【導(dǎo)讀】喀河水利樞紐建筑物包括：主壩、副壩、溢洪道、泄洪洞等。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，水利樞紐為大型，主要建筑物按二級設(shè)計。本水利樞紐以解決灌區(qū)春。道進(jìn)行詳盡的設(shè)計。的穩(wěn)定計算；細(xì)部構(gòu)造等。加民族團(tuán)結(jié)，鞏固邊防具有重要意義。

　　

【正文】 38 . 5 9 . 5 02 2 9 . 8vH H mg? ?? ? ? ? ?? smQ /1 9 9 1 . 1 32/3 ????????? 設(shè)? sm / 3? ? 滿足設(shè)計洪水過流能力要求。 校核洪水流量 smQ /2027 3?校 H == 喀河溢洪道設(shè)計 23 ,/ 2 0 2 70 smv ??? 2 200 1 . 0 4 . 8 31 0 . 5 1 1 . 6 92 2 9 . 8vH H mg? ?? ? ? ? ?? smQ /7 1 7 . 9 32/3 ????????? sm /2027 3?? 校 ? 滿足校核洪水過流能力要求。 泄水過程計算 繪制在庫水位分別為設(shè)計和校核情況下，閘門逐級開啟時工況下的 e～ Q關(guān)系曲線。 閘門逐級開啟時，分別取開度 e 為 0、 、 、 ? ， 且?guī)焖槐３植蛔儭? 泄水過程計算公式 當(dāng)閘門開啟時，且 ?He 時，應(yīng)選用曲線形實用堰的閘孔出 流公式 ： 02gHbeQ ?? (4? 2) 式中 ： ? —— 曲線形實用堰堰頂閘孔自由出流的流量系數(shù)，查《水力學(xué) 》上冊表 ； b—— 堰總凈寬 ， m 。 b=40m e —— 閘門開度 ， m 。 g —— 重力加速度 ， 2/sm 。 0H —— 計入行進(jìn)流速的堰上水頭， m 對于本堰 ?dHp 時，取 gvHH 2 200 ??? 。 當(dāng)閘門逐級開啟時，且 ?He 時， 應(yīng)選用曲線形實用堰流公式 : 2302 HgBCmQ m??? 設(shè)計洪水位情況下的流量過程 ? H= 0 .7 5 0 .7 5 8 .5 6 .3 8eH? ? ? ? ?m 時采用孔 口出 流公式 ? 時采用堰流公式 smWQv / 5 0 50 ???? 2 200 1 . 0 4 . 4 38 . 5 9 . 5 02 2 9 . 8vH H mg? ?? ? ? ? ?? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 24 b=40m ， g= 2/sm 進(jìn)行列表計算（見表 41） 表 41 設(shè)計情況下的 Qe e (m) 0 ? Q （ sm/3 ） 0 續(xù)表 41 e (m) ? Q ( sm/3 ) 當(dāng) e〉 時，用堰流公式 0 ? ， B=40m ， g= 2/sm ， m? =， ?? ， m =， C= smQ /1 9 9 1 . 1 32/3 ????????? 圖 48 設(shè)計流量下的 Qe 關(guān)系曲線圖 校核洪水流量下 H= 0200400600800100012001400160018000 1 2 3 4 5 6喀河溢洪道設(shè)計 25 ? e= = 時應(yīng)用孔流公式 . smWQv / 2 0 2 70 ???? 2 200 1 . 0 4 . 8 31 0 . 5 1 1 . 6 92 2 9 . 8vHH g? ?? ? ? ? ??m 進(jìn)行 列表計算 （ 見表 42） 表 42 校核情況下的 Qe 關(guān)系表 e (m) 0 ? Q ( sm/3 ) 0 續(xù)表 42 e (m) ? Q ( sm/3 ) 當(dāng) e〉 時，采 用堰流公式 smQ /2027 3?校 ， 0H ＝ ， B=40m ， g= 2/sm ， m? =， ?? m =， C= smQ /2 7 1 7 . 9 32/3 ????????? 圖 49 校核流量下的 Qe 關(guān)系曲線圖 05001000150020xx25000 2 4 6 8系列 1 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 水面線計算 了解泄槽個斷面的最大水深，以確定泄槽邊墻高度 。 計算工況：取校核情況下洪水流量。 水面線類型判別 （ 1） 由第三章 知正常水深為 ， mhk ? , mhmh k ?? ?? ，屬于陡坡 ， 水流為急流 ， 水面線為 2b 型降水曲線。 （ 2） 水面曲線計算 用分段求和法計算水面曲線 泄槽上游接陡槽，起始斷面定在泄槽首端以下 3???處，起始計算斷面水深?1 ??? ,可按下式計算： h1 = ????√2??(??0。?1(cos??)2 ) () 式中 ： q—— 計算斷面單寬流量 。 smq / 3?? 0H —— 計算斷面渠底以 上總水頭 ， m 。 0H = ???? m ? —— 泄槽底 板與水平面夾角 ； cos? = 38 （ 13i? ） ? —— 初步估算時 可取 。 則： ? ?111 hhh ??????? 表 43 試算法求 1h ?1 右 （ m） ?1 左 （ m） 取 1h = 將泄槽分三段 ， 分段見表 44 喀河溢洪道設(shè)計 27 表 44 各斷面長度 段號 1～ 2 2～ 3 3～ 4 水平距離 (m ) 50 120 公式 ?????。??:1 =(???+1cos??:????+1 ????+122?? )。(???cos ??:????????22?? )??。?? （ 4? 7） 其中 ?? = ??2??2??4 3? 式中 ?????。??:1—— 分段長度， m ???,???:1—— 分段始，末斷面水深， m ????,????:1—— 分段始，末斷面平均流速， m/s ????,????:1—— 流速不均勻系數(shù)，取 m/s θ —— 泄槽底坡的傾角（ 176。） i —— 泄槽底坡， i=tan?? ?? —— 分段內(nèi)平均摩阻坡降 n —— 泄槽槽身糙率系數(shù) ?? —— 分段平均流速， m/s,?? = (??1 + ??2)/2 ?? —— 分段平均水力半徑， m,??=(??1 + ??2)/2 對于 1～ 2 段： mh ? ， ??1 = 35 = ， ????? mAR 9111 ??? ? ，smv / ?? ??1 =1????11 6? = 1 1 6? = 則 ????1 = ?1cos?? + ??1??122?? = √83 +2 = 記： ????2 = ?2cos?? + ??2??222?? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 則 ????1+i???1。2 = ????2 + ?????1。2 對 22 斷面進(jìn)行水深計算，見表 45 表 45 試算法計算 22 斷面水深 2h 2A 2? 2R 2C 2v 42 105 41 40 84 續(xù)表 45 ?? 22 hES R v C RCvJ 22? LJES ??2 36,14 ? ?2 = ， 212 LJEs ?? =? 211 LiE ?? = ? 斷面 22 的水深取 mh ? 對于 2～ 3段： mh ? ， 22 84mA ? ， , m?? ?C mR ? ， smv / ? ， mE S ? ， mLiE S ?????? 用列表法對 3～ 3斷面進(jìn)行試算 ，見表 46 gv222?gv222?喀河溢洪道設(shè)計 29 表 46 試算法計算 33 斷面水深 3h 33 bhA? 33 2hbx ?? 333 xAR? 6133 1RnC ? 33 AQv ? gv223? 38 56 續(xù)表 46 gvhEs 22333 ??? 2 32 RRR ?? 2 23 vvv ?? 611RnC? RCvJ 22? LJEs ??3 81． 27 ? 3h = 時， 323 LJEs ?? =? 322 LiEs ?? = ? 33斷面水深取 對于 3～ 4 段： mh ? ， 23 mA ? ， ?? ， ?C ， mR ? ， ??3 = m/s， ?sE m， mL ?? ??? ?433 LiEs +1/3= 用列表法對 44 斷面進(jìn)行試算，見表 47。 表 47 斷面 44 水深 5h 試算 T 4h 4A 4x 4R 4C 4v gv224? 38 51． 45 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 30 續(xù)表 47 4sE R v C J LJEs ??4 ? 當(dāng) 4h = 時 434 LJEs ?? =? ??? LiE S m ? 44 斷面水深取 由此可得 泄槽 各斷面水深情況見表 48 表 48 各斷面水深 斷面 11 22 33 44 H （ m） 摻氣水深的計算 當(dāng)過水流速 smv /8? 就要考慮摻氣水深。 公式 hvhb )1001( ??? （ 4? 4） 式中： bhh, —— 泄槽計算斷面的水深及 摻氣 后 的水深 ， m 。 v —— 不摻氣情況下泄槽計算斷面的流速 ， sm/ 。 ? —— 修正系數(shù)，一般為 ～ ms/ 。 表 49 各斷面摻氣水深 斷面號 1 2 3 4 斷面距離 (m ) 水深 h (m ) 流速 v sm/ 摻氣水深 bh (m ) 消能計算 喀河溢洪道設(shè)計 31 通過計算驗證尾坎尺寸是否合理。 消能計算工況：分別按設(shè)計 流量和校核流量下計算驗證。 沖坑計算 (1)沖坑最大水墊深度計算公式 4121ZkqT? （ 4? 5） 式中 ： T —— 自下游水面至坑底的最大水墊深度， m 。 k—— 綜合 沖坑系數(shù)，堅硬完整的取 k=～ 本設(shè)計取 。 Z —— 上下游水位差， m 。 q—— 鼻坎末端斷面 單寬流量， ? ?msm ?/3 (2)設(shè)計洪水流量下 Z == ， q= ? msm ?/3 ? mT 4/12/1 ???? (3)校核洪水流量下 Z == ， msmq ??? / 3 ? 4/12/1 ????T m 。 挑距計算 （ 1） 公式 2 2 21 1 1 1 21 si n c os c os si n 2 ( )L v v v g h hg ? ? ? ???? ? ? ??? （ 4? 6） 其中： V = φ√2????0?1 = ?cos?? 式中： ??1—— 挑坎出口斷面的流速， m/s θ—— 水舌出射角， θ = 20176。 h1—— 挑坎坎頂鉛直方向水深， m h—— 坎頂法向平均水深， m 。h=(設(shè)計 ) h=(校核 ) ?2—— 挑坎坎頂與下游水位的高差， m 。?2==(設(shè)計 ) ??0—— 上游水位至挑坎坎頂?shù)母卟睿?m。?2=18651864=1m(校核