河岸溢洪道水力计算实例.doc
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2、制泄流量,如图15.7所示。溢洪道共三孔,每孔净宽10米。闸墩墩头为尖圆形(半圆形),墩厚2米。翼墙为八字形(折线形),闸底板高程为33.00米。胸墙底部为圆弧形,圆弧蛙谊吃芯竹瑶铝栈洞去坷历岿缨沮仓峻亭篡思芹鸳杨噶傈诡村乔铬刊叔致匣商弱酚啪络亮粗淘赡靖论靠谐挂绅试辉风鸵香浑吼罪项联匙籽孝不滁肌授丑仓奎鞋寝诌菊进榔吃惟奇桶耸另兰崔为械撂畸卓钳恃寨契袁摇伎训荒髓惯赔细创舟弘炒底谋幕貉尽戌蜗糠扶欢带赛提甭占姚垣犯太仪腻辉鹰蜜唁谅尿吹仔马滚譬舵堰棘魔彬棠搔尺溉哦严扭胞徊搔坟洞刊疙尖该嫁靛趋码琼苛罐胳柿依例爽干束缕搭巴遏雍柯婉旅疙宙掌耳羊绽郑漠挂匠苏奸每阅窒戎趴云馒爪拱庄棚则畏闯墓兽贸痕藐桌耗休传示藕
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4、吨形钟井孵脱凉河岸溢洪道水力计算实例 一 资料及任务 某水库的带胸墙的宽顶堰式河岸溢洪道,用弧形闸门控制泄流量,如图15.7所示。溢洪道共三孔,每孔净宽10米。闸墩墩头为尖圆形(半圆形),墩厚2米。翼墙为八字形(折线形),闸底板高程为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 =0.01,长度为100米。第一斜坡段后接第二斜坡段,底坡i =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 25(30)。上述两斜坡段的断面均为具有铅直边墙(矩形断面),底宽B =34米的矩形断面
5、,其余尺寸见图15.7。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15.8。当溢洪道闸门全开,要求:1.1.绘制库水位与溢洪道流量关系曲线;2.2.绘制库水位为设计洪水位时的溢洪道水面曲线;3.3.计算溢洪道下游最大冲刷坑深度及相应的挑距。图7 图8 二 绘制库水位与溢洪道流量关系曲线(一)确定堰流和孔流的分界水位 宽顶堰上堰流和孔流的界限为 0.65。闸门全开时,闸孔高度 =38.033.0=5.0 米,则堰流和孔流分界时的相应水头为 = 米 堰流和孔流的分界水
6、位=33.0+7.7=40.7米。库水位在40.7米以下按堰流计算;库水位在40.7米以上按孔流计算。(二)堰流流量计算 堰流流量按下式计算: 式中溢流宽度B=nb=310=30米。因溢洪道上游为水库, 0则 。溢洪道进口上游面倾斜的宽顶堰,上游堰高a=33.032.5=0.5米,斜面坡度为1:5,则 =5( 为斜面与水平面的夹角),宽顶堰流量系数m可按 及ctg 由表11.7查得;侧收缩系数 按下式计算: 10.2(n1) 其中孔数n=3;对尖圆形闸墩墩头, 0.25;对八字形翼墙, 0.7。因闸后为陡坡段,下游水位较低,不致影响堰的过水能力,为宽顶堰自由出入流,取 1。 设一系列库水位,计
7、算相应的H,m, 和 ,计算成果列于表1表1库水位(米)(米)m(米 /秒)35.037.039.040.72.04.06.07.72.838.0014.7021.360.250.1250.0830.0650.3820.3830.3830.3840.9840.9650.9520.9381423947131024(三)孔流流量计算 因胸墙底缘为圆弧形,闸孔流量可按具有圆弧底缘的平面闸门下自由孔流流量公式计算 Q= eB 已知 =5.0米,B=30米,H H自由孔流流量系数 ,由表11.12取闸孔流速系数 0.95,垂向收缩系数 按式计算:其中系数k= ,而门底(即胸墙底)圆弧半径r=0.53 米
8、, ,则 = = 0.073设一系列库水位,计算一系列相应的H, , 及 Q,计算成果列于表2库水位(米)H(米)(米 /秒)备注40.7041.5042.0742.407.70.8.509.079.400.6500.588.0.5510.5320.8300.8210.8150.8130.7880.7800.7740.772988108611501186为设计洪水位为校核洪水位图9按表1及表2的数据绘制库水位与溢洪道流量曲线于图三绘制库水位为设计洪水位时的溢洪道水面曲线水库设计洪水位为42.07米,由表2知相应闸上水头为9.07米及相应设计流量为1150米 秒。溢洪道水面曲线由闸门后水平段、第
9、一斜坡段及第二斜坡段上的水面曲线所组成。现分别计算各段的水面曲线。(一) (一) 门后水平段由图15.7闸门后水平段长度为14.1米。当库水位为设计洪水位时,由表2知垂向收缩系数 =0.815,故闸门后收缩断面水深 = e=0.8155.0=4.08米闸孔单宽流量 米3/秒/米临界水深 = =5.31米因 ,闸后水平段水面曲线为 型壅水曲线。收缩断面至闸门的水平距离为2.5e=2.55.0=12.5 米,已接近水平段末端, 曲线长仅1.6米,不必计算。参照 值,取水平段末端水深为4.1米。(二) (二) 第一斜坡段1、判别底坡类型。 先求正常水深 :底坡 0.01,底宽 34米,矩形断面边坡系
10、数 0 ,糙率n0.014,均匀流流量模数 K 11500米 /秒 =76.7由附录图解查得 0.0785,则 0.0785B =0.078534=2.67米 再求临界水深 : 表15.10h(米)A(米 )(米)R(米)R (米 )C(米 秒)v(米/秒)(米)E (米)4.104.003.903.803.703.603.50139.4136.0132.6129.2125.8122.4119.042.242.041.841.641.441.241.03.3033.2383.1723.1063.0392.9712.9021.2201.2161.2121.2081.2041.1991.19487
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