段村溢洪道水面线计算实训指导.
溢洪道水面线水力计算
溢洪道水面线水力计算溢洪道水面线水力计算是指在溢洪道工程设计中，对溢洪道水面的高程进行计算和确定的过程。
溢洪道水面线水力计算是设计溢洪道工程的基础任务之一，主要用于确定溢洪道的有效堤顶高度，以及判断溢洪流量和洪水对下游防洪安全的影响。
在进行溢洪道水面线的水力计算时，需要考虑以下几个方面的因素：1.水位变化规律：根据设计要求和地区实际情况，确定溢洪道水位变化规律，包括出口水位、最高水位和最低水位等。
这些水位变化规律是溢洪道水面线水力计算的基础，也是设计溢洪道参数的依据。
2.流量计算：通过水动力原理和流量公式，计算溢洪道的设计洪水流量。
洪水流量的计算需要考虑下游水位、流域面积、产流特征等因素。
常用的流量计算方法有三角洪水法、单峰洪水法和双峰洪水法等。
3.溢洪道断面选择：根据溢洪道的设计洪水流量和设计水位，在保持流量稳定的情况下选择合适的溢洪道断面，以满足设计要求。
根据溢洪道断面，可以计算出溢洪道的有效堤顶高度和水面线的高程。
4.水力计算：通过溢洪道的水力计算，确定溢洪道水面线的高程。
水力计算的主要内容包括流速计算、水深计算和堤顶高度计算。
其中，流速计算可以采用曼宁公式、剪应力公式等；水深计算一般根据不同的水位和槽坡来确定；堤顶高度计算需要考虑洪水流量、流速和水深等因素。
5.水面线确定：根据水力计算的结果，确定溢洪道水面线的高程。
水面线的高程应满足下游防洪安全的要求，并考虑水力平衡和溢洪道结构的要求。
水面线的确定一般采用一维水流模型计算，根据不同的水位和流量，得出水面线的高程曲线。
在进行溢洪道水面线水力计算时，需要使用一些计算软件和工具，如水力计算软件、一维水流模型等。
这些工具可以提供准确的计算结果，帮助工程师进行溢洪道水面线的设计和确定。
同时，还需要结合实际工程情况，考虑工程经济性、可行性和社会效益等因素，进行溢洪道水面线水力计算的优化设计。
溢洪道水力设计计算
一、泄槽水面线应根据能量方程，用分段求和法计算△l1-2=((h2cosθ+a2*v22/(2g))-(h1cosθ+a1*v12/(2g)))/(I-J)J=n2*v2/R4/3b Q13.732.15h2h1v2v1a2a1g0.430.845.4574782.793709 1.05 1.059.81R=0.576423v= 4.125593J=△l1-2= 3.696956式中：△l1-2--分段长度，m；0.838456h1、h2--分段始、末断面水深，m；v1、v2--分段始、末断面平均流速，m/s；a1、a2--流速分布不均匀系数，取1.05；θ--泄槽底坡角度，I---泄槽底坡，I=tgθ；J---分段内平均摩阻坡降；n---泄槽槽身糙率系数，v---分段平均流速R---分段平均水力半径。
1、泄槽上游接宽顶堰、缓坡明渠或过渡断时，h1=hk；2、泄槽上游接实用堰、陡坡明渠时，起始计算断面分别定在堰下收缩断面或泄槽首端以下3hk处，则：h1=q/(φ√2g(Ho-hkcosθ))q g Hoθφhk h1#DIV/0!式中：q---起始计算断面单宽流量，m3/(s*m)；Ho---起始计算断面渠底以上总水头，m；φ---起始计算断面流速系数，取0.95；θ---泄槽底坡坡角；二、泄槽断水流掺气水深的计算hb=(1+ζ*v/100)*hζv h hb式中：h、hb---泄槽计算断面的水深的掺气后水深；v---不掺气情况下泄槽计算断面流速；ζ---修正系数，取1~1.4m/s，流速大者取大值。
三、泄槽收缩段的计算1、波峰后的水深、流速。
h2=h1(√1+8Fr12sin2β-1)/2h1βv g Fr1h2#DIV/0!#DIV/0!v2=v1cosβ1/cos(β1-θ)v1β1θv2式中：β---冲击波波角θ---边墙偏转角Fr1---起始断面弗劳德数h1、h2---起始断面与波峰下游断面水深，m；v1、v2---起始断面与波峰下游断面流速，m/s；2、泄槽边墙收缩（扩散）角θ按经验公式：tgθ= √gh/(kv)g h k v tgθ9.813#DIV/0!式中：h---收（扩）断面首、末断面的平均水深v---收（扩）断面首、末断面的平均流速k---经验系数，可取k=3.03、弯道段最大横向水面差的计算Δh=Kv2b/(gr0)K v b r0gΔh#DIV/0!式中：Δh---弯道外侧水面与中心线水面的高差，m；b---弯道宽度，m；r0---弯道中心线曲率半径，m；K---超高系数，查P53《溢洪道设计规范》0.2442220.8656890.439754θI n R1R20.2442220.2491960.0330.7482444730.4046020.038638Q b v h224.615 5.350.9224.615 6.5626666670.7524.6157.5723076920.6524.6158.3423728810.5924.6159.1148148150.5424.6159.8440.524.61510.472340430.47。
溢洪道实习报告
一、实习背景随着我国水利事业的发展，防洪减灾工程的建设日益重要。
溢洪道作为水利枢纽工程的重要组成部分，其设计和施工质量直接关系到工程的安全和防洪效果。
为了深入了解溢洪道的设计与施工过程，提高自身专业素养，我于2023年在某水利枢纽工程进行了为期一个月的溢洪道实习。
二、实习单位及实习内容实习单位：某水利枢纽工程管理局实习内容：1. 溢洪道设计资料的查阅与学习；2. 溢洪道施工过程中的现场观摩；3. 参与溢洪道施工质量检测与验收；4. 溢洪道施工过程中的技术交流与讨论。
三、实习过程1. 溢洪道设计资料查阅与学习在实习初期，我认真查阅了溢洪道设计资料，包括设计说明书、施工图纸、地质勘察报告等。
通过学习，我对溢洪道的结构形式、设计参数、施工工艺有了初步的认识。
2. 溢洪道施工过程中的现场观摩在实习过程中，我有幸参观了溢洪道的施工现场。
在现场，我了解了溢洪道施工的各个阶段，包括基础开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等。
同时，我还学习了施工过程中的质量控制要点，如混凝土强度检测、钢筋间距检查等。
3. 参与溢洪道施工质量检测与验收在实习期间，我参与了溢洪道施工质量检测与验收工作。
通过实际操作，我掌握了检测仪器的使用方法，了解了施工质量检测的标准和流程。
在验收过程中，我学习了如何判断施工质量是否达到设计要求。
4. 溢洪道施工过程中的技术交流与讨论在实习过程中，我与工程技术人员进行了多次技术交流与讨论。
通过交流，我了解了溢洪道施工过程中遇到的问题及解决方法，提高了自己的实际操作能力。
四、实习收获1. 提高了专业素养通过实习，我对溢洪道的设计与施工有了更深入的了解，提高了自己的专业素养。
2. 增强了实践能力实习过程中，我参与了实际工程项目的施工，增强了自身的实践能力。
3. 培养了团队合作精神在实习过程中，我与工程技术人员共同完成了各项工作，培养了团队合作精神。
4. 了解了工程管理的重要性通过实习，我认识到工程管理在工程项目建设中的重要性，为今后从事相关工作奠定了基础。
台阶式溢洪道非掺气水流水面线的计算
作者 简介 ：张志 昌（９ ４ ） 男 ， １ ５ 一 ， 陕西西安人 ， 教授级高级工程师 ， 主要从事水工 水力学研究
Ｅ— ａｌ ｈａ ｇ ｈｉｈａ ｇ ５４＠ １ ３． ｏ ｍ ｉ ：ｚ ｎ ｚ ｃ ｎ １ ９ ｃ ｍ ６
第 １ 期
张志 昌 ， ：台阶式溢洪道非掺气水流水 面线 的计算 等
３ １
台阶式 溢洪 道 由于底 部 的特殊 构造 ， 台 阶 的虚 拟底 板 以上 形成 滑行水 流 ， 在 在虚 拟底 板 以下 的台 阶 内形 成水 流 旋滚 ， 流流 态十 分复 杂． 流 在流 动过 程 中不仅 有 沿程 水 头 损失 ， 且 台 阶 内 的水 流旋 滚 造 成 了 台 水 水 而
第 １ 期 ２１ ０ ２年 ２月
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ＡＮＤ ＥＮＧ
台 阶式 溢 洪 道 非 掺 气 水 流 水 面线 的计 算
张 志 昌 ，徐
（
捅 要 ：台阶式溢洪道水 面线是确 定边墙高度 的重要参数 ， 目前 尚无 系统的研究成果． 根据明渠非 均匀渐 变流理 论， 分析了 台阶段水 面线 的计 算方法 ； 型试 验表 明 ， 非均匀 渐变 流理论 计算 台阶式 溢洪道 非掺 气水 流水 面 模 用 线时 ， 必须考虑局部水头损 失的影响． 经对 比分析 ， 台阶上的局部 阻力 系数 ＝ ． ０ ５时计 算水深 和实 测水深 吻合 良好． 溢流反弧段水 面线可 以用 动量方程给 出的公 式计算 ． 同时 ， 于坡 度为 ３ 。５ ． 。 ６ 。 ＷＥ 对 ０ ，１ ３ 和 ０ 的 Ｓ曲线 段 ， 也通过模 型试验给出 了水 面线 的计 算式． 比分析认 为 ， 文给出 的台阶式溢 洪道非 掺气水 流全程水 面线 的计 对 本
段村溢洪道渐变段水面线计算实训指导
溢洪道渐变段水面线分析与计算 实训
主 讲 人： 王勤香 黄河水利职业技术学院
2014.09
段村水利枢纽溢洪道水面线项目实训
1 熟悉资料
2 布置任务
3 讲解任务
水力分析与计算
4 上机实训 5 提交成果
一、基本资料
段村水利枢纽工程位于颖河上游登封县境内，控制流域面
积94.1km2。，该枢纽最高兴利水位360.52m，相应库容
水力分析与计算
四、上机实训
按设计洪水位分别进行以下计算： 分析计算溢洪道渐变段水面线 定量绘制溢洪道渐变段水面线
Z(m)： ①363.62 ②363.68③363.72④363.78 Q(m3/s)：①540 ②541 ③542 ④544 Z(m)： ⑤363.58⑥363.52⑦363.48 ⑧363.42 Q(m3/s) ⑤ 539 ⑥ 538 ⑦537 ⑧536
水力分析与计算
五、提交成果
（1）计算任务书一份（包括溢洪道三段完整计算过程， Excel表格、Word文档），要求计算步骤、结果正确、条 理清晰、表格规范美观。 （2）定量绘制溢洪道渐变段水面线
水力分析与计算
主持单位: 广东水利电力职业技术学院 黄河水利职业技术学院
参建单位: 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学院
1423.07×104m3。设计洪水位按50年一遇为363.62m，溢
洪道泄洪量540m3/s，校核洪水位按500年一遇，为
364.81m，溢洪道泄洪量800 m3/s。
（1）渐变段 断
面为矩形，长60m，
底宽由60m渐缩到
40 m 。
溢洪道水面线计算
0.00
3.8 计算成果：
陡槽末端水深（hc）= 2.80 m
陡槽末端流速（V）= 5.13 m/s
<
4、 计算掺气后的水深（ha）： 计算公式： α—
ha=h(1+αV/100) 系数，α=1.0～1.3
[V]
不须考虑掺气对水深的影响
10
。
总5页~第4页
《139495954.xls》
棱柱体水面线计算1比8 (2)
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）
棱柱体水面线计算1比8 (2)
总5页~第2页
《139495954.xls》
计算式
hk
⊿h=hk-hc
2.80
分段计算，定各断面计算水深（h）
hc
⊿h
0.90 1.90
h1
h2
1～1
2.80
9.26
5.12
1.34 4.14
8.91 1.04 62.90
0.00
0.006389 0.118611 0.00
2～2
2.80
9.24
5.13
1.34 4.14
8.90 1.04 62.89
0.00
0.00
0.006403 0.118597 0.00
3～3
2.80
9.24
5.13
1.34 4.14
5、 计算边墙高度（H）： 计算公式： ha— ⊿—
断面 1～1 2～2 3～3 4～4 5～5
陡槽距离(L) 0
0.00 0.00 0.00 0.00
H=ha+⊿
溢洪道水力计算(刚刚来过)
水深
流速
h
v
1.95287844 4.27147255
1.72941966 4.82339067
1.50596089 5.53909915
1.28250211 6.50421283
1.05904333 7.87660564
0.83558455 9.98303122
修正系数 ζ
1 1.1
掺气后水深 hq
1.04773326 4.99995434
0.85847701 4.99974549
0.75538783 4.99982403
0.68861078 5.00000288
0.64150427 5.00016856
0.60652796 5.0000632
0.57966032 5.00041114
0.55851644 5.00021162
1.95287844 1.72941966 1.50596089 1.28250211
1.14246 0.92734289
边墙加高 △h 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
段面积A 水力半径R 计算流量Q 正常水深h0 2.73450856 0.39564601 50.0503807 0.45575143
出口断面 0.83558455 5.01350731 9.98303122 5.33353506 6.07627707
泄槽段水位差：
计算式
hk
h0
△h
不均匀系数 α
△h=hk-h0 1.95287844 0.83558455 1.11729389 1.05
分段并确定各段计算水深：
h1
h2
h3
h4
h5
溢洪道底流消能及水面线计算
△Z d（池深） 0.382429 0.9802912
ibQ
-0.001 -0.001
8
18
-0.001 -0.001
6
18
-0.001 -0.001
4
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
6
0.1606 0.00 0.32 0.00
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
7
0.1600 0.00 0.32 0.00
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
8
0.1597 0.00 0.32 0.00
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
1
19.247
v2
J C2R
J
iJ
v2 2g
Es
ΔEs
Δs ∑Δs m n
2.85E-04 -1.28E-03 1.29E-03 -2.29E-03 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
b
Q
q
hc
2g
E0
φ
E0-hc
32
134.1 4.19063 0.219 19.6
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Excel计算表
2. 溢洪道第一陡坡段水面线分析计算
计算h0、hk并与h进比较，
（1）分析水面线类型
b2型降水曲线。
（2）确定推算方向，按水深分段。
（3）分段推算水面线
Q AC Ri Q2 Ak 3
g
Bk
急流，从上 游向下游分 段推算。
水力分析与计算
3-3过水断面水深已知，设4-
水力分析与计算
溢洪道水面线分析与计算实训
主 讲 人： 王勤香 黄河水利职业技术学院
2014.09
段村水利枢纽溢洪道水面线项目实训
1 熟悉资料
2 布置任务
3 讲解任务
水力分析与计算
4 上机实训 5 提交成果
一、基本资料
段村水利枢纽工程位于颖河上游登封县境内，控制流域面
积94.1km2。，该枢纽最高兴利水位360.52m，相应库容
段。断面形状及尺
寸同第Ⅰ陡槽段，
水力分析与计算
底坡1：8，长40m。
二、布置任务（设计内容）
按设计洪水位分别进行以下计算： 分析计算溢洪道渐变段水面线 分析计算溢洪道第一陡坡段水面线 分析计算溢洪道第二陡坡段水面线 定量绘制溢洪道水面线
水力分析与计算
三、讲解任务
1. 溢洪道渐变段水面线分析计算
Excel计算表
四、上机实训
按设计洪水位分别进行以下计算：
分析计算溢洪道渐变段水面线 分析计算溢洪道第一陡坡段水面线 分析计算溢洪道第二陡坡段水面线 定量绘制溢洪道水面线
Z(m)： ①363.62 ②363.68③363.72④363.78 Q(m3/s)：①540 ②541 ③542 ④544 Z(m)： ⑤363.58⑥363.52⑦363.48 ⑧363.42 Q(m3/s) ⑤ 539 ⑥ 538 ⑦537 ⑧536
（1）水面线定性分析
渐变段为降水曲线
（2）确定推算方向，按流程分段。 （3）分段推算水面线
急流，从上 游向下游分
段推算。
水力分析与计算
1-1过水断面水深h1=hk，设22过水断面水深h2<h1 ，计算 流程长度△s1-2 ，当△s1-2不 等于已知分段长度，重设h2至 到计算出的△s1-2等于已知分
参建单位: 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学院
水力分析与计算
五、提交成果
（1）计算任务书一份（包括溢洪道三段完整计算过程， Excel表格、Word文档），要求计算步骤、结果正确、条 理清晰、表格规范美观。 （2）定量绘制溢洪道水面线 （3）本项目学习体会及建议
水力分析与计算
excel计算表
主持单位: 广东水利电力职业技术学院 黄河水利职业技术学院
4过水断面水深h4<h3 ，计算 流程长度△s，边计算边求和
，至到所有流段之和等于渠道 长度596m为止 。
Excel计算表
2. 溢洪道第二陡坡段水面线分析计算 （1）分析水面线类型 （2）确定推算方向，按水深分段 （3）分段推算水面线
计算h0、hk并与h进比较， b2型降水曲线。
水力分析与计算
1423.07×104m3。设计洪水位按50年一遇为363.62m，溢
洪道泄洪量540m3/s，校核洪水位按500年一遇，为
364.81m，，溢洪道泄洪量800 m3/s。
（1）渐变段 断
面为矩形，长60m，
底宽由60m渐缩到
40 m 。
（2）第Ⅰ陡槽
段。断面为矩形，
底宽40 m，长596m。
（3）第Ⅱ陡槽