溢洪道水利计算书Word文件下载.docx
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其差分格式为：
即：
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；
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：
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：
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
213.61314.401.10
断面水力要素:
20.0250151.5
各分段之断面类型:
1111
各分段之长度:
0202030
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
04.4000.0002.5832.2480.0000.000bo
14.3730.0002.5832.26620.00020.000bo
24.3290.0002.5832.29520.00040.000bo
34.2720.0002.5832.33630.00070.000bo
50年
249.08314.861.10
04.8600.0002.8352.2990.0000.000bo
14.8010.0002.8352.33720.00020.000bo
24.7460.0002.8352.37320.00040.000bo
34.6850.0002.8352.41330.00070.000bo
500年
390.72316.561.10
06.5600.0003.7192.3980.0000.000bo
16.5100.0003.7192.42420.00020.000bo
26.4930.0003.7192.43320.00040.000bo
36.4400.0003.7192.46130.00070.000bo
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：
q——单宽流量；
②消力池池深d计算：
采用公式：
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:
14.20**（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/hc
SQR---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）
0.6331（米）
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：
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
213.61552.401.10
20.0250150
20.0250200
20.0250300
20.0250450
20.0250550
112345
02020202020
0.00000.01500.01500.01500.01500.0150
02.4000.0002.8355.9340.0000.000Co
12.2802.0972.8356.24520.00020.000b2
21.4751.6992.3407.24020.00040.000b2
30.9531.2911.7867.47220.00060.000b2
40.6761.0001.3597.02720.00080.000C2
50.6310.8831.1946.15320.000100.000C2
249.08552.651.10
02.6500.0003.1366.2660.0000.000Co
12.5222.3203.1366.58320.00020.000b2
21.6321.8742.5927.63120.00040.000b2
31.0451.4271.9807.94520.00060.000b2
40.7331.0971.5057.55620.00080.000C2
50.6790.9701.3206.67420.000100.000C2
390.72553.601.10
03.6000.0004.2347.2360.0000.000Co
13.4813.1364.2347.48220.00020.000b2
22.2122.5053.4958.83220.00040.000b2
31.3971.8832.6709.32020.00060.000b2
40.9521.4462.0399.12120.00080.000C2
50.8491.2721.7868.36420.000100.000C2
目录
1溢洪道水力计算1
1.1计算依据1
1.2溢洪道水面线推求1
1.2.1计算方法及计算公式1
1.2.2水面线推求1
1.3消能防冲计算14
1.3.1池深计算14
1.3.2池长计算15
1.4二级消能防冲计算17
1.4.1池深计算17
1.4.2池长计算18
1.4.3消力池底板计算19
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