溢洪道水力设计计算书

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溢洪道水力设计计算
1 计算依据
《溢洪道设计规范》（DL/T 5166—2002）第6节及附录A的有关规定。

2 已知设计参数
建筑物级别：			2级		堰顶最大水头H_max：			15.680m
消能防冲设计标准：			P=2%		溢流堰宽度B：			40.000m
消能防冲设计标准水库水位：			580.320m
消能防冲标准相应下泄流量：			3270m³/s		闸门孔数：			5孔
消能防冲标准相应下游水位：			505.980m		闸墩厚度：			2.500m
水库正常蓄水位：			580.000m		泄槽糙率n：			0.015
设计洪水位（P=1%）：			580.540m		考虑波动及掺气水深修正系数ζ：			1.2
设计洪水标准相应下泄流量：			3520m³/s		泄槽边墙超高△h：			1.000m
设计洪水标准相应下游水位：			506.480m		引渠底板高程：			564.000m
校核洪水位（P=0.05%）：			583.180m		上游堰高P₁：			3.500m
校核洪水标准相应下泄流量：			4645m³/s		堰面曲线末端端点的切线坡度m：			1
校核洪水标准相应下游水位：			509.540m		溢流堰与泄槽间连接反弧曲面半径r：			15.000m
堰顶高程：			567.500m		与反弧曲面相接的泄槽的纵坡i：			0.03

3 堰面曲线选择及泄流能力复核
（1）按规范5.3.3条，堰（闸）型式可采用开敞式或带胸墙的实用堰、宽顶堰、驼峰堰等，应根据地形地质条件、
水力条件、运用要求及技术经济指标等综合比较选用。开敞式溢流堰溢流堰有较大的超泄能力，宜优先选用。
本工程选用开敞式实用堰。
（2）按规范6.3.3条，采用开敞式实用堰时，堰面曲线宜采用幂曲线、圆弧曲线（驼峰堰）；当堰上设有胸墙时，
堰面曲线可采用抛物线。上述曲线可按附录A中A.1计算。
考虑到圆弧曲线（驼峰堰）的流量系数较小，泄流能力相对较小，本工程堰面曲线选用幂曲线（三）。
（3）按规范6.3.2条，低实用堰应满足上游堰高P₁≥0.3H_d，下游堰高P₂≥0.6H_d；下游堰面坡度宜陡于1:1。设计
中应避免形成淹没流。
（4）按规范附录A.1.3条，采用开敞式幂曲线（三）时，幂曲线按式（A.1)计算。n=1.85，K=2。上游面铅直，原
点上游用三圆弧曲线。

3.1 幂曲线方程计算
			（A.1）
式中：
	H_d…………定型设计水头，对低堰（P₁<1.33H_d）可按堰顶最大水头H_max的65%～85％计算,
	即H_d=（0.65～0.85）H_max=			10.192m	～	13.328m
	本工程取H_d=		11.500m		0.3H_d=	3.450m	0.6H_d=	6.900m
	n…………………系数,n=		1.85
	K…………………系数,K=		2
经计算：KH_d^n-1=		15.945	即幂曲线方程为：y=		0.06272	x^1.85

3.2 幂曲线末端端点坐标计算
计算公式：			（公式1）

对堰面曲线求一阶导数得：dy/dx=			0.116032	x^0.85
将m，dy/dx带入公式1可求得：x_c=			12.604m
y_c=			6.813m
堰顶下游幂曲线方程坐标值表
x	1	2	4	6	8	10	12	12.604
y	0.063	0.226	0.815	1.726	2.938	4.44	6.221	6.813

3.3 堰顶上游三圆弧曲线的x坐标及半径R计算
	堰顶O点上游三圆弧的半径R及其水平坐标x计算表
	H_d	第一段圆弧		第二段圆弧		第三段圆弧
		x=-0.175H_d	R=0.5H_d	x=-0.276H_d	R=0.2H_d	x=-0.282H_d	R=0.04H_d
	11.500m	-2.0125	5.75	-3.174	2.3	-3.243	0.46

3.4 溢流堰与泄槽间连接反弧曲面末端端点坐标（x_p、y_p）及其圆心坐标（x_o、y_o）的计算
计算公式：
							（公式2）

							（公式3）

式中：
	m…………堰面曲线末端端点的切线坡度
	r…………溢流堰与泄槽间连接反弧曲面的半径
	i…………与反弧曲面相接的泄槽的纵坡
反弧曲面末端端点坐标（x_p、y_p）及其圆心坐标（x_o、y_o）计算表
m	r	i	x_c	y_c	x_o	y_o	x_p	y_p
1	15.000m	0.03	12.604m	6.813m	23.211m	-3.794m	22.761m	11.199m









上游堰高P₁=		3.500m	≈	0.3H_d=	3.450m
下游堰高P₂=		11.199m	>	0.6H_d=	6.900m
下游堰面坡度m=		1
拟定堰型和堰面曲线满足规范第6.3.2条要求。

3.5 泄流能力复核计算
根据规范第A.2.1条，开敞式幂曲线实用堰的泄流能力可按（A.4）计算：
				（A.4）
式中：
	Q…………流量，m³/s；
	B…………溢流堰总宽，m；
	H₀…………计入行近流速的堰上水头，本工程近似取H₀等于堰上水头；
	m…………流量系数，根据H₀/H_d、P₁/H_d查表A.3，本工程m=0.495；
	C…………上游面坡度影响修正系数，当上游面铅直时C=1.0；
	ε…………收缩系数，设计时对低堰（P1<1.33H_d）可取ε=0.80～0.90；
	σ_m…………淹没系数，视泄流的淹没程度而定，不淹没时σ_m=1.0；
	校核洪水标准下泄流量计算表
	C	m	ε	σ_m	B	H₀	Q
	1	0.495	0.9	1	40.000m	15.680m	4901m³/s
	结论：校核洪水标准下，计算的下泄流量Q大于要求的下泄流量，泄流能力满足要求。

	设计洪水标准下泄流量计算表
	C	m	ε	σ_m	B	H₀	Q
	1	0.495	0.9	1	40.000m	13.040m	3717m³/s
	结论：设计洪水标准下，计算的下泄流量Q大于要求的下泄流量，泄流能力满足要求。

4 泄槽水力计算
根据平、纵剖面布置，本工程溢洪道在溢流堰中墩后设导墙将泄槽在平面上将其分成独立的三条泄槽。泄槽的纵坡
由缓变陡分为两段，中间采用抛物线连接曲线连接。










4.1 第一段泄槽水力计算（取单孔计算）
（1）已知参数
泄槽宽度B：			8.000m		泄槽纵坡i：			0.03
泄槽底板与水平面的夹角θ：			1.7191°		计算起始断面水深流速系数φ：			0.95
校核洪水标准泄槽下泄流量：			929m³/s		校核洪水标准泄槽单宽流量：			116m³/s.m
设计洪水标准泄槽下泄流量：			704m³/s		设计洪水标准泄槽单宽流量：			88m³/s.m
消能防冲标准泄槽下泄流量：			654m³/s		校核洪水标准泄槽单宽流量：			82m³/s.m

（2）泄槽临界底坡i_k和临界水深h_k计算
根据规范5.4.2条，“泄槽纵坡应大于水流的临界坡”，那么要判别设计选用底坡是否大于临界底坡，就应先计
算泄槽的临界底坡。对于矩形断面泄槽，临界底坡i_k及临界水深h_k的计算公式如下：



式中：
	q…………泄槽单宽流量，m³/s.m；
	α…………动能修正系数，可近似地取为1；
	g…………重力加速度，g=9.81；
	B…………泄槽宽度；
	A_k…………临界水深断面面积；
	R_k…………临界水深断面水力半径；
	C_k…………谢才系数；
	n…………糙率，可按表A.5查取，本工程取n=0.012。
临界底坡i_k和临界水深h_k计算表
计算情况	q	n	B	A_k	R_k	C_k	h_k	i_k
校核标准	116	0.015	8	88.888	30.222	117.66	11.111	0.00026
设计标准	88	0.015	8	73.936	26.484	115.099	9.242	0.00026
消能标准	82	0.015	8	70.536	25.634	114.475	8.817	0.00026

（3）泄槽水面线计算
①根据规范A.3.2条，计算泄槽水面线时，应从渐变流起始断面算起。当泄槽与上游实用堰采用反圆弧曲线连接
时，则从反弧末端收缩断面算起。起始断面水深按式（A.13）计算：
				（A.13）


式中：
	H₀…………计算断面渠底以上的总水头，近似取计算断面渠底以上静水头；
起始断面水深h₁计算表
计算情况	水库水位	渠底高程	H₀	q	φ	θ	假设h₁	计算h₁
校核标准	583.18	556.301	26.879	116	0.95	1.7191°	6.038	6.038
设计标准	580.54	556.301	24.239	88	0.95	1.7191°	4.735	4.735
消能标准	580.32	556.301	24.019	82	0.95	1.7191°	4.399	4.399

②根据规范6.4.2条，泄槽的水面线，应根据能量方程用分段求和法或其他方法计算沿程的水深。能量方程公式
如下：




③根据规范6.4.7条，泄槽边墙顶高程，应根据波动和掺气水深后的水面线加0.5m～1.5m的超高；根据规范6.4.3
条，泄槽水流的波动和掺气水深，可按照附录A中A.3计算。计算公式如下：


式中：
	h…………未计入波动及掺气的水深；
	h_b…………计入波动及掺气的水深；
	v…………未计入波动及掺气的计算断面上的平均流速；

	第一段泄槽校核洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	6.038	8	48.304	20.076	2.40606	0.015	77.172	929	19.2324	0.02581	24.8905						0	1.2	7.432	1	8.432
溢0+030	4.9267	9.5	46.804	19.353	2.41844	0.015	77.238	929	19.8487	0.02731	25.0068	0.02656	0.03	0.00344	0.1163	33.808	33.808	1.2	6.1	1	7.1
	4.9257	9.5	46.794	19.351	2.41817	0.015	77.2366	929	19.853	0.02732	25.0145	0.027315	0.03	0.002685	0.0077	2.868	36.676	1.2	6.099	1	7.099
	4.9247	9.5	46.785	19.349	2.41795	0.015	77.2354	929	19.8568	0.02734	25.0212	0.02733	0.03	0.00267	0.0067	2.509	39.185	1.2	6.098	1	7.098
	4.9237	9.5	46.775	19.347	2.41769	0.015	77.2341	929	19.861	0.02735	25.0287	0.027345	0.03	0.002655	0.0075	2.825	42.01	1.2	6.097	1	7.097
	4.9227	9.5	46.766	19.345	2.41747	0.015	77.2329	929	19.8649	0.02737	25.0356	0.02736	0.03	0.00264	0.0069	2.614	44.624	1.2	6.096	1	7.096
	4.9217	9.5	46.756	19.343	2.41721	0.015	77.2315	929	19.8691	0.02738	25.0431	0.027375	0.03	0.002625	0.0075	2.857	47.481	1.2	6.095	1	7.095
	4.9207	9.5	46.747	19.341	2.41699	0.015	77.2303	929	19.8729	0.0274	25.0498	0.02739	0.03	0.00261	0.0067	2.567	50.048	1.2	6.094	1	7.094
	4.9197	9.5	46.737	19.339	2.41672	0.015	77.2289	929	19.8772	0.02741	25.0575	0.027405	0.03	0.002595	0.0077	2.967	53.015	1.2	6.093	1	7.093
	4.9187	9.5	46.728	19.337	2.41651	0.015	77.2278	929	19.881	0.02742	25.0642	0.027415	0.03	0.002585	0.0067	2.592	55.607	1.2	6.092	1	7.092
左二孔末端	4.9177	9.5	46.718	19.335	2.41624	0.015	77.2263	929	19.8853	0.02744	25.0719	0.02743	0.03	0.00257	0.0077	2.996	58.603	1.2	6.091	1	7.091
	4.9167	9.5	46.709	19.333	2.41602	0.015	77.2252	929	19.8891	0.02745	25.0786	0.027445	0.03	0.002555	0.0067	2.622	61.225	1.2	6.09	1	7.09
	4.9157	9.5	46.699	19.331	2.41576	0.015	77.2238	929	19.8934	0.02747	25.0863	0.02746	0.03	0.00254	0.0077	3.031	64.256	1.2	6.089	1	7.089
左一孔末端	4.9154	9.5	46.696	19.331	2.4156	0.015	77.2229	929	19.8946	0.02748	25.0884	0.027475	0.03	0.002525	0.0021	0.832	65.088	1.2	6.089	1	7.089
	4.9144	9.5	46.687	19.329	2.41539	0.015	77.2218	929	19.8985	0.02749	25.0954	0.027485	0.03	0.002515	0.007	2.783	67.871	1.2	6.088	1	7.088
中孔末端	4.9133	9.5	46.676	19.327	2.41507	0.015	77.2201	929	19.9032	0.02751	25.1038	0.0275	0.03	0.0025	0.0084	3.36	71.231	1.2	6.087	1	7.087
	4.9123	9.5	46.667	19.325	2.41485	0.015	77.2189	929	19.907	0.02752	25.1105	0.027515	0.03	0.002485	0.0067	2.696	73.927	1.2	6.086	1	7.086
右一孔末端	4.9113	9.5	46.657	19.323	2.41458	0.015	77.2175	929	19.9113	0.02754	25.1182	0.02753	0.03	0.00247	0.0077	3.117	77.044	1.2	6.085	1	7.085
	4.9103	9.5	46.648	19.321	2.41437	0.015	77.2164	929	19.9151	0.02755	25.1249	0.027545	0.03	0.002455	0.0067	2.729	79.773	1.2	6.084	1	7.084
右二孔末端	4.9093	9.5	46.638	19.319	2.4141	0.015	77.2149	929	19.9194	0.02757	25.1327	0.02756	0.03	0.00244	0.0078	3.197	82.97	1.2	6.083	1	7.083

	设计洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	4.735	8	37.88	17.47	2.16829	0.015	75.84524	704	18.585	0.02769	22.3396						0	1.2	5.791	1	6.791
溢0+030	3.8902	9.5	36.957	17.2804	2.13867	0.015	75.6716	704	19.0492	0.02963	22.3852	0.02866	0.03	0.00134	0.0456	34.03	34.03	1.2	4.779	1	5.779
	3.89	9.5	36.955	17.28	2.1386	0.015	75.6712	704	19.0502	0.02964	22.3869	0.029635	0.03	0.000365	0.0017	4.658	38.688	1.2	4.779	1	5.779
	3.8898	9.5	36.953	17.2796	2.13853	0.015	75.6707	704	19.0512	0.02964	22.3887	0.02964	0.03	0.00036	0.0018	5	43.688	1.2	4.779	1	5.779
	3.8896	9.5	36.951	17.2792	2.13847	0.015	75.6704	704	19.0523	0.02964	22.3906	0.02964	0.03	0.00036	0.0019	5.278	48.966	1.2	4.779	1	5.779
	3.8894	9.5	36.949	17.2788	2.1384	0.015	75.67	704	19.0533	0.02965	22.3924	0.029645	0.03	0.000355	0.0018	5.07	54.036	1.2	4.779	1	5.779
左二孔末端	3.8892	9.5	36.947	17.2784	2.13833	0.015	75.6696	704	19.0543	0.02965	22.3941	0.02965	0.03	0.00035	0.0017	4.857	58.893	1.2	4.778	1	5.778
	3.8891	9.5	36.946	17.2782	2.1383	0.015	75.6694	704	19.0548	0.02966	22.395	0.029655	0.03	0.000345	0.0009	2.609	61.502	1.2	4.778	1	5.778
左一孔末端	3.8889	9.5	36.945	17.2778	2.13829	0.015	75.6693	704	19.0554	0.02966	22.3959	0.02966	0.03	0.00034	0.0009	2.647	64.149	1.2	4.778	1	5.778
	3.8888	9.5	36.944	17.2776	2.13826	0.015	75.6691	704	19.0559	0.02966	22.3968	0.02966	0.03	0.00034	0.0009	2.647	66.796	1.2	4.778	1	5.778
	3.8887	9.5	36.943	17.2774	2.13823	0.015	75.669	704	19.0564	0.02966	22.3977	0.02966	0.03	0.00034	0.0009	2.647	69.443	1.2	4.778	1	5.778
中孔末端	3.8886	9.5	36.942	17.2772	2.13819	0.015	75.6687	704	19.0569	0.02966	22.3986	0.02966	0.03	0.00034	0.0009	2.647	72.09	1.2	4.778	1	5.778
	3.8885	9.5	36.941	17.277	2.13816	0.015	75.6686	704	19.0574	0.02967	22.3994	0.029665	0.03	0.000335	0.0026	7.761	74.557	1.2	4.778	1	5.778
右一孔末端	3.8884	9.5	36.94	17.2768	2.13813	0.015	75.6684	704	19.0579	0.02967	22.4003	0.02967	0.03	0.00033	0.0009	2.727	77.284	1.2	4.778	1	5.778
	3.8883	9.5	36.939	17.2766	2.13809	0.015	75.6681	704	19.0584	0.02967	22.4012	0.02967	0.03	0.00033	0.0009	2.727	80.011	1.2	4.778	1	5.778
右二孔末端	3.8882	9.5	36.938	17.2764	2.13806	0.015	75.668	704	19.059	0.02967	22.4022	0.02967	0.03	0.00033	0.001	3.03	83.041	1.2	4.777	1	5.777

	消能防冲标准洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	4.399	8	35.192	16.798	2.0950113	0.015	75.411886	654	18.583769	0.0289869	22.001267						0	1.2	5.38	1	6.38
溢0+030	3.62565075	9.5	34.443682	16.751302	2.0561795	0.015	75.177101	654	18.987517	0.0310245	22.001074	0.0300057	0.03	-5.67E-06	-0.000193	33.978305	33.978305	1.2	4.452	1	5.452
	3.625650749	9.5	34.443682	16.751301	2.0561795	0.015	75.177101	654	18.987517	0.0310245	22.001074	0.0310245	0.95	0.9189755	9.136E-09	9.942E-09	33.978305	1.2	4.452	1	5.452
	3.625650748	9.5	34.443682	16.751301	2.0561795	0.015	75.177101	654	18.987517	0.0310245	22.001074	0.0310245	116	115.96898	9.136E-09	7.878E-11	33.978305	1.2	4.452	1	5.452
	3.625650747	9.5	34.443682	16.751301	2.0561795	0.015	75.177101	654	18.987517	0.0310245	22.001074	0.0310245	88	87.968976	9.136E-09	1.039E-10	33.978305	1.2	4.452	1	5.452
	3.625650746	9.5	34.443682	16.751301	2.0561795	0.015	75.177101	654	18.987517	0.0310245	22.001074	0.0310245	82	81.968976	9.136E-09	1.115E-10	33.978305	1.2	4.452	1	5.452
	3.625650745	9.5	34.443682	16.751301	2.0561795	0.015	75.177101	654	18.987517	0.0310245	22.001074	0.0310245	0	-0.031024	9.136E-09	-2.94E-07	33.978305	1.2	4.452	1	5.452

4.2 抛物线连接段泄槽水力计算
4.2.1 左第二孔
（1）连接曲线方程计算
根据规范6.4.6条，槽底纵坡变化处应采用曲线连接。当坡度由缓变陡时，可采用抛物线连接，按附录A中A.3的抛
物线方程计算；
根据规范A.3.7条，抛物线方程按式(A.21)计算：




式中：
	x、 y…………抛物线的横、纵坐标，以上段陡槽末端衔接点O为原点；
	θ…………上段陡坡的坡角；
	K…………系数，对于重要工程且落差大者，可取K=1.5；落差小者可取K=1.1～1.3；
	H₀…………抛物线起始断面的比能；
	h…………抛物线起始断面的水深；
	v…………抛物线起始断面的平均流速；
	α…………动能修正系数，可以近似取1.0。

左第二孔抛物线方程
上段陡坡参数			抛物线方程参数				切点坐标
坡角θ	水深h	平均流速v	系数K	tanθ	H₀	K(4H₀cos²θ)	下游坡角θ	x	y
1.71913	4.9177	19.8853	1.5	0.03	25.072	150.297	32	44.704	14.638
方程式：y=0.03x+0.00665x^2

		抛物线方程坐标表
		x		y		cad Pline coordinate
		0		0		0,0
		2		0.087		2,0.087
		4		0.226		4,0.226
		6		0.42		6,0.42
		8		0.666		8,0.666
		10		0.965		10,0.965
		12		1.318		12,1.318
		14		1.724		14,1.724
		16		2.183		16,2.183
		18		2.696		18,2.696
		20		3.261		20,3.261
		22		3.88		22,3.88
		24		4.552		24,4.552
		26		5.278		26,5.278
		28		6.056		28,6.056
		30		6.888		30,6.888
		32		7.773		32,7.773
		34		8.711		34,8.711
		36		9.703		36,9.703
		38		10.748		38,10.748
		40		11.846		40,11.846
		42		12.997		42,12.997
		44		14.201		44,14.201
		44.704		14.638		44.704,14.638

（2）抛物线末端水深计算
计算公式：



式中：
	H₀…………计算断面渠底以上的总水头，近似取计算断面渠底以上静水头；
抛物线末端断面水深计算表
计算情况	水库水位	渠底高程	H₀	q	φ	θ	假设h₁	计算h₁
校核标准	583.18	539.862	43.318	97.7894737	0.95	32.0000°	3.665	3.665
设计标准	580.54	539.862	40.678	74.1052632	0.95	32.0000°	2.847	2.847
消能标准	580.32	539.862	40.458	68.8421053	0.95	32.0000°	2.647	2.647

4.2.2 左第一孔
（1）连接曲线方程计算
左第一孔抛物线方程
上段陡坡参数			抛物线方程参数				切点坐标
坡角θ	水深h	平均流速v	系数K	tanθ	H₀	K(4H₀cos²θ)	下游坡角θ	x	y
1.71913	4.9154	19.8946	1.5	0.03	25.088	150.393	32	44.732	14.647
方程式：y=0.03x+0.00665x^2
		抛物线方程坐标表
		x		y		cad Pline coordinate
		0		0		0,0
		2		0.087		2,0.087
		4		0.226		4,0.226
		6		0.419		6,0.419
		8		0.666		8,0.666
		10		0.965		10,0.965
		12		1.317		12,1.317
		14		1.723		14,1.723
		16		2.182		16,2.182
		18		2.694		18,2.694
		20		3.26		20,3.26
		22		3.878		22,3.878
		24		4.55		24,4.55
		26		5.275		26,5.275
		28		6.053		28,6.053
		30		6.884		30,6.884
		32		7.769		32,7.769
		34		8.707		34,8.707
		36		9.697		36,9.697
		38		10.742		38,10.742
		40		11.839		40,11.839
		42		12.989		42,12.989
		44		14.193		44,14.193
		44.732		14.647		44.732,14.647

（2）抛物线末端水深计算
抛物线末端断面水深计算表
计算情况	水库水位	渠底高程	H₀	q	φ	θ	假设h₁	计算h₁
校核标准	583.18	539.669	43.511	97.7894737	0.95	32.0000°	3.656	3.656
设计标准	580.54	539.669	40.871	74.1052632	0.95	32.0000°	2.84	2.84
消能标准	580.32	539.669	40.651	68.8421053	0.95	32.0000°	2.64	2.64


4.2.3 中孔
（1）连接曲线方程计算
中孔抛物线方程
上段陡坡参数			抛物线方程参数				切点坐标
坡角θ	水深h	平均流速v	系数K	tanθ	H₀	K(4H₀cos²θ)	下游坡角θ	x	y
1.71913	4.9133	19.9032	1.5	0.03	25.104	150.488	32	44.76	14.656
方程式：y=0.03x+0.00665x^2
		抛物线方程坐标表
		x		y		cad Pline coordinate
		0		0		0,0
		2		0.087		2,0.087
		4		0.226		4,0.226
		6		0.419		6,0.419
		8		0.665		8,0.665
		10		0.965		10,0.965
		12		1.317		12,1.317
		14		1.722		14,1.722
		16		2.181		16,2.181
		18		2.693		18,2.693
		20		3.258		20,3.258
		22		3.876		22,3.876
		24		4.548		24,4.548
		26		5.272		26,5.272
		28		6.05		28,6.05
		30		6.881		30,6.881
		32		7.765		32,7.765
		34		8.702		34,8.702
		36		9.692		36,9.692
		38		10.735		38,10.735
		40		11.832		40,11.832
		42		12.982		42,12.982
		44		14.185		44,14.185
		44.76		14.656		44.76,14.656

（2）抛物线末端水深计算
抛物线末端断面水深计算表
计算情况	水库水位	渠底高程	H₀	q	φ	θ	假设h₁	计算h₁
校核标准	583.18	539.477	43.703	97.7894737	0.95	32.0000°	3.647	3.647
设计标准	580.54	539.477	41.063	74.1052632	0.95	32.0000°	2.832	2.832
消能标准	580.32	539.477	40.843	68.8421053	0.95	32.0000°	2.633	2.633

4.2.4 右第一孔
（1）连接曲线方程计算
右第一孔抛物线方程
上段陡坡参数			抛物线方程参数				切点坐标
坡角θ	水深h	平均流速v	系数K	tanθ	H₀	K(4H₀cos²θ)	下游坡角θ	x	y
1.71913	4.9113	19.9113	1.5	0.03	25.118	150.572	32	44.785	14.664
方程式：y=0.03x+0.00664x^2
		抛物线方程坐标表
		x		y		cad Pline coordinate
		0		0		0,0
		2		0.087		2,0.087
		4		0.226		4,0.226
		6		0.419		6,0.419
		8		0.665		8,0.665
		10		0.964		10,0.964
		12		1.316		12,1.316
		14		1.722		14,1.722
		16		2.18		16,2.18
		18		2.692		18,2.692
		20		3.257		20,3.257
		22		3.874		22,3.874
		24		4.545		24,4.545
		26		5.27		26,5.27
		28		6.047		28,6.047
		30		6.877		30,6.877
		32		7.761		32,7.761
		34		8.697		34,8.697
		36		9.687		36,9.687
		38		10.73		38,10.73
		40		11.826		40,11.826
		42		12.975		42,12.975
		44		14.178		44,14.178
		44.785		14.664		44.785,14.664

（2）抛物线末端水深计算
抛物线末端断面水深计算表
计算情况	水库水位	渠底高程	H₀	q	φ	θ	假设h₁	计算h₁
校核标准	583.18	539.284	43.896	97.7894737	0.95	32.0000°	3.638	3.638
设计标准	580.54	539.284	41.256	74.1052632	0.95	32.0000°	2.825	2.825
消能标准	580.32	539.284	41.036	68.8421053	0.95	32.0000°	2.626	2.626

4.2.5 右第二孔
（1）连接曲线方程计算
右第二孔抛物线方程
上段陡坡参数			抛物线方程参数				切点坐标
坡角θ	水深h	平均流速v	系数K	tanθ	H₀	K(4H₀cos²θ)	下游坡角θ	x	y
1.71913	4.9093	19.9194	1.5	0.03	25.133	150.662	32	44.812	14.673
方程式：y=0.03x+0.00664x^2
		抛物线方程坐标表
		x		y		cad Pline coordinate
		0		0		0,0
		2		0.087		2,0.087
		4		0.226		4,0.226
		6		0.419		6,0.419
		8		0.665		8,0.665
		10		0.964		10,0.964
		12		1.316		12,1.316
		14		1.721		14,1.721
		16		2.179		16,2.179
		18		2.691		18,2.691
		20		3.255		20,3.255
		22		3.872		22,3.872
		24		4.543		24,4.543
		26		5.267		26,5.267
		28		6.044		28,6.044
		30		6.874		30,6.874
		32		7.757		32,7.757
		34		8.693		34,8.693
		36		9.682		36,9.682
		38		10.724		38,10.724
		40		11.82		40,11.82
		42		12.968		42,12.968
		44		14.17		44,14.17
		44.812		14.673		44.812,14.673

（2）抛物线末端水深计算
抛物线末端断面水深计算表
计算情况	水库水位	渠底高程	H₀	q	φ	θ	假设h₁	计算h₁
校核标准	583.18	539.092	44.088	97.7894737	0.95	32.0000°	3.629	3.629
设计标准	580.54	539.092	41.448	74.1052632	0.95	32.0000°	2.818	2.818
消能标准	580.32	539.092	41.228	68.8421053	0.95	32.0000°	2.619	2.619

4.3 第二段泄槽水力计算
（1）已知参数
泄槽宽度B：			9.000m		泄槽纵坡i：			0.52992
泄槽底板与水平面的夹角θ：			32.0000°		计算起始断面水深流速系数φ：			0.95
校核洪水标准泄槽下泄流量：			929m³/s		校核洪水标准泄槽单宽流量：			103m³/s.m
设计洪水标准泄槽下泄流量：			704m³/s		设计洪水标准泄槽单宽流量：			78m³/s.m
消能防冲标准泄槽下泄流量：			654m³/s		校核洪水标准泄槽单宽流量：			73m³/s.m

（2）泄槽临界底坡i_k和临界水深h_k计算








临界底坡i_k和临界水深h_k计算表
计算情况	q	n	B	A_k	R_k	C_k	h_k	i_k
校核标准	103	0.015	9	92.376	29.528	117.205	10.264	0.00025
设计标准	78	0.015	9	76.752	26.056	114.787	8.528	0.00024
消能标准	73	0.015	9	73.431	25.318	114.239	8.159	0.00024

（3）泄槽水面线计算
计算第二段泄槽水面线时，取抛物线连接段末端为起始断面。水面线、掺气水深计算公式如下：

	左二孔第二段泄槽校核洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	3.665	9.5	34.818	16.83	2.06881	0.015	75.2539	929	26.6816	0.06076	39.9498						0	1.2	4.838	1	5.838
末端断面	2.998	9.25	27.732	15.246	1.81897	0.015	73.6568	929	33.4992	0.11371	60.1946	0.087235	0.52992	0.442685	20.2448	45.732	45.732	1.2	4.203	1	5.203

	左二孔第二段设计洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.847	9.5	27.047	15.194	1.78011	0.015	73.3922	704	26.0288	0.07066	37.378						0	1.2	3.736	1	4.736
末端断面	2.324	9.25	21.497	13.898	1.54677	0.015	71.6935	704	32.7488	0.1349	56.9868	0.10278	0.52992	0.42714	19.6088	45.907	45.907	1.2	3.237	1	4.237

	左二孔第二段消能防冲标准洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.647	9.5	25.1465	14.794	1.6997769	0.015	72.829511	654	26.007595	0.0750229	37.121772						0	1.2	3.473	1	4.473
末端断面	2.167	9.25	20.04475	13.584	1.4756147	0.015	71.132964	654	32.626997	0.1425737	56.423929	0.1087983	0.52992	0.4211217	19.302157	45.835102	45.835102	1.2	3.015	1	4.015

	左一孔第二段泄槽校核洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	3.656	9.5	34.732	16.812	2.06591	0.015	75.2363	929	26.7477	0.06118	40.1208						0	1.2	4.829	1	5.829
末端断面	2.996	9.25	27.713	15.242	1.8182	0.015	73.6516	929	33.5222	0.11394	60.2711	0.08756	0.52992	0.44236	20.1503	45.552	45.552	1.2	4.201	1	5.201

	左一孔第二段设计洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.84	9.5	26.98	15.18	1.77734	0.015	73.37315	704	26.0934	0.07116	37.5426						0	1.2	3.729	1	4.729
末端断面	2.323	9.25	21.488	13.896	1.54634	0.015	71.6902	704	32.7625	0.13506	57.0315	0.10311	0.52992	0.42681	19.4889	45.662	45.662	1.2	3.236	1	4.236

	左一孔第二段消能防冲标准洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.64	9.5	25.08	14.78	1.6968877	0.015	72.808864	654	26.076555	0.0755925	37.297835						0	1.2	3.466	1	4.466
末端断面	2.166	9.25	20.0355	13.582	1.4751509	0.015	71.129237	654	32.64206	0.1427652	56.473039	0.1091789	0.52992	0.4207411	19.175204	45.574825	45.574825	1.2	3.014	1	4.014

	中孔第二段泄槽校核洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	3.647	9.5	34.647	16.794	2.06306	0.015	75.219	929	26.8133	0.06159	40.2909						0	1.2	4.82	1	5.82
末端断面	2.994	9.25	27.695	15.238	1.8175	0.015	73.6469	929	33.544	0.11414	60.3436	0.087865	0.52992	0.442055	20.0527	45.362	45.362	1.2	4.199	1	5.199

	中孔第二段设计洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.832	9.5	26.904	15.164	1.7742	0.015	73.35153	704	26.1671	0.07173	37.7309						0	1.2	3.721	1	4.721
末端断面	2.322	9.25	21.479	13.894	1.54592	0.015	71.6869	704	32.7762	0.13522	57.0763	0.103475	0.52992	0.426445	19.3454	45.364	45.364	1.2	3.235	1	4.235

	中孔第二段消能防冲标准洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.633	9.5	25.0135	14.766	1.693993	0.015	72.788149	654	26.145881	0.0761682	37.47536						0	1.2	3.459	1	4.459
末端断面	2.165	9.25	20.02625	13.58	1.474687	0.015	71.125509	654	32.657138	0.1429571	56.522219	0.1095626	0.52992	0.4203574	19.046859	45.311108	45.311108	1.2	3.013	1	4.013

	右第一孔第二段泄槽校核洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	3.638	9.5	34.561	16.776	2.06015	0.015	75.2013	929	26.88	0.06202	40.4644						0	1.2	4.811	1	5.811
末端断面	2.992	9.25	27.676	15.234	1.81673	0.015	73.6417	929	33.567	0.11436	60.4203	0.08819	0.52992	0.44173	19.9559	45.177	45.177	1.2	4.197	1	5.197

	右第一孔第二段设计洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.825	9.5	26.838	15.15	1.77149	0.015	73.33284	704	26.2315	0.07223	37.8959						0	1.2	3.714	1	4.714
末端断面	2.321	9.25	21.469	13.892	1.54542	0.015	71.6831	704	32.7915	0.13541	57.1264	0.10382	0.52992	0.4261	19.2305	45.131	45.131	1.2	3.234	1	4.234

	右第一孔第二段消能防冲标准洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.626	9.5	24.947	14.752	1.6910927	0.015	72.767364	654	26.215577	0.07675	37.654363						0	1.2	3.452	1	4.452
末端断面	2.164	9.25	20.017	13.578	1.474223	0.015	71.121778	654	32.672229	0.1431493	56.571468	0.1099496	0.52992	0.4199704	18.917105	45.043902	45.043902	1.2	3.012	1	4.012

	右第二孔第二段泄槽校核洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	3.629	9.5	34.476	16.758	2.05729	0.015	75.1839	929	26.9463	0.06244	40.6373						0	1.2	4.802	1	5.802
末端断面	2.992	9.25	27.676	15.234	1.81673	0.015	73.6417	929	33.567	0.11436	60.4203	0.0884	0.52992	0.44152	19.783	44.807	44.807	1.2	4.197	1	5.197

	右第二孔第二段设计洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.818	9.5	26.771	15.136	1.7687	0.015	73.31358	704	26.2971	0.07274	38.0646						0	1.2	3.707	1	4.707
末端断面	2.321	9.25	21.469	13.892	1.54542	0.015	71.6831	704	32.7915	0.13541	57.1264	0.104075	0.52992	0.425845	19.0618	44.762	44.762	1.2	3.234	1	4.234

	右第二孔第二段消能防冲标准洪水时水面曲线表
部位	h	B	A	X	R	n	C	Q	v	J	Es		i		△E_s	△S	∑S	ζ	h_b	△h	H
起始断面	2.619	9.5	24.8805	14.738	1.688187	0.015	72.746511	654	26.285645	0.0773379	37.834859						0	1.2	3.445	1	4.445
末端断面	2.164	9.25	20.017	13.578	1.474223	0.015	71.121778	654	32.672229	0.1431493	56.571468	0.1102436	0.52992	0.4196764	18.736609	44.64537	44.64537	1.2	3.012	1	4.012

5 挑流消能计算
挑流消能按等宽连续挑坎计算。根据规范第A.5.1条，水舌挑距距水舌外缘计算，可按式（A.25）估算：


冲坑最大水垫深度按式（A.26）估算：

式中：
	L…………自坎顶算起的挑流水舌外缘与下游水面交点的水平距离；
	v₁…………坎顶水面流速，本工程近似取第二段泄槽末端流速；
	θ…………挑坎挑角，本工程取θ=25°；
	h₁…………坎顶铅直方向水深，h1=h/cosθ（h为坎顶法向平均水深，本工程近似取第二段泄槽末端水深）；
	h₂…………坎顶至下游水面高差；
	t…………下游水面至坑底的最大水垫深度；
	q…………坎顶单宽流量；
	H…………上下游水位高差；
	H₂…………下游水深；
	K…………冲刷系数，本工程取K=1.4；

5.1 相关参数
	挑坎参数	坎顶高程：				510.000m
		坎顶宽度：				9.250m
		挑坎挑角θ：				25.000°
	下游河床参数	下游河床高程：				493.000m
	下游河床参数	冲刷系数K:				1.5
	校核情况参数	校核洪水位（P=0.05%）：				583.090m
		校核洪水标准相应下游水位：				506.490m
		校核标准上下游水位高差H：				76.600m
		校核标准坎顶至下游水面高差h₂：				3.510m
		校核标准下游水深H₂：				13.490m
		校核洪水标准相应下泄流量：				929.00m³/s
		校核标准单宽流量q：				100.43m³/s.m
		校核标准标准泄槽末端断面流速v₁：				33.600m/s
		校核标准标准泄槽末端断面水深h：				2.992m
		校核标准标准坎顶铅直方向水深h₁：				3.301m
	设计情况参数	设计洪水位（P=1%）：				580.490m
		设计洪水标准相应下游水位：				503.940m
		设计标准上下游水位高差H：				76.550m
		设计标准坎顶至下游水面高差h₂：				6.060m
		设计标准下游水深H₂：				10.940m
		设计洪水标准相应下泄流量：				704.00m³/s
		设计标准单宽流量q：				76.11m³/s.m
		设计标准标准泄槽末端断面流速v₁：				32.792m/s
		设计标准标准泄槽末端断面水深h：				2.321m
		设计标准标准坎顶铅直方向水深h₁：				2.561m
	消能防冲情况参数	消能防冲标准洪水位（P=2%）：				580.310m
		消能防冲洪水标准相应下游水位：				503.580m
		消能防冲标准上下游水位高差H：				76.730m
		消能防冲标准坎顶至下游水面高差h₂：				6.420m
		消能防冲标准下游水深H₂：				10.580m
		消能防冲洪水标准相应下泄流量：				654.00m³/s
		消能防冲标准单宽流量q：				70.70m³/s.m
		消能防冲标准标准泄槽末端断面流速v₁：				32.672m/s
		消能防冲标准标准泄槽末端断面水深h：				2.164m
		消能防冲标准标准坎顶铅直方向水深h₁：				2.388m

5.2 水舌挑矩L、冲坑深度T计算
	水舌挑矩L计算表
	计算情况		v₁	θ	h₁	h₂	L
	校核洪水标准		33.600m/s	25.000°	3.301m	3.510m	100.918
	设计洪水标准		32.792m/s	25.000°	2.561m	6.060m	99.562
	消能防冲标准		32.672m/s	25.000°	2.388m	6.420m	99.224

	冲坑深度T计算表
计算情况	K	q	H	H₂	t	T
校核洪水标准	1.5	100.43m³/s	76.600m	13.490m	44.472	30.98
设计洪水标准	1.5	76.11m³/s	76.550m	10.940m	38.707	27.767
消能防冲标准	1.5	70.70m³/s.m	76.730m	10.580m	37.329	26.749
校核冲刷坑后坡计算	θ=	25.000°
	φc=	32.000°	R=	20
	β0=	57.000°	h'=	3.301m
	α/β0=	0.98	R/h'=	6.058207133
	α=	55.86	v=	33.600m/s
	θs=	23.86	tg²θs=	0.195632861
	△S=	3.510m	2g(△S+hcosθs)=	128.219757
	h=	3.301m	v²cos²θs=	944.2363431
	β=	29.92882445	T=	44.47
			Lc=	77.25
			L1=	178.168
			i=t/L1=	0.173892057
设计冲刷坑后坡计算	θ=	25.000°
	φc=	32.000°	R=	20
	β0=	57.000°	h'=	2.321m
	α/β0=	0.98	R/h'=	8.616975442
	α=	55.86	v=	32.792m/s
	θs=	23.86	tg²θs=	0.195632861
	△S=	6.060m	2g(△S+hcosθs)=	160.6906723
	h=	2.321m	v²cos²θs=	899.3691119
	β=	31.45843308	T=	38.71
			Lc=	63.27
			L1=	162.832
			i=t/L1=	0.17052545
消能防冲标准冲刷坑后坡计算	θ=	25.000°
	φc=	32.000°	R=	20
	β0=	57.000°	h'=	2.164m
	α/β0=	0.98	R/h'=	9.242144177
	α=	55.86	v=	32.672m/s
	θs=	23.86	tg²θs=	0.195632861
	△S=	6.420m	2g(△S+hcosθs)=	164.9406843
	h=	2.164m	v²cos²θs=	892.7988006
	β=	31.66414072	T=	37.33
			Lc=	60.53
			L1=	159.754
			i=t/L1=	0.167438687

	水舌挑距L及冲坑深度T计算成果表（单位：m）
计算情况	冲刷系数K	L	T
	校核洪水标准	1.5	100.918	30.98
	设计洪水标准		99.562	27.767
	消能防冲标准		99.224	26.749

溢流堰第一段泄槽1 第一段泄槽2 连接段第二段泄槽1 第二段泄槽2 挑流消能挑流消能计算成果表

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