溢洪道课程实训成果.doc

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职业教育水利水电建筑工程专业

《水力分析与计算》

溢洪道水面线实训成果

《水力分析与计算》项目组

2015年3月

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段村水利枢纽

溢洪道水面线计算实训

班级：水工1001班

指导老师：王勤香

姓名：孟素玉

2011.12.25

前言

本项目实训计算书是按照学院“水力学”课程段村水利枢纽水力实训具体要求，同时还汇入设计者个人独特见解和设计方案。

本项目实训说明书编写过程中力求清晰、条例明朗，层层递进、联系实际、结合理论，不苛求水力学本身的完整性。在设计内容上力求符合实际，突出设计意图，体现课程设计的特色理念。

为积极响应我院示范性建设，培养在校大学生的实际动手能力，体现我院工学结合，提高学者综合素质，本项目实训说明书还使用了Excel等辅助计算工具完成的复杂繁琐的水力试算。

通过项目实训说明书的设计，编者提高了水力分析与计算能力，工具图使用能力，识图绘图能力，也学到了许多课外知识，使自己对所学水力学有了更清晰的认识。

由于设计者本人能力有限，设计过程中难免存在不足之处，恳请老师批评指正。

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、基本资料 -1-

二、项目实训主要任务 -1-

1.渐变段水面线分析与计算 -1-

2.第一陡坡段水面线分析与计算 -4-

3.第二陡坡段水面线分析与计算 -7-

4.定量绘制溢洪道水面线 -9-

三、项目实训体会 -9-

参考文献 -10-

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版权所有，仿冒及翻印必究

一、基本资料

段村水利枢纽工程位于颍河上游登封县境内。控制流域面积94.1平方公里。根据水能计算，该枢纽死水位348米；最高兴利水位360.52米，相应库容1423.07万立方米。设计洪水位按50年一遇，为363.62米，相应库容1998.36万立方米，溢洪道泄洪量540立方米每秒；泄洪洞泄流量540立方米每秒；校核洪水位按500年一遇，为364.81米，相应库容2299.68万立方米，泄洪洞流量800立方米每秒，泄洪洞泄流量110立方米每秒。根据地形、地质条件河水里条件初步拟定。

溢洪道有6段组成，如附图1所示。

（1）引渠段。长120m，底坡i=0，边坡1：1.5，混凝土衬砌。

（2）控制段。采用平底坎宽顶堰，过水宽60m，顺水流长度20m。

（3）渐变段断面为矩形，长60m，底坡1：50。

（4）第Ⅰ陡槽段。断面为矩形，底宽40m，长596m，底坡1：200。

（5）第Ⅱ陡槽段。断面形状及尺寸同第Ⅰ陡槽段，长40m，底坡1：8。

（6）挑流消能段。下泄设计洪水时，挑坎下游尾水渠水位350.64m，下游河底高程347.2m。

水力计算任务是计算溢洪道水面曲线（按设计洪水位计算）。

二、项目实训主要任务

溢洪道有6段组成，本实训主要推算渐变过渡段、第一陡坡段、第二陡坡段水面线。

1.渐变段水面线分析与计算

（1）水面线定性分析

渐变过渡段上游接一平坡，水库水流为缓流，进入平坡后水面线要下降，平坡段为b0型降水曲线，水流为缓流，通过分析计算渐变过渡段水流为急流，从缓流到急流要发生水跌，水深从hhk到hhk连续变化，存在h=hk的过水断面，本过水断面发生在边界条件土人变化处，也就是平坡与渐变段衔接过水断面1-1断面处（见图1），即1-1断面水深为临界水深hk。因从平坡段到渐变过渡段发生了水跌，渐变段为降水曲线。

图1

（2）确定推算方向，按流程分段。

因渐变段为急流，水面线从上游分段向下游推算。因为非棱柱体渠道，故按流程分段，渐变段长60m，可分两段计算，每段长度为30m。

（3）分段推算水面线

先计算1-1、2-2流段。

1-1过水断面水力要素计算

有前面分析知1-1过水断面水深h1=hk=，由水深可计算以下水力要素：

过水断面面积

湿周

水力半径

断面平均流速

流速水头

断面比能

谢才系数

②2-2过水断面水力要素计算

用试算法计算2-2过水断面水力要素。因渐变段为降水曲线，设2-2过水断面水深h2h1，设h2=2.0m，则

过水断面面积

湿周

水力半径

断面平均流速

流速水头

断面比能

谢才系数

③计算1-1、2-2流程长度△s1-2

利用公式计算△s1-2。

=（v1+v2）/2=4.823m/s

=（R1+R2）/2=1.916m

=（C1+C2）/2=75.60

==4.8232/（75.602×1.916）=0.00192

1-1断面和2-2断面间流程为：

Δs1-2==0.448/（0.02-0.00192）=24.79m

因△s1-2≠30m（已知分