第八章明渠非均匀流w分析.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2、已知z2，代入公式求B，由曲线对应z1 ； 3、z1作为下一段的z2，代入公式求B，由曲线得对应的新的z1 依法逐段向上推算，可得河道各断面水位。 * * * * * * * 参阅前页和十二条水面曲线那一页 * 参阅前页和十二条水面曲线那一页 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * （4）平坡水面曲线H2和H3 形状分析 平坡水面曲线H2和H3 形状分析 （4）平坡水面曲线H2和H3 形状分析 （5）负坡水面曲线A2和A3 形状分析 4、水面曲线的变化规律Characteristics of the Water Surface Profiles ( 1 ) ①升 ②降③升 （2）遇到N-N线，以N—N线为渐近线 遇到C-C线，与C—C线垂直（C1和C3除外） 无，以水平线为渐近线 （3）3型水面曲线上游总是由具体的边界条件确定 5、绘制水面曲线的步骤 1、绘出C-C线和N-N线 2、确定控制水深 3、分析总趋势，根据规律，绘出水面曲线 4、标注水面曲线名称 6、 控制水深 （1）收缩断面的水深（闸坝下游） ( 2 ) 临界水深（明渠跌坎或底坡突变处） （3）正常水深 ( 4 ) 水库水面 7、绘制水面曲线 9、注意事项 (2)水面线只能以水跃或水跌的急变流形式越过C—C线 1、陡坡—缓坡 六、 棱柱体明渠水面曲线计算 The calculation of the Water Surface Profiles in Prismatic Open Channels 分段求和法的计算公式 式中： 分段求和法的计算步骤是： （1）确定控制断面并分析水面曲线类型 （2）并以控制断面水深作为第一计算流段的已知水深，计算出有关的物理量 （3）设流段的第二水深，并计算相应的物理量 （4）由流段的两个断面计算得出的物理量计算平均的水力坡度 （5）将以上得到的所有物理量代入计算公式求出第一计算流段的长度 （6）以第二水深作为已知水深，继续设第三个水深，重复以上步骤可求出各流段长度及相应的水深。 （7）将计算结果按比例绘出水面曲线。 六、 棱柱体明渠水面曲线计算 例8．7 某水利工程利用灌溉用水发电，在灌区总干渠的末端建一电站，渠道长l＝41 km，底坡i＝0.0001，渠道为梯形断面，底宽b＝20 m，边坡系数m＝2.5，糙率n＝0.0225。当通过流量Q＝160m3/s时，渠道末端水深h＝6.0m，试绘制渠道的水面曲线并计算渠首水深。 六、 棱柱体明渠水面曲线计算 正常水深 底坡属于缓坡，又因渠道末端水深h＝6.0 mh0，所以发生M1型水面曲线。 解 1.判别水面曲线类型。 先求均匀流水深和临界水深 临界水深 2.水面曲线计算。 已知渠道末端水深h＝6.0 m，以此断面作为控制断面，假设一系列的上游断面水深为5.8 m，5.6 m，5.4 m，5.2 m，5.0 m及4.95 m，应用式(8.40)逐段向上游推算，即可求得各相应流段的长度，然后再根据已知的渠道长度l＝41 km，求渠首的水深。 (1)已知第1流段断面1和2的水深分别为5.8 m和6.0 m，(求流段长度Δs) (2)计算断面l和2的断面单位能量Esl和Es2。 (3)计算平均水力坡度 （5）以第1流段长度Δs1＝3.89km处的水深h＝5.8m作为第Ⅱ流段的控制断面水深h2，再假设h1＝5.6m，重复上述的计算过程，又可求得第二流段的长度Δs2=4.41m。 （6）如此逐段计算，得累加长度∑Δs 即可求得各相应流段的长度Δs1, Δs2, Δs3，……及累加长度∑Δs。计算结果见表。 （7）根据表中的h及∑Δs值，按一定的纵横比例绘出渠道的水面曲线,见 下图。再用内插法求得z＝41 km处的渠首水深为4.98 m。 六、 棱柱体明渠水面曲线计算 非棱柱体明渠 计算公式 必须同时假设Δs和h1，用试算法求解。 七、非棱柱体明渠水面曲线计算 The calculation of the Water Surface Profiles in Non-prismatic Open Channels 八 、天然河道水面曲线计算 The calculation of the Water Surface Profiles in River 八 、天然河道水面曲线计算 The calculation of the W