資源描述：
《河溢洪道水力計算.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、§3河岸溢洪道水力計算實例一、資料及任務某水庫的帶胸墻的寬頂堰式河岸溢洪道，用弧形閘門控制泄流量，如圖17.7所示，溢洪道共三孔，每孔凈寬10米。閘墩墩頭為尖圓形，墩厚2米，翼墻為八字形.閘底板高程為33.00米。胸墻底部為圓弧形，圓弧半徑為0.53米，墻底高程為38.0米。閘門圓弧半徑為7.5米，門軸高程為38.00米。閘后接第一斜坡段，底坡i1=0.01，長度為100米。第一斜坡段后接第二斜坡段，底坡i2=1/6，水平長度為60米。第二斜坡段末端設連續(xù)式挑流坎，挑射角。上述兩斜坡段的斷面均為具
2、有鉛直邊墻，底寬的矩形斷面。其余尺寸見圖7。溢洪道用混凝土澆筑，糙率n=0.014。溢洪道地基為巖石，在閘底板前端設帷幕灌漿以防滲。水庫設計洪水位為42.07米，校核洪水位為42.40米，溢洪道下游水位與流量關系曲線見圖17.8。當溢洪道閘門全開，要求：1.繪制庫水位與溢洪道流量關系曲線；2.繪制庫水位為設計洪水位時的溢洪道水面曲線；3.計算溢洪道下游最大沖刷坑深度及相應的挑距。圖17.7二、繪制庫水位與溢洪道流量關系曲線（一）確定堰流和孔流的分界水位寬頂堰上堰流和孔流的界限為：閘門全開時，閘孔高
3、度：則堰流和孔流分界時的相應水頭為：所以，堰流和孔流的分界水位即：庫水位在40.7米以下按堰流計算；庫水位在40.7米以上按孔流計算。（二）堰流流量計算因閘后為陡坡段，下游水位較低，不致影響堰的過水能力，其流量可按寬頂堰自由出流流量公式（8.11）計算：式中溢流寬度因溢洪道上游為水庫，，則溢洪道進口為上游面傾斜的寬頂堰，上游堰高斜面坡度為1：5，則（為斜面與水平面的夾角）寬頂堰流量系數(shù)m可按及由表9.4查得側(cè)收縮系數(shù)ε按式（9.12）計算：其中孔數(shù)n=3；對尖圓形閘墩墩頭，；對八字形翼墻，設一系列
4、庫水位，計算相應的H,m,ε和Q,計算成果列于表8。表835.02.02.832.50.3820.98414237.04.08.001.250.3830.96539439.06.014.700.830.3830.95271340.77.721.360.650.3840.9381024（三）孔流流量計算因胸墻底緣為圓弧形，閘孔流量可按具有圓弧底緣的平面閘門下自由孔流流量公式計算：已知；；自由孔流流量系數(shù)，由表9.14取閘孔流速系數(shù)，垂向收縮系數(shù)按式計算：其中系數(shù)而門底（即胸墻底）圓弧半徑則:設一系列
5、庫水位，計算一系列相應的H,ε，μ，及Q,計算成果列于表17.9.表17.9備注40.707.700.6500.8300.78898841.508.500.5880.8210.780108642.079.070.5510.8150.7741150為設計洪水位42.409.400.5320.8130.7721186為校核洪水位按表17.8及表17.9的數(shù)據(jù)繪制庫水位與溢洪道流量關系曲線于圖17.9.三、繪制庫水位為設計洪水位時的溢洪道水面曲線水庫設計洪水位為42.07，由表17.9知相應閘上水頭為9
6、.07米及相應設計流量為1150米3/秒。溢洪道水面曲線：閘門后水平段第一斜坡段第二斜坡段現(xiàn)分別計算各段的水面曲線十二條水面曲線十二條水面曲線十二條水面曲線十二條水面曲線十二條水面曲線水面曲線計算方法分段求和法水力指數(shù)法數(shù)值積分法（一）閘門后水平段1、判斷水面曲線形式由圖17.7知閘門后水平段長度為14.1米。當庫水位為設計洪水位時，由表17.9知垂向收縮系數(shù)ε′=0.815故閘門后收縮斷面水深閘孔單寬流量臨界水深因，閘后水平段水面曲線為型壅水曲線。（一）閘門后水平段收縮斷面至閘門的水平距離約為已
7、接近水平段末端，曲線長僅1.6米，不必計算。參照值，取水平段末端水深為4.1米。（二）第一斜坡段1.判別底坡類型底坡的類型：正坡（i＞0）平坡（i=0）負坡（i＜0）正坡的類型：陡坡（i＞ik）--h0＜hk，N-N在K-K線之下臨界坡（i=ik）--h0=hk，N-N與K-K線重合緩坡（i＜ik）--h0＞hk，N-N在K-K線之上先求正常水深h0:底坡i1=0.01，底寬B1=34米，矩形斷面邊坡系數(shù)m=0，糙率n=0.014，均勻流流量模數(shù)由附錄圖解Ⅱ查得，則H0=0.0785B=0.078
8、5×34=2.67(米)再求臨界水深hk:求得hk=5.04(米)。因h0＜hk，故底坡為陡坡（i＞ik）。2.用水力指數(shù)法計算水面曲線因第一斜坡段控制斷面水深(即閘后水平段末端水深)，則水力指數(shù)水面曲線按下式計算：式中；按及值由附錄表Ⅰ查得。設一系列h值，計算相應的及值。計算成果列于表17.10.第一斜坡段長100米，用內(nèi)插法求得其末端水深為3.85米。如：h1=4.1m,h2=4.0mη1=h1/h0=4.1/2.67=1.536η2=h2/h0=4.0/2.67=1.498Φ
