【问题求助】请教关于溢洪道设计中遇到的问题。

各位好，最近在做一小2型水库的溢洪道设计，我在这请教一些问题：

基本情况：最大泄量是49.4立方米/秒，渠道为1：1的梯形断面，渠底宽15米。进口设一溢流挡水堰，高2米。堰后直接接一长度为90米，坡降为1：20的陡坡段。

问题是：
1.溢流堰采用WES实用堰，开敞无闸门，堰顶距校核洪水位1.69米，堰底收缩断面水深0.43米。此处是否会有水跃发生？（陡坡段临界水深为1.05米，按均匀流计算的正常水深0.59米）
2.如果没有水跃发生，陡槽段应该是壅水曲线，水面线渐进为正常水深0.59米。（在陡槽中部就已达到）那这样在陡槽底部是否还需要消能池？（流速5.37立方米/秒）

3.如果需要消力池，消力池下游的水深ht如何确定？（无下游水深资料）

[ 本帖最后由 ging2012 于 2011-3-24 09:59 编辑 ]

闲逛的猪

2011年03月23日 21:31:47

2楼

水跃是从急流过渡到缓流的特殊状态。急流到急流流态中通常是不会发生水跃的。从急流到缓流则是一定会发生水跃的。
很显然，堰与陡槽连接处是不会发生水跃的。陡槽未端是否会产生水跃则还取取于下游的流态。即使陡槽下游会发生水跃，也未必一定要做消力池。能够形成水跃是底流消能的必要条件而非充分条件，如果水跃不会造成实质性的破坏（如陡槽出口为坚硬完整抗冲流速足够大的岩石地基），消力池仍然是不必要的。

ging2012

2011年03月23日 22:00:19

3楼

谢谢你！能否再解释一下一下消力池下游的水深ht如何确定呢？

闲逛的猪

2011年03月25日 10:38:49

4楼

下游水深的计算并无定法，与下游的河道情况有关。常见的两种情况大致如下：
1、下游不受顶托，而且河道基本顺直，一般情况下可采用满宁公式计算下游的水位流量关系曲线查取各级消能流量的相应水深。
2、下游受到顶托，应先研究雍水段的水位流量关系，再采用能量方程分流量推算到归河段，形成一条水位流量曲线，再从曲线上查取各级消能流量的相应水深。

leiq310

2011年03月25日 11:05:04

5楼

当水流由急流渐变为缓流时才会产生水跃，因此，溢流堰与陡槽之间无水跃产生。
陡槽段水面线确实应为壅水曲线，下游是否设置消力池与下游河道材质有关系，如果其为基岩，抗冲流速大于5m，而且即使产生冲刷也不危及主体工程安全的前提下，可以不设置消力池。
设置消力池时，下游水深与下游河道情况有关系，当下游河道平顺可以采用曼宁公式计算水位流量关系曲线，在曲线上查取相应水深；当下游有控制断面时，可通过控制断面向上游推算水面线至溢洪道下游。

xjhmsl

2011年03月25日 12:02:39

6楼

鉴于你的坡度很缓，坡降为1：20，布置宽顶堰，段可以省下一部分开挖量，和减少施工难度，根据规范规定，泄槽上游过渡段时，起始计算断面定在泄槽首部，水深h 取用过渡段末端的水深h末，泄槽为恒定非均匀渐变流水面曲线，泄槽段为降水曲线，如果下游为漂卵石覆盖层，陡槽末端基础在岩石基础上，可以考虑采用挑流消能。