跌水水力计算(水工结构版)
跌水计算书
跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。
Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。
灌区建筑物的水力计算与结构计算
灌区建筑物的水力计算与结构计算是确保灌区建筑物运行安全和有效的重要工作。
下面简要介绍一下这两个方面的主要内容：
1. 水力计算：
水力计算主要涉及到水流、水压和水位等参数的计算，以确定灌区建筑物所需的水力条件和设计要求。
主要的水力计算内容包括以下几个方面：
-流量计算：根据实际需求和设计标准，计算出灌区建筑物所需的流量，包括进、出水口的流量计算。
-水头计算：根据建筑物的位置、高度差等参数，计算出灌区建筑物所需要的水头，以满足正常运行和灌溉要求。
-水力损失计算：计算水流通过建筑物时的摩擦阻力、弯头、管道长度等造成的水力损失，以评估系统的能效和水压变化。
-水泵选型和性能计算：根据实际工程需求，选择合适的水泵，并进行性能计算，包括扬程、流量、功率等参数的计算。
2. 结构计算：
结构计算主要是对灌区建筑物的结构安全性进行评估
和设计，确保其能够承受水力荷载和其他外部荷载。
主要的结构计算内容包括以下几个方面：
-荷载计算：根据相关标准和规范，计算出灌区建筑物所需要承受的水力荷载、风荷载、地震荷载等，并进行荷载组合计算。
-结构设计：根据荷载计算结果，选择合适的结构形式（如框架结构、钢结构、混凝土结构等）并进行结构设计，包括梁、柱、墙体等的尺寸和布置。
-基础设计：设计灌区建筑物的基础结构，确保其稳定性和承载能力，包括地基承载力计算、基础形式选择、基础尺寸设计等。
以上是灌区建筑物水力计算与结构计算的一般内容，具体的计算方法和设计要求会根据具体的工程项目和相关标准来确定。
在实际工程中，通常需要由专业工程师进行详细的计算和设计，并遵循相关的国家或地方的规范和标准，以确保设计的安全性和可靠性。
跌水与陡坡
或 Qeb 2gH
对平底 弧形闸门泄流，
在 2 5 9 0,0e/H 0 .6 5 范 围 内 ， 可 用 下 述 经 验 公 式 ：
= （ 0 .9 7 -0 .8 1） -（ 0 .5 6 -0 .8 1） e
1 8 0
1 8 0H
3）平底胸墙孔口泄流计算
Qab 2gH0,a为孔口高度，b为孔口总净宽。
求 T 1 和 T 2：
T1
Q1 3
M 1 H 1 2 2.099
T2
Q2 3
M 2 H 2 2 2.099
6.8
1.521 3.1
0.985
3 1.727
2
3 1.511
2
求 b c 和n c： L 1 5.5m 3 1.79m
5.37m
将T1、T2、H1、H2 代入公式：
扭曲面连接：
在上游渠道边坡系数 m 1 ~ 2 、缺口边坡系数 nc 0.25 ~ 1.00
连接段长度 L1 3H max (H max 为上游渠道最大水深) 的条件下：
M
2.25
- 0.15
b平均 H
，
b平均 bc 0.8n c H
八字墙链接：
在上游渠道边坡系数 m 1 ~ 2、缺口边坡系数 nc 0.4 ~ 0.9
Ki
0 .0 1- i2 0.352.652i
0.953i2, 为陡坡坡度
适用范围i： 2 1~0.005
对于一般工程：取hk（临界水深）作为控制断面水深。
二、落差较小的陡坡水力计算
设计目的：推求陡坡末端的跃前水深，作为考虑衬砌材 料和消能工设计计算的依据。
缺口下泄水流按自由跌落水流计算（ i2 ik ）：
跌坎式底流消能工的消能机理与水力计算
２ ｏ ｓｕｔ ｎａｄＡ ｍ ｎｓａｉ ｕｅｕｏ Ｓｕｈｔ—ｏｔ Ｗａ ｒ ｉ ｒｉ ｉｄｅＲ ｏｔ Ｐｏｅｔ ｅｉｇ １０ ５ ，Ｃ ｉபைடு நூலகம் ．Ｃ ｎｔ ｃｏ ｄ ｉｉｒｔ ｎＢ ｒａ ｆ ｏ ｔ・ Ｎ ｒ ｔ ｖｓ ｏ Ｍ ｄｌ ｒｕ ｒｊｃ，Ｂ ｉｎ ００ ３ ｈ ） ｒ ｉ ｎ ｔ ｏ ｏ ｈ ｅＤ ｅ ｎ ｅ ｊ ｎ
ｎ ｎｔ ｉ ｕ ｏ ｔ ｃ ｃ ｌ ｏ ｆ ｍｕａ ｏ ｔ ｔ ｉｕ ｉ ｄ ｎ ｂ ｉｅ ． ｕｔ ｒ ｒ ｔｅ ｄ ａ ｌ ａ ｕ ａ ｄ ｔｅ ｅ ｘｍ ｍ ｖｌ ｉ ａ ｕａｉ ｒ ｌ ｆ ｅ ｅ ｄｆ ｓ ｎｍｉ ｅｌ ｅｉ ｏ ｔ ｎ ｄ Ｆ ｒ ｅ ｏ ， ｈ ｙ ｒｕｉ ｃ ｃ — ｈ ｈ ｍａ ｅｃ ｙ ｌ ｔｎｏ ｒ ｊ ｈ ｏ ｌ ｄ ｉ ｓ ａ ｈｍ ｅ ｈ ｃｌ
ｌ ｎ ｒ ｄ ｓ ｉ ｔｒａ ｄ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｔ ｏ ｅ ｅｏ ｉ ｎ ａ ｈ ｏｔ ｆ ｗ ｅ ｅ ｇ ｉｓ ａｅ ｎ ｈ ｃ ａ ｉｍ ｏ ｌｗ ｒｔ ｅ ｖ ｌｃ ｔ ｅ ｒｔ ｅ ｂ ｔ ｍ ｌｂ ｏ ｅ ｅ ｅ ｇ ｉ ｉ ａｏ ｙ ｎ ｌ ｚ ｄ ｈ ｒ ｉ ｏ ｙ ｐ ｈ ｙ ｏ ｓ ｆ ｈ ｎ ｒ ｄ ｓ ｐ ｔ ｒａｅ ａ ａｙ ｅ ｅ ｅｎ， ａ ｔ ｙ ｓ
ｂ ｆ ｅ ｂ ｓｎ ｒ ￣ ｕ ｈ ｔｅ ｔ ｓ ｏ ｃ ｒ ｅ ，ｉ ｓ ｏ ａ ｅ ｆｒ ｌ ｓｒ ａ ｏ ａ ｌ ｄ ｉ ｌｙ ａ ｉ ｆ ｒｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ ｈ ａｌ ｇ ａ ｌ ａ ｉ． ｈ ｏ ｓ ｈ ｅ ｔｃ ｎ ｅ ｎ ｄ ｔ ｈ ｗｓｔ ｔ ｏｍｕ ａ ｉ ｅ ｎ ｅ ａ ｔ ａ ｓ ａ ｂ ｓ ｏ ｅ ｉｎ ｏ ｅ ｆ ｉ — ｈ ｔ ｈ ｓ ｂ ｎ ｓ ｈ ｔ ｌ ｎ
水工结构计算力学
1重力坝渐进破坏过程模拟方法⑴超载法超载法主要考虑作用荷载的不确定性，以此研究结构承受超载作用的能力该方法较直观，便于在结构物理模型试验中采用，从而使数值模拟与物理模拟结果相互印证，且积累了较多的工程经验。
但要使结构达到最终整体失稳的极限状态，其相应的超载系数是很大的，而实际上结构的这种荷载状态几乎是不可能出现的，故这种方法求得的超载系数只是结构安全度的一个表征指标超载法认为，作用在坝上的外荷载由于某些特殊原因有可能超过设计荷载，超过的总荷载与设计总荷载之比称为超载系数用逐渐增加超载系数研究坝从局部到整体破坏的渐进破坏过程的方法，称为超载法。
超载法分为超水容重Kγ(三角形超载)和超水位KH(矩形超载)两种方法⑵强度储备系数法主要考虑材料强度的不确定性和可能的弱化效应，以此研究结构在设计上的强度储备程度。
天然岩体由于成因和结构构造运动其不均匀性非常明显，节理、裂隙和断层发育且分布规律复杂，很难准确地把握其工程尺度范围内的物理力学性能，各局部材料参数相差数倍是完全可能的，因此强度储备系数法从这种意义上能较真实地反映结构破坏的实质和可能的失稳模式。
但这种方法目前工程应用经验积累还显不足强度储备系数法用降低强度参数的方法，研究大坝失稳的渐进破坏过程，如令K表示强度储备系数，K为大于1.0的值，f、c为实际的抗剪强度参数，降强度就是用f／K、c／K代替f、c值进行计算，随着K值的逐渐增大，可以求出大坝从局部破坏到全部破坏的破坏全过程，所算得的整体破坏时的K值的大小也能反映大坝安全的程度。
强度储备系数法包括对f、c 值采用等比例降强度和不等比例降强度（等保证率）两种方法2重力坝整体稳定安全度判据1 从有限元平衡方程来看，即在某一定的荷载条件下，结构的变位趋于无穷，所以可以通过有限元计算中迭代出现不收敛或者坝体坝基系统的某些特征点位移发生突变来判别系统是否达到其极限承载力，而此时的强度储备系数或超载系数就可以表征系统的最终整体安全度2 从结构整体安全角度来看，如果坝体坝基系统在一定的荷载条件下其破坏区域渐进发展以致使其形成某种滑动模式，即此时系统已达到其极限承载力因此在非线性有限元计算中，可通过考察坝体坝基系统的塑性屈服区（破坏区域）是否贯通来判别系统是否达到其极限承载力，此时的强度储备系数或超载系数也可以用来表征系统的最终安全度3结构能量法认为，在非线性有限元超载法和强度储备系数法具体计算过程中，如果本次计算能够迭代收敛，说明这一系统能够达到平衡，结构能够产生一内力系与外力保持平衡，系统总势能的一阶变分为零，总势能保持最小。
水工结构的计算分析与优化研究
水工结构的计算分析与优化研究近年来，随着城市化进程的加快和大规模的水利工程建设，水工结构的计算分析与优化研究已受到越来越多的关注。
水工结构是指建造在水上或水下的各种人工建筑物，它们对于水文、水资源和水环境的管理起到了至关重要的作用。
而水工结构计算分析的主要目的，就是为了保证水工结构的安全性能，从而保障水力工程的正常运行和使用效果。
下面，本文将重点探讨水工结构的计算分析及其优化研究。
一、水工结构的计算分析1. 强度分析前置知识：强度学、受力、材料力学等水工结构在其生命周期内，受到了各种不同的内外力作用，为了确保水工结构的安全性能，需要对其受力情况进行详细的分析。
基于力学原理和材料力学理论，可以对水工结构进行强度分析，了解其在受力条件下的受力情况和强度状况。
例如，在水利工程中广泛使用的混凝土结构，会在其施工期、使用期、旧化期和维护期等不同时间段内受到不同程度的荷载作用。
强度分析可以分析混凝土结构在不同荷载的作用下的强度表现，判断结构的承载能力等性能指标。
2. 稳定性分析前置知识：结构力学、稳定学等水工结构的稳定性分析是为了评价结构在不同条件下的抵抗能力，包括整体、局部稳定等方面的考虑。
例如，对于堤防、大坝等结构，必须对其整体稳定性进行水平和垂直方向的分析，以确保在洪水、地震等自然灾害时保持结构的完整性和稳定性。
3. 考虑材料损伤的分析前置知识：损伤力学、材料力学等水工结构在使用和维护过程中，难免会受到不同程度的损伤和破坏，而材料的损伤对于它的力学特性和性能表现有很大影响。
因此，必须进行材料损伤分析，了解结构材料的损伤程度、破坏机理等因素。
常用的材料损伤分析方法包括弹塑性损伤模型、连续损伤模型、耗散滞后模型等。
二、水工结构的优化研究1. 结构设计优化基于前述的水工结构计算分析，可以通过优化结构设计来提升结构的稳定性和耐久性。
结构设计优化需要充分考虑结构、材料、施工、使用等多方面的影响因素，以最大化地优化结构效能指标。
水工常用公式
1水工常用公式1、明渠均匀流计算公式:Q=A v =AC Ri2、 渡槽进口尺寸（明渠均匀流）Q = ； bhj2gZ 。
z£ b h© 3、 倒虹吸计算公式：Q=mA 2gz（m 3/ 秒）4、跌水计算公式:跌水水力计算公式：Q = mB 2gH 3/2, 式中：—侧收缩系数，矩形进口尸0.85〜0.95;,B —进口宽度（米）；m —流量系数5、流量计算公式：Q=Aw式中Q 通过某一断面的流量，m / s ；v ---- 通过该断面的流速，n / hA ――过水断面的面积，m 。
6溢洪道计算1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道3（1）淹没出流：Q= £（7 MB H3二侧向收缩系数X 淹没系数X 流量系数X 溢洪道堰顶泄流长度X 溢洪水深2C=1R y （一般计算公式）nC= -R® （称曼宁公式）n:渡槽进口的水位降（进出口水位差）:渡槽进口侧向收缩系数，一般£ = 0.8〜0.9:渡槽的宽度 （米） :渡槽的过水深度（米）:流速系数 ©二0.8〜0.9542(2)实用堰出流：Q=£ MB HT3=侧向收缩系数X 流量系数X 溢洪道堰顶泄流长度X 溢洪水深 2) 进口装有闸门控制的溢洪道 (1) 开敞式溢洪道。
3Q = &(T MB H3二侧向收缩系数X 淹没系数X 流量系数X 溢洪道堰顶泄流长度X 溢洪水深 2(2) 孔口自由出流计算公式为Q=Mb . H二堰顶闸门自由式孔流的流量系数X 闸孔过水断面面积X 、H 其中：3 =be7、 放水涵管(洞)出流计算 1) 、无压管流Q=u A 2gH o=流量系数X 放水孔口断面面积X . 2gH 02) 、有压管流Q=卩 A 2gHo=流量系数X 放水孔口断面面积X , 2gH 08、 测流堰的流量计算一一薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰，其中90°,即5自由出流： 2 47Q= 1.4H 2或 Q = 1.343H .(2-15) 淹没出流：5Q=( 1.4H 2 ) (T(2-16) 淹没系数：° =* 0.756-(虹-0.13)2+0.145 (2-17)2)梯形薄壁测流堰，其中B 应满足tan 9 =丄，以及b > 3H,即3 33自由出流： Q = 0.42b 2g H 2 = 1.86bH^(2-18) 淹没出流：3Q=( 1.86bH 2) (T (2-19) 淹没系数:。
跌水
2 跌水的布置
跌水构造 上游进口连接段 进口控制段 消力池 下游出口段
2.1 单级跌水
单级跌水是根据渠道通过的地形状况，只作一次 跌落的跌水。单级跌水的落差一般为3～5m
（1）进口连接段
进口连接段是将上游渠道与跌水进口控制段渐变 相接的过渡段。其作用在于平稳均匀地引导上游渠道 水流进入跌水控制堰口，以减少进口水头损失，并给 跌水泄流创造良好条件。常见进口连接段的形式有扭 曲面、八字墙、横隔墙和圆锥式。如下图所示：
（4）下游出口段
为了使消力池中紊动水流
能够较平顺地过渡到下游正
常渠道，在消力池和下游渠 道之间须设置一定长度的连
接段和整流护砌段以调整流
速、平顺流态，减小下游渠 道的冲刷。
出口段形式
200
1 1:
A
B3 400
1:0.25
B
500
B1
B2
C1
B4
C2
200
500
A
单级跌水纵剖面图
B
2.2 多级跌水
（d）复式缺口
（3）消力池
消力池的横断面形式一般为矩形、梯形和复式（上部为 梯形，下部为矩形），见下图。消力池断面选取原则为： 1）复式缺口优先选用复式断面； 2）若不用复式缺口，则以矩形断面消力池为宜；
3）高寒地区，仍以矩形断面消力池为宜。
消力池尺寸由水力计算决定，在一般情况下其底板衬砌 厚度，根据实践经验，可取0.4～0.8m。
1—防渗铺盖；2—进口连接段；3—跌水墙；4—跌水 护底；5—消力池；6—侧墙；7—泄水孔；8—排水管； 9—反滤体；10—出口连接段；11—出口整流段；12— 集水井
3 跌水的消能设施
跌水常用的消能工有消力坎、消力墩（齿）和齿坎综合 消能工。消力坎一般加于池末，为方便施工，多为连续式， 其高度计算见综合消力池。对于无推移质撞击和磨损的渠道 跌水，为提高消能整流效果，亦可采用差动式齿坎。当消力 池深度较小，水跃有越出池外趋势时；或水舌入水宽度较小， 在池中形成折冲水流且引起下游水位的剧烈波动时，可在池 中加设消力墩（齿）以增加效能效果，稳定水跃位置，使出 池水流更加平稳。 消力墩（齿）多为梯形，加设于消力池的前半部分底板 上。其尺寸可如下选取。 墩高：a=(0.95~1.2)h1 墩宽：S=墩间距S0=(0.85~1.0)a 纵向位置：位于设计流量水舌跌落位置以后（0.5～1.5）h1处。 式中：h1为跃前断面水深
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3.200
m
5.016 m 0.909
/T03＝
2/3
/T03值差附录20得：
第 2 页，共 3 页
矩形断面多级跌水水力计算
h01/q2/3=
0.278
h02/q2/3= h02=
0.728 3.320 m
h01= 1.268 m h02>ht,采用降低渠底形成消力池 初步确定消力池深d3: d3= σ h02-Ht= 0.286 采用消力池深度d3＝ 0.500 m 验算第三级消力池的深度： T'03=P3+H02+d3= 5.516 m q
2/3
5.016 m 0.909 m h2/q
2/3
/T02＝
2/3
2/3
/T02值差附录20得： = h2= 0.728 3.320 m
= 0.278 h1= 1.268 m h2>h1,采用降低渠底形成消力池 第二级消力槛上的水头H02: (q/M) 消力槛前的行进流速v01： H02=
2/3
h1/q
m m m
v1/(gh'01)1/2=
20.000 m
根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC2=L1+0.8L2=
采用消力池长度LC2＝
4)、计算第三级跌水（即最后一级跌水）： 最后一级跌水高度P3= 2.000 m T03=P3+H02=
m
0.746 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 2/3 h'01/q = 0.235 h'01= 1.072 m 9.088 3.230 3.584 2.718 2.620 1.143 m m/s m m m/s
/T'02＝
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速V2: (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V2= h'02=((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2=
2/3
（保证水跃淹没的安全系数，一般采用1.05～1.10）
1.102 m 6.747
m
m
0.676 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 2/3 h'01/q = 0.223 h'01= 1.017 m 9.577 3.230 m/s m/s 3.702 m/s m m m
/T'01＝
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速V2: (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: V2= h'02=
2/3
= h1=
0.255 1.163
= h2=
0.775 3.535 m
h2>h1,采用降低渠底形成消力池 第一级消力槛上的水头H01: H01= (q/M)
2/3
=
3.016 2.756
m m/s
消力槛前的行进流速v01：
v01＝
q/h2=
消力槛上水深 H1: （流速系数，一般采用α ＝1.05） α ＝ 1.050 2 H1＝ H01-α v 01/2g = 2.609 m 初步确定消力槛高度C1=d1: σ＝ 1.050 C1= σ h2-H1= 采用消力槛高度C1＝ 1.200 验算第一级消力池的深度： T'01= T01+C1= q
v'02=
q/h'02=
H'2= H02-α v'202/2g = C'2= σ h'02- H'2= C1≈C'1,采用C1＝ 1.10 m 第二级消力池长度计算： Lc2=L1+0.8L2 L1=1.64(H01(P+d+0.24H01)) Fr=
1/2
＝
5.569 2.803 18.355 20.253
2/3
m
0.827 并根据φ ＝ 0.90 查附录20得： 2/3 h'01/q = 0.255 h'02/q2/3= h'01= 1.163 8.374 3.230 3.410 0.380 m h'02= m/s m/s m m
/T'03＝
0.775 3.535
消力池中收缩断面的流速v1: V1= q/h'01= 消力槛顶的流速v2： V2= (M2q)1/3= 壅高水跃的第二共轭水深h'02: h'02=((h'01) +0.205q(V1-V2)) = d3= σ h'02- Ht= 采用消力池深度d3＝ 0.500 第三级消力池长度计算： Lc3=L1+0.8L2 L1=1.64(H02(P+d+0.24H02))1/2＝ Fr=v1/(gh'01) = 根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC3=L1+0.8L2= 采用LC3＝ 18.000 m
矩形断面多级跌水水力计算
矩形断面多级跌水水力计算 （跌水高度大于3m宜采用多级跌水） 跌水Ⅲ 截洪沟设计流量 Q= 水 深 h= 26.300 3.165 0.900 1.620 m m 截洪沟跌水段宽度 b= 每级跌水跌差Pn= 2.700 2.000 m m
1）跌水口计算。采用无底槛矩形跌水口；
6.217 3.032
m m
v1/(gh'01)1/2=
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矩形断面多级跌水水力计算
根据1.7<Fr≤9时， L2=9.5h'01(Fr-1)= LC1=L1+0.8L2=
采用消力池长度LC1＝
19.633 21.923
m m
19.000
m
3)、计算第二级跌水： T02=P2+H01= q 根据φ 、q
((h'01)2+0.205q(V1-V2))1/2= q/h'02= 2.631 2.645 1.242
v'02=
H'1= H01-α v'202/2g = C'1= σ h'02- H'1= C1≈C'1,采用C1＝ 1.20 m 第一级消力池长度计算： Lc1=L1+0.8L2 L1=1.64(H0(P+d+0.24H0))1/2＝ Fr=
1/2 2 1/2
5.114 2.479 16.345 18.189
m m m
级数 1 2 3
跌水尺寸汇总 跌水高度(m) 消力池深度(m) 2 1.2 2 1.1 2 0.5
消力池长度(m) 19 20 18
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=
3.016 2.934 2.555 0.931 m 6.116
m m/s m m
v02＝
消力槛上水深 H2:
q/h2=
H2＝ H02-α v202/2g = 初步确定消力槛高度C2=d2: C2= σ h2-H2= 采用消力槛高度C2＝ 1.100 验算第二级消力池的深度： T'02= T02+C2= q
ε = M=
堰上水头
(侧收缩系数，一般采用0.85～0.95） (无底槛宽顶堰的第二流量系数，一般取1.62）
H0= (Q/ε Mb)2/3=
3.547
m
2)、计算第一级跌水： T01= P1+H0= q＝
2/3
5.547 9.741 0.900 h2/q m
2/3
m m /(s.m)
3
Q/b =
q /T01＝ 0.822 根据跌水高度选择流速系数φ ＝ 2/3 根据φ 、q /T01值差附录20得： h1/q