溢洪道水面线计算(分段求和法)

（棱柱体）

1、 基本资料1.1 洪水资料：

(洪水资料由调洪演算成果所得).溢洪道最大下泄流量(Q):2.5m3/s堰上走水深(h):m 1.2 陡槽资料：

(由设计确定)。 陡槽长（L）：36.8m 陡槽宽（B）：3m 陡槽底坡（i）：0.166 陡槽糙率（n）：0.014陡槽边坡（m）：02 水面线的定性分析2.1 正常水深（h0）的计算：计算公式Q=[((b+mh)h)5/3i0.5]/[n(b+2h(1+m2)0.5)2/3]Qh0bmnii1/2((b+mh)h)5/32h(1+m2)1/22.500.133.0000.0140.16600.4070.20.502.2 求临界水深（hk）的计算：计算公式h1/3k=（αq2/g）QBqq2gαhk2.530.830.699.811.050.42棱柱体水面线计算缓坡常用总5页~第1页

《348988676.xls》2.3 求临界坡降ik计算公式ik=gX2k/αCkBkBkhkmωkXkRknCkik30.4201.263.840.330.01459.330.00342.4 水的流态及水面线定性2.4.1 水流的流态hhk0.13<0.42为急流2.4.2 水面线的类型iik0.1660>0.0034为陡坡,水面线为aⅡ型雍水曲线。3 计算水面线3.1 计算方法分段求和法

3.2 基本公式((h2i+v/2g)-(hi+1+v2i+1/2g))/⊿L=i-J

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全长水位差（⊿h）

计算式hkhc⊿h⊿h=hk-hc0.420.130.29棱柱体水面线计算缓坡常用总5页~第2页

《348988676.xls》分段计算，定各断面计算水深（h）h1h2h3h4h5h6h7h8h9h100.422.521.513.4 计算两断面的比能差（⊿Es1-2）：

1～1断面：

由已知的:h1

分别求出:

ω1=(b+mh1)h1V1=Q/ω1V21/2gE2s1=h1+V1/2g

同理，可求得h2、ω2、V2、Es2 ……直到所列断面。两断面的比能差（⊿Es1-2）：⊿Es1-2=Es1-Es2

3.5 计算平均水力坡度（J1-2）：

断面的水力要素：

X1=b+2h1(1+m)0.5R1=ω1/X1C1/61=R1/n

同理，可求得X2、R2、C2、 ……直到所列断面。

V均=（V1+V2）/2；R均=（R1+R2）/2；C均=（C1+C2）/2

平均水力坡度（J1-2）：

（J21-2）=V均/C2均R均3.6 计算两断面间的距离（L1）：

L1=⊿Es1-2/(i-J1-2)

3.7 按上述各式列表计算:

表式及计算见《棱柱体水面线计算表》

棱柱体水面线计算缓坡常用总5页~第3页

《348988676.xls》分段求和法棱柱体水面线计算表

断面hωVv2/2g(m)Es⊿EsXRCJ棱柱体水面线计算缓坡常用i-J⊿LΣ⊿L1～12～23～34～45～50.422.502.001.501.001.267.506.004.503.001.980.330.420.560.830.200.010.010.020.040.621.882.510.502.010.491.520.481.043.848.007.006.005.000.330.940.860.750.6059.330.0005010.16549970.663.19E-050.16596869.626.2E-050.16593868.080.0001665.600.165842.8920.252.9717.352.9914.3811.3911.393.8 计算成果：

陡槽末端水深（hc）=陡槽末端流速（V）=1.000.83mm/s<

[V]10

不须考虑掺气对水深的影响。

4 计算掺气后的水深（ha）：

计算公式：

5 计算边墙高度（H）：

计算公式：

H=ha+⊿

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ha=h(1+αV/100)α—系数，α=1.0～1.3

《348988676.xls》ha—掺气后水深，

⊿—安全超高，一般为0.5～1.5米。

陡槽掺气后水深及边墙高度

断面1～12～23～34～45～5陡槽距离(L)011.3914.3817.3520.25计算水深(h)0.422.502.001.501.00流速(v)1.980.330.420.560.830.010.01棱柱体水面线计算缓坡常用掺气增加水深(hv)掺气后水深（ha）0.422.502.001.511.01边墙高（H）0.923.002.502.011.51总5页~第5页