跌水与陡坡ppt课件

,*,第六章 跌水与陡坡,*,第二节 进口段的水力计算,第三节 陡坡段的水力计算,第六章 跌水与陡坡,第四节 跌水与陡坡的下游衔接消能,第一节 概 述,第二节 进口段的水力计算第三节 陡坡段的水力计算第六章 跌,第一节 概 述,一、落差建筑物的类型,定义：当渠道通过地面过陡的,地段时，为了保持渠道的设计,比降，避免大填方或深挖方，,往往将水流落差集中，修建,建筑物联接上下游渠道，这种,建筑物称落差建筑物。,1.,落差建筑物类型,跌水、陡坡、斜管式跌水和,跌井式跌水等四种。,（跌水和陡坡应用最广）,第一节 概 述一、落差建筑物的类型,2.,落差建筑物的设计内容,水力设计,、衔接消能,二、跌水,形式：有单级跌水和多级跌水两种形式（超过,3,5,米时宜采用多级跌水。）,（一）单级跌水（图,p132,）,组成：进口连接段、跌水口、跌水墙、消力池、出口连接段。,1,进口连接段,作用：为使渠水平顺进入跌水口，使泄水有良好的水力条件，常在渠道与跌水口之间设连接段。,型式：扭曲面、八字墙、圆锥形等。,2.落差建筑物的设计内容,跌水与陡坡ppt课件,2,跌水口（图,p133,）,又称控制缺口，是设计跌水和陡坡的关键。,形式：有矩形、梯形和底部加台堰等形式。,3,跌水墙（图,p134,）,形式：有直墙和倾斜式两种。多采用重力式挡土墙。,4,消力池,作用：跌水墙下设消力池，使下泄水流形成水跃，以消减水流能量。,形式,:,消力池在平面布置上有扩散和不扩散形式，它的横断面形式一般为矩形、梯形和折线形。折线形布置为渠底高程以下为矩形，渠底高程以上为梯形。,2跌水口（图p133）,5,出口连接段,作用：下泄水流经消力池后，在出口处仍有较大的能量，流速在断面上分布不均匀，对下游渠道常引起冲刷破坏。为改善水力条件，防止水流对下游冲刷，在消力池与下游渠道之间设出口连接段。其长度应大于进口连接段。,（二）多级跌水（图,p135,）,与单级跌水的区别：将消力池作成几个阶梯，各级落差和消力池长度都相等，使每级具有相同的工作条件，并便于施工。,多级跌水的分级数目和各级落差大小划分依据：,应根据地形、地质、工程量大小等具体情况综合分析确定。当受地形地质条件影响较大时，也可修建不连续的多级跌水。,5出口连接段,跌水与陡坡ppt课件,三、陡坡,组成：由进口连接段、控制堰口、陡坡段、消力池和出口连接段组成。,陡坡与跌水区别：在于陡坡段代替了跌水墙。,（一）陡坡段的布置,布置形式：陡坡底可作成等宽的、底宽扩散形和菱形三种。,1.,扩散形陡坡,作用：可以使水流在陡坡上发生扩散，以减小单宽流量，这对下游消能防冲有利。,陡坡的比降选择依据：根据修建陡坡处的地形、地质、跌差及流量大小等条件确定。,三、陡坡,2.,菱形陡坡（图,p140,）,布置形式：上部扩散下部收缩，在平面上呈菱形。在收缩段的边坡上设置导流肋。,作用：减轻了对下游的冲刷。,3.,陡坡段的人工加糙（图,p140,）,作用：对促使水流紊动扩散，降低流速，改善下游流态及消能均起着重要作用。,加糙形式：有交错式矩形糙条、单人字形槛、双人字形槛、棋布形方墩等。,2.菱形陡坡（图p140）,跌 水,跌 水,陡 坡,陡 坡,多级跌水示意图,多级跌水示意图,斜管式跌水示意图,斜管式跌水示意图,多级陡坡示意图,多级陡坡示意图,一、缺口控制段的水力计算,二、闸门控制段的水力计算,三、退水与泄洪道进口的水力计算,第二节 进口段的水力计算,一、缺口控制段的水力计算第二节 进口段的水力计算,一、缺口控制段的水力计算,1.,矩形缺口和台堰缺口的水力计算,第二节 进口段的水力计算,矩形缺口,台堰式缺口,一、缺口控制段的水力计算第二节 进口段的水力计算矩形缺口台堰,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,2.,梯形缺口的水力计算,2.梯形缺口的水力计算,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,例 试设计一梯形缺口。已知：上游渠道与水位流量关系曲,线，设计流量,Q=9m,3,/s,相应渠道水深,1.79m,，连接渐变段为,扭曲面，长,5.5m,。,例 试设计一梯形缺口。已知：上游渠道与水位流量关系曲,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,跌水与陡坡ppt课件,二、闸门控制段的水力计算,主要任务：确定闸孔数量和闸孔尺寸,1.,堰流计算,b,为闸孔宽度，其它参数同水力学,2.,孔流计算,1,）平板闸门下自由出流计算,实践中常应用下式：,二、闸门控制段的水力计算b为闸孔宽度，其它参数同水力学2.孔,根据试验，,0.1e/H0.65,自由孔流流量系数由下述经验,公式计算,2,）弧形闸门下自由出流计算,或,对平底 弧形闸门泄流，,根据试验，0.1e/H0.65,自由孔流流量系数由下述经,3,）平底胸墙孔口泄流计算,当闸门局部开启时，其泄流流量按平板闸门闸下出流计算。,3）平底胸墙孔口泄流计算当闸门局部开启时，其泄流流量按平板闸,三、退水与泄洪道进口的水力计算,流量系数与堰的边缘形状、堰上水头、堰高等有密切关系。,三、退水与泄洪道进口的水力计算流量系数与堰的边缘形状、堰上水,一、起始断面起始水深的确定,二、落差较小的陡坡水力计算,三、落差较大的陡坡水力计算,四、陡坡边墙高度的确定,五、陡坡衬砌（人工护面）的确定,第三节 陡坡段的水力计算,一、起始断面起始水深的确定第三节 陡坡段的水力计算,一、起始断面起始水深的确定,对于一般工程：取,h,k,（临界水深）作为控制断面水深。,一、起始断面起始水深的确定,二、落差较小的陡坡水力计算,设计目的：推求陡坡末端的跃前水深，作为考虑衬砌材料和消能工设计计算的依据。,缺口下泄水流按自由跌落水流计算（）：,二、落差较小的陡坡水力计算,三、落差较大的陡坡水力计算,1.,临界水深的计算,三、落差较大的陡坡水力计算,2.,正常水深的计算,1,）正常水深可按明渠均匀流公式由试算法求得,2,）先按 求出,K,然后假定正常水深，代入,求出,K0,，直至,K=K0,相应的,h0,即为所求的正常水深。,3.,分段求和法计算陡坡段的水面线。,2.正常水深的计算,四、陡坡边墙高度的确定,五、陡坡衬砌（人工护面）的确定,四、陡坡边墙高度的确定,