堰流及閘孔出流典型例題學習教案

1、會計學1堰流及閘孔出流典型堰流及閘孔出流典型(dinxng)例題例題第一頁，共13頁。 m/s72702m)0152(m7.5)0152(257/sm2830./.v 堰前全水頭m5272sm/892s)m7270(m52222200./.gvHH 解題(ji t)步驟v0H1H0BB1H11:1第1頁/共13頁第二頁，共13頁。故下游(xiyu)為自由出流，則s1.0因為m022m272580800s.H.h 下游淹沒高度m1.8m01m822ts .Phh2. 計算流量(liling)系數(shù) m 對于堰頂進口為圓弧形的寬頂堰流量系數(shù)(xsh) m 按下式計算：374. 04 . 05 . 1

2、2 . 14 . 0301. 036. 0/5 . 12 . 1/301. 036. 011 HPHPm解題步驟第2頁/共13頁第三頁，共13頁。解題(ji t)步驟40m52m011.HP 式中滿足上式應用條件301 HP，3. 側(cè)收縮系數(shù) 1 )/1(/2 . 0143101BbBbHP 由于邊墩對過堰水流的擠壓作用使之產(chǎn)生側(cè)向收縮，對于寬頂堰側(cè)收縮系數(shù) 按下式計算1 bB第3頁/共13頁第四頁，共13頁。解題(ji t)步驟式中，B 為來流寬度，可取堰前水面寬度; 由于邊墩頭部及堰頂進口均為圓弧形，故邊墩頭部及堰頂進口形狀影響系數(shù) 取為 0.1。0 將已知條件(tiojin)代入上式得

3、從上式可見，側(cè)收縮系數(shù)與閘孔寬度 b 相關，而 b 未知，故可通過試算法(sun f)求解。m)5141(06101m)5141(m514mm/2.50120101250431./bb./b./b. (1)第4頁/共13頁第五頁，共13頁。解題(ji t)步驟 即先假設側(cè)收縮系數(shù)值 ，然后根據(jù)寬頂堰流流量計算公式 ,代入其它已知條件，求出堰寬試算值 b，再將 b 值代入式(1),得到新的側(cè)收縮系數(shù)，比較計算值與假設值是否相等。1 230s12/HgmbQ 若兩者不等，則迭代計算: 將新得到的側(cè)收縮系數(shù) 代入流量公式重新計算堰頂寬 b ,把 b 代入式(1) , 直至先后得到的兩側(cè)收縮系數(shù)相等，

4、此時得到的堰頂寬 b 即為所求。1 具體迭代過程(guchng)如下：第5頁/共13頁第六頁，共13頁。解題(ji t)步驟首先假設 ，代入到流量公式算出8 . 0(0)1 (0)b(注:這里以符號上標的形式來表示迭代(di di)次數(shù))m3658m)5272(m/s89201374080/sm2822323230s(0)1(0).HgmQb/ 將 代入式（1）有m365. 8)0( b第6頁/共13頁第七頁，共13頁。9560)m514m36581(m514m3658m52m0120101)1(20143(0)4(0)310(1).B/bB/bH/P. 解題(ji t)步驟可見 ，故將 代入

5、堰流公式再次計算b)0(1)1(1 )1(1 230s(1)1(1)2/HgmQb 第7頁/共13頁第八頁，共13頁。m07m)5272(m/s8920137409560/sm282323(1).b/ 解題(ji t)步驟將 代入式（1）有m07(1).b 0.949)m514m071(m514m07m52m0120101120143(1)4(1)310(2)1 .)Bb(BbHP. 第8頁/共13頁第九頁，共13頁。m052. 7m)527. 2(m/s8 . 920 . 1374. 0949. 0s/m2822/3232/30s(2)1(2) HgmQb 解題(ji t)步驟同理)1 (2

6、01(2)4(2)310(3)1B/bB/bH/P. 第9頁/共13頁第十頁，共13頁。949. 0)m5 .14m052. 71 (m14.5m052. 7m5 . 2m0 . 12 . 01 . 0143(3)1 解題(ji t)步驟因為 ，則 ，取 b = 7.05 m，即為所求寬頂堰寬度。(2)1(3)1 m0527(2).b 第10頁/共13頁第十一頁，共13頁。討 論 如果下游水位較高，水閘出流為淹沒出流時，對計算結(jié)果有什么影響？若該水閘要求設計為 兩 孔，而其它條件不變，那么兩孔寬度之和 是否仍為7.05 m ?b 2 當水閘下游水位較高，為淹沒出流 時，水閘的過流能力下降，故在同樣條件下，計算所得的閘孔寬度將增加。)0 . 1(s 當閘孔按兩孔設計時，需新增閘墩一個。由于閘墩