A点之上时,Vmax出现在三角形断面形成之后(图4c)。
A是曲线①和曲线②的交点; B是曲线②和曲线③的交点; C点为曲线①和曲线③的交点;
走线(1)图OCD (2)OABD(3)OCD。 (二)龙口宽度B与V和Z的关系 1)梯形断面淹没流。由图5a所示,由几何关系和水力学关系可知 图5 龙口宽度计算草图 _B?B?nhs?2nHB?Q?nhs?2nHB (9) hsV1式中 HB ——护底以上戗堤高度,其余符号同前。
2)形断面非淹没流(图5b)
B?b?2nHB (10)
式中 b——龙口底部宽度。按下式计算:
n(1?y2)[(1?4??2)y2?1](hs?Z) b? 221?(1?2??)y3)三角形断面淹没流 (图5c)
B?2n[HB?(hs?h)]?2n(HB?hs?4)三角形断面非淹没流(图5d)
Q) (11) nV1B?2n?HB??hs?Z?H??
2?Q215()2hc1?4??22?Q215gn??() 由于 H?222hc4??4??gnH1?4??21?4??22?Q215() (12)因此 B?2n[HB?hs?Z? 4??2gn2(三)Vmax出现位置的判断 (图4)
设曲线1和曲线2的交点为A,相应的落差为ZA,曲线2和曲线3的交点为B,相应的落差为ZB,曲线1和曲线3的交点为C,相应的落差为ZC。A点称为梯形断面淹没分界点,C点称为三角形断面淹没分界点,B点称为非淹没流梯形断面与三角形断面分界点。由图4我们可以看出:
(1)当ZB>ZC时,Vmax出现在梯形断面,流速过程线为OAEBD,OA段按V1计算,AEB段按V2计算,BD 段按V3 计算。
(2)当ZB≤ZC时,Vmax出现在三角形断面刚形成时或三角形断面形成之后,流速过程线为OCD,OC段按V1计算,CD段按V3计算,此种情况下不需计算V2。
下面来讨论ZB和ZC 的计算方法。 令V2 =V3,则有
g2Q15 ?y2g(hs?Z)?(2)
4?n对于三角形断面, y?1, 代入上式可得:
1?4??21?4??2g2Q25Z?(2)?hs (13) 22g?4?n(13)式中Q为龙口流量;按(2)计算,并转化为Z的函数,则由(13)式可求出
ZB。
令V1=V3,则有:
g2n15) ?2gZ?(24?n1g2Q25 Z??(2) (14) 22g?4?n(14)式可求出ZC。
同样,ZA可令V1=V2求出,或作曲线1和曲线2,其相交点可求出ZA。
此外,当Vmax出现在三角形断面形成之后,还需求出淹没流时梯形与三角形断面分界点,此时可由图5看出
B?2nHB (15) 或 B?nhs?__Q?nhs?0 hsV1由于 V1??2gZ
因此 Z?Q22g?nhs224 (15-1)
由(15—1)式和(2)式联立求解,即为淹没流时三角形断面刚形成时的落差。
4计算步骤
1)将已知的泄流水位关系Qd~?H上(上游水位)转化为Qd~Z关系, Z=?H上+?H下(下游水位);
2)有(2)式绘龙口流量与下游落差Q~Z关系曲线; 3)(13)和(14)式计算ZB和ZC
4)当ZB?Ze时,由(5)~(8)式计算V1 、V2 和V3; 当ZB?ZC时,由(5)和(8)式计算V1 和V3。 5)流态由(9)~(12)式按相应流态计算B值。
6)计算出流速分区,确定各区抛投块最大粒径,截流备料量。 以上各步应列表计算。
5计算成果截流设计方案 成果要求:
1.设计成果应提交:
(1)设计说明书(包含计算过程); (2)计算附图附表;
(3)截流设计方案图,CAD大图至少一张,用A3纸打印,应有正规图框,图中包括戗堤进占分区图、戗堤平、剖面图和截流戗堤进占分区表、截流戗堤所需抛投物料数量表、截流戗堤所需抛投物料数量表等内容。
2.成果提交时间:
第21周周三上午9点至12点,下午3点至5点半。
3.答辩方式:
每位同学按规定时间到分组表中对应的指导教师办公室现场答辩,答辩顺序按表中顺序。每人答辩时间3-5分钟,答辩机会1次。没有按时到场答辩的按缺考处理。
分组情况:见分组表
答疑老师电话:郭红民: 13972002877
蔡启龙:13997662130
燕 乔:13972608620 赵春菊:15926968661 孟永东:13972603234 王林伟:13207215616