土石壩溢洪道水力計(jì)算方面畢業(yè)設(shè)計(jì)-(13371)

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1、第5章溢洪道計(jì)算5.1.計(jì)算原理泄流能力計(jì)算根據(jù)SL253-2000《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A寬頂堰泄流能力的公式進(jìn)行計(jì)算。QmsB2gH03/2（5.1）式中：Ｑ—流量，m3/s；B—總凈寬，m；m—流量系數(shù)m按照《水力計(jì)算手冊》第二版中實(shí)用堰流量取值，m＝0.38。H0—記入行近流速的堰上水頭，m；—閘墩側(cè)收縮系數(shù)，可按照A.2.1中實(shí)用堰側(cè)收縮系數(shù)取用，這里取1；5.2.溢洪道泄槽水力計(jì)算5.2.1.溢洪道泄流能力計(jì)算(1)校核工況堰頂上最大水頭Hmax=校核洪水位堰頂高程=340.77-338.71=2.06m由（《水力學(xué)》第二版）中可知常采用的設(shè)計(jì)水頭Hd=(0.75-0.95)

2、Hm，取Hd=0.80Hm=1.648m上游堰高由溢洪道平剖圖讀得：P1=1.244mP11.244Hd0.7551.33，從而為低堰，1.648Q29.86行進(jìn)流速：v063.02(m/s)bHd1.648v023.022行進(jìn)流速水頭：20.465(m)2g9.81v2則H0Hd01.6480.4652.113(m)2g由原資料已知，m=0.38,1,s1QmsB2gH03/2331.02(m3/s)=0.3811629.812.1132(2)設(shè)計(jì)工況堰頂上最大水頭Hmax=設(shè)計(jì)洪水位堰頂高程=340.16-338.71=1.45m由（《水力學(xué)》第二版）中可知常采用的設(shè)計(jì)水頭Hd=(0

3、.75-0.95)Hm，取Hd=0.80Hm=1.16m上游堰高由溢洪道平剖圖讀得：P1=1.244mP11.2441.071.33，從而為低堰Hd1.16行進(jìn)流速：v0Q17.632.54(m/s)bHd61.16行進(jìn)流速水頭：v022.5420.33(m)2g29.81則H0Hdv021.160.331.49(m)2g由原資料已知，m=0.38,1,s1QmsB2gH03/2318.36(m3/s)=0.3811629.811.492表5.1溢洪道泄流能力計(jì)算成果工況設(shè)計(jì)工況校核工況設(shè)計(jì)下泄流量(m3/s)17.6329.86最大可下泄流量(m3/s)18.3631.01由上表可知，

4、溢洪道泄流能力滿足要求。5.2.2.溢洪道泄槽水力計(jì)算泄槽水面線按校核情況流量，溢洪道水面曲線的推求采用分段求和法試算水面曲線，計(jì)算公式如下：h2cos2v22h1cos1v122g2gl12iJ（5.2）2n2vJR（5.3）式中：l-分段長度，m；h1、h2-分段始末斷面水深，m；v1、v1-分段始末斷面平均流速，m/s；1、2-流速分布不均勻系數(shù)，取1.05；-泄槽底坡角度，（）；i-泄槽底坡，itg；j-分段內(nèi)平均摩阻坡降；n-泄槽槽身糙率系數(shù)，查附錄表A.7；v-分段平均流速，v(v1v2)/2，m/s；R-分段平均水力半徑，R(R1R2)/2,m。當(dāng)泄槽水流表面流速達(dá)到10m

5、/s左右時(shí)，將發(fā)生水流摻氣現(xiàn)象而使水深增加。摻氣水深的計(jì)算公式為hb1v（5.4）h100式中：h和hb分別為泄槽計(jì)算斷面的水深及摻氣后的水深(m)；ζ為修正系數(shù)，一般取1.1~1.4，流速大者取大值；v為不摻氣情況下泄槽計(jì)算斷面的流速(m/s)。泄槽水面線計(jì)算結(jié)果見表5.4。其中溢洪道邊墻各段起末高程、各槽段長度、各槽段的底寬由所給資料的溢洪道平剖圖讀得。泄槽內(nèi)水流一般為急流，其縱坡i大于臨界坡度ik，對矩形斷面泄槽，本工程溢洪道為矩形斷面，寬為b=6m，則Bkb，Akbhk；臨界水深：hkq23（5.5）g臨界坡度：gAkq2ik（5.6）CkRkBkCk2hk2RK謝才系數(shù)：Ck1

6、Rk1/6n（5.7）2式中：q—泄槽的單寬流量，m/s；α—?jiǎng)幽苄拚禂?shù)，取為1；g—重力加速度，9.8m/s2；Rk—相應(yīng)臨界水深時(shí)的水力半徑，m；n—糙率，取0.025。5.3.計(jì)算過程校核工況：qQ29.864.98(m2/s)b6hk3q2=31.04.9821.368(m)g9.8RkAkbhk61.360.936b2hk6k21.361Ck1Rk6=10.9361/639.56n0.025ikgAkq24.9820.00915Ck2hk2RK39.5621.362CkRkBk0.936由于該泄槽上游接寬頂堰，由《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范SL253-2000》可知，起始計(jì)算斷面定在泄槽

7、首部，水深h1取用泄槽首端計(jì)算得臨界水深hk。通過計(jì)算得：h1hk1.368(m)設(shè)計(jì)工況：qQ17.632.94(m2/s)b6hkq2=1.02.9423g39.810.96(m)RkAkbhk60.96b2hk620.73k0.961Ck1Rk6=10.731/637.93n0.025ikgAkq22.942CkRkBkCk2hk2R0.0089337.9320.9620.73K由于該泄槽上游接寬頂堰，由《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范SL2