過渡段水力計(jì)算

1、過渡段水力計(jì)算過渡段的作用是用來連接控制段和泄槽，它把單寬流量小溢流前緣長(zhǎng)的寬淺式進(jìn)口與寬深合適，開挖、襯砌工程量有機(jī)的結(jié)合起來。過渡段大多是變寬度，變底坡，有的甚至是改變方向的明槽。過渡段可布置在陡槽上（也是叫漸變槽），平面布置如圖（1）所示。也可采用縮窄陡槽過渡段：先用斜坡縮窄底寬降低槽底高程，再由調(diào)整段調(diào)整水流，使其平順流入下游陡槽。如圖2。過渡段的水力設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下要求：不能影響控制段的設(shè)計(jì)過流能力；不能因收縮或改變流向而引起水流擾動(dòng)（如沖擊波等）傳向下游泄槽和消能防沖設(shè)施；在滿足前兩點(diǎn)的情況下，盡可能簡(jiǎn)化過渡段型式，減小長(zhǎng)度、寬度和深度。圖1 漸變槽過渡段圖2 縮窄陡槽過渡段（1）漸

2、變槽式過渡段，其水平方向長(zhǎng)度L可用式（1）計(jì)算。 （1）1-1斷面水深認(rèn)為近似等于臨界水深，1-1到2-2斷面水深，按按式（1）能量方程求解。 （2），式中 v1，v2，h1及h2式中兩斷面的流速及水深； 、兩斷的平均流速、平均謝才系數(shù)、平均水力半徑。其計(jì)算步驟：先求h1（hk）驗(yàn)算i1，i1應(yīng)大于ik，再設(shè)h2，試算E2，直至滿足能量方程。（2）縮窄陡槽型過渡段， 其水力計(jì)算基本假定為：上游控制段為寬頂堰或平底渠，通過設(shè)計(jì)流量Qk時(shí)，上下游斷面水深都等于臨界水深hk，中間不存在水躍。設(shè)計(jì)條件為已知Qk，以及上下游斷面尺寸（可假設(shè)Qk為設(shè)計(jì)流量或校核流量）。水力計(jì)算內(nèi)容是確定過渡段各部分尺寸。

3、水力計(jì)算示意圖如圖3。圖3 縮窄陡槽型過渡段水力計(jì)算示意圖 計(jì)算步驟：過渡段下游斷面（下游陡槽的起始斷面）槽底與上游溢流堰高差Zk采用式（3）計(jì)算。 （3）式中 hk1、hk2通過流量Qk時(shí)，過渡段上、下游的臨界水深（m）；vk1、vk2相應(yīng)的臨界流速（m/s）；h=hf+hj為過渡段的水頭損失（m）； hf沿程摩阻損失（m）、和n平均流速、平均水力半徑和糙率； hj縮窄斷面而成的局部水頭損失（m），選用=0.10.2。為簡(jiǎn)化計(jì)算h和Zk可采用下式計(jì)算：選用=0.20.3。收縮段長(zhǎng)度l1根據(jù)式（1）計(jì)算。調(diào)整段長(zhǎng)度l2的計(jì)算。調(diào)整段的作用是使受縮影響后而在斷面上產(chǎn)生分布不均的水流，在此平面內(nèi)得到高調(diào)整，并較平順地流到下游泄槽，其長(zhǎng)度不少于兩倍的末端斷面水深， 即l22hk2。調(diào)整段挖深d值的計(jì)算。挖深的目的增加縮窄口的水深h，使其小流量時(shí)及早促成水躍，改善下游流態(tài)。所以深些有利，但過深