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溢洪道水力计算范文溢洪道是一种用于调节水库库容的重要设施，它能够确保水库在降雨较大时不会溢出，从而保护下游地区的安全。
溢洪道的水力计算是设计溢洪道的关键步骤之一，本文将详细介绍溢洪道水力计算的相关内容。
1.溢流量计算溢流量是指在水库库容达到最大限度时，通过溢洪道流出的水量。
计算溢流量的常用方法有经验公式法和理论计算法。
经验公式法是根据历史洪水资料和相关实测数据推导出的经验公式进行计算，适用于缺乏资料和经验的情况。
理论计算法则是利用流体力学原理进行计算，适用于条件较好且有丰富资料的情况。
2.溢流速度计算溢流速度是指水流通过溢洪道时的速度。
溢流速度的计算方法一般有两种：一是根据流量和槽底坡度计算，二是根据经验公式计算。
根据流量和槽底坡度计算需要确定槽底的摩擦系数和槽底的水流速度，然后应用流量公式进行计算。
根据经验公式计算则是根据经验公式直接计算溢流速度，相对简单但准确度较低。
3.堰顶宽度计算溢洪道的堰顶宽度是指溢洪道基底宽度和坡道宽度之和。
堰顶宽度的计算需要考虑上游河床的状况、上游输沙能力以及溢洪道的结构形式。
一般来说，堰顶宽度应满足以下几个方面的要求：满足流量要求、确保安全稳定、控制水流速度、减小溢洪道的地质灾害。
4.溢洪坝高度计算溢洪坝高度是指溢洪道堰顶相对于坝基的高度差。
溢洪坝高度的计算需要考虑上游河道流量、下游地势和地质条件。
一般来说，溢洪坝高度应满足以下几个方面的要求：确保下游地区不受洪水侵袭、防止溢洪坝溢流过高、满足溢洪道设计要求、减小溢洪坝的地质灾害。
总结起来，溢洪道水力计算是保证水库安全运行的重要环节。
通过合理的溢洪道水力计算，可以确保溢洪道的流量、速度、堰顶宽度和溢洪坝高度满足设计要求，从而保证溢洪道在大洪水冲刷下的安全性和稳定性。
为此，设计人员应根据具体情况选择适当的计算方法，并结合实际情况进行合理的参数取值，以提高计算结果的准确性和可靠性。
溢洪道水力设计计算1 计算依据 《溢洪道设计规范》（DL/T 5166—2002）第6节及附录A的有关规定。
2 已知设计参数堰面曲线可采用抛物线。
上述曲线可按附录A中A.1计算。
本工程选用开敞式实用堰。
考虑到圆弧曲线（驼峰堰）的流量系数较小，泄流能力相对较小，本工程堰面曲线选用幂曲线（三）。
3 堰面曲线选择及泄流能力复核 （1）按规范5.3.3条，堰（闸）型式可采用开敞式或带胸墙的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等，应根据地形地质条件、水力条件、运用要求及技术经济指标等综合比较选用。
开敞式溢流堰溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。
（2）按规范6.3.3条，采用开敞式实用堰时，堰面曲线宜采用幂曲线、圆弧曲线（驼峰堰）；当堰上设有胸墙时，点上游用三圆弧曲线。
3.1 幂曲线方程计算（A.1） （3）按规范6.3.2条，低实用堰应满足上游堰高P 1≥0.3H d ，下游堰高P 2≥0.6H d ；下游堰面坡度宜陡于1:1。
设计中应避免形成淹没流。
式中： （4）按规范附录A.1.3条，采用开敞式幂曲线（三）时，幂曲线按式（A.1)计算。
n=1.85，K=2。
上游面铅直，原H d …………定型设计水头，对低堰（P 1＞1.33H d ）可按堰顶最大水头H max 的75%～95％计算,yKH x n dn 1-=1.560m ～ 1.976m1.500m1.8522.8230.35423x^1.85 计算公式：0.6553255x^0.852.306m1.662m3.4 反弧半径R的计算即H d =（0.75～0.95）H max =堰顶O点上游三圆弧的半径R及其水平坐标x计算表即幂曲线方程为：y=3.2 幂曲线末端端点坐标计算 将m，dy/dx带入公式1可求得：x c =本工程取H d =n…………………系数,n=K…………………系数,K= 对堰面曲线求一阶导数得：dy/dx=（公式1）堰顶下游幂曲线方程坐标值表y c =3.3 堰顶上游三圆弧曲线的x坐标及半径R计算 经计算：KH d n-1=溢流堰下游反弧段半径，应结合下游消能设施来确定，对于挑流消能和底流消能方式，可按下式求反弧半径R。
小水库溢洪道泄洪能力复核——以昌乐县某小型水库为例摘要：山东省内小型水库数量较多，在防洪、灌溉方面发挥着重要作用，但因建成年代久远，水库特性、水文情况发生改变，且鉴于近年来时有小型水库发生漫坝险情，全省范围内开展小型水库溢洪道泄洪能力复核工作。
本文以昌乐某小型水库为例，对小型水库溢洪道泄洪能力复核工作的内容、流程及方法进行了分析探讨。
关键词：昌乐县；小型水库；溢洪道；泄洪能力引言近年来我国暴雨频发，部分地区发生严重洪涝灾害，部分小型水库出现漫坝、溃坝等重大险情，如3·1西沟水库漫坝事件，造成严重损失。
为做好水库安全度汛工作，全省范围内开展小型水库溢洪道泄洪能力复核工作，以便及时清除泄洪障碍，恢复泄洪能力，保证泄洪安全。
1小型水库基本情况（1）流域概况该水库为小（2）型水库，位于昌乐县乔官镇，属弥河水系大丹河支流，水库坝址以上集水面积为12km2，流域呈狭长形，地势南高北低，流域属山区丘陵区，坝址以上河道平均干流比降为0.0324m/m。
（2）水文气象昌乐县属暖温带大陆性半湿润季风型气候，四季分明，干湿季明显，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。
根据昌乐县气象局实测资料，昌乐县多年平均气温12.5℃，工程所在区域多年平均降水量634.2mm，由于季风的影响，降雨量集中在6～9月，特别是7～8月。
干旱指数1.71，年径流深181.5mm。
无霜期190d，多年平均日照时数为2668.0h，日照百分率为60%。
光照充足，雨热同期。
（3）工程概况水库由大坝、溢洪道等组成，水库大坝为均质土坝，最大坝高10.5m，坝顶高程140.00m，坝顶宽度5~12m，坝轴线长度280m，坝顶路现状为砂石道路。
迎水坡坡比1：2.5，自锁水工砖/草皮护坡；背水坡坡比1:2.0，草皮护坡，有纵横向排水沟。
溢洪道位于大坝左岸，开敞式溢洪道，建有生产桥一座，堰顶高程136.40m，溢洪道堰顶净宽30.0m。
水库总库容为48.71万m3，工程规模为小（2）型，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。
水工常用计算公式1、明渠均匀流计算公式：Q=A ν=AC RiC=n 1R y （一般计算公式） C=n1R 61（称曼宁公式） 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z ：渡槽进口的水位降（进出口水位差） ε ：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0.8～0.9 b ：渡槽的宽度 （米） h ：渡槽的过水深度 （米） φ ：流速系数 φ＝0.8～0.953、倒虹吸计算公式：Q=mA z g 2 (m 3/秒）4、跌水计算公式：跌水水力计算公式：Q ＝εmB 2/30g 2H ，式中：ε—侧收缩系数，矩形进口ε＝0.85～0.95；，B —进口宽度（米）；m —流量系数5、流量计算公式：Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量，m 3／s ；ν——通过该断面的流速，m ／h A ——过水断面的面积，m 2。
6、溢洪道计算1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 （1）淹没出流：Q ＝εσMBH 23＝ 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23gZ 2bh Q ＝（2）实用堰出流：Q=εMBH23= 侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2）进口装有闸门控制的溢洪道 （1）开敞式溢洪道。
Q ＝εσMBH 23＝ 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 （2）孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1）、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2）、有压管流Q ＝μA 02gH= 流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1）三角形薄壁测流堰，其中θ＝90°，即自由出流：Q ＝1.4H 25 或 Q ＝1.343H 2.47 （2-15） 淹没出流：Q ＝（1.4H 25）σ （2-16） 淹没系数：σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145 （2-17） 2）梯形薄壁测流堰，其中θ应满足tan θ=41，以及b ＞3H ，即自由出流：Q ＝0.42b g 2H 23＝1.86bH 23 （2-18） 淹没出流：Q ＝（1.86bH 23）σ （2-19） 淹没系数：σ=2(23.1）Hh n --0.127 （2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ η式中N ——发电机出力，kW ；H ——发电毛水头，m ，为水库上游水位与发电尾水位之差，即H=Z 上-Z 下； Q ——发电流量，m 3／s ；η——发电的综合效率系数（包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数），小型水库发电一般为0.6—0.7。
上游总水头E 0：流量底宽流速系数上游总水头收缩断面水深断面流速Q b φE 0h c v4.9 1.50.90310.92222860.2513.066667基本公式：跃前水深跃前流速弗劳德数跃后水深消力池长h 1v 1Fr 1h 2L(5.5<Fr1<9)0.2513.0666678.3437312 2.8276016117.78545113基本公式：跃前底宽跃后底宽跃前水深跃前流速弗劳德数跃后水深消力池长b 1b 2h 1v 1F r1h 2L k560.2513.06666678.343731196 2.581235314.228361基本公式：水跃淹没度流速系数流量消力池宽度收缩断面水深下游水深跃后水深σφQ bh 1h t h 21.050.95 4.91.50.25 1.22.82760162、等宽距断面消力池的水利计算3、溅扩式矩形断面消力池计算4、等宽矩形下挖式消力池计算底流水跃消能水力计算1、计算收缩断面水深：流速系数φ取值见表或者根据经验公式计算E 为以下游河床面为基准面的上游总水头22202c c h g q h E φ+=()18122112-+=Fr h h 111/gh v Fr =()2121121812b b Fr h h -+=Zh h d t ∆--=2σ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=∆2222222112h h gb Q Z t σϕLL k 8.0=LL k 8.0=出口水面跌落池深池长△Z dL k 0.356803792 1.412177914.228361LL k 8.0。
临界水深Hk(矩形断面)流量底宽1.0219.35 6.00分段始水深分段始流速分段末水深分段末流速糙率泄槽底坡角度底宽流量始断面水力半径末断面水力半径平均水力半径1.0203.4490.73004.8190.014 2.0305.50019.3500.7440.5770.660分段长0.727010.607分段始水深分段始流速分段末水深分段末流速糙率泄槽底坡角度底宽流量始断面水力半径末断面水力半径平均水力半径0.7275.3230.6660 5.8110.014 2.030 5.00019.3500.5630.5260.545分段长0.667110.607分段始水深分段始流速分段末水深分段末流速糙率泄槽底坡角度底宽流量始断面水力半径末断面水力半径平均水力半径0.6676.4460.6420 6.6980.014 2.030 4.50019.3500.5150.4990.507分段长0.643510.607分段始水深分段始流速分段末水深分段末流速糙率泄槽底坡角度底宽流量始断面水力半径末断面水力半径平均水力半径0.6437.5180.63607.6060.014 2.030 4.00019.3500.4870.4830.485分段长0.635710.607分段始水深分段始流速分段末水深分段末流速糙率泄槽底坡角度底宽流量始断面水力半径末断面水力半径平均水力半径0.6367.6100.57208.4570.014 5.710 4.00019.3500.4820.4450.464分段长0.579910.410分段始水深分段始流速分段末水深分段末流速糙率泄槽底坡角度底宽流量始断面水力半径末断面水力半径平均水力半径0.5808.3410.53709.0080.014 5.710 4.00019.3500.4500.4230.436分段长0.537010.410（一）泄槽上游接宽顶堰、缓坡明渠或过度段泄槽水力计算溢洪道设计规范SL253-2000起始计算断面在泄槽首部，水深h1取用泄槽首端计算的临界水深Hk 4567123平均流速段内平均摩阻坡降 J泄槽底坡 i 4.1340.0060.035泄槽底坡 i 平均流速段内平均摩阻坡降 J5.5670.0140.035泄槽底坡 i 平均流速段内平均摩阻坡降 J6.5720.0210.035平均流速段内平均摩阻坡降 J泄槽底坡 i 7.5620.0290.035泄槽底坡 i 平均流速段内平均摩阻坡降 J8.0330.0350.100泄槽底坡 i 平均流速段内平均摩阻坡降 J8.6750.0450.100。
1 洪水调节1．1建筑物等级本枢纽等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。
1.2 调洪步骤（1）溢洪道型式及堰顶高程的选择：由于本枢纽主要任务为发电，兼做防洪之用，故决定采用无闸门控制的溢洪道。
溢洪道无闸门时，正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程；本枢纽的正常高水位为345.0m，故溢洪道堰顶高程取345.0m。
（2）溢洪道宽度的选择：根据坝址地质条件，确定大致的泄洪单宽流量q为80 m3/（s·m）（一般为60～120 m3/（s·m））。
溢流坝段下泄流量Q溢：Q溢=Qs-αQ式中：Qs—最大下泄流量或下游河道安全下泄流量，m3/s；α—安全系数，正常运用情况，取0.75～0.9，非常情况取1.0；Q—其他建筑物下泄的流量，m3/s。
本枢纽水库下游防洪标准，安全泄量为3500 m3/s，按百年一遇，取允许最大设计流量Q溢为3200m3/s。
根据Q溢与单宽流量q，初拟溢流堰净宽B= Q溢/q=3200/80=40m，在该工程中取B=40m。
1.3 调洪演算1.3.1计算公式溢洪道的下泄流量可按堰流公式计算，即：q溢=M1BH3/2式中：q溢—溢洪道的下泄流量，m3/s；H—溢洪道堰上水头，m； M1—流量系数；M1=mεζ（2g）1/2式中：m—溢流系数，一般取0.465～0.485；ε—侧向收缩系数，初步设计中可取ε=0.90～0.95；ζ—淹没系数。
=0.4B（2g）1/2H3/2。
在本枢纽中，取μ= mεζ=0.40，则q溢水库q=f（V）关系曲线计算表如表1-1：表1-1 水库q=f（V）关系曲线计算表水库的q=f（V）关系曲线见图1-1：图1-1：水库的q=f（V）关系曲线计算洪水来量，见表1-2：表1-2 洪水来量计算表洪水来量过程曲线如图1-2：图1-2 洪峰过程线1.3.2计算步骤如下：（1）引用水库的设计洪水过程线。
（2）根据已知水库q=f（V）关系曲线计算表做z-q , z-v ,辅助曲线，求出下泄流量与库容的关系曲线q-v图1-3 z-q关系曲线图1-4 z-v关系曲线图1-5 q-v关系曲线（3）根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量。
1 溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m 3/s ，50年一遇设计洪水流量Q =249.08m 3/s ，500年一遇校核洪水流量Q =390.72m 3/s 。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1 计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—20**。
1.2 溢洪道水面线推求1.2.1 计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：Ji E E s susd --=∆式中：△s ——上、下断面间长度（m ）;i ——渠底比降;J ——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。
1.2.2 水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1 程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：Jf i ds dEs-= 其差分格式为：Jf i s Es-=∆∆即：()s Jf i E E ∆⋅-+=12式中：RC vJf gv h E g v h E ⋅=+=+=222111222222αα()()()121212212121R R R C C C v v v +=+=+=其中：h 1为已知，h 2为欲求之水深 为此，将差分方程改为下列函数表达式()()()s Jf i E E h E ∆⋅-+-=212为求h 2设试算水深h 下限与h 上限，用二分法求解()下限上限h h h +=212()()()()()()h F F 2~1212~11G s J i h E E D s J i h E E h f f =∆⋅-+-==∆⋅-+-=上限上限上限若D 、G 同号，令h 上限= h 2；D=G若D 、G 异号，令h 上限= h 下限；h 上限= h 2；D=G 继续二分，直到∣h 1-h 2∣≤允许误差为止1.2.2.2 临界水深计算临界水深计算公式如下：kk B Ag Q 32=α 式中：Q ——计算流量（m 3/s ）；A k ——临界水深时的过水断面面积(m 2)；B k ——临界水深时的水面宽度(m)；G ——重力加速度，g=9.8m/s 2。
第七章溢洪道工程7.1概述7.1.1工程概况溢洪道布置在洑西涧左岸的光头山、主坝桩号0+572.00~0+592.00之间，为钢筋混凝土结构，属3级建筑物。
防洪标准为100年一遇设计、2000年一遇校核，消能防冲建筑物的设计洪水标准为30年一遇洪水设计。
溢洪道顺水流方向包括上游进水渠、溢流堰、陡坡泄槽、消力池、出水渠等部位。
进水渠底板高程均▽ 33m，进水渠段左右侧均为C25钢筋混凝土挡墙结构，底部为C20砼护底，基础坐落于坡积碎石土上。
溢流堰堰体共分3孔，每孔净宽4m。
溢流堰堰顶高程为36.50m, WES堰型，坐落于弱风化基岩上，基础固结灌浆处理。
闸墩顶高程为44.60m,堰体内为C15混凝土砌石，外包C25混凝土。
泄槽段坡度为1：3,起始断面底板高程29.00m,底板呈台阶形，尺寸2.4m*0.8m，下设© 25锚杆，间距2.0m，长3.0m，锚入基岩2.0m,梅花型布置。
泄槽下设置纵横向排水设施，以提高底板抗浮能力。
消力池尺寸为长*宽*深=25m*15m*2.5m。
下设© 25锚杆，间距2.0m,长4.5m,锚入基岩3.5m，梅花型布置，下游接出水渠。
泄槽段与堰体施工缝采用铜片止水，与消力池施工缝均采用橡胶止水。
出水渠总长285m （溢0+078.00~溢0+363.00）,其中62.8m长转弯段（溢0+078.00~ 溢0+157.20）,采用重力式挡墙结构；9m长圆弧翼墙段，结构同转弯段。
205.8m长梯形断面渠道段（溢0+157.20~溢0+363.00）,边坡1: 2,底板纵向坡度0.02,边坡及底板均采用0.25m 厚的C20混凝土护面，溢0+078.00~溢0+363.00之间出水渠底板、溢0+147.800~溢0+363.00之间出水渠护坡，间隔3m设一道缝，缝宽5mm,内真沥青油毛毡一层，并设© 75PVC排水孔，间距3m,底部管口用350g/m2反滤土工布包裹。
一、设计依据：二、基本资料：第一段泄槽的角度 2.29°糙率：0.02闸孔数3闸孔宽10.00闸墩厚 1.50堰顶高程929.00m 校核水位下的流量：Q=196校核洪水位931.35m 设计水位下的流量：Q=102设计水位930.52m Q=87.3930.37m 校核水位到堰顶高差： 2.35 m 设计水位到堰顶高差： 1.52 m 下游水位：设计902.65m 校核904.04m 902.4m 1.37m三、计算内容：溢流堰采用驼峰堰面曲线：校核水位下的堰上水头 2.35 m1.76m类型0.600.63 2.4 3.60流量系数的计算：P1/H0=0.255<0.34流量系数的计算为：m=0.448泄流量的计算：式中：Q—1、《水力学》2、《溢洪道设计规范》3、水文资料(m 3/s)(m 3/s)30年一遇水位下的流量：(m 3/s)30年一遇水位30年一遇水位30年一遇水位到堰顶高差1、溢洪道泄流能力计算：H max —H d —堰面曲线定型设计水头（取0.75H max )H d =采用b型驼峰堰：上游堰高P1中圆弧半径R1上、下圆弧半径R2总长度Lb型m=0.385+0.224(P 1/H 0)0.934下泄流量的计算按《规范》A.2.3公式进行计算：流量，m 3/s Q =mεB �2g H 03/2B—30m b—10.00m n—闸孔数目；3 2.35 mg— g=9.81m—m=0.448闸墩侧收缩系数，由下式计算得：0.9750.450.7根据以上参数计算得：Q=208.858临界水深及临界底坡的计算公式为：式中：校核设计α—流速不均匀系数 1.05 1.05q—q= 6.533 3.40036.31935.147R—R= 1.508 1.008临界谢才系数71.38866.7553333由上计算得：校核设计1.659 1.0740.00201760.0022330溢流堰总净宽，(m)，定义：B=nb 单孔宽度，(m)H 0—计入行近流速水头的堰上总水头，(m)重力加速度，（m/s 2)；堰流量系数；ε—ε=ζ0—中墩形状系数，由《规范》表A.2.1-3查得：ζ0=ζK —边墩形状系数，由《规范》图A.2.1-2查得：ζK =m 3/s2、泄槽段临界水深及临界底坡计算：α=泄槽单宽流量（m 3/sm ）x k —临界湿周（m）x k =水力半径（m ）C k —C k =b k —临界水深对应水面宽（m ）b k =h k =h k =i k =i k =ε=1−0.2[ζk ��n −1�ζ0]H 0nb h k =3�αq 2g i k =gx k αC K 2b k起始计算断面定在堰下收缩断面处：断面水深计算公式为：式中：校核设计q—q=5.9393.091 2.6452.952.12 1.97泄槽底坡坡角； 2.29φ—起始计算断面流速系数；0.95校核设计1.0150.5950.523计算结果如下：泄槽起始断面水深： 1.0150.5950.523泄槽水面线根据能量方程，采用分段求和法进行计算，计算公式如下：水面曲线的推算见附表一：3、泄槽段起始水深h 1计算：30年一遇起始计算断面单宽流量，m 3/(s.m)；H 0—起始计算断面渠底以上总水头，（m ）；H 0=θ—θ=o φ=30年一遇假定一个初始值h 1(m)h 1=h 1=4、泄槽段水面线的推算：5、泄槽由缓变陡时抛物线的推求：泄槽在（泄0+037.156)段由缓变陡,采用抛物线连接，方程为：h 1=qφ�2g �H 0−h 1cos θ�Δl 1−2=�h 2cos θ�α2v 222g �−�h 1cos θ�α1v 122g �i −�J �J =n 2�v 2�R 4/3�v =v i −1�v i2�R =R i −1�R i2y =xtg θ�x 2K �4H 0cos 2θ�H 0=h �αv 22g式中： 2.3°1.0K=1.3以设计水位来推求抛物线：h=0.45m v=14.59m/s所以：11.308m 0.04求切点得：所以y=0.4x+b求切点得：x= 4.657y= 1.025挑流水舌外缘挑距按下式计算： 冲刷坑最大水垫深度计算公式为：式中：L—x 、y—以缓坡泄槽段末端为原点的抛物线横、纵坐标，m ；θ—缓坡泄槽底坡坡角，θ=H 0—抛物线起始断面比能，m ；h—抛物线起始断面水深，m ；v—抛物线起始断面流速，m/s ；α—流速分布不均匀系数，取α=K—系数，H 0=1/K(4H 0cos 2θ)=y=0.04x+0.03865x 2后接陡坡坡度为K=0.4由（1）、（2）式得：6、挑流消能计算：挑流鼻坎末端至挑流水舌外缘的距离（m ）；L =1g [v 12sin θcos θ�v 1cos θ�v 12sin 2θ�2g �h 1cos θ�h 2�]T =kq 1/2Z 1/4y '=0.4��2�y '=0.04�0.0773x ��1�θ—挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑胸：20设计校核0.370.610.33鼻坎坎顶至下游河床高程差 2.3m 设计校核20.4223.4519.6T—q—设计校核q= 6.813.067 5.820设计校核Z—Z=27.87 27.31 27.97 k—k=1.4由上可得：设计校核L=33.29042.70030.987T=8.38811.5697.767式中：v —修正系数，取值为： 1.4s/m 计算可得：桩号0+003.2500+043.2500+083.2500+123.2500+163.2500+203.2500+266.979θ=h 1—挑流鼻坎末端法向水深（m ）；30年一遇h 1=h 2—h 2=v 1—鼻坎坎顶水面流速，（m/s ），可按鼻坎处平均流速v 的1.1倍30年一遇v 1=自下游水面至坑底最大水垫深度，（m ）；鼻坎末端断面单宽流量，m 3/(s.m)；30年一遇30年一遇上、下游水位差，（m ）；综合冲刷系数，由《规范》表A.4.2可得30年一遇7、泄槽段水流掺气水深可按下式计算：根据《规范》A.3.2的计算公式：h 、h b —泄槽计算断面的水深及掺气水深，（m ）不掺气情况下泄槽计算断面的流速，(m/s);ζ—ζ=h b =�1�ζv 100�hh=设计水位0.60.520.530.570.630.720.37校核水位 1.020.870.870.92 1.01 1.140.610.520.460.470.510.570.650.33v=设计水位 5.2 6.637.297.738.128.5118.57校核水位 5.857.588.549.219.7510.2321.325.06 6.39 6.977.367.728.117.82设计水位0.638270.564970.584050.629450.699360.800140.46113校核水位 1.098160.962290.97398 1.03295 1.14217 1.307760.795950.565850.508800.529530.575750.642110.743050.4245930年一遇水位30年一遇水位h b =30年一遇水位由上计算可知，h b 最大值为1.308m,所以考虑泄槽边墙的超高，所以泄槽的边墙高度取2.5m 。
1 溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：进口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求以及消力池段消能防冲计算等。
根据调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=213.61m 3/s ，50年一遇设计洪水流量Q=249.08m 3/s ，500年一遇校核洪水流量Q=390.72m 3/s 。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1 计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。
1.2 溢洪道水面线推求1.2.1 计算方法及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方法，计算公式为：Ji E E s susd --=∆式中：△s ——上、下断面间长度（m ）;i ——渠底比降;J ——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。
1.2.2 水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的基本数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段末端即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1 程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程进行推求，公式如下：Jf i ds dEs-= 其差分格式为：Jf i s Es-=∆∆即：()s Jf i E E ∆⋅-+=12式中：RC vJf gv h E g v h E ⋅=+=+=222111222222αα()()()121212212121R R R C C C v v v +=+=+=其中：h 1为已知，h 2为欲求之水深 为此，将差分方程改为下列函数表达式()()()s Jf i E E h E ∆⋅-+-=212为求h 2设试算水深h 下限与h 上限，用二分法求解()下限上限h h h +=212()()()()()()h F F 2~1212~11G s J i h E E D s J i h E E h f f =∆⋅-+-==∆⋅-+-=上限上限上限若D 、G 同号，令h 上限=h 2；D=G若D 、G 异号，令h 上限=h 下限；h 上限=h 2；D=G 继续二分，直到∣h 1-h 2∣≤允许误差为止1.2.2.2 临界水深计算临界水深计算公式如下：kk B A g Q 32=α 式中：Q ——计算流量（m 3/s ）；A k ——临界水深时的过水断面面积(m 2)；B k ——临界水深时的水面宽度(m)；G ——重力加速度，g=9.8m/s 2。
岸边溢洪道设计6.3.1溢洪道说明溢洪道其主要任务是泄洪，土石坝不允许水过坝顶，需要专门修建泄洪建筑物。
根据本工程的地形条件，上游坝址左岸沿河流方向有一道呈现弧形的纵向凹槽，所以选择溢洪道设置在大坝左岸，为带胸墙孔口式岸边溢洪道。
溢洪道由引渠段、堰闸段、泄槽段、挑流鼻坎段组成。
6.3.2 溢洪道引水渠为了使水流平缓，减小或不发生漩涡和翻滚现象，进口采用喇叭口，进口宽度B=50m.设计流速4m/s，横断面在岩基上接近矩形，边坡根据稳定要求确定这里选择边坡坡度为1:0.5；采用梯形断面，进水渠的纵断面做成平底。
在靠近溢流堰前断区，由于流速较大，为了防止冲刷和减少水头损失，可采用混泥土护面厚度为0.5m。
6.3.3 控制段控制段包括溢流堰及两侧连接建筑物，溢流堰通常可以选择宽顶堰、实用堰、驼峰堰。
溢流堰的体形应尽量满足增大流量系数，溢流堰作用是控制泄流能力，本次设计采用实用堰，优点是流量大，在相同的泄流条件下需要的堰流前缘长，工程量小。
采用弧形闸门。
初步拟定堰顶高程H=设计洪水位—堰顶最大泄水位H0堰顶高程H=1838=1858.22—H 0，则H 0=20.22m 胸墙式孔口溢流堰形式的下泄流量Q 公式为：320=Q ε溢式中：ε ——闸墩侧收缩系数，0.9； m ——流量系数，0.48:； g ——重力加速度，9.81 2m/s ； B ——堰宽，12m;水位为设计洪水位1858.22m 时，堰顶高程1838m ，设计Q 溢=4645m3/s.则由上面公式计算得出的B=26.69m,取B=14m.表6.3-1溢洪道宽顶堰堰宽计算（忽略流速）计算取b=28m,孔口数2孔，弧形工作闸门取值14x19m(宽x 高)。
中墩厚3m,边墩宽1m,闸室宽度=14x2+3+2x1=33m.堰面曲线的确定开敞式堰面曲线，幂曲线按式（7-2）计算：1n n d x KH y -= （7-2）式中 Hd ——堰面曲线定型设计水头，对于上游堰高P1≥1.33Hd 的高堰，取Hd=(0.75～0.95)Hmax ，对于P1<1.33Hd 的低堰，取Hd=(0.65～0.85)Hmax ，Hmax 为校核流量下的堰上水头.x 、y ——原点下游堰面曲线横、纵坐标； n ——与上游堰坡有关的指数，见表A.1.1；k ——当p1/Hd>1.0 时，k 值见表A.1.1，当P1/Hd ≤1.0 时，取k=2.0～2.2。
溢洪道混凝土方量计算公式溢洪道是水利工程中常见的一种重要设施，用于在河流水位超过一定高度时，将多余的水流排放到指定的地方，以防止洪水对周围地区造成损害。
而溢洪道的建设离不开混凝土的使用，因为混凝土是一种坚固耐用的建筑材料，能够承受水流冲击和长期的风吹雨打。
因此，计算溢洪道混凝土方量是水利工程设计中非常重要的一部分。
在计算溢洪道混凝土方量时，需要考虑多个因素，包括溢洪道的长度、宽度、高度以及混凝土的厚度等。
下面我们将介绍一种常用的计算公式，以帮助工程师们准确计算溢洪道混凝土方量。
首先，我们需要计算溢洪道的截面积。
溢洪道的截面积可以通过以下公式来计算：A = L W。
其中，A为溢洪道的截面积，L为溢洪道的长度，W为溢洪道的宽度。
这个公式比较简单，只需要将溢洪道的长度和宽度相乘即可得到截面积。
接下来，我们需要计算混凝土的体积。
混凝土的体积可以通过以下公式来计算：V = A H。
其中，V为混凝土的体积，A为溢洪道的截面积，H为混凝土的厚度。
这个公式也比较简单，只需要将溢洪道的截面积和混凝土的厚度相乘即可得到混凝土的体积。
在实际计算中，还需要考虑混凝土的浪费量以及混凝土的收缩率等因素。
通常情况下，工程师们会在计算混凝土方量时，将这些因素考虑在内，以确保最终的计算结果更加准确。
除了以上介绍的简单计算公式外，还有一些复杂的计算方法，比如采用积分法来计算溢洪道混凝土方量。
这种方法需要对溢洪道的形状进行详细的测量和分析，然后将溢洪道的截面分成多个小块，逐一计算每个小块的混凝土方量，最后将所有小块的混凝土方量相加，得到最终的混凝土方量。
这种方法相对复杂，但在一些特殊情况下，可能会得到更加精确的计算结果。
总的来说，溢洪道混凝土方量的计算是水利工程设计中非常重要的一环。
工程师们需要根据实际情况选择合适的计算方法，以确保溢洪道的建设符合工程要求，能够有效地防止洪水对周围地区造成损害。
希望本文介绍的计算公式能够对工程师们在实际工作中有所帮助。
水东陂水库溢洪道流量的计算作者：罗四华来源：《城市建设理论研究》2013年第17期摘要：本文主要介绍了水东陂水库溢洪道实用堰在各种流态下流量的计算方法，并将相关的计算成果制成表格供查算，实用方便，有助于提升水库工程管理技术水平。
关键词：水库溢洪道流量计算中图分类号：TV62文献标识码： A 文章编号：1、概况水东陂水库位于广东省博罗县公庒镇东北部，所在河流属东江水系公庒河一级支流水东陂水。
水库坝址以上集雨面积103.5km2，总库容6240×104m3,设计灌溉面积4.38万亩，坝后水电站装机容量共1750KW,是一座以灌溉为主、结合防洪、发电及供水综合利用的中型水库。
水库大坝为均质土坝，坝顶高程106.4m,最大坝高38.4m。
正常蓄水位为103.00m,设计洪水位为104.49m,校核洪水位位105.55m。
溢洪道位于大坝右岸，为开敞式溢洪道，总宽26m,净宽24m, 实用堰，装设2孔12m×6m的钢弧形门，堰顶高程97m，上、下游堰高均为2m。
2、溢洪道流量计算根据闸孔的相对开启度，分为堰流和闸孔出流两种情况进行计算。
闸底坎为曲线型实用堰时：当e／H﹥0.75时，为堰流。
当e／H﹤=0.75时，为闸孔出流。
其中，e为闸孔开启度，H为堰上游水面超出堰顶的最大高度，简称堰顶水头。
e／H称为相对开启度。
2.1堰流的计算2.1.1堰流流量公式当δ﹤0.67H时，为薄壁堰流；当0.67H2.5H时，为实用堰流；当2.5H10H时,为宽顶堰流。
式中δ-----堰顶厚度，为2m，H-----堰前水头。
实用堰流的流量公式可表示为Q=σcσsmB H3/2其中，σc为侧收缩系数，σs为为淹没系数，m为流量系数，B为过水断面面积，g为重力加速度，H为堰上水头（忽略行进流速水头的影响，近似取H=H0）。
上式为堰流计算的基本公式，对薄壁堰、实用堰、宽顶堰都适用。
2.1.2侧收缩系数σc堰上最大水头H0=6m单孔堰宽b=12m, 堰上游溢洪道口宽Bo=26m,闸墩厚d=2m,H0／b=0.5﹤1,且B0=B+(n-1)d=26m,则侧收缩系数可由以下经验公式确定：σc=1-0.2[ξ1+(n-1)ξ2]H0∕nb式中ξ1为边墩形状系数，与边墩几何形状有关。
目录1.概述 (1)2.溢洪道设计 (3)❖总体布置 (3)❖水力设计计算 (3)❖结构设计 (3)3.正槽溢洪道水力设计 (4)3.1.水面曲线计算 (4)3.2.控制段水力计算 (7)❖溢流堰形式选择 (7)❖泄流能力计算（宽顶堰） (9)3.3.引水渠水力计算 (15)❖引水渠水力计算 ............................................................... 错误!未定义书签。
（1）平面布置 (15)（2）横断面 (16)（3）纵断面 (16)（4）引水渠水面曲线计算 (16)3.4.泄槽水力计算 (17)（1）平面布置 (18)（2）泄槽的横剖面 (19)（3）泄槽的纵剖面 (20)（4）泄槽水面曲线计算 (20)3.5.消能段水力计算 (23)❖消能防冲建筑物洪水标准 (23)❖消能方式 (23)❖底流消能水力计算 (25)❖挑流消能水力计算 (30)❖消力戽设计计算 (32)3.6.出水渠 (33)溢洪道设计2013年4月1.概述❖泄水建筑物——足够大的泄流能力，安全泄洪❖分类➢按运用情况：正常溢洪道—宣泄设计洪水非常溢洪道—宣泄超过设计标准的非常洪水（漫流式、自溃式、爆破引溃式）➢按其所在位置：河床式溢洪道——经由坝身溢洪（溢流坝、滑雪道式溢洪道）岸边溢洪道——经岸边泄水建筑物溢洪，按其结构形式可分为：①正槽溢洪道——泄槽与溢流堰正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。
②侧槽溢洪道——溢流堰大致沿等高线布置，水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，流向作近90°转弯，再经泄槽或隧洞流向下游。
③井式溢洪道——洪水流过环形溢流堰，经竖井和隧洞泄入下游。
④虹吸溢洪道——利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后，经泄槽流向下游，可建在岸边，也可建在坝内。
虹吸式溢洪道由进口遮檐1、虹吸管4、通气孔2及加速虹吸形成的辅助设备（挑坎3）、泄槽和下游消能设备组成，曲管最顶部设通气孔，通气孔的出口在水库的正常高水位处，当水库的水位超过正常高水位，淹没了通气孔，曲管内没有空气，泄水时有虹吸作用，可增加泄水能力。
