S型水跃局部水头损失系数与跃后水深计算方法

发布时间：2024-05-12 18:22

　　鉴于水跃跃后水深作为消力池体形设计的重要参数,通过建立水跃区跃前和跃后断面的能量方程,分析了突扩式消力池S型水跃局部水头损失系数和共轭水深比的变化规律。研究发现,S型水跃相对局部水头损失系数是跃前断面弗劳德数函数,并随着弗劳德数的增大而增大;相对局部水头损失系数随跃前断面弗劳德数的变化规律既可用线性公式表示又可用乘幂公式表示;水跃共轭水深比是跃前断面弗劳德数和消力池突扩比的函数。通过能量方程求解的S型水跃跃后水深公式具有较高的计算精度和较好的通用性,且能作为矩形明渠水跃共轭水深的求解公式。

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【部分图文】：

图3ζ扩的比较

式（8）、（9）即为突扩式消力池S型水跃区局部水头损失系数，适用范围为2.75<Fr1<7.17。用文献[11]的上游实测数据和式（8）、（9）分别计算局部水头损失系数ζ扩见表1，表1中还列入了用文献[11]实测资料反算所得的局部水头损失系数ζ扩（实测值）。图3为局部水头损失系数....

图4各公式共轭水深比的比较

为进一步分析式（11）、（12）的通用性，将其与其他计算效果较好的突扩式消力池共轭水深比计算公式[10]进行比较，结果见图4。图4中各共轭水深比均通过文献[1]的上游实测资料计算而得，图4中还汇入了文献[1]的实测值。由图4可知，在跃前断面弗劳德数2<Fr1<9范围内，文献[1]....

图5各公式共轭水深比的比较（一般二元水跃）

文献[11]还试验研究了突扩比β=1（矩形明渠消力池）的水跃变化规律，其实测的水跃共轭水深比见图5。图5还绘入了式（13）、（14）及式（15）的计算值（根据文献[11]上游实测资料）。由图5可知，在2.89<Fr1<6.37范围内，式（14）的总体计算值最大，式（13）其次，式....

图1突扩式消力池S型水跃示意图

图1为突扩式消力池S型水跃示意图。图1中，v1、v2分别为跃前和跃后断面的平均流速；h1、h2分别为跃前和跃后断面的平均水深；b为消力池上游渠道宽度；B为消力池下游渠道宽度。1-1为跃前断面，2-2为跃后断面。列1-1断面和2-2断面能量方程，即：

本文编号：3971712