水工模型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)

水工模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一、設(shè)計(jì)依據(jù)建筑物的具體體型圖、地質(zhì)資料、水文資料(調(diào)洪計(jì)算前后的全部水文資料。具體參數(shù)如下：1.地形圖：2—B22重力壩3.模型長(zhǎng)度比尺Lr

=604。原型最大泄流流量Q5。壩頂高程Z=630m1

=16000m3/smax下游最高水位Z2=475m下游河道底板高程Z=450m3模型流量(L/s)模型流量(L/s)Qm〈8080 280110<Q 140<Q 170<Q 220<Q〈Qm 〈Qm〈140 m<170 m<220 〈280<110 〈360360〈Qm〈450450〈Qm〈560Qm>560進(jìn)水池長(zhǎng)度〔m〕上游水庫(kù)長(zhǎng)度(m〕0.811.51.82。22.42.62。83。03。3455.566.577。588.59下游河道長(zhǎng)度〔m)6〔4)7〔5)8(6)1311(8。 12(9.5 12.5(109〔7〕10〔8) 11.5(9) 〔10。5)退水池長(zhǎng)度〔m〕量水堰長(zhǎng)度〔m〕量水堰寬0.83.30。2m+25Hmax0.70。81.01.21。1.2+0.1。1.2+0。1.2+1。1。5〕〕)11.51.82.22。42。62。83.0度〔m)2+0462+08度〔m)2+0462+08902+1。1標(biāo)注尺寸線〔模型長(zhǎng)度、寬度尺寸與原型尺寸均需標(biāo)注，括號(hào)外為原500〔5。0)〕;編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明〔包含模型長(zhǎng)、寬、高程推算過(guò)程及量水堰的計(jì)算)。二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則水工常壓模型一般都承受重力相像準(zhǔn)則,按正態(tài)幾何比尺進(jìn)展設(shè)計(jì)。當(dāng)長(zhǎng)度比尺Lr

:時(shí)間比尺：Tr

L1=60?=7。746r2流速比尺：Vr

=L1=60?=8.746r2流量比尺：Qn

=L5=605/2=27885.480r r2L1=601/6=1。976r r6三、模型糙率確定1、上游水庫(kù)上游水庫(kù)糙率按自然河床計(jì)算,取n =0。023。pnn m nr

0.0230.0121.9762、下游河道下游河道糙率按自然河床計(jì)算,取n =0.023。pnn m nr

0.0230.0121.976四、模型高程計(jì)算1Q

16000Q m Qr

0.5738m3/s573.8L/s27885.48由于Qm>56B=2.3m.模型流量模型流量(L/s)進(jìn)水池長(zhǎng)度(m〕〔m)下游河道長(zhǎng)度(m〕退水池長(zhǎng)度(m)量水堰長(zhǎng)度(m)量水堰寬度(m)450<Qm<5603.08.512.5(10)3。0Qm>5603.3913〔10.5〕3.31.2+1.00。2m+25Hmax1。2+1。1由于Q 〉20~30L/s,所以選用矩形量水堰作為流量測(cè)量?jī)x器，依據(jù)m堰流公式確定量水堰的高度.矩形堰流計(jì)算公式: HQ1.7820.24 BH1.5 P 0PH—堰上水頭；BH0

—修正后水頭0=H+0.001。2倍，即P=2H.將Q=0。5738m3/s，B=2。3m，P=2H,H=H+0.0011代入上公式,0求得最大堰上水頭H =0.2571m；max堰高P=0.5142m；量水堰長(zhǎng)度L=0.2+25H 0.2+25×0.2571=6。6275m；max=0。1m；量水堰總高度H

=H堰

+P+01=0.2571+05142+01=08713m;2模型流量〔模型流量〔L/s)進(jìn)水池長(zhǎng)度(m)〔m)下游河道長(zhǎng)度(m〕退水池長(zhǎng)度(m〕量水堰長(zhǎng)度〔m〕量水堰寬度〔m〕Qm>5603.3913〔10.5〕3。36.62752.3,可以確定原型參數(shù)分別為:進(jìn)水池長(zhǎng)度：3.3×60=198m退水池長(zhǎng)度：3。3×60=198m上游水庫(kù)長(zhǎng)度：9×60=540m下游河道長(zhǎng)度:13。0×60=780m量水堰長(zhǎng)度：6。6275×60=397.65m量水堰寬度：2。3×60=138m〔1〕下游河道高程Z=450m30。1m450—0.1×60=444m450-0。8713×60=397.722m〔2)下游最高水位Z2

=475m480m(3)壩頂高程Z1

=630m,635m依據(jù)上游進(jìn)水池邊墻頂比上游水庫(kù)邊墻頂高0.1m635+0。1×60=641m位置退水池及量水堰底板量水堰邊下游河道底板下游河道水位下游河位置退水池及量水堰底板量水堰邊下游河道底板下游河道水位下游河道邊墻壩頂上游水庫(kù)邊墻進(jìn)水池邊進(jìn)水池底板高程墻墻397。722444450475480630635641397.722五、模型及原型平面尺寸則及長(zhǎng)度比尺Lr

=60，可確定原型參數(shù)樞紐組成模型尺寸〔模型尺寸×60)樞紐組成模型尺寸〔模型尺寸×60)進(jìn)水池長(zhǎng)度上游水庫(kù)長(zhǎng)度下游河道長(zhǎng)度退水池長(zhǎng)度量水堰長(zhǎng)度量水堰寬度3。39133.36。62752。3198540780198397。65138六、模型平面布置步驟1、依據(jù)所給具體體型參數(shù)對(duì)拱壩進(jìn)展準(zhǔn)確繪制；2、依據(jù)所給壩軸線，在地形圖上確定拱壩的具體位置和拱壩范圍；3Z1=630m，可選上游水庫(kù)邊墻所在高程為635m；依據(jù)下游水位Z=475m，可選下游河道邊墻所在高程為480m.以此高2程確定截取的等高線位置；4并對(duì)范圍以外的等高線進(jìn)展修剪；5、量水堰尺寸計(jì)算看第四局部；6、依據(jù)原型尺寸確定進(jìn)水池、退水池及量水堰的位置。進(jìn)水池寬度與上游水庫(kù)全都，退水池寬度與下游河道全都；7。消浪柵及測(cè)針位置確定10倍最大堰上水頭處。25H

max

=25×0.2571=6.4