当前位置：文档之家 › 跌水计算书

跌水计算书

  • 格式：docx
  • 大小：31.11 KB
  • 文档页数：6

下载文档原格式

  / 6

合集下载

多级跌水计算

多级跌水计算
已知：Q= 7.5
跌水水利计算
底宽B= 3
各级跌水渠底落差S1=S2=...Sn=
0.9
下游水深计算：
下游河道宽(m)
B= 3
河道坡降
i= 0.005
河道糙率
n= 0.014
①假设h= 1.33
②由宽浅式公式：
m= 1.5
ω=(b+mh)h= 6.64 X=b+2h(1+m2)0.5= 7.80
R=ω/χ= 0.85
可推 可出推
出
Q= B(nHQ5//3B(I()I^)^00.5.5/n)
H2= 3/5
H2= 0.66
m
C=1/n*R^0.1667= 69.55
Q=ωC(Ri)^0.5= 30.16
跌水计算
（一）第一级跌水计算
单宽流量
q= Q/B=
2.50
临界水深
hk= (q2/g)1/3= 0.86
m3/s m m
水跃长
Lj1=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
11.34
第一级跌水下游消能池长度
Lk1=L01+0.8Lj1= 11
米
（三）第三级跌水计算
从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：
E0=
S3+C2+H02=
2.97
跌水水利计算
则E0/hk= 3.45 对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。
'=
0.95
-
1
(1.05*hc")^2
ΔZ= 0.13
消力池深
1.05h"c-
为
d = (ht+ΔZ)=

多级跌水计算

多级跌水计算

Lk1=L01+0.8Lj1= 14
米
跌水水利计算
跌水水利计算
则E
消力 射程 水跃
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
跌水水利计算
已知 查表得 计算结果
（三）第三级跌水计算
从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：
水跃长
Lj2=
10.8hc1(Fr2-1)0.93=
13.24
第二级跌水下游消能池长度
Lk2=L02+0.8Lj2= 15
米
（三）第三级跌水计算（出口）
从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：
E0=
S3+C2+H02=
7.36
跌水水利计算
则E0/hk= 8.56 对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。
已知：Q= 20
跌水水利计算
底宽B= 8
各级跌水渠底落差S1=S2=...Sn=
5
下游水深计算：
下游河道宽(m)
B= 9
河道坡降
i= 0.027
河道糙率
n= 0.04
①假设h= 0.69
②由宽浅式公式：
m= 1.4
ω=(b+mh)h= 6.88 X=b+2h(1+m2)0.5= 11.37
R=ω/χ= 0.60
hc1= ξc1hk= h"c1= ξc1"hk=
0.23 2.24
所 今需在消第能一级跌水平台上设置消能坎式消能池，以保证平台上产生淹没水跃。

跌水水利计算

跌水水利计算

跌水水利计算一、跌水口的泄流能力计算跌水口的泄流能力可按堰流公式计算：式中：m ——流量系数，采用m=0.42～0.45；选取m=0.43ε——侧收缩系数，采用ε=0.85～0.95；选取ε=0.90H 0—上游总水头（m ）， ，H 为上游渠道水深（m ），v 0值可以忽略不计，故取H 0=H计算结果见下表：跌水泄流流量数据表二、消力池长度L 计算消力池长度L 计算可按下式计算：——射流距离（m ），——池内水跃长度（m ），可按闸后消力池一样计算 式中各尺寸详见下图。

Cl l L -+=21gv H H 2200+=2/302H g mb Q ε=1l 2l对于珲春灌区跌水工程，取C 值为零，则上式可简化为 （1）求水跃长度2l其中：φ——流速系数，通常选取0.95～1.0，这里选取95.0=φ。

c h ——跃前水深，即为收缩断面处水深。

"h ——跃后水深q ——单宽流量（2）求挑流距离1l当跌水口为平底时，按下式计算挑流距离：)24.0(74.1001H P H l ⨯+⨯⨯=其中：P ——跌差0H ——跌水坎上总水头据上述公式，可计算得到消力池长度值见下表：2v 0/2g21l l L +=2202c c h g q h P H φ+=+)181(232"-+⨯=cc gh q h h )9.1(5.28.0"2c h h l -⨯⨯=图-1三、消力墙高度d 计算（见图-1）（1）消力墙按淹没堰流设计，需要试算。

即假定一个d 值，求墙上水深采用：d h H -⨯="105.1，采用Excel 试算结果如下：四、海漫长度的计算海漫长度可按南京水利科学院研究总结一些已建成水闸所得出的经验公式计算：HL∆=Kq式中：L——海漫长度（m） q——单宽流量 K——系数，对于粗沙及粘性土壤，K=8～9，H∆——上下游水位差。

（注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。

跌水水力计算(水工结构版)

跌水水力计算(水工结构版)

m m/s m m
v02＝
消力槛上水深 H2:
H2＝ H02-αv202/2g = 初步确定消力槛高度C2=d2: C 2= σh2-H2= 采用消力槛高度C2＝ 1.100 验算第二级消力池的深度： T'02= T02+C2= q
2/3
0.746 并根据φ＝ 0.90 查附录20得： 0.235 h'01/q2/3= /T'02＝ h'01= V 1= 1.072 q/h'01= m 9.088 3.230 3.584 2.718 = 2.620 1.143 m m/s m m m/s
v01＝
消力槛上水深 H1: （流速系数，一般采用α＝1.05） α＝ 1.050 H1＝ H01-αv201/2g = 2.609 m 初步确定消力槛高度C1=d1: σ＝ 1.050 C 1= σh2-H1= 采用消力槛高度C1＝ 1.200 验算第一级消力池的深度： T'01= T01+C1= q
m
0.827 并根据φ＝ 0.90 查附录20得： 0.255 h'01/q2/3= h'02/q2/3= h'01= V 1= 1.163 q/h'01= 8.374 3.230 3.410 0.380 m h'02= m/s m/s m m
0.775 3.535
消力池中收缩断面的流速v1: 消力槛顶的流速v2： (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V 2= h'02=((h' 01)2+0.205q(V 1-V2))1/2= d3= σh'02- Ht= 采用消力池深度d3＝ 0.500 第三级消力池长度计算： Lc3=L1+0.8L 2 L1=1.64(H 02(P+d+0.24H 02))1/2＝ Fr=v1/(gh' 01) = 根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC3=L1+0.8L 2= 采用LC3＝ 18.000 m

跌水计算书

跌水计算书

跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。

Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。

单级跌水计算表

单级跌水计算表
跌口宽度
bc
0.069698
堰前渠 道水深
h1
0.45
单级跌水过水能力计算
流速分 布系数
α 1.05
堰前平 均流速
V1 0.87
重力 加速度
g 9.8
堰上水头
H0
0.49
流量系数
m
0.471
设计流量
Q
0.050
水流跌差
P
2.2 0.8 2.6
2 1 1.2
堰前渠 道水深
h1
0.24 0.24 0.35 0.43 0.4 0.13
9.8
0.13 0.66
0.3
单级跌水消力长度计算
流速分 布系数
α
堰前平 均流速
V1
重力 加速度
g
堰上水头
H0
水舌抛 射长度
L1
含流速 水头差
Z0
1.05 0.35
9.8
0.25 1.22 2.20625
1.05 0.35
9.8
0.25 0.75 0.80625
1.05 0.42
9.8
0.36 1.61 2.609
轭水深
h"c
0.319369 0.242301 0.436059 0.461082 0.361146 0.164205
消力池
长度
Ls
2.44 1.68 3.27 3.33 2.47 1.29
流速系数
ψ
0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9
设计流量
Q
0.042 0.042 0.087 0.113 0.102 0.009
跌口宽度 单宽流量
bc
q
0.5 0.084

跌水水利计算

跌水水利计算

跌水水利计算一、跌水口的泄流能力计算跌水口的泄流能力可按堰流公式计算：Q mb 2gH3/2式中：m ---- 流量系数，采用m=〜；选取m=£--- 侧收缩系数，采用& =〜；选取& =2V oH o—上游总水头（m）,H o H-^g , H为上游渠道水深（m）, v o值可以忽略不计，故取H o=H 计算结果见下表：跌水泄流流量数据表、消力池长度L计算消力池长度L计算可按下式计算:L l i 12 C-射流距离（m）,池内水跃长度（m）,可按闸后消力池一样计算式中各尺寸详见下图图-1对于珲春灌区跌水工程，取 C 值为零，则上式可简化为 L I , 12(1)求水跃长度12H oP h e2q 2g h ； IIh e(r 8q 2和 h(131)2 VgheI 2 0.8 2.5 (1.9h " h e )其中： 一一流速系数，通常选取〜，这里选取0.95h c ――跃前水深，即为收缩断面处水深。

h "――跃后水深 q ――单宽流量 (2)求挑流距离I ,当跌水口为平底时，按下式计算挑流距离： I ,1.74 • H 。

—(p —0.24一H 。

)其中：P ――跌差H o ——跌水坎上总水头据上述公式，可计算得到消力池长度值见下表:消力池K：度计算农三、消力墙高度d计算(见图-1)(1)消力墙按淹没堰流设计，需要试算。

即假定一个d值，求墙上水深采用：出1.05 h" d，采用Excel试算结果如下:四、海漫长度的计算海漫长度可按南京水利科学院研究总结一些已建成水闸所得出的经验公式计算：L K 一q—H式中：L――海漫长度(m) q――单宽流量K系数，对于粗沙及粘性土壤，K=8〜9，H ――上下游水位差海漫长度计算成果表。

多级跌水

多级跌水

c1= 1.05h"c1-H1= 0.83
坎为宽顶
堰
L01= 4m((p2+0.25H0)H0)0.5= 2.93
Lj1=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
11.10
第一级跌水下游消能池长度
Lk1=L01+0.8Lj1= 12
米
（二）第二级跌水计算
从第二级跌水消能池底算起的上游总水头为：
E0=
S2+C1+H01=
'=
0.95
-
1
(1.05*hc")^2
ΔZ= 0.13
消力池深
1.05h"c-
为
d = (ht+ΔZ)=
0.62
消能坎的流速系数为
m1= 0.42
射程
L0= 3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5= 3.40
水跃长
Lj=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
11.84
第一级跌水下游消能池长度
水跃长
Lj1=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
11.34
第一级跌水下游消能池长度
Lk1=L01+0.8Lj1= 12
米
（三）第三级跌水计算
从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：
E0=
S3+C2+H02=
5.07
跌水水利计算
则E0/hk= 5.89 对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。
所需消能 坎高为：
c2= 1.05h"c1-H1
消能坎的流速系数为
m1= 0.42
H02= (q/4.43m1)0.667= 1.22 H2= H02-q2/2g(1.05h"c)2= 1.14

三级跌水计算

三级跌水计算

0.19 1.35
-
1 (1.05*hc")^2
ΔZ= 0.09
消力池深 为
1.05h"cd = (ht+ΔZ)=
0.43
消能坎的流速系数为
m1= 0.42
射程
L0= 3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5= 2.51
水跃长
Lj=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
8.10
第一级跌水下游消能池长度 Lk1=L01+0.8Lj1= 9
R=ω/χ= 0.23 C=1/n*R^0.1667= 45.89 Q=ωC(Ri)^0.5= 0.84
可推出 可推出
(nQ/B(I)^ H2= 0.5)3/5 H2= 1.08 m
（一）第一级跌水计算
跌水计算
单宽流量 临界水深
q= Q/B= 1.42
(q2/g)1
hk= /3=
0.59
m3/s m m
0.36
ξ"c1= 2.17
hc1= ξξc1hk= 0.21 h"c1= c1"hk= 1.28 今在第一级跌水平台上设置消能坎式消能池，以保证平台上产生淹没水跃。 所需消能 坎高为：
1.05h"c1-
c1=
H1
消能坎的流速系数为
m1= 0.42
H01= (q/4.43Hm011)-0.667= 0.83 H1= q2/2g(1.05h"c)2= 0.78
米
跌水进口为无坎宽顶堰，流量系数m= 0.365 H0= (q/m 2g )0.667= 0.91
从第一级跌水消能池底算起的上游总水头为： E0= S1+Ho= 2.91

多级跌水计算

多级跌水计算

c1= 1.05h"c1-H1= 1.19
坎为宽顶
堰
L01= 4m((p2+0.25H0)H0)0.5= 3.71
Lj1=
10.8hc1(Fr1-1)0.93=
13.55
第一级跌水下游消能池长度
Lk1=L01+0.8Lj1= 15
米
（二）第二级跌水计算
从第二级跌水消能池底算起的上游总水头为：
E0=
S2+C1+H01=
消能坎的流速系数为： (q/4.43m3)0.66
H03= 7= H02q2/2g(1.05h"c)
H3= 2=
c3= 1.05h"c3-H3=
P3= S3+C2=
射程 L03= 水跃长 Lj3=
3.34m((p3+0.25 H1002.)8Hh0c21)(0F.r53=1)0.93=
第三级跌水下游消能池长度
由共轭水深求解图查得ξc2= 0.29 则相应的收缩水深及共轭水深为
ξ"c2= 2.60
hc3= ξc3hk= 0.25
h"c3= ξc3"hk= 2.24
第三级跌水下游拟作成降低护坦式消能池，先按下式估算所需的消能池深d :
d = 1.05h"c-ht= 1.66
设消力池深为d= 0.62
米
E'0= Eo+d=
7.41
则E0/hk= 8.61
对第二级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。
由共轭水深求解图查得ξc2= 0.28 则相应的收缩水深及共轭水深为
ξ"c2= 2.55
hc2= ξc2hk= 0.24

跌水井及盖板计算书

跌水井及盖板计算书

1设计内容 (1)2标准和规范 (1)3结构计算 (1)1.11跌水井（1.2MXL2M） (1)1.2跌水井盖板（L8M X1.9M） (9)1.3跌水井收口盖板（1.6MXL8M） (11)1.4检查井收口盖板（1.4MXL8M） (14)1.5浅型雨水检查井盖板（L4M X1.8M） (16)4结论 (18)1设计内容结构设计范围：检查井收口盖板、浅型雨水检查井盖板、跌水井收口盖板、跌水井盖板、跌水井井室。

2标准和规范Θ《工程结构通用规范》(GB55001-2021)Θ《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002-2021)Θ《建筑与市政地基基础通用规范》(GB55003-2021)Θ《混凝土结构通用规范》GB55008-2021Θ《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2010)Θ《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)Θ《建筑结构可靠性设计统一标准》(GB50068-2018)Θ《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)Θ《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)Θ《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ107-2016)Θ《混凝土结构设计规范》(2015年版)(GB50010—2010)Θ《建筑抗震设计规范》(2016年版)(GB50011-2010)Θ《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)Θ《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)3结构计算3.1跌水井(1.2mX1.2m)1基本资料1.1几何信息水池类型：无顶盖半地上长度L=L800m,宽度B=L800m,高度H=16.000m,底板底标高=T6.OOOm池底厚h3=400mπι,池壁厚tl=300mm,底板外挑长度l2=0πun注：地面标高为±0.000。

(平面图)(剖面图)1.2 土水信息土天然重度20.00kN∕π?,土饱和重度21.00kN∕ι113,土内摩擦角30度 修正后的地基承载力特征值fa=250.OOkPa地下水位标高TO.OOOrn,池内水深0.OOOm ,池内水重度10.00kN∕m 3, 浮托力折减系数LO0,抗浮安全系数Kf=Lo5 1. 3荷载信息活荷载：地面lO.OOkN/m ：组合值系数0.90 恒荷载分项系数：水池自重L30,其它1.30 活荷载分项系数：地下水压1.50,其它1.50 活载调整系数：其它LoO活荷载准永久值系数：顶板0.40,地面0.40,地下水Lo0,温湿度1.00考虑温湿度作用：池内外温差10∙0度，内力折减系数0.65,碎线膨胀系数LOo(I()T∕°C) 不考虑温度材料强度折减 1.4钢筋碎信息混凝土:等级C30,重度25.00kN∕m ∖泊松比0.20纵筋保护层厚度(mm)：池壁(内35,外35),底板(上40,下40) 钢筋级别：HRB400,裂缝宽度限值：0∙20mm,配筋调整系数：LOO 按裂缝控制配筋计算构造配筋采用混凝土规范GB50010-20102计算内容 (1)地基承载力验算 (2)抗浮验算 (3)荷载计算内力(考虑温度作用)计算 配筋计算 裂缝验算混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明：弯矩:kN.m/m 钢筋面积:m/裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,±的竖向及侧向压力，内部盛水压力. 活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合. 水池方位定义如下：∖l∕ ×)z ∖l∕ \—/ 4 5 6 7 z(∖ /(s /(x z(∖1Q.00kN/m A 2±0.000∖/ 4.⅛0kN /m A 2水池方位示意图1.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重GC计算池壁自重G2=702.OOkN底板自重G3=32.40kN水池结构自重Gc=G2+G3=734.40kN(2)池内水重GW计算池内水重GW=O.00kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量GtI=0kN池顶地下水重量GSI=0kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN底板外挑地下水重量Gs2=0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gtl+Gt2=0.00kN基底以上的地下水总重量GS=Gsl+Gs2=0.00kN(4)活荷载作用Gh地面活荷载作用力Gh2=0.00kN活荷载作用力总和Gh=Gh2=0.00kN(5)基底压力Pk基底面积：A=(L+2×t2)×(B÷2×t2)=1.800×1.800=3.24m2基底压强：Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(734.40+0.00+0.00+0.00+0.00)/3.240=226.67kN∕m23. 1.2结论:Pk=226.67<fa=250.00kPa,地基承载力满足要求。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：三、跌水口水力计算矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。

Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。

经试算得到跃后水深h2＝1.631 m2．消力坎上水头计算：消力坎上过流量按隆起的宽顶堰计算：台堰高度为消力坎高度，a ＝C ＝0.800 m矩形断面Q ＝ε×σs×M×b c×Ho3/2式中ε——侧收缩系数，消力池中不考虑侧向收缩，取1.0；M ——宽顶堰的第二流量系数；b c——矩形断面消力池底部宽度，m；σs——淹没系数，中间消力池取1.0。

试算确定进水口水深H，假定H ＝0.912 m消力坎前的行近流速v2＝Q / ω2＝5.400 / 4.893 ＝1.104 m计入行近流速的进水口水深Ho ＝α×v22/2/g＋H＝1.050×1.1042/2/9.81＋0.912 ＝0.977 m消力坎上第二流量系数M ＝1.860Q' ＝1×1×1.860×3.000×0.9773/2＝5.390m3/s当H＝0.912时，计算流量Q'＝5.390≈Q＝5.400，故H＝0.912m即为所求3．消力坎高度计算：消力坎高度C按下式计算：C ＝σ×h2－H式中σ——淹没安全系数，可在1.05～1.1之间取值；h2——第二共轭水深，即跃后水深，m；H ——消力坎上水头，不包括消力坎前行近流速在内，m；C' ＝1.631 ×1.050 －0.912 ＝0.800 mC'＝0.800≈C＝0.800，故C＝0.800m即为所求4．消力池长度计算：消力坎长度L按下式计算：L ＝L1＋0.8L2式中L1——水舌射流长度，m；L2——水跃长度，m。

水舌射流长度L1按有垂直跌水的宽顶堰计算，公式如下：L1＝1.64 ×[Ho ×（P ＋0.24 Ho）]1/2式中Ho ——堰上总水头，m；P ——算至消力池底的跌水高度，m。

L1＝1.64×[1.151×（2.500＋0.800＋0.24×1.151）]1/2＝3.327 m，取L1＝3.300 m水跃长度L2按下式计算：当1.7 < Fr ≤9.0时：L2＝9.5 ×h1×（F r1－1）当9 < Fr < 16时：L2＝h1×[8.4 ×（F r1－9）＋76]式中F r1——跃前断面的佛汝德数，可由下式算得：h2＝1 / 2 ×h1×[（1 ＋8F r12）1/2－1]将h1＝0.219，h2＝1.631代入上式算得F r1＝31.468L2＝9.5×0.219×（5.610－1）＝9.588 m取L2＝9.500 mL ＝3.300 ＋0.8 ×9.500 ＝10.900 m五、第二级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.770To ＝Ho ＋P ＋C ＝0.977＋2.500＋0.770＝4.247 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.224 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。

经试算得到跃后水深h2＝1.609 m2．消力坎上水头计算：消力坎上过流量按隆起的宽顶堰计算：台堰高度为消力坎高度，a ＝C ＝0.770 m矩形断面Q ＝ε×σs×M×b c×Ho3/2式中ε——侧收缩系数，消力池中不考虑侧向收缩，取1.0；M ——宽顶堰的第二流量系数；b c——矩形断面消力池底部宽度，m；σs——淹没系数，中间消力池取1.0。

试算确定进水口水深H，假定H ＝0.911 m消力坎前的行近流速v2＝Q / ω2＝5.400 / 4.827 ＝1.119 m计入行近流速的进水口水深Ho ＝α×v22/2/g＋H＝1.050×1.1192/2/9.81＋0.911 ＝0.978 m消力坎上第二流量系数M ＝1.860Q' ＝1×1×1.860×3.000×0.9783/2＝5.397m3/s当H＝0.911时，计算流量Q'＝5.397≈Q＝5.400，故H＝0.911m即为所求3．消力坎高度计算：消力坎高度C按下式计算：C ＝σ×h2－H式中σ——淹没安全系数，可在1.05～1.1之间取值；h2——第二共轭水深，即跃后水深，m；H ——消力坎上水头，不包括消力坎前行近流速在内，m；C' ＝1.609 ×1.050 －0.911 ＝0.778 mC'＝0.778≈C＝0.770，故C＝0.770m即为所求4．消力池长度计算：消力坎长度L按下式计算：L ＝L1＋0.8L2式中L1——水舌射流长度，m；L2——水跃长度，m。

水舌射流长度L1按有垂直跌水的宽顶堰计算，公式如下：L1＝1.64 ×[Ho ×（P ＋0.24 Ho）]1/2式中Ho ——堰上总水头，m；P ——算至消力池底的跌水高度，m。

L1＝1.64×[0.977×（2.500＋0.770＋0.24×0.977）]1/2＝3.035 m，取L1＝3.000 m水跃长度L2按下式计算：当1.7 < Fr ≤9.0时：L2＝9.5 ×h1×（F r1－1）当9 < Fr < 16时：L2＝h1×[8.4 ×（F r1－9）＋76]式中F r1——跃前断面的佛汝德数，可由下式算得：h2＝1 / 2 ×h1×[（1 ＋8F r12）1/2－1]将h1＝0.224，h2＝1.609代入上式算得F r1＝29.400L2＝9.5×0.224×（5.422－1）＝9.408 m取L2＝9.400 mL ＝3.000 ＋0.8 ×9.400 ＝10.520 m六、最后一级跌水计算末级跌水跌深P＝2.500m，采用挖深式消力池，假定池深d＝0.340m 1．消力池共轭水深计算：To ＝Ho ＋P ＋d ＝0.978＋2.500＋0.340＝3.818 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.234 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——水流流速系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。

经试算得到跃后水深h2＝1.568 m2．消力池深计算：消力池深度d按下式计算：d ＝σ×h2－h t式中σ——淹没安全系数，可在1.05～1.1之间取值；h2——第二共轭水深，即跃后水深，m；h t——下游水深，m；d' ＝1.568 ×1.050 －1.300 ＝0.346 md'＝0.346≈d＝0.340，故d＝0.340m即为所求3．消力池长度计算：消力坎长度L按下式计算：L ＝L1＋0.8L2式中L1——水舌射流长度，m；L2——水跃长度，m。