第八章堰闸出流(zhu,2013).ppt

雷白克 (T.Rehbock) 解题步骤 应用试算法由上式求得 Hd＝8.7 m 解题步骤 作业 8-3，8-4，8-9，8-14 解题步骤 堰顶 O 点上游三圆弧的半径及其水平坐标值为 x3 R3 O x y x1 R1 x2 R2 85 . 1 d d ) ( 5 . 0 ) ( H x H y = O点下游的曲线方程为 即 按上式算得的坐标值如下表 2 x/m y/m 1 3 0.08 0.287 0.607 4 1.033 5 6 1.561 2.188 10.489 8 x/m y/m 7 9 2.910 3.725 10 5.628 12 14 7.886 4.632 根据表中数据可绘出堰顶下游曲线 OC (见后图) 解题步骤 x3 R3 O x y x1 R1 x2 R2 85 . 1 d d ) ( 5 . 0 ) ( H x H y = 解题步骤 190 1 0.735 O x y C α D O E α α r 下游直线段CD 坡度mα= 0.753 与曲线 OC 相切于C 点。C 点坐标可由以下方法求得: 对堰面曲线求一阶导数 直线 CD 的坡度为 1 0.735 O x y C α D 解题步骤 故有 解得 xc = 13.313 m yc = 9.557 m 根据经验公式确定坝下游反弧半径 r 值: 上下游水位差: 1 0.735 O x y C α O E r D α α 取 r =25 m 反弧曲线的上端与直线CD相切于D点，下游与河床点相切于E点。D点、E点及反弧曲线圆心 O 点的坐标，可由几何分析方法确定： （1）反弧曲线圆心 O 1 0.735 O 190 x y C α O E r D α α 解题步骤 解题步骤 本题下游堰高 P2 = 73.3 m， 代入已知条件解得： xo′= 73.776 m yo′= 48.3 m （2）E点坐标 O E r D α α C P2-yC 解题步骤 （3）D点坐标 3. 当上游水位高程273.5 m 及270 m 时，计算该设计的堰剖面通过的流量 （1）上游水位273.5 m 时， 查表8-3，用内插法得 侧收缩系数 解题步骤 （2）上游水位270.0 m 时， 此时 查表8-3，用内插法得 §8.4 宽顶堰流的水力计算 2.5 ＜δ /H ＜10时，进口处形成水面跌落，堰顶范围内产生一段近似平行于堰顶的渐变流动，称宽顶堰流。 H 0 0 P1 P2 v0 δ 1 1 v1 图 有坎的宽顶堰流 有坎宽顶堰流 底坎引起水流在垂直方向收缩 H 0 0 P1 P2 v0 δ 1 1 v1 H v0 图 隧洞或者涵洞进口无坎宽顶堰流 无坎宽顶堰流 由于侧向收缩，进口水面跌落，产生宽顶堰流。例如，进入涵洞或隧洞进口的水流，因施工围堰束窄河床的水流，桥墩之间的水流都可形成宽顶堰水流。 §8.4.1 流量系数m 流量系数取决于堰顶进口形式、堰的相对高度P1/H 堰顶入口为直角的宽顶堰 堰顶入口为圆弧的宽顶堰 P1=0,m=0.385(无坎宽顶堰） 式中，b 溢流堰孔净宽 B 溢流堰上游引渠的宽度 α0 ＝ 考虑墩头及堰顶入口形状的系数 矩形闸墩或边墩 α0 ＝ 0.19 （堰顶入口边缘直角） 圆弧闸墩或边墩 α0 ＝ 0.10 （堰顶入口边缘为直角或圆弧） 多孔宽顶堰侧收缩系数可取中孔和边孔的加权平均值由公式8-18计算。 适用条件： b/B 0.2 和 P1/H 3 b/B 0.2，取b/B ＝ 0.2 P1/H 3，取P1/H ＝ 3 §8.4.2 侧收缩系数 单孔宽顶堰: 多孔宽顶堰：应采取边孔和中孔的加权平均值 式中，ε′ = 中孔闸墩收缩系数， b = b ′ ， B = b ′ +2d ε″= 边墩收缩系数， b = b ′ ， B = b ′ +2Δ Δ d b’ b’ b’ 边墩 边墩 闸墩 闸墩 B 淹没条件为： hs 0.8H0，淹没系数按表8-10确定。 0 H 0 P1 P2 v0 2H 1 1 K K hS 波状水跃 hc 8.4.3 宽顶堰的淹没条件及淹没系数 P2 H 0 0 P1 v0 2H 1 1 K K hS 波状水跃 hc 例题1：如图所示