水力学课程设计
深。
5. 拟定挑坎形状和尺寸(溢洪道出口河底高程347米,岩石坚硬,完整性较差)。计算挑距,验算是否满足稳定要求。 计算成果
1. 交计算成果，并绘制简图。 2. 绘制溢洪道水面曲线。 3. 写出学习水力学的体会和意见。
第二章
溢洪道的水力计算
第一节
一、形式
确定引水渠断面
引水渠断面底坡i=0 ,边坡1:1.5的梯形断面.如图所示 二、确定尺寸
V=2.5～3.0ms A=(B+mh)h m=1.5 H=363.62－360.52＝3.1
图 1-1 A=(B+mh)h =(b＋1.5×3.1)×3.1
当Q为设计流量时，即：Q=540m3/s，由A= ，可得
(B +1.5×3.1)×3.1=540/2.4 可得B=68m
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当Q为校核流量时，即：Q=800m3/s，由A= ，可得
(B +1.5×3.1)×3.1=800/2.4 可得B=71.27m
综上可知：引渠底宽B=71.27m .
QV第二节 确定控制段垂直水流方向的宽度
一． 确定堰宽
计算公式：Q=ζsmεB2gH0
因为δ=20，h=3.1，4＜δ/h=6.67≤10，所以为宽顶堰自由出流，淹没系数ζs=1.0。泄洪量Q=540m3s侧收缩系数ε=0.96，由于此段为平底坎宽顶堰，上游堰高p1=0，故流量系数mmax=0.385
设H0≈h=3.1
由公式Q=ζsmεB2gH0
得 540=1.0*0.385*0.96*b*2*9.8*3.1 b=60.5m 即为堰宽。
323232二．检验尺寸是否合理 〈一〉、确定堰前水深。
圆弧型进口：B0=B+mh=75.92 b/B0=0.8 上游引水渠水面宽度
B1=B?2mh?71.27?2*1.5*3.1?80.57m
故圆弧半径γ?80.57?60.5?10.04m γ/b?10.04/60.5?0.17
2由b/B0=0.8，γ/b?14/52.64?0.17查表8-7得：m??0.367
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Q= M= H0 3.1 3.105 3.11 3.115 3.12 3.125 3.13 3.135 3.113361
540 0.367 H 2.806122 2.811122 2.816122 2.821122 2.826122 2.831122 2.836122 2.841122 2.82
32b= v^2/19.6= Q 536.5275 537.8261 539.1257 540.4264 541.7281 543.0309 544.3347 545.6395 540
3260.5 0.293878
Q=ζsm′εB2gH0=0.367*1.0*60.5*2*9.8*3.11?539.78m3s
由于泄洪量Q=540m3s，因此可确定堰前水深H=2.82m. 〈二〉、推引水渠段水面线 1．判别水面线类型 该渠道正常水深h0?2.82m,
32AKQ由?gBK得：临界水深HK=2.01m，因h0>hk
i=0
因此为b0型水
面线。
2、水面线计算
引水段计算简图如图2-2所示
引水渠 1-1断面：h1=2.82m. 则
2A1=(b+mh1)h1=（60.5+1.5×2.82）×2.82=212.91m V1?2Q540??2.536m sA1212.91V12.5362??0.328m 2g2*9.8V断面比能 Es1?h1?1?2.82?0.328?3.148m
2g2图 2-2 - 7 -
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1-1断面的水力要素：χ1=b+2h11+m2
=60.5+2×2.82×1?1.52?81.438m
R1?A1212.91??2.614m χ181.438111c1?R16?*2.6146?83.837m2s
n0.01411混凝土衬砌，糙率n=0.014 设2-2断面 h2?2.86
V同理可得 A2?21.610m0 V2?2.500ms 2?0.319
2g22断面比能Es2?3.178m
1-1断面和2-2断面的比能差： ΔEs1?2?Esd-Esv?3.148-3.178?-0.030m
2-2断面的水力要素：χ2?81.582m R2?2.64m9 C2?84.02m0s 两断面水力要素的值： R?V?R1?R22.614?2.649??2.518m 2212V1?V22.536?2.500??2.518ms22
1C1?C283.837?84.020C???83.928m2s
222.5182??0.00034 平均水力坡降： J?22C*R83.928*2.518V2引水渠段长度： ΔS?ΔEs12?0.030??88.845m i?j0?0.00034由引水渠段长120m,故所设的2-2断面水深h2不符合，应重新设h2并计算。
计算结果见表2-1
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