1、5 明渠恒定均匀流,5-1 一梯形土渠,按均匀流设计。已知水深h为1.2m,底宽b为2.4m,边坡系数m为1.5,粗糙系数n为0.025,底坡i为0.0016。求流速v和流量Q。 思路:1、2、求C和R,5-2 红旗渠某段长而顺直,渠道用浆砌条石筑成(n为0.028),断面为矩形,渠道按水力最佳断面设计,底宽b为8m,底坡i为,试求通过流量。解:矩形断面渠道最佳宽深比 故,5-3 某水库泄洪隧道,断面为圆形,直径d为8m,底坡i为0.002,粗糙系数n为0.014,水流为无压均匀流,当洞内水深h为6.2m时,求泄洪流量Q。 解:对圆形断面,5-4 一梯形混凝土渠道,按均匀流设计。已知Q为35m
2、3/s,b为8.2m,m为1.5,n为0.012及i为0.00012,求h(用试算图解法和查图法分别计算)。,5-5 某电站进水口后接一方圆形无压引水隧洞,断面尺寸如图所示,n为0.018,i为0.0022,试求当引水流量Q为5m3/s,洞内为均匀流时的水深h(用试算图解法和查图法分别计算)。,解: (1)用试算图解法求h假设h=1m,1.2m,.1.5m计算相应的流量列于下表。根据表内的计算资料绘hQ曲线如图,由已知的流量Q=5m3/s,查得h=1.26m,(2)用查图法求h,5-6 一梯形灌溉土质渠道,按均匀流设计。根据渠道等级、土质情况,选定底坡i为0.001,m为1.5,n为0.025
3、,渠道设计流量Q为4.2m3/s,并选定水深h为0.95m,试设计渠道的底宽b。解:用查图法求解b:,5-7 某排水干渠,修建在密实的粘土地段,按均匀流设计。底坡i为,m为3,n为0.025,h为6m,要求排泄流量Q为800m3/s,试确定底宽b(用试算图解法和查图法计算),并校核渠道流速是否满足不冲流速的要求。解:(1)用试算图解法求b假设一系列底宽b,列表计算如下:,根据表中的计算资料,绘制bQ曲线,如图。 由已知流量Q=800m3/s,求得b=71.5m,(2)用查图法求b,查表5-5得密实粘土的R=1m的不冲流速v=0.95m/s,当R=4.9m时,取,5-8 一引水渡槽,断面为矩形,
4、槽宽b为1.5m,槽长L为116.5m,进口处槽底高程为52.06m,槽身壁面为净水泥抹面,水流在渠中作均匀流动。当通过设计流量Q为7.65m3/s时,槽中水深h应为1.7m,求渡槽底坡i及出口处槽底高程。解:槽身壁面为净水泥抹面,取n=0.011,计算水力要素:,出口处槽底高程:52.06-0.3=51.76m 附注:当n=0.011时,i=0.0026n=0.012时,i=0.0031n=0.013时,i=0.0036n=0.014时,i=0.0042,5-9 韶山灌区,某渡槽全长588m,矩形断面,钢筋混凝土槽身,n为0.014,通过设计流量Q为25.6m3/s时,水面宽b为5.1m,水
5、深h为3.08m,问此时渡槽底坡应为多少?并校核此时槽内流速是否满足通航要求(渡槽内允许通航流速v1.8m/s)。,5-10 一梯形渠道,按均匀流设计。已知Q为23m3/s,h为1.5m,b为10m,m为1.5及i为0.0005,求n及v。 解:,5-11 一梯形渠道,流量Q为10m3/s,底坡i为1/3000,边坡系数m为1,表面用浆砌石衬砌,水泥沙浆勾缝,已拟定宽深比b/h为5,求渠道的断面尺寸。,5-12 一矩形混凝土渠(表面磨光,底部有卵石),长200m,按均匀流设计,底宽2m,当水深为1m时,通过的流量为5.25m3/s,问渠道上下端水面落差是多少? 解:混凝土渠,表面磨光,底部有卵
6、石,取n=0.017,计算其它水力要素。,5-13 有一环山渠道的断面如图所示,水流近似为均匀流,靠山一边按1:0.5的边坡开挖(岩石较好,n1为0.0275),另一边为直立的浆砌块石边墙,n2为0.025,底宽b为2m,底坡i为0.002,求水深为1.5m时的过流能力。,5-14 某天然河道的河床断面形状及尺寸如图所示,边滩部分水深为1.2m,若水流近似为均匀流,河底坡度i为0.0004,试确定所通过的流量Q。,解:作垂线-将河床复式断面分为,两部分以后,近似按矩形断面计算。第()部分断面:,第()部分断面:,5.15 今欲开挖一梯形断面土渠。已知:流量Q=10m3/s。边坡系数m=1.5,粗糙系数n=0.02,为防止冲刷的取最大允许流速v=1.0m/s,试求:(1)按水力最佳断面条件设计断面尺寸;(2)渠道的底坡i为多少?,5.16 如图所示有近似为矩形断面的分岔河道,已知:长度l1=6000m,l2=2500m,宽度b1=80m,b2=150m, 水深h1=2.2m,h2=4m,河床的粗糙系数n=0.03 ,当总流量Q=400m3/s 时,11断面处的水面高程为 =120.00m,试近似地按均匀流计算:(1)22断面的水面高程2;(2)流量分配Q1及Q2。,解: (1)对分汊河道1:,