段村溢洪道水面线计算实训指导.
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溢洪道水面线水力计算溢洪道水面线水力计算是指在溢洪道工程设计中,对溢洪道水面的高程进行计算和确定的过程。
溢洪道水面线水力计算是设计溢洪道工程的基础任务之一,主要用于确定溢洪道的有效堤顶高度,以及判断溢洪流量和洪水对下游防洪安全的影响。
在进行溢洪道水面线的水力计算时,需要考虑以下几个方面的因素:1.水位变化规律:根据设计要求和地区实际情况,确定溢洪道水位变化规律,包括出口水位、最高水位和最低水位等。
这些水位变化规律是溢洪道水面线水力计算的基础,也是设计溢洪道参数的依据。
2.流量计算:通过水动力原理和流量公式,计算溢洪道的设计洪水流量。
洪水流量的计算需要考虑下游水位、流域面积、产流特征等因素。
常用的流量计算方法有三角洪水法、单峰洪水法和双峰洪水法等。
3.溢洪道断面选择:根据溢洪道的设计洪水流量和设计水位,在保持流量稳定的情况下选择合适的溢洪道断面,以满足设计要求。
根据溢洪道断面,可以计算出溢洪道的有效堤顶高度和水面线的高程。
4.水力计算:通过溢洪道的水力计算,确定溢洪道水面线的高程。
水力计算的主要内容包括流速计算、水深计算和堤顶高度计算。
其中,流速计算可以采用曼宁公式、剪应力公式等;水深计算一般根据不同的水位和槽坡来确定;堤顶高度计算需要考虑洪水流量、流速和水深等因素。
5.水面线确定:根据水力计算的结果,确定溢洪道水面线的高程。
水面线的高程应满足下游防洪安全的要求,并考虑水力平衡和溢洪道结构的要求。
水面线的确定一般采用一维水流模型计算,根据不同的水位和流量,得出水面线的高程曲线。
在进行溢洪道水面线水力计算时,需要使用一些计算软件和工具,如水力计算软件、一维水流模型等。
这些工具可以提供准确的计算结果,帮助工程师进行溢洪道水面线的设计和确定。
同时,还需要结合实际工程情况,考虑工程经济性、可行性和社会效益等因素,进行溢洪道水面线水力计算的优化设计。
一、泄槽水面线应根据能量方程,用分段求和法计算△l1-2=((h2cosθ+a2*v22/(2g))-(h1cosθ+a1*v12/(2g)))/(I-J)J=n2*v2/R4/3b Q13.732.15h2h1v2v1a2a1g0.430.845.4574782.793709 1.05 1.059.81R=0.576423v= 4.125593J=△l1-2= 3.696956式中:△l1-2--分段长度,m;0.838456h1、h2--分段始、末断面水深,m;v1、v2--分段始、末断面平均流速,m/s;a1、a2--流速分布不均匀系数,取1.05;θ--泄槽底坡角度,I---泄槽底坡,I=tgθ;J---分段内平均摩阻坡降;n---泄槽槽身糙率系数,v---分段平均流速R---分段平均水力半径。
1、泄槽上游接宽顶堰、缓坡明渠或过渡断时,h1=hk;2、泄槽上游接实用堰、陡坡明渠时,起始计算断面分别定在堰下收缩断面或泄槽首端以下3hk处,则:h1=q/(φ√2g(Ho-hkcosθ))q g Hoθφhk h1#DIV/0!式中:q---起始计算断面单宽流量,m3/(s*m);Ho---起始计算断面渠底以上总水头,m;φ---起始计算断面流速系数,取0.95;θ---泄槽底坡坡角;二、泄槽断水流掺气水深的计算hb=(1+ζ*v/100)*hζv h hb式中:h、hb---泄槽计算断面的水深的掺气后水深;v---不掺气情况下泄槽计算断面流速;ζ---修正系数,取1~1.4m/s,流速大者取大值。
三、泄槽收缩段的计算1、波峰后的水深、流速。
h2=h1(√1+8Fr12sin2β-1)/2h1βv g Fr1h2#DIV/0!#DIV/0!v2=v1cosβ1/cos(β1-θ)v1β1θv2式中:β---冲击波波角θ---边墙偏转角Fr1---起始断面弗劳德数h1、h2---起始断面与波峰下游断面水深,m;v1、v2---起始断面与波峰下游断面流速,m/s;2、泄槽边墙收缩(扩散)角θ按经验公式:tgθ= √gh/(kv)g h k v tgθ9.813#DIV/0!式中:h---收(扩)断面首、末断面的平均水深v---收(扩)断面首、末断面的平均流速k---经验系数,可取k=3.03、弯道段最大横向水面差的计算Δh=Kv2b/(gr0)K v b r0gΔh#DIV/0!式中:Δh---弯道外侧水面与中心线水面的高差,m;b---弯道宽度,m;r0---弯道中心线曲率半径,m;K---超高系数,查P53《溢洪道设计规范》0.2442220.8656890.439754θI n R1R20.2442220.2491960.0330.7482444730.4046020.038638Q b v h224.615 5.350.9224.615 6.5626666670.7524.6157.5723076920.6524.6158.3423728810.5924.6159.1148148150.5424.6159.8440.524.61510.472340430.47。
一、实习背景随着我国水利事业的发展,防洪减灾工程的建设日益重要。
溢洪道作为水利枢纽工程的重要组成部分,其设计和施工质量直接关系到工程的安全和防洪效果。
为了深入了解溢洪道的设计与施工过程,提高自身专业素养,我于2023年在某水利枢纽工程进行了为期一个月的溢洪道实习。
二、实习单位及实习内容实习单位:某水利枢纽工程管理局实习内容:1. 溢洪道设计资料的查阅与学习;2. 溢洪道施工过程中的现场观摩;3. 参与溢洪道施工质量检测与验收;4. 溢洪道施工过程中的技术交流与讨论。
三、实习过程1. 溢洪道设计资料查阅与学习在实习初期,我认真查阅了溢洪道设计资料,包括设计说明书、施工图纸、地质勘察报告等。
通过学习,我对溢洪道的结构形式、设计参数、施工工艺有了初步的认识。
2. 溢洪道施工过程中的现场观摩在实习过程中,我有幸参观了溢洪道的施工现场。
在现场,我了解了溢洪道施工的各个阶段,包括基础开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等。
同时,我还学习了施工过程中的质量控制要点,如混凝土强度检测、钢筋间距检查等。
3. 参与溢洪道施工质量检测与验收在实习期间,我参与了溢洪道施工质量检测与验收工作。
通过实际操作,我掌握了检测仪器的使用方法,了解了施工质量检测的标准和流程。
在验收过程中,我学习了如何判断施工质量是否达到设计要求。
4. 溢洪道施工过程中的技术交流与讨论在实习过程中,我与工程技术人员进行了多次技术交流与讨论。
通过交流,我了解了溢洪道施工过程中遇到的问题及解决方法,提高了自己的实际操作能力。
四、实习收获1. 提高了专业素养通过实习,我对溢洪道的设计与施工有了更深入的了解,提高了自己的专业素养。
2. 增强了实践能力实习过程中,我参与了实际工程项目的施工,增强了自身的实践能力。
3. 培养了团队合作精神在实习过程中,我与工程技术人员共同完成了各项工作,培养了团队合作精神。
4. 了解了工程管理的重要性通过实习,我认识到工程管理在工程项目建设中的重要性,为今后从事相关工作奠定了基础。
《水力计算与测试技术》课程实训指导书
指导教师:赖永辉
二○一二年四月二十日
水库溢洪道水力计算
位于某水库的带胸墙宽顶堰式河岸溢洪道,采用弧形闸门控制泄流量。
溢洪道共4孔,每孔净宽8米。
闸墩墩厚2米,墩头为尖圆形。
翼墙为八字形,闸底板高程33.00米。
胸墙底部为圆弧形,圆弧半径为0.53米,墙底高程为38.00米。
闸门圆弧半径为7.5米,门轴高程为38.00米。
闸后接第一斜坡段,底坡1i =0.01,长度为100米。
第一斜坡段后接第二斜坡段,底坡i 2=1:6,水平长度为60米。
第二斜坡段末端设连续式挑流坎,挑射角=α25°。
上述两斜坡段的断面均为具有铅直边墙,底宽B 1=34米的矩形断面,其余尺寸见图1(图1打印为A3纸)。
溢洪道用混凝土浇筑,糙率n=0.014。
溢洪道地基为岩石,在闸底板前端设帷幕灌浆以防渗。
水库设计洪水位42.07米,校核洪水位为42.40米,溢洪道下游水位与流量关系曲线见图2。
当溢洪道闸门全开,要求:
1.
绘制库水位与溢洪道流量关系曲线; 2.
绘制库水位为设计洪水位时的溢洪道水面曲线; 3.
计算溢洪道下游最大冲刷坑深度及相应的挑距。
图1
图2。