水力计算与测试技术综合练习设计说明书解析.doc

广东水利电力职业技术学院 水力计算与测试技术综合练习 设计说明书 班级:____14水利2班___ 姓名: ___ 陈志聪_______ 学号:___ 140321206____ 目录 资料 ……………………………………………………… 3 一、计算原理………………………………………………………5 1．方法………………………………………………………… 5 2、公式………………………………………………………… 5 （1）判别水面曲线型式…………………………………………… 5 （2）边墙高设计…………………………………………………… 6 二、水面曲线分析……………………………………………………7 1．水平段（i=0）………………………………………………… 7 2．第一陡坡段（i=0.1）……………………………………………9 (1)判别水面曲线型式…………………………………………………9 (2)分段求和法求水面曲线………………………………………… 10 3、第二陡坡段(i=1/3.02）…………………………………………12 (1)判别水面曲线型式……………………………………………… 12 (2)分段求和法求水面曲线………………………………………… 13 三、边墙高设计…………………………………………………… 15 (1)第一陡坡段（i=0.1）……………………………………………15 (2)第二陡坡段(i=1/3.02）…………………………………………16 资料 某水库以灌溉为主，结合防洪，供水和发电、设计带弧形闸门的驼峰开敞式河岸溢洪道。 1.水库设计洪水标准 本水库的水工建筑物为Ⅱ级工程，相应设计洪水标准为： 百年一遇洪水(P=1%)设计 相应设计泄流量Q=633.8m3/s 相应闸前水位为25.39米 相应下游水位为4.56米 千年一遇洪水（P=0.1%） 相应校核泄流量Q=752.5m3/s 相应上游水位为26.3米 相应下游水位为4.79米 2.溢洪道的相关资料 驼峰剖面选用广东省水科所1979年提出的形式（参考武汉水院水力学教研室编的水力计算手册，P156图3-2-16a）. 堰流量系数： 堰顶设两扇弧形闸门，转轴高程23.2米； 溢洪道共两孔，每孔净宽10米； 闸墩头为圆形，墩厚2米；边墩为半圆形；混凝土粗率可取n=0.012—0.015; 堰顶高程为18.70米；堰底高程为17.45米； 堰后设陡坡段： 陡坡段边墙高度要求比掺气水深超高2米； 3.其他资料 闸门运用情况：洪水来临，用闸门控制下泄流量等于进库流量，保持汛前限制水位不变；当闸门底提升到汛前限制水位22.9米时，闸门全开。 一、计算原理 方法:先根据水面曲线的性质判别各坡段水面曲线型式，然后按百年一遇洪水流量。采用分段求和法计算各坡段水面曲线。在此基础上，考虑掺气水深（v7m/s时）设计陡坡段边墙高（比掺气水深超高0.5米）。再按千年一遇洪水校核，即计算出校核洪水流量通过是陡坡段的水面曲线，将各断面水深与边墙高比较，如水深大于边墙高，则应加高边墙，若水深均小于边墙高，则原设计合理。 采用公式（参考《水利计算手册》与教材） 判别水面曲线型式： 矩形断面正常水深h0： 矩形断面临界水深： 2.边墙高设计 按百年一遇洪水流量，当断面平均流速v7m/s时，须考虑掺气水深，在此基础上来设计边墙。 掺气水深： 陡槽的边墙高度：H=ha+安全超高△h 水面曲线分析 （1）水平段（i=0） H=23.20-18.70=4.5m ①用分段求和法计算水面曲线 设断面1 处即陡坡开始断面的水深为临界水深,从这断面开始分段向上游推算,将陡坡分成10段,已知断面1 水深h1=3.46m,并假定断面2 到断面11 的水深分别为h2=3.462m、h3=3.464m、h4=3.466m、 h5=3.468m、h6=3.47m、h7=3.472m、 h8=3.474m、h9=3.476m、h10=3.478、 h11=3.48m算出其相邻两断面的距离△ l1、△ l2、△ l3、…… △l9、 △l10，最后求出陡坡末端水深和断面平均流速。 下游断面： 上游断面 平均水力坡降、流段长度△l计算 △l2、△ l3 ……各值均可按上述方法求得; 计算结果见表3所列。 陡坡末端即Σ △l=5m 处的水深。 由表得临界水深hk=.3.47mH=4.5m,所以水面曲线为壅水曲线。 (2)第一陡坡段（i