wes水面线设计

wes水面线 3.5 WES堰面水面线计算 (1)水面线计算的目的 闸墩高度的设计、导墙高度、弧形闸门门轴高程的确定都需要知道溢流面的 水面线。 (2)基本资料 0.85 y?0.031xWES曲线为，堰顶高程347，直线段坡度1:0.7。 定型设计水头Hd，按堰顶最高水头的75,95%计算Hd =88.5%(376.8-347)= 26.37m。 校核水位:376.8m。对应下泄流量:Q=25390m3/s。 要求计算校核水位情况下的水面线。 (3)计算过程 在这里使用《水工设计手册6—泄水与过坝建筑物》(以下简称《手册6》) 中提供的计算水面线的方法。 ?不掺气水面线头部的计算 该堰为高堰，采用《手册6》表27-2-4计算。 堰上水深H=376.8-347=29.8，则H/Hd=29.8/26.37=1.13。该表中无相应的数 据，采用内插法予以补充如表3-1中第4列所示。 ——————————————————————————————————————————————— 表3-1 水面线头部计算 H/Hd x/Hd -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1 y/Hd -0.94 -0.93 -0.91 -0.89 -0.85 -0.8 -0.74 -0.65 -0.54 -0.39 -0.2 0.02 1.33 -1.23 -1.22 -1.19 -1.16 -1.12 -1.07 -1.02 -0.94 -0.85 -0.73 -0.56 -0.36 1.13 X -1.05 -1.04 -1.02 -1.00 -0.96 -0.91 -0.85 -0.76 -0.66 -0.52 -0.34 -0.13 Y -26.37 -21.10 -15.82 -10.55 -5.27 0.00 5.27 10.55 15.82 21.10 26.37 31.64 -27.80 -27.54 -26.91 -26.27 -25.22 -23.90 -22.42 -20.15 -17.46 -13.82 -9.01 -3.42 1.4 1.6 1.8 0.27 0.52 0.86 -0.1 0.17 0.47 0.12 0.38 0.71 36.92 42.19 47.47 3.28 10.08 18.63 注:表中x,y为水面线的横纵坐标，坐标系如图3-4所示。 ?整个坝面(包括直线段)上的不掺气水面线的计算 ? 求曲线长度Lc:对于WES堰，根据X/Hd由《手册6》图27-2-7 查算，由此查得的为曲线总长Lc,t.堰上游段的曲线长度 Lc,u=0.315Hd=0.315×26.37=8.31米; ——————————————————————————————————————————————— ? 求直线段长度Ls:从切点到直线段上任意一点的距离为Ls,i=(Yi-Yt)/sina 式中，Yt——切点纵坐标,为34.38;a——直线段坝面与水平方向的夹角，为55?; ? 从堰顶曲线起点到计算点(Xi,Yi)的坝面距离:L=Lc,t+Ls; ? 计算边界层厚度δ:按Bauner公式计算，δ =0.024L(L/K)-0.13 ,式中， K——坝面粗糙高度，对于混凝土坝面，建议取0.427,0.691，这里取0.5; ? 计算单宽流量， q=Q/(9×16+2×8)=130.3 m3/s; q2? 按下式，推求势流水深hp。H?Yi?hpcos?? 2 2ghp? 正交于坝面的水深为h=hp+0.18δ。 按照上述计算过程将计算列于表3-2。 表3-2 坝面不掺气水深计算 注:表中单位均为国际单位。 ? 掺气及波动水深计算 当弗氏系数Fr>2时Fr? qg?h ，应考虑波动几掺气后水面升高的影响。掺气 水深公式 hb=h(1+ζv/100) 式中 h，hb——掺气及波动前、后水深(m); v——掺气及波动前计算断面上的平均流速(m/s); ζ——修正系——————————————————————————————————————————————— 数，一般为1.0,1.4。采用1.2。 计算过程整理如表3-3所示 表3-3 掺气及波动水深计算 ———————————————————————————————————————————————