水工模型实验设计计算说明书

一、设计依据

工程枢纽总体布置图、工程枢纽上下游一定范围的地形图、各类建筑物的详细体型图、地质资料、水文资料(调洪计算前后的所有水文资料)。

具体参数如下：

1.地形图：2-B

2.坝型：2重力坝

3.模型长度比尺匚=60

4.原型最大泄流流量Q max=16000m3s

5.坝顶高程Z i =630m

6.下游最高水位Z2 =475m

7.下游河道底板高程Z3=450m

附表：模型各参数的相应确定标准

*下游河道长度选取：7(5)括号外为重力坝轴线开始的河道下游长度，括号内为拱坝轴线开始的下游河道长度；模型中下游河床的底高

程比量水堰边墙顶要高0.1m,上游进水池边墙顶比上游水库边墙顶高

0.1m。

标注尺寸线(模型长度、宽度尺寸与原型尺寸均需标注，括号外为原型，括号内为模型，如500(5.0))；

编写设计说明(包含模型长、宽、高程推算过程及量水堰的计算)。

二、设计准则

水工常压模型一般都采用重力相似准则，按正态几何比尺进行设计。当长度比尺L r确定后，相应的其它比尺分别为：

三、模型糙率确定

1、上游水库

上游水库糙率按天然河床计算，取n p=0.023

2、下游河道n m

n r

0.023

1.976 二

0.012

时间比尺：

T r

甘=60?=7.746

流速比尺：

V r

=L r2=60?=8.746

流量比尺：

：

55/2-

=Lr? =60

糙率比尺：

n r

11/6=

:L,=60 1.976

下游河道糙率按天然河床计算，取n p =0.023

四、模型高程计算

1. 量水堰尺寸计算

根据重力相似准则

因为Qm>560由下表模型参数确定标准可知，量水堰宽度B=2.3m

因为Q m >20~30L/s ，所以选用矩形量水堰作为流量测量仪器，根据堰流公式确定量水堰的高度。

矩形堰流计算公式：

「

H 〕

Q= 1.782+ 0.24—IBH ；

I P 丿

参数：P —堰高；H —堰上水头；B —堰宽；H o —修正后水头（H o

二H+0.0011）。

一般取矩形堰堰板高程等于最大堰上水头的 2倍，即P=2H 。将 Q=0.5738m3s , B=2.3m ，P=2H ，H 。二H+0.0011 代入上公式,

n m

匹

0.023 n r 1.976

0.012

Q r

0.5738m 3

/s 二

573.8L/S

27885.48