水力分析与计算任务书及指导书.doc

水力分析与计算课程设计 任务书及指导书 （水工专业适用） 广东水利电力职业技术学院 水利系水资源教研室 二〇一六年十二月 目 录 第一部分 水力分析与计算课程设计任务书 2 第二部分 水力分析与计算课程设计指导书 5 第三部分 水力分析与计算课程设计计划 7 第一部分 水力分析与计算课程设计任务书 一、目的 通过对某水库工程的水力计算，使学生对实际工程中的水力问题有较全面的了解，促使学生将所学的知识有机地联系起来，进一步提高运用水力学知识去分析和解决实际问题的能力，为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础。 二、内容 1、河岸溢洪道的水力计算； 2、输水涵管的水力计算。 三、水库工程水力计算资料及任务 资料 某水库是一宗以灌溉为主、结合防洪、发电的综合利用工程。工程等别为Ⅲ等，永久性主要建筑物为3级永久性挡水建筑物、泄水和输水建筑物的洪水标准按50年洪水重现期设计，1000年洪水重现期校核p= 2%设计洪水位为54.9米量Q=251.m3/s； p=0.1%校核洪水位为57.米Q=313.60 m3/s。 正常水位为52.52米，泄量125.61 m3/s ；汛前限制水位51.52米； 堰顶高程49.00米，堰的相对高度为P/H=0米； 堰顶设两扇闸门，共设2孔，每孔净宽 6.6米闸墩头为圆形，墩厚1.4米；边墩为半圆形,厚1.0m；混凝土糙 率可取n=0.012～0.015； 堰后设陡坡段，泄洪闸陡坡宽14.60米，陡坡分二段，第一段长 米，i=0.258，第二段长米，i=0.281陡坡段边墙高度要求比掺气水深超高0.5米； 输水涵管输水涵管主管长147米，直径1.50米；灌溉支管长80米，直径1.00米；发电支管长47米，直径0.80米。涵管进口底高程34.50米，出口底高程34.50米；灌溉支管出口高程27.50米，下游尾水位30.40米。糙率n=0.012局部水头损失系数⑴ 进口拦污闸ξ=0.⑵ 进口 ξ=0.50 ⑶ 弯管 ξ=0.40 ⑷ 渐变段 ξ=0.25 ⑸ 闸阀 ξ=0.20 ⑹ 闸槽 ξ=0.10 为25.00米； 水库水位容积泄量关系（见表1）；溢洪道见表2）；起挑流量为Q=37.23m3/s；河道糙率n=0.033；下游河道岩石软弱破碎，冲刷坑系数k =1.6;水库下游无防洪任务。 闸门运用情况：洪水来临，用闸门控制下泄流量等于进库流量， 保持汛前限制水位不变；当闸门底提升到汛前限制水位51.52米时，闸门全开。 水库水位容积泄量关系 水 库 (m) 52 53 54 55 56 57 58 库容(万立) 2093 2310 2535 2765 3004 3240 3471 泄量(m3/s 98.08 151.02 211.00 252.44 280.83 306.04 330.16 表2 下泄流量～下游水位关系 泄量（m3/s） 2.69 39.60 171.64 401.90 水位（m） 25.00 27.37 28.78 30.38 ν7m/s时）设计陡坡段边墙高（比掺气水深超高0.5m）。再按千年一遇洪水校核，即计算出校核洪水流量通过时陡坡段的水面曲线，将各断面水深与边墙高比较，若水深大于边墙高，则应加高边墙，若水深均小于边墙高，则原设计合理。 采用公式（参考《水力计算手册》或教材） 判别水面曲线型式： 的试算： 矩形断面临界水深 ： 计算过程： 水面曲线分析 水平段（i=0） 判别水面曲线型式 先求闸下出流的收缩断面水深，由于，故为闸孔出流 由查《水力学》书得， 单宽流量 )。 假设水平段发生水跃j = 6.9(，在实际工程上一般认为发生在闸门下游距离为（0.5～1.0）的断面处，若：[水跃长度+（2～3）]水平段长度，故发生水跃，否则不能发生水跃。 计算临界水深，判别水面曲线类型并计算。 第一陡坡段（判别水面曲线进行正常水深h0的试算，并计算 单宽流量 临界水深 ： 再判别水面曲线，故以临界水深向下游推算，写出算例。其余各段距离的计算表第二陡坡段判别水面曲线同第一陡坡段计算方法类似，计算结果列于表2. 边墙高设计 当断面平均流速v 7m/s时，需考虑掺气水深，在此基础上来设计边墙。 其余各断面计算结果列于表。掺气水深 陡槽的边墙高度： 3.按校核洪水量校核边墙高 按千年一遇洪水泄流量Q=m3/s计算出各坡段水面曲线，计算方法同前。 2）第一陡坡段（i=0.258） 判别水面曲线型式 推算水面曲线。 3）第二陡坡段（i=0.281） 同上。 4) 掺气水深计算二、计