挑流鼻坎坎顶至下游河床高程差的选取和挑距计算的方法
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个（ 的值才是所选取的呢？ 矗， ） 针对所求值的选取 ， 作者经过 认 真思考 和分 析 ， 以用 图解法和试算法两种计算方法来解 可
决 。下 面 ， 别 用 图解 法 和 试算 法来 解 决 这 个 问题 。 分 表 ２ 挑 距 与 鼻 坎 坎 顶至 下游 河 床 高 程差 ｈ 的关 系表 单位 ：Ｉ Ｉ Ｔ
第 ４期 （ 总第 １ ８ ） ７期
２１ ０ ０年 １ 月 １
山西 水利 科技
ＳＨＡＮＸＩ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
Ｎ ．（ ｏ ｌ ｏ１８ ｏwk.baidu.comＴ ｔ Ｎ ．７ ） ４ ａ
ＮＯ ．０１ Ｖ２ ０
１ ０ — ９ １ ） ４—０—２ ０ ６ ８ ３ ｒ０ ０ ０ — — —１ ２ ２ ０
＾ ｌ ． １ ３Ｉ ． ３１ ３８ ４５ ５２ ５ ９Ｉ． ２ ０ ｌ ． ２４ ｌ ． ｌ ． ｌ ． １ ． ｌ． ７ １ ２ ７ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ６ ０ ６ 为 自挑流鼻坎末端算起沿下游河床床面的距离 ， 一 ｍ。
２ 分 析计 算 首 先 把 已 知值 ：挑 射 角 ０ ２ 。 ＝ ５ ，挑 流 鼻 坎 末 端 法 向水 深
。 一
挑 流鼻坎末端法向水深 ，１ １； １ 鼻坎坎顶至下游河 床高程差 ， ｍ；
图 １ 挑流鼻坎结构 图
厂
ｚ 鼻 坎 坎 顶 水 面 流速 ， ／。 ， ． 一 ｍ ｓ
表 １鼻坎坎顶至下游河床 高程差 ｈ ： 沿河床距离的变化表 单位 ： ｍ
ｂ ｌ ０ ｌ ５ ｌ ０ １ １ Ｏ ２ ｌ３ Ｉ３ ｌ ０ ｌ ｌ ５ ２ ｌ ５ Ｏ ５ ４
和 挑 距 三的计 算 。总 结 了在 下 游坡 度较 陡 的情 况下 ， 应 用挑 流水 舌射 程 的计 算公 式。 如何 关 键 词 ： 利 工 程 ； 距 ；图解 法 与试 算 法 ； 流 水 挑 挑 中国 分 类 号 ：Ｖ ２ Ｔ ２２ 文献 标 识 码 ： Ｂ
１ 问题 的提 出
式（ ） １ 中各个参数确定后 ， 即可算出挑距 Ｌ的值 。 但是 ， 在 水利工程专业书籍 中， 关于计算挑距 、 如何选取鼻坎坎顶至下 游河床高程差以及二者的相互关系的例题不多。而在实际水 利工程设计 中， 关于溢流坝坝址 、 溢洪道泄槽末端 以及各种泄 水孔洞 出口等明流的消能方式选用挑流消能工消能时 ，其中 鼻坎坎顶至下游河床高程差 ｈ 的选取和挑距 的计算是 比较 。 常见和重要 的。因此 ， 在本文 中， 就关于挑流水舌射程的计算
例： 某一溢洪道泄槽末端消能形式采用连续重力式挑流 鼻坎 ， 其结构 图如 图 １ 所示 。该溢洪道挑流消能段底部反弧 半径 Ｒ １．ｍ，鼻坎宽 １ ． ＝ ４０ ２０ ｍ，挑射角 ０ ２ 。 ＝ ５ ，鼻坎 顶高程 １ ２ ．ｍ， 流鼻坎末端法 向水深 。１８ 鼻坎坎顶 水面流 ０４ 挑 ０ ＝． ｍ，
河床的变化表。 从表 １ 可知：： ＾ 的值沿河床变化关系为正 比例 函数 ， 随着河床距离的增 加 ， ｈ 的值也在增加 。 从上面 的例题可 以看 出： 鼻坎坎顶 至下游河床高程差 ｈ
￡ ２． ． ． ． １．１． １． １． １． ｆ ６ ２７ ２６２ ５２４ ３ ２３０ ３８ ３５ ５８ ６Ｏ ７６ ８７ ９４ ０６ １６ １２ ２６ ｈ ｌ． １３ ２ ４ ３ ５ ３ ６ ４ ７ ５ ８ ５ ９ ６ ２ ０ ． ． ． ． ． ． ． ． １２ ７ ４ １ ｌ ８ ｌ ５ １ ２ ｌ ９ ｌ ７
的值不是恒定 的常数 ， 在这种 情况下 ， 如何来求挑距 的值 呢？ 同时又如何来相应的选取 ｈ 的值 呢？ ： 下面 ， 通过本文 中的 例子 ， 详细分析 ， 来解决文 中提 出的问题。
在《 溢洪 道设 计规范｝ Ｌ ５ — ０ ０中关于挑流水 舌射程 Ｓ ２３ ２０
的计 算公 式如 下 ：
专 ｒ ｉ ｏ ｎ ｏ ｒ—￣——ｓ— １ １ ｎ ｓ， ｓ ｎ—（ｃ０一Ｊ ） ’ ａｌ ｒ—２———Ｏ （ 【 ｓ ｃ ｓ——ｈｏ— ｉ—ｇ１—ｈ — —— ＋ ２ —
６
式中 ：
￡ 自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外缘 一
挑距 ， ｍ；
一
挑 流水 舌水 面 出射 角 ， 似可 取 挑流 鼻坎 挑 角 ，。； 近 （）
［ 收稿 日期 ］ ０ ０ ０ — ２ ２ １— ５ ２ ［ 作者 简 介 ］ 功 ， ，９ ３年 生 ，９ ８太 原 理 工 大 学 水利 系水 工 建 筑 专 业 本 科 毕 业 ，０ ７西安 理 工 大 学 Ｊ ｆ 水 电 学 院 水 工 结 王 男 １７ １９ ２０ Ｊ ， ｃ］
挑流鼻坎坎顶至下游 河床 高程差 的选取和挑距计算的方法
王 功
（ 山西省水利建设开发 中心 ， 太原 ０ ０ ０ ） ３ ０ ２ 摘 要： 通过一个下游河床坡度较 陡情况的算例 ， 在其它值 为已知的情况下， 用图解法和试 应
算法两种计算方法 ， 详细地 分析 了挑 流水舌射程公式 中鼻坎坎顶至下游河床 高程差 ｈ 的选取 ：
速 Ｉ １．ｒｓ该 溢 洪 道 泄 槽 末 端 河 床 纵 坡 为 １．９ － ６ｉ ， ＇ ４ｄ １ ＝ ４２ ％。ｈ 的 值 可 以 查 表 １表 １ 鼻 坎 坎 顶 至 下 游 河 床 高 程 差 （ ｈ） ， 是 即 ２沿
不断变化 ， 它们不是唯一 的值 。 那么 自然就有一个 问题 ： 哪一
１１ ｍ， ＝ ． 鼻坎 坎顶水 面流速 ｌ＝ ６ ｍ ｓ鼻坎 坎顶至 下游河 ８ ， １ ． ／， ， ４
床高程差 ｈ 的各数值代人式（ ） 经计算 ， ： １ 中， 得挑距 三值见表 ２ 。从表 ２可以看出 ： 随着 ｈ 的值不 断变化 ， ： 挑距 Ｌ的值也在
公式中 ｈ 值的选取和 Ｌ值 的计算确定方法做主要讨论。 ：
决 。下 面 ， 别 用 图解 法 和 试算 法来 解 决 这 个 问题 。 分 表 ２ 挑 距 与 鼻 坎 坎 顶至 下游 河 床 高 程差 ｈ 的关 系表 单位 ：Ｉ Ｉ Ｔ
第 ４期 （ 总第 １ ８ ） ７期
２１ ０ ０年 １ 月 １
山西 水利 科技
ＳＨＡＮＸＩ ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩ ＣＳ
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ＮＯ ．０１ Ｖ２ ０
１ ０ — ９ １ ） ４—０—２ ０ ６ ８ ３ ｒ０ ０ ０ — — —１ ２ ２ ０
＾ ｌ ． １ ３Ｉ ． ３１ ３８ ４５ ５２ ５ ９Ｉ． ２ ０ ｌ ． ２４ ｌ ． ｌ ． ｌ ． １ ． ｌ． ７ １ ２ ７ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ６ ０ ６ 为 自挑流鼻坎末端算起沿下游河床床面的距离 ， 一 ｍ。
２ 分 析计 算 首 先 把 已 知值 ：挑 射 角 ０ ２ 。 ＝ ５ ，挑 流 鼻 坎 末 端 法 向水 深
。 一
挑 流鼻坎末端法向水深 ，１ １； １ 鼻坎坎顶至下游河 床高程差 ， ｍ；
图 １ 挑流鼻坎结构 图
厂
ｚ 鼻 坎 坎 顶 水 面 流速 ， ／。 ， ． 一 ｍ ｓ
表 １鼻坎坎顶至下游河床 高程差 ｈ ： 沿河床距离的变化表 单位 ： ｍ
ｂ ｌ ０ ｌ ５ ｌ ０ １ １ Ｏ ２ ｌ３ Ｉ３ ｌ ０ ｌ ｌ ５ ２ ｌ ５ Ｏ ５ ４
和 挑 距 三的计 算 。总 结 了在 下 游坡 度较 陡 的情 况下 ， 应 用挑 流水 舌射 程 的计 算公 式。 如何 关 键 词 ： 利 工 程 ； 距 ；图解 法 与试 算 法 ； 流 水 挑 挑 中国 分 类 号 ：Ｖ ２ Ｔ ２２ 文献 标 识 码 ： Ｂ
１ 问题 的提 出
式（ ） １ 中各个参数确定后 ， 即可算出挑距 Ｌ的值 。 但是 ， 在 水利工程专业书籍 中， 关于计算挑距 、 如何选取鼻坎坎顶至下 游河床高程差以及二者的相互关系的例题不多。而在实际水 利工程设计 中， 关于溢流坝坝址 、 溢洪道泄槽末端 以及各种泄 水孔洞 出口等明流的消能方式选用挑流消能工消能时 ，其中 鼻坎坎顶至下游河床高程差 ｈ 的选取和挑距 的计算是 比较 。 常见和重要 的。因此 ， 在本文 中， 就关于挑流水舌射程的计算
例： 某一溢洪道泄槽末端消能形式采用连续重力式挑流 鼻坎 ， 其结构 图如 图 １ 所示 。该溢洪道挑流消能段底部反弧 半径 Ｒ １．ｍ，鼻坎宽 １ ． ＝ ４０ ２０ ｍ，挑射角 ０ ２ 。 ＝ ５ ，鼻坎 顶高程 １ ２ ．ｍ， 流鼻坎末端法 向水深 。１８ 鼻坎坎顶 水面流 ０４ 挑 ０ ＝． ｍ，
河床的变化表。 从表 １ 可知：： ＾ 的值沿河床变化关系为正 比例 函数 ， 随着河床距离的增 加 ， ｈ 的值也在增加 。 从上面 的例题可 以看 出： 鼻坎坎顶 至下游河床高程差 ｈ
￡ ２． ． ． ． １．１． １． １． １． ｆ ６ ２７ ２６２ ５２４ ３ ２３０ ３８ ３５ ５８ ６Ｏ ７６ ８７ ９４ ０６ １６ １２ ２６ ｈ ｌ． １３ ２ ４ ３ ５ ３ ６ ４ ７ ５ ８ ５ ９ ６ ２ ０ ． ． ． ． ． ． ． ． １２ ７ ４ １ ｌ ８ ｌ ５ １ ２ ｌ ９ ｌ ７
的值不是恒定 的常数 ， 在这种 情况下 ， 如何来求挑距 的值 呢？ 同时又如何来相应的选取 ｈ 的值 呢？ ： 下面 ， 通过本文 中的 例子 ， 详细分析 ， 来解决文 中提 出的问题。
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６
式中 ：
￡ 自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外缘 一
挑距 ， ｍ；
一
挑 流水 舌水 面 出射 角 ， 似可 取 挑流 鼻坎 挑 角 ，。； 近 （）
［ 收稿 日期 ］ ０ ０ ０ — ２ ２ １— ５ ２ ［ 作者 简 介 ］ 功 ， ，９ ３年 生 ，９ ８太 原 理 工 大 学 水利 系水 工 建 筑 专 业 本 科 毕 业 ，０ ７西安 理 工 大 学 Ｊ ｆ 水 电 学 院 水 工 结 王 男 １７ １９ ２０ Ｊ ， ｃ］
挑流鼻坎坎顶至下游 河床 高程差 的选取和挑距计算的方法
王 功
（ 山西省水利建设开发 中心 ， 太原 ０ ０ ０ ） ３ ０ ２ 摘 要： 通过一个下游河床坡度较 陡情况的算例 ， 在其它值 为已知的情况下， 用图解法和试 应
算法两种计算方法 ， 详细地 分析 了挑 流水舌射程公式 中鼻坎坎顶至下游河床 高程差 ｈ 的选取 ：
速 Ｉ １．ｒｓ该 溢 洪 道 泄 槽 末 端 河 床 纵 坡 为 １．９ － ６ｉ ， ＇ ４ｄ １ ＝ ４２ ％。ｈ 的 值 可 以 查 表 １表 １ 鼻 坎 坎 顶 至 下 游 河 床 高 程 差 （ ｈ） ， 是 即 ２沿
不断变化 ， 它们不是唯一 的值 。 那么 自然就有一个 问题 ： 哪一
１１ ｍ， ＝ ． 鼻坎 坎顶水 面流速 ｌ＝ ６ ｍ ｓ鼻坎 坎顶至 下游河 ８ ， １ ． ／， ， ４
床高程差 ｈ 的各数值代人式（ ） 经计算 ， ： １ 中， 得挑距 三值见表 ２ 。从表 ２可以看出 ： 随着 ｈ 的值不 断变化 ， ： 挑距 Ｌ的值也在
公式中 ｈ 值的选取和 Ｌ值 的计算确定方法做主要讨论。 ：