水力学与桥涵水文课程设计资料.doc

PAGE  PAGE 30 《水力学与桥涵水文》 课程设计任务书 （土木工程专业） 年级：2010级 学院：土木建筑学院 专业：隧道与城市轨道交通工程 班级：2班 姓名： 学号： 重 庆 交 通 大 学 1、为测定某阀门的局部阻力系数，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径＝50?mm，＝1?m，＝2?m，实测数据＝150?cm，＝125?m，＝40?cm，=3?m/s，试计算阀门的值。 解：由已知条件可得： 所以阀门的ζ的值为0.0762. 2、水面线定性分析 解：分析方法：  = 1 \* GB3 ①根据给定的已知条件，判别去到底破的类型。  = 2 \* GB3 ②根据坡度类型绘出线和线（注意其相对位置），并将流动空间分成 不同的区域。  = 3 \* GB3 ③如果已知某一控制水深，即可在相应的流区内定出其水面曲线的类型。  = 4 \* GB3 ④分析水面曲线两端的界限情况，便可确定水面曲线形状。 分析结果如下列图所示： 图2-1 图2-1中，段、段和段均为顺坡渠道。水流从段过渡到段时，由急流向临界流过渡，会在段区以型曲线过渡到正常水深；水流从段过渡到段时，由临界流向缓流过渡，会在段区以型曲线过渡到正常水深。 图2-2 图2-2中，段和段均为顺坡渠道。水流从段过渡到段时，由急流向缓流过渡，会在段产生水跃。 图2-3 图2-3中，段为逆坡渠道，段为顺坡渠道。会在段区通过型降水曲线过渡到缓流。 图2-3 图2-4中，段为顺坡渠道。水流从段过渡到段时，由缓流流向断口，会在段产生水跌。 图2-5 图2-5中，段为顺坡渠道，段为逆坡渠道。水流从段过渡到段时，由急流向逆坡过渡，会在段产生水跃；从段流向断口时，会产生水跌。 图2-6 图2-6中，段、段和段均为顺坡渠道且、及。水流从段过渡到段时，由急流向缓流过渡，会在段产生水跃；水流从段过渡到段时，由缓流向急流过渡，会在段产生水跌，在区以型曲线过渡到正常水深。 3、流量泥沙计算详见相关excel表格 解： = 1 \* GB2 ⑴.断面测算： 水深为水位与河底高程之差，即 平均水深为两个相邻水深的平均值，即 垂线距离为两个相邻起点距之差，即 垂线间面积以测速垂线为分界，岸边部分面积按三角形计算，中间部分面积按梯形计算，即岸边, 中间 其中 —测深垂线所在位置的水深； —为测深垂线之间的距离。 部分面积是相邻测速垂线之间的垂线间面积之和，即  = 2 \* GB2 ⑵.流速测算： 部分面积平均流速为相邻垂线平均流速之间的平均值，对于岸边的部分面积平均流速由相邻垂线平均流速适当折减；即 对于岸边，其中死水边，斜坡岸边，不平整坡岸边，光滑陡岸.本题按斜坡岸边处理，即  = 3 \* GB2 ⑶.流量测算： 部分流量为部分面积与部分面积平均流速之积，即 断面流量为部分流量之和，即 断面面积为部分面积面积之和，即 平均流速为断面流量与断面面积之商，即 水面宽为右水边起点距与左水边起点距之差，即 平均水深为断面面积与水面宽之商，即 具体计算结果见附表1 根据实测结果可绘出测区的水文断面图，如图3-1所示： 图3-1 水文断面图 4、相关分析：已知某流域154~1965年的年径流量及年降雨量，年径流量与年降雨量在成因上具有联系。试用解析法推求相关直线。（同时附有excel数据文件） 年份年降雨量x(mm)年径流量y(mm)19542014 1362 19551211 728 19561728 1369 19571157 695 19581257 720 19591029 534 19601306 778 19611029 337 19621310 809 19631356 929 19641266 796 19651052 383  解：相关分析的方法：  = 1 \* GB2 ⑴.判定变量间是否存在相关关系，若存在，计算其相关系数，以判断相关的密切程度；  = 2 \* GB2 ⑵.确定变量间的数量关系――回归方程或相关线；  = 3 \* GB2 ⑶.根据自变量的值，预报或延长、插补倚变量的值，并对该估值进行误差分析。 由上表数据可得： 、计算的值如表4-1所示 则相关系数： 即： 所以相关系数较大，非常接近于1（），而且，表明两系列（年降雨量x和年径流量y）之间存在直线相关，相关程度也较为密切。 则y倚x的回归直线方程式为： 得 即 年降雨量x和年径流量y的线性相关图如下图所示： 图4-1 表4-1 顺序号年份