1、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 =0.15 m，跌水台阶宽度 lt=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=0.2 kPa，根据堰流的出口形式，流量系数 M=1 417.4，因此试算流量：2.2 校核跌水水舌l d根据试算流量 Q 可求出跌水景溢流口的单宽流量：q=Q/b=4.00710 -3 m3/(sm)由此得D=q 2/(gp3)=1.767 310-7跌水水舌长度：l d=4.30D0.27P=0
2、.136m0.110,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 v0落下时，它会产生一个长度为 ld的水舌。若 ld大于跌水台阶宽度 lt，则水景水流会跃过跌水台阶；若 ld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= cmb(2g)0.5H1.5= cMbH1.5式中
3、b堰口净宽 H包括行进流速水头的堰前水头，H=H0+ 02/2g式中 0行进流速 m自由溢流的流量系数，与堰型、堰高等边界条件有关 c侧收缩系数M=m(2g) 0.5当堰口为矩形时，侧收缩系数 c 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=mb(2g) 0.5H1.5=MbH1.5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0.20.4 kPa，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
4、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=4.30D0.27P式中 D=q 2/(gp3)q-堰口单宽流量，q=Q/b，m 3/(sm)p-跌水墙高度，mg-重力加速度，9.81 m/s 2上式中各参数已知，可计算出跌水水舌长度 ld，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 lt)上引起溅射，一般ld应在0.12/3l t(m)之间，如计算的 ld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 ld直至满足要求。一般情况下，跌水水景流量越小则 ld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 ld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。
