水力学综合计算说明书(3)

V1=Q/A1=251.4/36.15=6.954（m2）

Es1=h1+ɑv1/2*g=2.476+6.9542/(2*9.8)=4.944（m） 则两断面的断面比能之差为

?ES=?ES2-?ES1=4.952-4.944=0.008（m） 计算其平均水力坡降J，采用 J=1/2（J1+J2),J=v/(C*R)计算

--2

2

下游断面 X2=b+2h2=14.6+2*2.468=19.536（m）

R2=A2/X2=36.033/19.536=1.844（m）

C2=1/n*（R21/6)=1/0.015*（1.8441/6)=73.828（m1/2/s） J2=v22/(C22*R2)=6.9772/(73.8282*1.1.844)=0.0048421015 上游断面 X1=b+2h1=14.6+2*2.476=19.552（m） R1=A1/X1=36.15/19.552=1.848（m）

C1=1/n*（R11/6)=1/0.015*（1.8481/6）=73.857（m1/2/s） J1=v11/(C12*R2)=6.9152/(74.7132*1.9812)=0.0047953796 平均水力坡降

J-=1/2*（J1+J2）=1/2*（0.0047953796 +0.0048421015）=0.004818741

所以流段长度

?L=?Es/（i-－J-）=0.0147/（0.281-0.004818741）=1.665（m）

因为在图中可以得知该流段总长∑?L=28.052m，所以现在列表计算该流段的水面线的变化如表1--5

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由表可以得知5--5断面的水深为2.384m

边墙高计算：

按50年一遇洪水流量，当断面平均流速v>7m/s时，需考虑掺气水深，在此基础上来设计边墙。

hih?c?0.70lg?0.826 掺气水深 a a1/51?caq?h 陡槽的边墙高度：H?ha?安全超高 已知各断面水深h、流速v、水利半径R，可求出个断面边坡高墙高度。 第一陡坡段（i=0.258）

已知1-1断面高度h1=2.693m、v1=6.394m2/s、R1=1.967m

因为v1<7m/s，所以不用考虑安全超高，故边墙高度为H=h=2.693m

同理，可求出2-2、3-3、4-4、5-5断面边坡墙高度，如表1--6所示

第一陡坡边墙高度1--6

断面 1--1 2--2 3--3 4--4 5--5 h（m） A(m2) 2.693 2.685 2.612 2.575 2.476 R（m） C(m1/2/s) v(m2/s) hX（m）（am) 74.625 74.598 74.347 74.217 73.857 6.39 6.41 6.59 6.68 6.95 0 0 0 0 0 H(m) 2.693 2.685 2.612 2.575 2.476 39.317 19.97 1.967 39.201 19.97 1.963 38.135 19.82 1.924 37.595 19.75 1.904 36.149 19.55 1.849

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第二陡坡段（i=0.281）

以断面4--4为例计算如下： ca?0.70lgiq1/5?0.826=0.7*lg

17.220.258+0.826=0.2411

1/5

ha?h1?ca=2.425/（1-0.2411）=3.19（m）

其余各断面的边墙高度计算结果列于下表1--7中：

第二陡坡边墙高度1--7

断面 1--1 2--2 3--3 4--4 5--5 6--6 7--7 8--8 h（m） A(m2) X（m） C(m1/2/s) 2.476 36.150 36.150 73.857 2.468 36.033 36.033 73.828 2.455 35.843 35.843 73.779 2.425 35.405 35.405 73.666 2.395 34.967 34.967 73.551 2.375 34.675 34.675 73.474 2.355 34.383 34.383 73.395 2.348 34.281 34.281 73.368 R（m） 1.849 1.844 1.837 1.820 1.803 1.792 1.781 1.777 v(m2/s) 6.954 6.977 7.014 7.101 7.190 7.250 7.312 7.334 Ca 0 0 0.267 0.267 0.267 0.267 0.267 0.267 ha 0 0 3.347 3.306 3.265 3.238 3.211 3.201 H(m） 2.476 2.468 3.847 3.806 3.765 3.738 3.711 3.701 综上所述：两陡坡相接及平坡与陡坡相接各断面墙高分别为2.693m，2.476m及下游墙高3.847和3.701mm,

3、按校核洪水量校核边墙高

按千年一遇洪水泄流量Q=313.6米3/秒计算出各坡段水面曲线，计算方法同前。 第一陡坡段如表1--8所示：

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第二陡坡段如表1--9所示：

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其掺气水深为表1--10和表1-11，如下所示：

依表可知，千年一遇渗气水深均高于其相对应边墙高度如： 一陡坡：h1渗=3.987m>h1墙=2.693，h5渗=3.792>h5墙=2.476m

二陡坡：h1渗=3.907m>h1墙 =2.476，h5渗=3.772>h5墙=3.701，

综合以上所述，该边坡应该按照千年一遇掺气水深的高度的基础上再增高1m，即H边=Hmax+1=3.987+1=4.987（m）观察两个掺气高度相差无几，所以统一按照5m的边墙高度来进行设计，方可满足要求。

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