ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=∆2222222112h h gb Q Z t σϕLL k 8.0=LL k 8.0=出口水面跌落池深池长△Z dL k 0.356803792 1.412177914.228361LL k 8.0。
溢流坝水力计算说明书
溢流坝水力计算说明书基本资料见《任务指导书》一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 （1） 由《资料》可知，坝址处河道断面为矩形断面 （2） 计算公式（按明渠均匀流计算，即谢才公式计算）： V=C RiQ=AC RiC=n1R 6/1 A=bn X=b+2h R=XA （3） 计算（五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深，采用迭代法计算水深，即矩形断面迭代公式为：bh b inQ h 5/25/3)2()(+=a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h将已知数据代入公式（Q=12503m /s ，i=0.001,n=0.04，b=52m ）得：52)2.52()001.0125004.0(5/35/3h h +⨯= 首先设水深h 01=0,代入上式，则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有：h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h如a 所示，用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线(图一):溢流坝剖面图下游河道水位与流量关系计算表（表一）（图二）二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 （1） 坝顶高程的确定（参考例8-5） a 、 坝上水头H 0计算:3/2)2(0gmB QH σε=计算：1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关，侧可先假设侧收缩系数ε，求出H ，再校核侧收缩系数的值。
因堰顶高程和水头H0未知，先按自由出流计算，取σ=1.0，然后再校核。
由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90，则;3/2)8.9285502.090.00.11250(0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=H =6.25(m)2、计算实际水头H 。
溢洪道涵洞水利计算
输水隧洞过流能力计算成果表
进口底
孔口中 作用
流量
板高程
心高程 水头
系数
（m）
（m） （m）
1871.47 1871.645 4.075
0.7
1871.47 1871.645 9.715
0.7
1871.47 1871.645 11.055
0.7
1871.47 1871.645 11.675
0.7
0.83
单位 m3/s
m
m m m m m m/s
10 消力池跃前水深 166.8406 m
11 消力池跃后水深 166.8906 m
12
消力池长度
0.546903 m
13
效力池池深
174.1351 m
14
下游水深
1.1
m
15
消力池墙高
175.5351 m
输出数值为系统自动输出请勿改动！
如溢洪道有多个坡，请逐一使用上表计算。
0.7
数值 单位
1871.47 m
1871.645 m
0.7
m
0.35
m
0.096212 m2
表
设计最大 过流量 （m3/s） 0.60188964 0.929339644 0.991362381 1.018782569
0.27163899
魏志洪个人使用，如有错误概不负责。2011.03
明渠均匀流
Q= AC（Ri）0.5 C=
输入
输出
A= 0.32725 R=
n= 0.025 C=
i= 0.00885936 Q=
X=
2.22
V=
0.85Q
=
溢洪道
2.4 溢洪道设计和计算根据中华人民共和国行业标准《溢洪道设计规范》（SL253—2000）（该规范适用于大、中型水利水电工程中岩基上的1、2、3级河岸式溢洪道），对溢洪道进行计算和设计。
该工程中，河岸式溢洪道由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲段及出水渠组成。
2.4.1 进水渠和控制段的设计2.4.1.1 溢洪道的水力计算由正常、设计、校核洪水位时所对应的下泄流量查坝址（厂址）水位流量关系曲线可得出相应的下游水位，并与上游水位相减得出上下游水头差，并以此列表。
表4、溢洪道水力计算成果表2.4.1.2控制段的设计控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物。
堰型可选用开敞式或带胸墙孔口式的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等型式。
开敞式溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。
宽顶堰结构构简单，施工方便，但流量系数低故不选用。
实用堰需要的溢流前缘较短，工程量相对较小，但施工较复杂也不选用，而驼峰堰的堰体低，流量系数较大，设计与施工简便，对地基要求低，所以工程设计中采用驼峰堰，并且在两侧设置边墙。
2.4.1.3 控制段的计算采用的驼峰堰为低堰，且开敞式堰面，根据《溢洪道设计规范》（SL253—2000）中，对于1 1.33d P H <的低堰，堰面曲线定型设计水头max (0.650.85)d H H =，则选用中间值0.75，其中max H 为校核流量下的堰上水头（校核水位与堰顶水头之差）为12.42m ，最后得出设计水头d H 为9.315m 。
根据《溢洪道设计规范》中驼峰堰堰面曲线图（（A.1.5）驼峰堰剖面示意图）及表（（A.1.5）驼峰堰体型参数），选用a 型，得出了该工程中驼峰堰的剖面尺寸。
表5、驼峰堰的剖面尺寸示意图且得到堰底高程，即堰顶高程与上游堰高之差，为122m —2.24m=119.76m 。
2.4.1.4进水渠的设计图2 驼峰堰剖面示意图根据《溢洪道设计规范》（SL253—2000），进水渠的布置应依照下列原则：选择有利的地形、地质条件；在选择轴线方向时，应使进水顺畅；进水渠较长时，宜在控制段之前设置渐变段，其长度视流速等条件确定，不宜小于2倍堰前水；渠道需转弯时，轴线的转弯半径不宜小于4倍渠底宽度，弯道至控制堰（闸）之间且有长度不小于2倍堰上水头的直线段。
溢洪道水利计算书共9页文档
1溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m3/s，50年一遇设计洪水流量Q =249.08m3/s ，500年一遇校核洪水流量Q =390.72m3/s。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。
1.2溢洪道水面线推求1.2.1计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：式中：△s——上、下断面间长度（m）;i——渠底比降;J——上、下断面间平均水力坡度;Esd 、Esu——上、下游断面的断面比能。
1.2.2水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：其差分格式为：即：式中：其中：h1为已知，h2为欲求之水深为此，将差分方程改为下列函数表达式为求h2设试算水深h下限与h上限，用二分法求解若D、G同号，令h上限= h2；D=G若D、G异号，令h上限= h下限；h上限= h2；D=G继续二分，直到∣h1-h2∣≤允许误差为止1.2.2.2临界水深计算临界水深计算公式如下：式中：Q——计算流量（m3/s）；Ak——临界水深时的过水断面面积(m2)；Bk——临界水深时的水面宽度(m)；G——重力加速度，g=9.8m/s2。
利用明渠均匀流公式计算临界坡降ik：式中：A——过水断面面积，A=b×hk；C——谢才系数，C=1/n×R1/6；R——水力半径；N——糙率，n=0.015；经计算，500年一遇陡坡顶临界水深hk =2.75m，50年一遇临界水深hk=3.04m，20年一遇临界水深hk=4.11m。
溢洪道水力计算书
1.基本资料1.1 水文规划资料根据调洪计算成果，后胡水库溢洪道消能防冲按30年一遇洪水标准设计，其相应下泄流量为204m3/s，50年设计洪水其相应下泄流量为234.5m3/s。
1000年洪水校核，其相应下泄流量为651.7m3/s。
1.2 溢洪道现状溢洪道位于大坝左岸，为开敞式，进口高程153.50m，下游河底高程136.00m，总落差17.50m，溢洪道总长457.4m，最大泄量651.7m3/s。
现状溢洪道一级明渠段右岸边坡进行了护砌，左岸边坡未防护，一级陡坡以下工程均未修建。
2. 设计标准本次设计溢洪道轴线结合工程现状布置进行布置，溢洪道总长度为396.581m，底宽28.0m。
溢洪道工程共分9个部分，具体设计如下。
1、进水渠段位于溢洪道桩号0+000～0+038.8之间，总长38.8m，底宽28.0m，底坡为-1/1000，底部不护砌。
进水渠段右岸边坡维持现状护坡不变，左岸采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1：1。
2、控制段位于溢洪道桩号0+038.8～0+058.8之间，总长20m，底宽28.0m，底坡为平坡，采用M7.5浆砌石护底，厚30cm。
控制段右岸边坡维持现状护坡不变，左岸采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1：1。
3、一级明渠段位于溢洪道桩号0+058.8～0+148之间，总长89.2m，底宽28.0m，底坡1/1000，底部在桩号0+138.8～0+148之间采用M7.5浆砌石护底，厚30cm，其余不护砌。
明渠段右岸边坡桩号0+058.8～0+076之间维持现状护坡不变；右岸桩号0+076～0+148采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1:1。
明渠段左岸桩号0+058.8～0+148之间采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1：1。
4、一级陡坡段位于溢洪道桩号0+148～0+198之间，长50m，底宽28m，为梯形断面，底坡1/5，落差7.85m。
溢洪道水面线水力计算
临界水深hk
0.198
<
0.518
为急流
2.4.2 水面线的类型
i
ik
0.27525461
>
0.01200789
为陡坡，水面线为SⅡ降水曲线
3、水面线计算
3.1 计算方 法：
分段求和法
3.2 基本公式： l12 h2 cos 2v22 / 2g h1 cos 1v11 / 2g / i J
0.00200594
0.00589843 0.52209881
7.11703288 0.47085614
-0.0152783
0.00013262
0.0062731 0.50682052
7.08316061 0.45876156
边墙高 hb
1.218 1.28151691 1.34503382 1.40855073 1.48346764 1.54812455
修正系数 ζ
1 1.1
掺气后水深 hq
0.518 0.58151691 0.64503382 0.70855073 0.78346764 0.84812455
边墙加高 △h 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
段面积A 水力半径R 计算流量Q 正常水深h0 0.198 0.14183381 1.41261022 0.198
平均坡降 i
0.24686026 0.72561394
2.036 0.25442043
2.00970631
0.08085843
2.58744266 2.73532024
1.32 0.12121212
0.34724975
0.37336958
2.94393476 3.08257
溢洪道水力计算（含水面线推算和消力池计算）
2
022
=h 2h c c
q
E g ?+
《水利计算手册-第二版》
等宽水平式
渐宽水平式
等宽下挖式
总水头E 0'm 16.554
△0.000
hc m 1.2775
hc"m 7.339
v1m/s 15.581
Fr1 4.401
水跃长度L 41.280池长L k 33.04淹没度σ 1.080
池出口流速系数φ0.950
ΔZ m 2.748
计算池深d m 2.478
池长Lk m 33.024
池深d m 2.478消能计算
末端池宽b2m 42
总水头E 0m 14.076
收缩断面单宽流量q m3/sm 19.905
流速系数ψ0.9
查右表△-0.001
收缩水深h c m 1.4025
收缩断面流速v1m/s 14.192
Fr1 3.826
出口下游水深h t m 2.7
共轭水深h c" 6.920
判断初拟池深d'm 2.478
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溢洪道水力计算（含水面线推算和消力池计算）
参考规范：《溢洪道设计规范SL253-2000》《水利计算手册-第二版》
消力池形式
等宽下挖式设计流量Q m3/s 836调试流量Q m3/s 836调试始端池宽b 1m 42
溢洪道水利计算书
1 溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m 3/s ，50年一遇设计洪水流量Q =249.08m 3/s ，500年一遇校核洪水流量Q =390.72m 3/s 。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1 计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—20**。
1.2 溢洪道水面线推求1.2.1 计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：Ji E E s susd --=∆式中：△s ——上、下断面间长度（m ）;i ——渠底比降;J ——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。
1.2.2 水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1 程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：Jf i ds dEs-= 其差分格式为：Jf i s Es-=∆∆即：()s Jf i E E ∆⋅-+=12式中：RC vJf gv h E g v h E ⋅=+=+=222111222222αα()()()121212212121R R R C C C v v v +=+=+=其中：h 1为已知，h 2为欲求之水深 为此，将差分方程改为下列函数表达式()()()s Jf i E E h E ∆⋅-+-=212为求h 2设试算水深h 下限与h 上限，用二分法求解()下限上限h h h +=212()()()()()()h F F 2~1212~11G s J i h E E D s J i h E E h f f =∆⋅-+-==∆⋅-+-=上限上限上限若D 、G 同号，令h 上限= h 2；D=G若D 、G 异号，令h 上限= h 下限；h 上限= h 2；D=G 继续二分，直到∣h 1-h 2∣≤允许误差为止1.2.2.2 临界水深计算临界水深计算公式如下：kk B Ag Q 32=α 式中：Q ——计算流量（m 3/s ）；A k ——临界水深时的过水断面面积(m 2)；B k ——临界水深时的水面宽度(m)；G ——重力加速度，g=9.8m/s 2。
溢洪道水力计算(各种表格公式)
T0=以下游下游消力池底板顶面算起的总势能。
q=收缩断面处的单宽流量`P54》5.55 4.37hc 3-T 0hc 2+aq 2/2gφ2=0a=1，《水闸设计规范P56》b=-T0hc''=跃后水深（m ）c=ag 2/2gφ2hc=收缩断面水深hc=收缩水深（m)q=收缩断面处的单宽流量b 1=消力池首端宽度（m ）b 2=消力池末端宽度（m ）hs'=下游水深(m)水位m流量m³/s 329.3 4.2157329.413.10371329.467329.525.23308329.639.95381329.5854329.756.84367v=C(Ri)0.5C=R 1/6/n R=A/X A=(b+mh)h X=b+2h(1+m 2)0.5式中：hc"=0.5*h （1+8aq 2/g海曼取设计水位 下游水深深跃后水深（m ）收缩断面水深收缩断面处的单宽流量1=消力池首端宽度（m ）2=消力池末端宽度（m ）下游水深(m)下游河道水位计算表)0.5h)h(1+m 2)0.5武水水力手册，41页0.5*hc*(（1+8aq 2/ghc 3）^0.5-1)(b1/b2)^0.251.05~1.10φ'=消力池出流的流速系数，取0.95m）/（2gφ2*hs'2）-aq2/（2g*hc''2）Lsj=Ls+bLjLj=6.9(h''-hc)L k=（0.7~0.8）L jLsj=消力池长度Ls=消力池水平段投影长度b=水跃长度校正系数，可采Lj=水跃长度（m)长bLjLj=6.9(h''-hc)=（0.7~0.8）L jk消力池长度消力池水平段投影长度（m）水跃长度校正系数，可采用0.7~0.8水跃长度（m)。
溢洪道设计与水利计算
目录1.概述 (1)2.溢洪道设计 (3)❖总体布置 (3)❖水力设计计算 (3)❖结构设计 (3)3.正槽溢洪道水力设计 (4)3.1.水面曲线计算 (4)3.2.控制段水力计算 (7)❖溢流堰形式选择 (7)❖泄流能力计算（宽顶堰） (9)3.3.引水渠水力计算 (15)❖引水渠水力计算 ............................................................... 错误!未定义书签。
（1）平面布置 (15)（2）横断面 (16)（3）纵断面 (16)（4）引水渠水面曲线计算 (16)3.4.泄槽水力计算 (17)（1）平面布置 (18)（2）泄槽的横剖面 (19)（3）泄槽的纵剖面 (20)（4）泄槽水面曲线计算 (20)3.5.消能段水力计算 (23)❖消能防冲建筑物洪水标准 (23)❖消能方式 (23)❖底流消能水力计算 (25)❖挑流消能水力计算 (30)❖消力戽设计计算 (32)3.6.出水渠 (33)溢洪道设计2013年4月1.概述❖泄水建筑物——足够大的泄流能力，安全泄洪❖分类➢按运用情况：正常溢洪道—宣泄设计洪水非常溢洪道—宣泄超过设计标准的非常洪水（漫流式、自溃式、爆破引溃式）➢按其所在位置：河床式溢洪道——经由坝身溢洪（溢流坝、滑雪道式溢洪道）岸边溢洪道——经岸边泄水建筑物溢洪，按其结构形式可分为：①正槽溢洪道——泄槽与溢流堰正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。
②侧槽溢洪道——溢流堰大致沿等高线布置，水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，流向作近90°转弯，再经泄槽或隧洞流向下游。
③井式溢洪道——洪水流过环形溢流堰，经竖井和隧洞泄入下游。
④虹吸溢洪道——利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后，经泄槽流向下游，可建在岸边，也可建在坝内。
虹吸式溢洪道由进口遮檐1、虹吸管4、通气孔2及加速虹吸形成的辅助设备（挑坎3）、泄槽和下游消能设备组成，曲管最顶部设通气孔，通气孔的出口在水库的正常高水位处，当水库的水位超过正常高水位，淹没了通气孔，曲管内没有空气，泄水时有虹吸作用，可增加泄水能力。
溢洪道坝体稳定计算书
1 洪水调节1．1建筑物等级本枢纽等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。
1.2 调洪步骤（1）溢洪道型式及堰顶高程的选择：由于本枢纽主要任务为发电，兼做防洪之用，故决定采用无闸门控制的溢洪道。
溢洪道无闸门时，正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程；本枢纽的正常高水位为345.0m，故溢洪道堰顶高程取345.0m。
（2）溢洪道宽度的选择：根据坝址地质条件，确定大致的泄洪单宽流量q为80 m3/（s·m）（一般为60～120 m3/（s·m））。
溢流坝段下泄流量Q溢：Q溢=Qs-αQ式中：Qs—最大下泄流量或下游河道安全下泄流量，m3/s；α—安全系数，正常运用情况，取0.75～0.9，非常情况取1.0；Q—其他建筑物下泄的流量，m3/s。
本枢纽水库下游防洪标准，安全泄量为3500 m3/s，按百年一遇，取允许最大设计流量Q溢为3200m3/s。
根据Q溢与单宽流量q，初拟溢流堰净宽B= Q溢/q=3200/80=40m，在该工程中取B=40m。
1.3 调洪演算1.3.1计算公式溢洪道的下泄流量可按堰流公式计算，即：q溢=M1BH3/2式中：q溢—溢洪道的下泄流量，m3/s；H—溢洪道堰上水头，m； M1—流量系数；M1=mεζ（2g）1/2式中：m—溢流系数，一般取0.465～0.485；ε—侧向收缩系数，初步设计中可取ε=0.90～0.95；ζ—淹没系数。
=0.4B（2g）1/2H3/2。
在本枢纽中，取μ= mεζ=0.40，则q溢水库q=f（V）关系曲线计算表如表1-1：表1-1 水库q=f（V）关系曲线计算表水库的q=f（V）关系曲线见图1-1：图1-1：水库的q=f（V）关系曲线计算洪水来量，见表1-2：表1-2 洪水来量计算表洪水来量过程曲线如图1-2：图1-2 洪峰过程线1.3.2计算步骤如下：（1）引用水库的设计洪水过程线。
（2）根据已知水库q=f（V）关系曲线计算表做z-q , z-v ,辅助曲线，求出下泄流量与库容的关系曲线q-v图1-3 z-q关系曲线图1-4 z-v关系曲线图1-5 q-v关系曲线（3）根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量。
溢洪道水利计算书
1 溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m 3/s ，50年一遇设计洪水流量Q=249.08m 3/s ，500年一遇校核洪水流量Q=390.72m 3/s 。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1 计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。
1.2 溢洪道水面线推求1.2.1 计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：Ji E E s susd --=∆式中：△s ——上、下断面间长度（m ）;i ——渠底比降;J ——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。
1.2.2 水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1 程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：Jf i ds dEs-= 其差分格式为：Jf i s Es-=∆∆即：()s Jf i E E ∆⋅-+=12式中：RC vJf gv h E g v h E ⋅=+=+=222111222222αα()()()121212212121R R R C C C v v v +=+=+=其中：h 1为已知，h 2为欲求之水深 为此，将差分方程改为下列函数表达式()()()s Jf i E E h E ∆⋅-+-=212为求h 2设试算水深h 下限与h 上限，用二分法求解()下限上限h h h +=212()()()()()()h F F 2~1212~11G s J i h E E D s J i h E E h f f =∆⋅-+-==∆⋅-+-=上限上限上限若D 、G 同号，令h 上限=h 2；D=G若D 、G 异号，令h 上限=h 下限；h 上限=h 2；D=G 继续二分，直到∣h 1-h 2∣≤允许误差为止1.2.2.2 临界水深计算临界水深计算公式如下：kk B A g Q 32=α 式中：Q ——计算流量（m 3/s ）；A k ——临界水深时的过水断面面积(m 2)；B k ——临界水深时的水面宽度(m)；G ——重力加速度，g=9.8m/s 2。
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1溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m3/s，50年一遇设计洪水流量Q =249.08m3/s ，500年一遇校核洪水流量Q =390.72m3/s。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。
1.2溢洪道水面线推求1.2.1计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：式中：△s——上、下断面间长度（m）;i——渠底比降;J——上、下断面间平均水力坡度;Esd 、Esu——上、下游断面的断面比能。
1.2.2水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：其差分格式为：即：式中：其中：h1为已知，h2为欲求之水深为此，将差分方程改为下列函数表达式为求h2设试算水深h下限与h上限，用二分法求解若D、G同号，令h上限= h2；D=G若D、G异号，令h上限= h下限；h上限= h2；D=G继续二分，直到∣h1-h2∣≤允许误差为止1.2.2.2临界水深计算临界水深计算公式如下：式中：Q——计算流量（m3/s）；Ak——临界水深时的过水断面面积(m2)；Bk——临界水深时的水面宽度(m)；G——重力加速度，g=9.8m/s2。
利用明渠均匀流公式计算临界坡降ik：式中：A——过水断面面积，A=b×hk；C——谢才系数，C=1/n×R1/6；R——水力半径；N——糙率，n=0.015；经计算，500年一遇陡坡顶临界水深hk=2.75m，50年一遇临界水深hk =3.04m，20年一遇临界水深hk=4.11m。
1.2.2.3程序原始数据输入进口段水面线推求从陡坡段起点开始，由下游向上游推算，起始水深采用临界水深，临界水深计算公式同上。
20年***** 恒定非均匀渐变流水面曲线计算书 D-7X *****一.原始数据:流量分段数断面类型数起始断面水深流速分布不均匀系数213.61 3 1 4.40 1.10断面水力要素:2 0.0250 15 1.5各分段之断面类型:1 1 1 1各分段之长度:0 20 20 30各分段之纵坡:0.0000-0.0010-0.0010-0.0010二.计算结果:分段水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型0 4.400 0.000 2.583 2.248 0.000 0.000 bo1 4.373 0.000 2.583 2.266 20.000 20.000 bo2 4.329 0.000 2.583 2.295 20.000 40.000 bo3 4.272 0.000 2.583 2.336 30.000 70.000 bo50年一.原始数据:流量分段数断面类型数起始断面水深流速分布不均匀系数249.08 3 1 4.86 1.10断面水力要素:2 0.0250 15 1.5各分段之断面类型:1 1 1 1各分段之长度:0 20 20 30各分段之纵坡:0.0000-0.0010-0.0010-0.0010二.计算结果:分段水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型0 4.860 0.000 2.835 2.299 0.000 0.000 bo1 4.801 0.000 2.835 2.337 20.000 20.000 bo2 4.746 0.000 2.835 2.373 20.000 40.000 bo3 4.685 0.000 2.835 2.413 30.000 70.000 bo 500年一.原始数据:流量分段数断面类型数起始断面水深流速分布不均匀系数390.72 3 1 6.56 1.10断面水力要素:2 0.0250 15 1.5各分段之断面类型:1 1 1 1各分段之长度:0 20 20 30各分段之纵坡:0.0000-0.0010-0.0010-0.0010二.计算结果:分段水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型0 6.560 0.000 3.719 2.398 0.000 0.000 bo1 6.510 0.000 3.719 2.424 20.000 20.000 bo2 6.493 0.000 3.719 2.433 20.000 40.000 bo3 6.440 0.000 3.719 2.461 30.000 70.000 bo 1.3消能防冲计算按照溢洪道设计规范要求，消能防冲设施按20年一遇防洪标准设计。
1.3.1池深计算①跃后水深计算：跃后水深h2为陡坡收缩水深的共轭水深。
陡坡h最小跃后水深计算采用下式：式中：q——单宽流量；②消力池池深d计算：采用公式：式中：δj ——消力池出口流速系数；δj=1.05；ht——消力池下游水深;φ——水跃淹没系数；φ=0.95；其余符号同前。
1.3.2池长计算自由水跃长度：消力池长度Lk =0.7×Lj。
消力池一、基本资料与计算假定底流消能、消力池坎上水头H: 4.4000(米)坝高P: 0.0000(米)上下游河床高程差D: 20.0000(米)下游水深ht: 2.4000(米)单宽流量q: 14.2000(立方米/秒)泄流系数phi: 0.9500(下游)水跃处流速系数phi1: 0.9000二、计算简图见附图 1三、算法与公式(底流消能、消力池)1.收缩断面水深：hc=q/Vc (连续性方程)式中 q---单宽流量(平方米/秒)Vc---流速(米/秒)2.共轭水深：hc〃=hc/2*(SQR(1+8*Frc)-1)式中费鲁德数 Frc=Vc*Vc/g/hcSQR---开方号3.上游至收缩断面间的能量方程：Eo=hc+Vc*Vc/2/g/ /ö式中 Eo包括上游水头加行进流速水头Vo*Vo/2/g 。
---泄流流速系数hc---出口水深(或射流口水深)4.水跃顶点至下游间能量方程：腪=V*V/(2*g*觥 *觥 )-V2*V2/2/g式中 '---(下游)水跃处流速系数5.两个断面的连续性方程：Vt=q/ht式中 ht---下游水深V2=q/h〃6.几何关系（跃后水深、应产生稍为淹没的水跃）:h〃=ht+S+腪=6*hc〃 =1.05式中 S---消力池深度7.消力池长度：Lk=0.7～0.8*Lj式中 Lj---水跃长度 Lj=6.9*(hc〃-hc)四、计算结果上游行进流速Vo: 3.2273(米/秒)收缩水深hc: 0.6857(米)共轭水深hc2: 7.4117(米) > 下游水深ht= 2.40(米)收缩水深hc: 0.6331(米)共轭水深hc2: 7.7521(米)跃后水深h2: 8.1398(米)下游水位以上水头dz: 1.5944(米)消力池深度s: 4.1454(米)水跃长度Lj: 49.1217(米)消力池长度Lk: 36.8413(米)设计采用消力池池深为4.1m。
1.3.3消力池底板计算消力池底板厚度计算采用下式：式中：k——为经验系数，采用0.17；Q——单宽流量；△H——上下游水位差。
计算得消力池底板厚t=1.36m，本次设计一级消力池底板厚度采用1.4m。
海曼段20年一.原始数据:流量分段数断面类型数起始断面水深流速分布不均匀系数 213.61 5 5 2.40 1.10断面水力要素:2 0.0250 15 02 0.0250 20 02 0.0250 30 02 0.0250 45 02 0.0250 55 0各分段之断面类型:1 1234 5各分段之长度:0 20 20 20 20 20各分段之纵坡:0.0000 0.0150 0.0150 0.0150 0.0150 0.0150二.计算结果:分段水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型0 2.400 0.000 2.835 5.934 0.000 0.000 Co1 2.280 2.097 2.835 6.245 20.000 20.000 b22 1.475 1.699 2.340 7.240 20.000 40.000 b23 0.953 1.291 1.786 7.472 20.000 60.000 b24 0.676 1.000 1.359 7.027 20.000 80.000 C25 0.631 0.883 1.194 6.153 20.000 100.000 C250年一.原始数据:流量分段数断面类型数起始断面水深流速分布不均匀系数249.08 5 5 2.65 1.10断面水力要素:2 0.0250 15 02 0.0250 20 02 0.0250 30 02 0.0250 45 02 0.0250 55 0各分段之断面类型:1 1234 5各分段之长度:0 20 20 20 20 20各分段之纵坡:0.0000 0.0150 0.0150 0.0150 0.0150 0.0150二.计算结果:分段水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型0 2.650 0.000 3.136 6.266 0.000 0.000 Co1 2.522 2.320 3.136 6.583 20.000 20.000 b22 1.632 1.874 2.592 7.631 20.000 40.000 b23 1.045 1.427 1.980 7.945 20.000 60.000 b24 0.733 1.097 1.505 7.556 20.000 80.000 C25 0.679 0.970 1.320 6.674 20.000 100.000 C2500年一.原始数据:流量分段数断面类型数起始断面水深流速分布不均匀系数390.72 5 5 3.60 1.10断面水力要素:2 0.0250 15 02 0.0250 20 02 0.0250 30 02 0.0250 45 02 0.0250 55 0各分段之断面类型:1 1234 5各分段之长度:0 20 20 20 20 20各分段之纵坡:0.0000 0.0150 0.0150 0.0150 0.0150 0.0150二.计算结果:分段水深h 正常水深ho 临界水深hk 流速v 分段长dL 累计长L 曲线类型0 3.600 0.000 4.234 7.236 0.000 0.000 Co1 3.481 3.136 4.234 7.482 20.000 20.000 b22 2.212 2.505 3.495 8.832 20.000 40.000 b23 1.397 1.883 2.670 9.320 20.000 60.000 b24 0.952 1.446 2.039 9.121 20.000 80.000 C25 0.849 1.272 1.786 8.364 20.000 100.000 C2目录1 溢洪道水力计算....................................... 错误!未定义书签。