侧槽式溢洪道水力设计另一种方法——阻力系数法

本文按水力学方法,以侧槽的过水断面ω=ω_o(1 λx)~n为边界条件积分了Hinds变量流微分方程,在理论计算上较好地解决了一般形式侧槽的水力设计问题,提出了在工程上比较实用的另一种设计方法。文中根据Hinds变量流微分方程的物理意义,把问题归结于侧槽变量流过水断面逐渐扩大形式的局部阻力系数ξ的确定,放称为阻力系数法。     

评“侧槽式溢洪道水力设计另一种方法——阻力系数法”

你刊于1981年第3期发表的“阻力系数法”一文,作者认为Hinds的方法只适用于计算纯侧堰的侧槽,国内外许多学者和国内一些科研单位提出的计算方法也具有某些局限性。所以他对Hinds法作了改进,提出了“阻力系数法”。并断言,根据Hinds变量流微分方程的物理意义,可以将侧槽水面降问题归结为侧槽变量流过水断面逐渐扩大形式的局部阻力系数ζ的确定,应用他的“阻力系数法”就可以设计任何型式的侧槽。笔者对此有不同意见,提出下述几点与林忠泉同志讨论。     

评“侧槽式溢洪道水力设计另一种方法——阻力系数法”

你刊于1981年第3期发表的“阻力系数法”一文,作者认为Hinds的方法只适用于计算纯侧堰的侧槽,国内外许多学者和国内一些科研单位提出的计算方法也具有某些局限性。所以他对Hinds法作了改进,提出了“阻力系数法”。并断言,根据Hinds变量流微分方程的物理意义,可以将侧槽水面降问题归结为侧槽变量流过水断面逐渐扩大形式的局部阻力系数ξ的确定,应用他的“阻力系数法”就可以设计任何型式的侧槽。笔者对此有不同意见,提出下述几点与林忠泉同志讨论。     

侧槽变量流水面线的图解计算法

一、前言侧槽水流属于空间变量流,国内外一些学者和科技人员已提出了水面线的许多计算公式与方法,但大部份是J. Hinds导出的基本方程式,以不同差分方式表达而已,如西南水工所的计算式,美国“小坝设计”计算式,美国J. Hinds差分计算式……等等计算均较繁琐,有的还需要试算,工作量较大。鉴于侧槽水流的特征,主要表现在沿程递增流量所引起的能量损失,本文以损失系数毫来计算其损失值,但由于ξ是一个变量,它随各个设计参     

介绍“侧槽式溢洪道”一文

我省中小型水库采用侧槽式溢洪道的为数不少,过去多数采用了所谓扎马林方法的不正确的水力计算方法,近年来这个问题已引起人们的注意。这里介绍南斯拉夫G.哈丁的一篇文章“侧槽式溢洪道”(译自第九届国际大坝会议报告第五卷)。文中主要内容是根据变量流微分方程式的大量积分计算资料(采用电子计算机)分析得出侧槽中水面线的简易计算方法,同时还根据试验研究资料和他人研究成果归纳出欲求侧槽水流有较好流态所必须满足的三项条件。其最后成果简单实用,对中小型水库侧槽式溢洪道的设计或研究有一定参考价值。指     

侧槽水面线的一元二次方程求解法电算程序

一、功能与适用范围本程序采用 BASIC 语言编写,适用于 PC—1500袖珍机。用于单向进流梯形断面侧槽式溢洪道侧槽设计和侧槽水面线校核之用,通用性较强,在程序中应用单下标变量,单重循环,简洁明了。输入简便,输出成果齐全(首先输出计算成果,其次输出程序中输入数据,以便校核)。计算准确、迅速(计算一个方案约需1分钟。计算断面各参数都用同一个公式,侧槽水深增加或减少,都不需人为控制,公式自行调整,使用方便。     

关于侧槽变量流的水面线计算方法

一、前言关于侧槽式溢洪道的水力计算,我们曾针对如何确定水流控制点和判定流态的问题进行了研讨。在本文中,我们则将对水力计算中的另一个问题即侧槽中的水面线计算问题进行一些分析和研究。侧槽中的水流属于恒定(或称稳定)变量流(Steady Spatially Varied Flow)。变量流的水面线计算通常多采用数值积分法(或称有限差分法)。就我们所知,目前在工程设计中,特别在中小型水库侧槽式溢洪道的设计中,在这方面还存在一些问题。我们研阅了国内外某些文献资料,进行了必要的计算和分析,认为侧槽水面线宜采用一种比     

侧槽式溢洪道水面线计算的图解法

侧槽水面线计算是侧槽式溢洪道设计的一项工作量较大的工作。现有的几种根据动量原理和沿途变量流能量方程式推导出的计算公式,其计算结果与水工摸型实验数据比较接近,精度可以满足设计要求。但这些公式形式较复杂,都要用试算法求解,计算工作量较大。也有人提出了一些简化的计算方法。如李文雄得出的侧槽为等宽矩形和三角形     

侧槽溢洪道首端水深计算新公式

在狭窄河谷上兴建水利枢纽,为适应地形、地质条件,多采用侧槽溢洪道。侧槽中之水流呈复杂的沿程增量流运动规律。其首端断面水深,为确定溢流堰泄流能力之关键,国内外对此问题研究甚多。本文在总结前人研究成果及整理实验数据基础上,提出了计算侧槽首端水深新公式,设计人员可藉以进行具有足够精度的简捷计算,从而避免繁琐地推求水面线的计算工作。     

侧槽溢洪道的水力计算和设计

本文首先对已有的侧槽溢洪道水力计算的研究成果进行了分析与评述。着重指出了札马林方法的错误。文中应用动量方程推导得出变底宽侧槽的水面线基本方程为: 通过对基本方程的分析,提出了图解法,保证了计算的准确性,与Hinds的“临界曲线”法相配合,形成了完整的计算方法。通过试验研究和工程实践,得出侧槽与过堰水流间的临界淹没比6k=0.5;提出了校核流量控制设计的概念;并对水力计算及设计原则等问题进行了探讨。文中附有算例。所提出的计算公式和方法经模型试验验证得到满意的结果。     

梯形断面侧槽式溢洪道水面线计算与PC—1500机程序

梯形断面侧槽式溢洪道是水库溢洪建筑物常采用的一种结构形式。其水力特征是侧向进流、纵向泄流。在侧堰范围内,槽里的流量沿程递增,水流在重力作用下产生纵向流动。侧槽水面曲线计算是一项十分烦琐的计算工作,需要用试算求解。虽有一些简化方法,但只适用于矩形、三角形断面或抛物线形槽底。肖广源同志所提出的图解法,可省去试算的麻烦,但由于计算公式概化过程仍未彻底摆脱矩形断面的假设前提,故而解算精度受到一定限     

最佳水力断面渠道的计算

最佳水力断面的渠道计算公式为:Q=ωC(Ri)~(1/2)……(1)式中:Q—计算流量;ω—过水断面;C—谢才系数;R=ω/x—水力半径;R=ω/—水力半径;x—湿周;i—渠底坡降。     

白家河水库溢洪道侧槽水力设计

以白家河水库侧槽溢洪道为例,介绍其设计方案比选、总体布置、水力计算等,给出了其泄流能力、堰面曲线、泄槽临界水深、侧槽末端水深、侧槽末端底高程和侧槽水面线等水力计算方法和成果,为白家河水库侧槽溢洪道的设计提供了依据。     

实用堰后接梯形断面泄槽水面线计算方法探讨

梯形断面是泄槽最常用的断面形式之一,泄槽水面线计算对溢洪道设计具有重要意义。实用堰后接梯形断面泄槽起始水深及水面线计算须求解非常复杂的非线性方程,传统试算法计算过程繁琐,需要多次计算才能得到满足精度要求的结果。为解决实用堰后接梯形断面泄槽水面线计算的难题,构造坡降差方程,介绍了弦截法计算泄槽水面线的具体步骤,并对起始水深方程进行恒等变形,得出了起始水深的直接计算公式。实例表明,采用的计算方法可行,计算结果可靠,可为类似工程设计提供参考。     

柱体渠槽水流收缩水深与共轭水深综合解析计算

明渠稳定变速流由急流到缓流的转变常发生水跃联接形式。为确定水流流态,判断衔接形式,绘制水面曲线及进行消能计算,均涉及到计算收缩水深及与其相应的共轭水深。上述问题因数学解甚为复杂而求助于试算,为简化计算,许多人致力于图表求解的研究。对于矩形、梯形渠槽收缩水深与共轭水深已有不同的解算方法。本文从基本能量方程与动量方程出发,推导了七种规则断面柱体渠槽水流收缩水深及共轭水深的综合解析计算公式并给出了计算图表,供设计使用。     

普通城门洞断面正常水深的近似计算式

 普通城门洞形过水断面是泄洪隧洞较常采用的断面形式之一,其几何图形由槽形与圆弧曲线构成,过水断面水力要素为分段函数,正常水深的计算无论是查图表法还是迭代试算法都比较繁琐,计算误差较大,且依赖图表, 不便于应用。为此,通过城门洞形断面均匀流方程的数学变换,并对引入的无量纲参数与相对临界水深的关系进行分析及计算,应用逐步优化拟合原理进行分段拟和,得到了城门洞形断面均匀流水深的直接计算式。实例计算及误差分析表明：在工程实用范围内（正常水深与拱顶半径之比在1.00到1.80之间）,该公式最大相对误差仅为0.40％,且该式物理概念清晰明确、公式形式简捷,能为工程设计及水工设计手册的编制提供有益的参考。     

L形溢流堰侧槽溢洪道水力设计与试验研究

为给工程提供优化的设计方案,对L形溢流堰侧槽溢洪道进行水力设计及水工模型试验。该文结合某水库除险加固设计中L形堰侧槽溢洪道水工模型试验成果,对L形堰侧槽溢洪道的泄流能力、水面线推求方法进行了计算,并进行对比分析。结果表明,L形溢流堰泄流能力,低水位时计算值较水工模型试验值偏小5%~10%,高水位时与试验结果基本一致;槽首淹没度计算值较模型试验值高18%左右,槽首淹没度为0.7左右时泄流能力与自由出流时的泄流能力相差不大,下游淹没度计算值与试验结果基本一致。水工模型试验与水力设计的对比分析,可为工程提供最佳的设计方案。     

白家河水库溢洪道侧槽水力设计

溢洪道宽度往往决定着水库坝顶高程。而侧槽式溢洪道既能减少坝顶高程,又能减少溢洪道工程量。根据白家河水库侧槽溢洪道的设计方案比选和总体布置情况,阐述了侧槽溢洪道的水力计算内容及步骤,给出了WES实用堰泄流能力、堰面曲线、泄槽临界水深、侧槽末端水深、侧槽末端底高程和侧槽水面线等水力计算方法和成果,为白家河水库侧槽溢洪道的设计提供了依据。     

输水渡槽的优化设计研究

以渡槽施工投资最小为目标函数建立数学模型,对渡槽槽身断面进行了优化比选,以边坡系数为设计变量,将常用渡槽槽身断面形状设计计算的显式方程用于渡槽断面的优化设计,采用差分进化法对实用经济断面进行了分析。结果表明:底部为半圆形的U形渡槽在满足过流量以及安全性等基本要求下,可有效地减小截面尺寸,节省工程投资。     

多沙性河道过流能力计算及影响因素分析

天然多沙性河流大都属游荡型 ,河道宽浅 ,主槽不固定且不明显 ,河内村庄、树障、公路及其它阻水建筑物较多 ,计算河道过流能力时影响因素也多。为使计算结果尽可能地接近实际 ,在分析计算时应把主要因素考虑进去 ,用不同方法消除这些因素对计算结果的影响。一、基本计算方法计算河道水面线依据明渠恒定渐变流微分方程 ,水位沿流程变化的微分方程式为 :Ｚｕ———上游断面水位Ｚｄ———下游断面水位Ｑ———流量Ｓ———计算断面间距Ｋ———计算段平均流量模数Ｋｕ———上断面流量模数Ｋｄ———下断面流量模数其中Ｑ、Ｓ、Ｚｄ、Ｋｄ均为…