溢流坝水力计算说明书(2)

工程水力计算学实训报告书 指导教师：鄂军良 作者：水利工程27班赵文瑾

180??'x0?xc?ma(p2?yc)?Rcos()?26.1032y'0?P2?R?13.88求的O点坐标为（26.103，13.88） III．D点坐标的确定

???x'D?X0?Rsin??17.91??y'cos??19.62 D?y0?R求得D点坐标为（17.91，19.62） IV.E点坐标的确定：

?'?xE?x0?26.103?y23.88 E?P2?求得E点坐标为：（26.103，23.88）

5、根据上述计算结果可绘制出堰剖面图，如图

（图四） 第6页

：三圆弧

（图五）工程水力计算学实训报告书 指导教师：鄂军良 作者：水利工程27班赵文瑾

三、 求水库的校核洪水位、正常蓄水位与防洪限制水位 （1） 计算校核洪水位（Q = 1400m3/s） 1.求坝上水头

H0?(Q??mB2g)2/3

计算：1、初步估算 H0可假定HO≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关，侧可先假设侧收缩系数ε，求出H，再校核侧收缩系数的值。因堰顶高程和水头H0未知，先按自由出流计算，取σ=1.0，然后再校核。由题意可知Q=1400m3/sm=

设ε=0.90，则;

1400H0?()2/3=6.740(m)

1.0?0.90?0.502?5?8?2?9.82、计算实际水头H。查课本教材8-13及8-14表得边墩形状系数为0.7，闸门形状系数为0.45，因Hb0?6.740H0计算。 ?0.843<1,应按

8bH01ε=1-0.2??k?(n?1)?0??1?0.2??0.7?(5?1)?0.45???0.843?0.916

nb5用求得的ε近似值代入上式重新计算H0

1400H0?()2/3?6.658(m)

1.0?0.916?0.502?5?8?2?9.8又因

H0仍按其计算，则所求得ε值不变，则说明以上所求的H0=6.658m?1.0，

b是正确的。

已知上游河道宽为52m。上游设计水位为435.00m,河床高程为405.00m，近似按矩形断面计算上游过水断面面积：

A0=52×(435.00-405.00)=1560(m2)

v0?Q1400??0.897(m/s) A01560第7页

工程水力计算学实训报告书 指导教师：鄂军良 作者：水利工程27班赵文瑾

V00.8972?6.658??6.618(m) 则堰的设计水头为Hd?H0?2g2?9.823、校核：因下游堰高P2+428.88-405.00=23.88（m）,游水面比堰顶低，

P223.88??3.886?2.0,下H06.145hs ?0.15,满足自由出流条件，说明上述计算结果是正确的。

H0则相应的校核洪水位▽=428.888+Hd=428.888+6.618=435.506(m)

相关数据计算表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 流量 1600 1550 1500 1450 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1022 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 440 400 假设值 7.368 7.213 7.057 6.900 6.740 6.579 6.415 6.250 6.082 5.912 5.739 5.564 5.466 5.386 5.205 5.020 4.833 4.641 4.446 4.246 4.041 3.831 3.615 3.393 3.163 3.116 2.924 总水头 7.322 7.158 6.992 6.826 6.658 6.488 6.317 6.144 5.970 5.794 5.616 5.435 5.335 5.253 5.068 4.880 4.690 4.497 4.300 4.099 3.895 3.685 3.471 3.251 3.025 2.979 2.791 第8页

系数（ε） 堰上水头 0.908 0.911 0.913 0.915 0.917 0.919 0.921 0.923 0.925 0.928 0.930 0.932 0.933 0.934 0.937 0.939 0.941 0.944 0.946 0.949 0.951 0.954 0.957 0.959 0.962 0.963 0.965 7.272 7.110 6.948 6.783 6.618 6.451 6.282 6.112 5.940 5.766 5.589 5.411 5.312 5.231 5.048 4.862 4.673 4.482 4.286 4.087 3.884 3.677 3.464 3.245 3.109 3.112 2.787 备注 槽深 一百年一遇 五十年一遇 工程水力计算学实训报告书 指导教师：鄂军良 作者：水利工程27班赵文瑾

（表三）

(2)、计算正常蓄水位▽=434.200（m）时流量Q以及下游河道水深

Hd=434.200-428.888=5.312（m）

v查表三可知H0=5.335m,又Hd?H0?0，得v0=0.671m/s

2g2所以Q =（Hd+P1）b v0=1019.479(m3/s) 求下游河道水深为h t

由公式Q?A0v0?(bht)v0及v?cRi?i2/3ibhtR?(2ht?b)可推出 nn3/5?Q(2h?52)2/3?h t=?5/3?25?0.001?52??

利用迭代法求h t

令h t=0,得h t1=6.856，再将h t1带入上式得h t2=7.540，以上述同种方法可得 h t3=7.601， h t4=7.607， h t5=7.608， h t6 =7.608，最终确定h t=7.608m (3)、求防洪限制水位

Hd=432.000-428.888=3.112（m）

v查表三可知H0=3.117m, 又Hd?H0?0，得v0=0.313m/s

2g2所以Q =（Hd+P1）b v0=(23.888+3.112)×52×0.313=439.522(m3/s) 求下游河道水深为h t

?Q(2h?52)2/3?利用上述公式h t=?5/3?25?0.001?52??3/5采用迭代法确定h t，最终确定h t=4.412m

即防洪限制水位▽=405.00+4.412=409.412(m)

第9页

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综上所述可得表四：

几个流量与堰上水头和堰下游河道水深计算成果表

序号 堰上水头（m） 流量(m3/s) 堰下游河道水深(m) 1 2 3 4 3.117 5.335 6.145 6.658 439.522 1019.479 1250 1400 4.412 7.608 8.709 9.395 备注 防洪限制水位 正常蓄水位 五十年一遇 一百年一遇 四、 计算在正常蓄水位闸门关闭的情况下，每米宽溢流坝段上所受的静水总

压力

利用图解法求解：（如图所示）

计算：求静水总压力的大小

h1=434.200-428.88=5.32 m h2=434.200-405.00=29.2 m

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