水工建筑物泄洪消能水力计算作业

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1、第一组某压力隧洞出口宽b=4m，高h=3m，最大流量为Q=180m³/s，下游河床低于隧洞出口底边为5m，下游水深为6m，试求：（1）如出口后水流不扩散，如图（b）所示，消力池深度d=4.8m（出口段不长，损失可忽略），问此时收缩断面水深为多少？能否在消力池中发生淹没水跃？（2）如出口后水流逐渐扩散，消力池宽度增加到8m，如图（c）所示，问池深能减为多少？第二组单孔水闸已建成消力池如图所示，已知池长m，池深d=1.5m，在图示的上下游水位时开闸放水，闸门开度e=1.0m，流速系数，验算此时消力池中能否发生淹没水跃衔接，并求出实际消力池的淹没系数。第三组顶孔由平板闸门控制的溢流建筑物

2、如图所示。有多种运用情况，其中一组为：当水头H=2.5~3.5m时，闸孔开度e=1.5m，下游坝高m，流速系数，下游水深与单宽流量的关系见表，试选定这种情况下的消力池池深的设计单宽流量和池长单宽流量。5.05.56.06.53.403.453.503.55第四组某分洪闸如图所示，底坎为曲线形低堰，泄洪单宽流量，流速系数，其他尺寸如图所示，试设计一消力坎式消力池。第五组某溢流坝共5孔，每孔净宽度b=6m，闸墩厚度d=1.5m，坝高P=P1=20m，已知为计算消力坎高度的设计流量，其下游水深；为计算消力池池长的设计流量。溢流坝的流量系数均为m=0.48，流速系数用下式计算：，试设计消力

3、坎式消力池的轮廓尺寸。第六组某单孔溢洪道如图所示，护坦宽与堰宽相同，已知单宽流量，下游堰高，堰上总水头，下游水深，流速系数，试设计一综合式消力池。第七组如图所示为一5孔溢流坝，每孔净宽b=7m，闸墩厚度，上下游水位如图所示，当每孔闸门全开时通过的泄流量，下游河宽，流速系数用下式计算，。试求：（1）判别下游水流的衔接形式；（2）若为远驱水跃，设计一综合式消力池，假设取池深，求坎高c。第八组某渠道按地形须修建一座跌水，上下游渠底高差为10m，拟采用四级跌水，如图所示。首部为平底宽顶堰，跌水消力池出口设置消力坎，各级跌水口均为等宽的矩形断面，宽度b=5m，设计流量，下游渠道水深，宽顶堰的

4、流量系数m=0.36。求解各级跌水下游消力池长度、消力坎高度。第九组如图所示的矩形断面泄水闸，宽度b=2m，闸孔开度e=0.52m，流量，下游水深，流速系数，试判断闸门后的水流衔接形式，如需修建消力池，试确定消力池的尺寸，如果消力池后有较长的水平海漫，且河床组成为粗砂，求海漫的长度和冲刷坑的深度。第十组某电站溢流坝共3孔，每孔宽度b=16m，闸墩厚度d=4m，设计流量，相应的上下游水位高程及河底高程如图所示。今在坝的末端设一挑坎，采用挑流消能，已知挑坎末端高程为218.5m，挑角25°，反弧半径R=24.5m，试计算挑流射程和冲刷坑深度，下游河床为IV类基岩。第11组如图所示，某溢

5、流坝采用连续式鼻坎挑流消能，坝顶高程为88.8m，鼻坎顶高程为77.9m，挑射角22°，某年汛期后测得下游河床冲刷坑最低点高程为57.6m，泄洪时库水位为93.47m，下游水位为71.56m，坎顶单宽流量。试估算在设计单宽流量为时的冲刷坑深度及最深点位置，相应的库水位为96.32m，下游水位为76.28m，原河床高程为63.50m。第12组某水利枢纽溢流坝，各有关高程如图所示，共5孔，每孔净宽b=7m，闸墩厚度d=2m，溢流坝面投影长度，挑流鼻坎的挑射角25°，坝址处岩石节理发育并成大块状，冲刷系数，溢流坝河宽，溢洪时闸门全开，试求：（1）冲刷坑深度，（2）挑距L，（3）检查冲刷安

6、全性。第13组如图所示溢洪道陡槽，根据水面曲线分析计算陡槽末端水深h=0.8m，流速v=20m/s，今在陡槽末端设计一挑流鼻坎，挑射角30°，其他有关尺寸如图所示。鼻坎的流速系数，下游岩石破碎（冲刷系数），试求：（1）冲刷坑深度（2）挑距（3）检查挑流是否安全。