截流设计计算说明书Word格式文档下载.docx

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由Q0=Ｑ+Ｑd可计算上游水位与相应流量的关系,于是可绘制得到下表：

表2上游水位与相应流量表

上游水位▽Ｈ上（m）

落差Ｚ（m）

设计流量Q（m³

/s）

下泄流量Qd（ｍ³

龙口流量Qg（m³

/ｓ）

４0.85

1.34

4150

700

３450.0０

4１.04

1.53

4

．00　

4１．２8

１．77

４

.０0

41.４5

１.９４

.00

41.７5

2.２4

．00

2．５4

．０0　

４2.3５

2．84

3420

7３0．00

4２.74

3.23

４150

3930

220.00

根据上表可绘制上游水位和下泄流量与龙口流量关系曲线：

图1上游水位与下泄流量关系曲线

图2上游水位与龙口流量关系曲线

2．2.　计算Ｑg~f（Ｂ,Z）

水流通过束窄河床,其进口由于竖向收缩（有坎）或横向收缩（无坎）而形成宽顶堰流时，视其出流是否淹没,分别按下式计算其泄流能力Q。

龙口泄水能力按宽顶堰公式计算：

式中

––龙口平均过水宽度；

　　Ｈ０––龙口上游水头；

　m––流量系数,按下式计算：

　Z/H0＜０.3,淹没流，　

　Z／H０≥０.３,非淹没流，m　=0.3８5,

Z––上下游落差;

　Z０––合龙后闭气前最终上下游落差，为1４m。

其中，对于梯形断面，龙口上游水头

龙口平均过水宽度

;

对于三角形断面，龙口上游水头

。

（各参数的取值参照设计任务书）

Z为上下游水位差,B为龙口宽度。

当龙口宽度B>

2×

1×

（44－30）＝28ｍ时，龙口断面为梯形断面，当B＜28m时，龙口断面为三角形断面。

假设戗堤顶部宽度Ｂ为不同值时，龙口流量与水位落差Z的函数关系,利用exｃｅl计算结果如下表:

表3　龙口流量、龙口宽度及上游水位表

Qｇ　　　　Ｂ

▽H

220　

1９0

1５０

1２0　

1０0

８0

7０

6０

50

40　

2８

15　

６

39.61

2６８６　

2286　

1753

1354　

1087

8２1

６8７

554

42１　

２88　

12８

41

０

39.81

４656　

3964

3041　

2３49

１８８8

14２6

1195

965

734

5０３

226

76　

0

4０.0１

6０１7

5124

39３2　

3０３8

２44３

18４7

1549

1251

953

656　

２98

105

4０．2１　

712７

6069

４660　

3６0２

2897

2192　

1840

1488

1135

783

360

131

4０.４１　

808９　

６89０

5２9１　

4０93

３29３

2494

2094

1695

1295

896

41６　

15６

4０.６1

8951　

7626　

58５９

4533

3650

２76６　

2324

１883　

１441　

９９9

４6９

１82

40.8１

9741　

8300

6379

4938

３９77

3017　

253６

2056　

1576　

１０96

5１9

207　

0　

41.01

10474

8９26

6８６2

531４

４283

３251

2735　

2２19

17０3　

11８7

568

23３

1　

4１.２1

1１１６1

9513

7３16　

５669

４57０

3472　

2922　

2373

182４

１2７５

６16

２59

１２

4１.41

1１811

10０69　

7746

6004　

48４3

３682

3１01

２５2１

194０　

1359

663　

285　

24

41．６1

１242９

1０５9８

8１５６

632５　

51０4　

3８83

３2７3

2662

2052　

1441

709

312

37

4１.8１　

13０２0

１1１04

8548　

６63２

５354　

4076

343８　

279９　

２16０　

1521

754

3３9　

5２

42．01　

1358８　

11590

89２6

6927

5595

4263

3597

2931

2２6５

１599

８00

3６7

６７　

４2.２1

14135

１20５8

9290　

7213

５８２９

４4４4

375２　

30６0

23６8

1676

845

3９5

84　

４２.41　

14６63

12511

9６4２

7490

60５5

4６2０　

3903

3186　

2４68

１７51　

890

424

101

42．61

151７5

1295０

９９84

7759

6275　

4７９2

４050

33０9

２567

１8２５

935　

453

11９

42.81

156７2

133７7　

10316

8020

649０

4959

4１9４

3429

２6６4

1８９9

980　

483

139

2．3.　根据列表的结果绘制各曲线图如下:

图3龙口流量、龙口宽度及上游水位关系曲线

２.4.由连续方程可得龙口流速计算公式为：

淹没流时:

——龙口底板以上的下游水深

非淹没流时：

，

——龙口断面的临界水深

即淹没出流时:

　　　　　对于梯形断面：

　　对三角形断面：

。

　非淹没出流时:

对于梯形断面：

对三角形断面:

将以上交点所对的Qg值和Ｚ值从上图中读取列表计算，龙口平均流速V的计算如下表。

表4图解法计算成果表

龙口宽度

上游水位

落差

龙口流量

上游水头

流态

平均宽度

龙口流速

抛石粒径d

２２0

39.7

0.1９

４1０0

9.7

梯形淹没流

201．7

2.１4

０．１0

19０

3９.8

0.29

4000

9.8

171．8

2.４5

0.13

150

40

0.4９

38００

1０

1３２

3.０3

0．２0

12０

40.28

0.７７

37０0

1０.28

1０2.28

3.80

０.３２　

１00

４0.6５

1.14

360０

10．６５

82.６5

4．58

0.４6　

８0

４1

1．49

3300

１1

63

5.51　

０.６7　

70

41.１５

１．64

2７00

1１.15

53.15

5.３４

０.63

60

4１．３5

1.８４

2400

11.3５

43.3５

5.8２

０．7５

50

４1.7

2.１9

2200

１1.7

33.７

６.86

1.04

４0

41.95

2．44

1600

１1.95

2３．９５

7．02　

1．０9

28

42.28

2.77

80０

12.２8

三角形淹没流

1２．2８

7.６0　

１.4０

15

42.６

3.09

40０

6.1

三角形非淹没流

6．1

5.3０　

0.80

6

4２．８

3.29

13８

1.8

3.40

０．40

2.5.根据以上数据绘制V—B及Qg—Ｂ曲线如下:

图4龙口流速与龙口宽度关系曲线

图5龙口流量与龙口宽度关系曲线

2.6．　确定抛投块体粒径d

根据下式确定块体粒径：

式中V——石块的极限抗冲流速;

　ｄ——石块化引为球形时的粒径;

　　k——综合稳定系数，取1．２。