三级跌水计算

跌水水利计算已知：Q=2.83底宽B=2各级跌水渠底落差S1=S2=...Sn=2下游水深计算：下游河道宽(m)B=0.6河道坡降i=0.005河道糙率 n=0.017①假设h=0.91②由宽浅式公式：m=0ω=(b+mh)h=0.55X=b+2h(1+m2)0.5=2.42R=ω/χ=0.23C=1/n*R^0.1667=45.89Q=ωC(Ri)^0.5=0.84（一）第一级跌水计算单宽流量临界水深q=hk=Q/B=1.42(q2/g)1/3=0.59m3/s mm故跌水进水水头为：可推出可推出BH5/3(I)^Q=0.5/n(nQ/B(I)^H2=0.5)3/5H2=1.08m跌水计算 跌水进口为无坎宽顶堰，流量系数m=0.365H0=(q/m 2g )0.667=0.91从第一级跌水消能池底算起的上游总水头为：E0=S1+Ho=2.91则E0/hk=4.95对第一级跌水，取流速系数φ=0.9。 则相应的收缩水深及共轭水深为 由共轭水深求解图查得ξc1=0.36ξ\"c1=2.17hc1=ξc1ξhk=0.21h\"c1=c1\"hk=1.28今在第一级跌水平台上设置消能坎式消能池，以保证平台上产生淹没水跃。所需消能坎高为：1.05h\"c1-c1=H1消能坎的流速系数为m1=0.42H01=(q/4.43m1)0.667=0.83H01-H1=q2/2g(1.05h\"c)2=0.781.05h\"c1-c1=H1=0.57坎为宽顶堰L01=4m((p2+0.25H0)H0)0.5=Lj1=10.8hc1(Fr1-1)0.93=第一级跌水下游消能池长度Lk1=L01+0.8Lj1=（二）第二级跌水计算从第二级跌水消能池底算起的上游总水头为：E0=S2+C1+H01=3.40则E0/hk=5.77对第二级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。 由共轭水深求解图查得ξc2=0.35ξ\"c2= 则相应的收缩水深及共轭水深为2.201.987.608米hc2=ξc2ξhk=0.21h\"c2=c2\"hk=1.30第二级跌水平台上设置消能坎式消能池，以保证平台上产生淹没水跃。所需消能坎高为：1.05h\"c1-c2=H1消能坎的流速系数为m1=0.42H02=(q/4.43m1)0.667=0.83H02-H2=q2/2g(1.05h\"c)2=0.781.05h\"c2-c2=H1=0.58P2=S2+C1=2.57L01=3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5=射程2.157.768米水跃长Lj1=10.8hc1(Fr1-1)0.93=第一级跌水下游消能池长度Lk1=L01+0.8Lj1=（三）第三级跌水计算从第三级跌水消能池底算起的上游总水头为：E0=S3+C2+H02=3.42则E0/hk=5.80对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。 由共轭水深求解图查得ξc2=0.35ξ\"c2= 则相应的收缩水深及共轭水深为2.20hc2=ξc2ξhk=0.21h\"c2=c2\"hk=1.30第三级跌水下游拟作成降低护坦式消能池，先按下式估算所需的消能池深d:1.05h\"c-d=ht=0.45设消力池深为d=1米E'0=Eo+d=4.42则E0/hk=7.50对第三级跌水上游的消能坎，可视为折线型食用堰取流速系数φ=0.85。 由共轭水深求解图查得ξc2=0.33ξ\"c2= 则相应的收缩水深及共轭水深为hc2=ξc2ξhk=0.19h\"c2=c2\"hk=1.35q2 1ΔZ=2g (φ-消力池出口流速系数'ht)^2φ'=0.95ΔZ=0.091.05h\"c-消力池深为d=(ht+ΔZ)=消能坎的流速系数为m1=0.42由射程L0=1(1.05*hc\")^22.300.432.518.109米3.34m((p2+0.25H01)H01)0.5=水跃长Lj=10.8hc1(Fr1-1)0.93=第一级跌水下游消能池长度Lk1=L01+0.8Lj1=