溢洪道(驼峰堰)水力计算(优选.)

一、设计依据：二、基本资料：第一段泄槽的角度 2.29°

糙率：0.02闸孔数3

闸孔宽

10.00闸墩厚 1.50堰顶高程

929.00m 校核水位下的流量：Q=196校核洪水位931.35m 设计水位下的流量：Q=102设计水位930.52m Q=87.3930.37m 校核水位到堰顶高差： 2.35 m 设计水位到堰顶高差： 1.52 m 下游水位：设计902.65m 校核904.04

m 902.4m 1.37m

三、计算内容：溢流堰采用驼峰堰面曲线：校核水位下的堰上水头 2.35 m

1.76m

类型0.600.63 2.4 3.60流量系数的计算：P1/H0=0.255<0.34流量系数的计算为：m=0.448泄流量的计算：式中：Q—1、《水力学》2、《溢洪道设计规范》3、水文资料(m 3/s)(m 3/s)30年一遇水位下的流量：(m 3

/s)30年一遇水位30年一遇水位30年一遇水位到堰顶高差1、溢洪道泄流能力计算：

H max —H d —堰面曲线定型设计水头（取0.75H max )H d =

采用b型驼峰堰：上游堰高P1中圆弧半径R1上、下圆弧半径R2

总长度L

b型m=0.385+0.224(P 1/H 0)

0.934下泄流量的计算按《规范》A.2.3公式进行计算：

流量，m 3/s Q =mεB �2g H 03/2

B—30m b—10.00m n—闸孔数目；3 2.35 m

g— g=9.81m—m=0.448闸墩侧收缩系数，由下式计算得：

0.9750.450.7根据以上参数计算得：Q=208.858临界水深及临界底坡的计算公式为：式中：校核设计α—

流速不均匀系数 1.05 1.05q—q= 6.533 3.40036.31935.147R—R= 1.508 1.008

临界谢才系数71.38866.7553333

由上计算得：校核设计

1.659 1.074

0.00201760.0022330

溢流堰总净宽，(m)，定义：B=nb 单孔宽度，(m)H 0—计入行近流速水头的堰上总水头，(m)重力加速度，（m/s 2)；堰流量系数；ε—ε=ζ0—中墩形状系数，由《规范》表A.2.1-3查得：

ζ0=ζK —边墩形状系数，由《规范》图A.2.1-2查得：

ζK =m 3

/s

2、泄槽段临界水深及临界底坡计算：

α=泄槽单宽流量（m 3/sm ）

x k —临界湿周（m

）x k =

水力半径（m ）

C k —C k =b k —临界水深对应水面宽（m ）b k =

h k =h k =i k =i k =ε=1−0.2[ζk ��n −1�ζ0]H 0

nb h k =

3�αq 2g i k =gx k αC K 2b k

起始计算断面定在堰下收缩断面处：断面水深计算公式为：

式中：校核设计q—q=5.939

3.091 2.6452.95

2.12 1.97

泄槽底坡坡角； 2.29φ—起始计算断面流速系数；0.95

校核设计

1.0150.5950.523计算结果如下：泄槽起始断面水深： 1.0150.5950.523

泄槽水面线根据能量方程，采用分段求和法进行计算，计算公式如下：水面曲线的推算见附表一：3、泄槽段起始水深h 1计算：30年一遇起始计算断面单宽流量，m 3

/(s.m)；H 0—起始计算断面渠底以上总水头，（m ）；

H 0=

θ—θ=o φ=30年一遇

假定一个初始值h 1(m)h 1=h 1=4、泄槽段水面线的推算：

5、泄槽由缓变陡时抛物线的推求：泄槽在（泄0+037.156)段由缓变陡,采用抛物线连接，方程为：

h 1=q

φ�2g �H 0−h 1cos θ�Δl 1−2=�h 2cos θ�α2v 22

2g �−�h 1cos θ�α1v 12

2g �

i −�J �J =n 2�v 2�R 4/3�v =v i −1�v i

2�R =R i −1�R i

2y =xtg θ�x 2

K �4H 0cos 2θ�H 0=h �αv 22g

式中： 2.3°

1.0

K=1.3

以设计水位来推求抛物线：h=0.45m v=14.59m/s

所以：11.308m 0.04

求切点得：所以y=0.4x+b

求切点得：x= 4.657

y= 1.025

挑流水舌外缘挑距按下式计算： 冲刷坑最大水垫深度计算公式为：式中：L—x 、y—以缓坡泄槽段末端为原点的抛物线横、纵坐标，m ；θ—缓坡泄槽底坡坡角，θ=

H 0—抛物线起始断面比能，m ；h—抛物线起始断面水深，m ；v—抛物线起始断面流速，m/s ；

α—流速分布不均匀系数，取α=K—系数，H 0=1/K(4H 0cos 2θ)=y=0.04x+0.03865x 2

后接陡坡坡度为K=0.4

由（1）、（2）式得：6、挑流消能计算：挑流鼻坎末端至挑流水舌外缘的距离（m ）；L =1g [v 12sin θcos θ�v 1cos θ�

v 12sin 2θ�2g �h 1cos θ�h 2�]

T =kq 1/2Z 1/4y '

=0.4��2�y '=0.04�0.0773x ��1�

θ—挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑胸：20设计校核0.370.610.33

鼻坎坎顶至下游河床高程差 2.3m 设计校核20.4223.4519.6T—q—设计校核q= 6.813.067 5.820设计校核Z—Z=27.87 27.31 27.97 k—k=1.4由上可得：设计校核L=33.29042.70030.987T=8.38811.5697.767式中：v —修正系数，取值为： 1.4s/m 计算可得：桩号0+003.2500+043.2500+083.2500+123.2500+163.2500+203.2500+266.979θ=h 1—挑流鼻坎末端法向水深（m ）；

30年一遇h 1=h 2—h 2=v 1—鼻坎坎顶水面流速，（m/s ），可按鼻坎处平均流速v 的1.1倍30年一遇v 1=自下游水面至坑底最大水垫深度，（m ）；鼻坎末端断面单宽流量，m 3/(s.m)；30年一遇30年一遇上、下游水位差，（m ）；综合冲刷系数，由《规范》表A.4.2可得30年一遇7、泄槽段水流掺气水深可按下式计算：根据《规范》A.3.2的计算公式：

h 、h b —泄槽计算断面的水深及掺气水深，（m ）

不掺气情况下泄槽计算断面的流速，(m/s);ζ—ζ=h b =�1�ζv 100�h