1、泄槽水面线计算（分段求和法）1、基本资料1.1 洪水资料 （洪水资料根据调洪演算推求）溢洪道下泄的最大流量（Q）： 50.05（m3/s）堰上走水深（h）： （m）1.2 溢洪道资料：泄槽宽度（B）： 6（m）泄槽长度（L）： 11（m）泄槽底坡（i）： 0.333333泄槽糙率（n）： 0.017泄槽边坡系数（m1）： 0泄槽边坡系数（m2）： 02、水面线的定性分析2.1 正常水深的计算（h0）计算公式：宽度b 边坡系数m1 边坡系数m2 坡底i 糙率n 湿周 段面积A6 0 0 0.333333 0.017 6.9115028542.7345085612.2 临界水深的计算（hk） 计算
2、公式：宽度b 边坡系数m1 边坡系数m2 坡底i 糙率n 不均匀系数 水面宽Bk6 0 0 0.333333 0.017 1.05 62.3 临界坡降的计算（ik）计算公式：宽度b 边坡系数m1 边坡系数m2 糙率n 不均匀系数临界水深hk 水面宽Bk6 0 0 0.017 1.05 1.952878442 62.4 水的流态及水面线定性2.4.1 水的流态正常水深h0 临界水深hk0.455751427 0.004215034 为陡坡，水面线为S降水曲线3、水面线计算ARQ/2132=213)(kkBgAQa=kkkk BRgni 312ac=3.1 计算方法： 分段求和法3.2 基本公式：
3、3.3 计算水面线3.3.1 控制水深水流从缓流过渡到急流必须要经过临界水深hk，该临界水深即为控制水深。3.3.2 分段并确定各段的计算水深断面 水深 段面积 流速 行进水头 断面比能 比能损失h A v h ES ES进口断面 1.95287844211.717270654.2714725540.9764399422.7123323253.363944744出口断面 0.8355845525.0135073139.9830312155.3335350596.076277069泄槽段水位差： 、计算式 hk h0 h 不均匀系数h=hk-h0 1.9528784420.835584552 1
4、.11729389 1.05分段并确定各段计算水深：h1 h2 h3 h4 h5 h61.9528784421.7294196641.5059608861.282502108 1.059043330.835584552渠道水面线计算（假设水深，推求分段长度，适用于棱柱形渠道）断面 水深 段面积 流速 行进水头 断面比能 比能损失h A v h ES ES1 1.95287844211.717270654.2714725540.9764399422.7123323250.070004012 1.72941966410.376517994.8233906661.2450740262.7823363
5、340.1982785893 1.5059608869.0357653175.539099151 1.64198269 2.9806149240.4234047574 1.2825021087.695012649 6.50421283 2.264017521 3.404019680.8575849335 1.05904333 6.354259981 7.87660564 3.3202325294.2616046131.8146724556 0.8355845525.0135073139.9830312155.3335350596.076277069()() (Jigvgvhl -+-+=D-
6、/2/cos2/cos 11221 aqaq渠道水面线的计算（假设分段长度，推求水深，适用于棱柱形和非棱柱形渠道）断面 水深 计算长度 底宽 段面积 流速 行进水头h L s A v h1 1.95 6 11.7 4.2777777780.9793247634.999855312 1.047733265 6 6.2863995877.9616319813.3923018854.9999543383 0.858477011 6 5.1508620699.7168200845.0528757484.9997454914 0.755387834 6 4.53232700211.042892536.5
7、261340074.9998240275 0.688610783 6 4.1316647 12.113761317.8532300625.000002886 0.641504267 6 3.8490256 13.00329102 9.048922335.0001685567 0.606527956 6 3.63916773413.7531445810.122652155.0000631998 0.579660321 6 3.47796192814.3906118111.082782565.0004111439 0.55851644 6 3.351098642 14.9354004 11.937
8、792785.0002116210 0.541580306 6 3.24948183715.40245569 12.6960974、掺气水深及边墙高计算计算公式：为修正系数，可取值1.0-1.4m/s，流速大者取大值（v20m/s是取大值）断面 水深 流速 修正系数 掺气后水深 边墙加高 边墙高hvhb)10(x+=6 0.8355845525.0135073139.9830312155.3335350596.076277069h v hq h hb1 1.9528784424.271472554 1.952878442 0.7 2.6528784422 1.7294196644.823390
9、666 1.729419664 0.7 2.4294196643 1.5059608865.539099151 1.505960886 0.7 2.2059608864 1.282502108 6.50421283 1.282502108 0.7 1.9825021085 1.05904333 7.87660564 1 1.142459997 0.7 1.8424599976 0.8355845529.983031215 1.1 0.927342885 0.7 1.627342885水力半径R 计算流量Q 正常水深h00.39564601550.050380710.455751427段面积Ak
10、 计算流量Q 临界水深hk11.7172706550.049981521.952878442段面积Ak 湿周k 水力半径Rk 临界坡降ik11.717270659.9057568841.1828748460.004215034控制断面的选择和上游堰型有关，见溢洪道设计规范附A.3湿周 水利半径 曼宁系数 平均坡降 渠道长度 R C J i-J s9.9057568841.18287484660.493337350.0274988750.305834125 10.99924597.6711691040.65355192254.79796467湿周 水利半径 曼宁系数 平均坡降 分段长度 渠道总长
11、度 R C i i-j s L9.9057568841.18287484660.493337350.0050196080.3283133920.213223132 09.4588393281.09701810459.738371280.0072732470.3260597530.6081050710.2132231329.0119217721.00264577858.849439860.0112172640.3221157361.3144491520.8213282038.5650042160.89842485257.782727530.0188475470.3144854532.726946
12、2692.1357773558.11808666 0.78272876956.470239290.0358751530.2974578476.1006037514.8627236247.6711691040.65355192254.79796467342/RvnJ=水流从缓流过渡到急流必须要经过临界水深hk，该临界水深即为控制水深。渠道水面线计算（假设水深，推求分段长度，适用于棱柱形渠道）()() (igvgvhl -+-+=D- /2/cos2/cos 11221 aqaq10.96332738断面比能 比能损失 湿周 水利半径 平均坡降 总长度 断面ES ES R i L2.7126585
13、3 9.9 1.181818182 11.610962046 0.011131267 4.999855314.323620576 8.0954665290.776533331 21.49234604 0.0348610669.9998096485.815966616 7.7169540230.667473469 31.381623411 0.05699425214.999555147.197590027 7.5107756670.603443266 41.267738662 0.07977634419.999379178.465328689 7.3772215670.560057016 51.
14、153819798 0.10256917324.999382059.619148487 7.2830085330.528493902 61.042639755 0.124812078 29.999550610.66178824 7.2130559110.504525097 70.936248061 0.146085755 34.999613811.5980363 7.1593206430.485794966 80.836215658 0.16610362 40.0000249512.43425196 7.1170328810.470856142 90.743249881 0.184689315
15、45.0002365613.17750184 7.0831606120.458761564 10渠道水面线的计算（假设分段长度，推求水深，适用于棱柱形和非棱柱形渠道）7.6711691040.65355192254.79796467底流水跃消能水力计算1、计算收缩断面水深：基本公式：流速系数取值见表或者根据经验公式计算 上游总水头E0：E0为以下游河床面为基准面的上游总水头流量 底宽 流速系数 上游总水头 收缩断面水深 断面流速Q b E0 hc v50.5 6 0.903 19.99998353 0.476234959 17.6733492、等宽距断面消力池的水利计算基本公式：跃前水深 跃前
16、流速 弗劳德数 跃后水深 消力池长h1 v1 Fr1 h2 L(5.5Fr19)0.47623496 17.673349 8.176618125.273963608 33.104327683、溅扩式矩形断面消力池计算基本公式：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b1 b2 h1 v1 Fr1 h2 Lk5 6 0.4762349617.67334905 8.176618115 4.8144480626.48346214、等宽矩形下挖式消力池计算基本公式：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 Q b h1 ht h21.05 0
17、.95 50.05 8 0.476234959 1.2 5.27396361220 cchgqhf+=()181222 -+=Frh111/ghvFr=()2121128bFrh-+=ZhdtD-=2s -=222 11hhgbQtsj LLk8.0=Lk8.0=出口水面跌落 池深 池长Z d Lk1.469984899 2.8676768926.4834621底流水跃消能水力计算LLk8.0=挑流消能水力计算计算公式：挑距计算：流量 水舌出射角 鼻坎流速 鼻坎水深 鼻坎高程 余弦函数 正弦函数 挑距Q v h1 h2 cos（） sin（） L50.05 40 9.98 0.836 2.5
18、0.766044440.6427876112.8996424水垫深度计算流量 鼻坎宽 水位差 冲刷系数 水垫深度Q b z k T50.05 6 10 1.4 7.19042319综合冲刷系数取值表类 别 节理裂隙间距(cm) 150 50150 2050 20发育程度不发育.节理(裂隙)12组,规则较发育.节理(裂隙)23组,X形,较规则发育.节理(裂隙)3组以上,不规则,呈X形或米字型很发育.节理(裂隙)3组以上,杂乱,岩体被割成碎石状完整程度 巨块状 大块状块(石)碎(石)状 碎石状类 别 岩基构造特征结构类型 整体结构 砌体结构 镶嵌结构 压碎结构裂隙性质多为原生型或构造型,多密闭,延
19、展不长以构造型为主,多密闭,部分微张,少有充填,胶结好以构造或风化型为主,大部分微张,部分张开,部分为粘土充填,胶结较差以风化或构造型为主,裂隙微张或张开,部分为粘土充填,胶结很差k范 围 0.60.9 0.91.2 1.21.6 1.62.0平 均 0.8 1.1 1.4 1.8() 2121121 cossincosin hhgvvgL += qqq糙率取值表水流边壁类型及其表面特征 糙率n值1.混凝土衬砌(1)壁面顺直,有抹光的水泥浆面层或经磨光表面光滑者 0.0110.012(2)壁面顺直,采用钢模且拼接良好者 0.0120.013(3)壁面顺直,采用木模拼接且缝间凹凸度在35mm之内
20、者 0.0130.014(4)壁面不够顺直,木模拼接不良,缝间凹凸度达520mm者 0.0140.016(5)粗糙的混凝土 0.0160.0182.喷混凝土围岩表面平整 0.0200.025围岩表面高低不平整 0.0250.0303.喷浆护面 0.0160.0254.水泥浆砌块石护面(1)渠底,壁面较顺直,砌石面较平整,拼接良好,1m2 内不平整度约3050mm者 0.0150.020(2)平整度较差0.0200.0305.干砌块石或乱石护坡(1)渠底,壁面欠顺直,干砌石拼接一般 0.0210.023(2)干砌块石平整度较差或乱石护坡 0.0230.0356.岩石(1)经过良好修整的 0.0250.030(2)经过中等修整的 0.0300.033(3)未经修正,凹凸甚大者 0.0350.0457.土(1)平整顺直,养护良好 0.0200.023(2)平整顺直,养护一般 0.0230.025(3)床面多石,杂草丛生,养护较差 0.0250.028
