跌水水景中设计中的计
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跌水水景中的计算实例
某宾馆根据其地形条件在大堂内设计一溢流式跌水景，为扇形结构，第一级跌水高度
P为2. 1 m,堰口为弧线形，长度b=14. 65 m,堰顶宽6 =0. 15 m,跌水台阶宽度h二0. 7m。2.1计算跌水流量Q
根据宾馆大堂环境的要求，跌水流量不须太大，因此，初始选定堰前水头
H二0.2kPa,根据堰流的出口形式，流量系数M二1417. 4,因此试算流量：
2. 2校核跌水水舌
h根据试算流量Q可求出跌水景溢流口的单宽流量：
q=Q/b=4. 007Xl(r ^/(s . m)
由此得
D=q7(g ・ p5)=l. 7673 X10'7
跌水水舌长度：
la=4. 3OXD O ：7XP=O. 136m
0. Kl d<2/31t
经校核，跌水景水舌长度It在合理范围内，因此，选定的流量可作为选用跌水景循环水泵的依据。
水景中的跌水水景设计(一)
在水景设计中，跌水水景是构成溪流、叠流、瀑布等水景的基本单元，具有动态和声响的效果，因而应用较广。
与静态水景不同，动态水景的水是流动的，其流动性一般用循环水泵来维持，水量过大则能耗大，长期运转费用高；水量过小则达不到预期的设计效果。因此，根据水景的规模确定适当的水流量十分重要。
1跌水水景的水力学特征及计算
跌水水景实际上是水力学中的堰流和跌水在实际生活中的应用，跌水水景设计中常用的堰流形式为溢流堰.
根据S和H的相对尺寸，堰流流态一般分为薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流等三种形式：当6/H<0.67,为薄壁堰流；0. 67〈§/H〈2.5,为实用堰流；2. 5< 6/H<10,为宽顶堰流；
8/H>10,为明渠水流，不是堰流。
跌水水景设计中，常用堰流形态为宽顶堰流。
当跌水水景的土建尺寸确定以后，首先要确定跌水水景流量Q，当水流从堰顶以一定的初速度v。落下时，它会产生一个长度为b的水舌。若b大于跌水台阶宽度X，则水景水流会跃过跌水台阶；若b太小，则有可能出现水景水舌贴着水景跌水墙而形成壁流。这两种情况的出现主要与跌水水景流量Q的大小有关，设计时应尽量选择一个恰当的跌水水景流量以避免上述现象的
水景中的跌水水景设计（二）
1. 1跌水水景流量计算
根据水力学计算公式，一般宽顶堰自由出流的流量计算式为:
Q= o e• m • b • (2g)0:• H15= o c• M • b • H1 °
式中b——堰口净宽H——包括行进流速水头的堰前水头，H二H0+u°2/2g 式中u。一一行进流速m一一自由溢流的流量系数，与堰型、堰高等边界条件有关。c一一侧收缩系数
M=m ・(2g)0 5
当堰口为矩形时，侧收缩系数。。为1,上述计算式即简化为《给水排水设计手册》中的流量计算式：
Q=m • b • (2g)0 5• H1• b • H1 °
上式中，M(或m)为流量系数，与堰的进口边缘形式有关；b为堰口净宽，为已知，因此要求出水景流量Q,关键要确定出堰前水景水头H,堰前水景水头一般先凭经验选定、试算。通常H 的初试值可选为0.2〜0. 4kPa,当水景堰口为直角时宜取上限，堰口为斜角或圆角时取下限。H初值选定后，根据上述计算式算出跌水水景流量Q,由于Q值为试算结果，还须根据跌水水景水舌的长度对Q的大小作进一步的校核和调整。
1. 2校核水景水舌长度
根据水力学的计算公式，溢流堰的跌落水景水舌长度为：
l d=4. 30D0 2?P
式中D=q2/ (g • p3)
q--堰口单宽流量，q=Q/b, m3/ (s • m)
P--跌水墙高度，m g--重力加速度，9. 81 m/s'
上式中各参数已知，可计算出跌水水舌长度Id,为了防止水舌跃过跌水台阶或贴着跌水墙，同时考虑到水舌落到跌水台阶(宽度为上引起溅射，一般Id应在0.1〜2/31t(m) 之间，如计算的b 不在此范围内，则应调整堰前水深，重新试算流量Q，并按上述步骤校核b直至满足要求。
一般情况下，跌水水景流量越小则X越小，消耗的动力越小，对降低水景的长期运转费用十分有利。有时，当计算出的Id较小，又不想增大Q时，可以在溢流堰的出口增加一段檐口，以改善堰流的出流条件，防止水流贴壁。
