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1、潘隔晨渠大擘计算机专业应用课程实训报告专业年级学生姓名指导老师教研室主任年月日目录第一章利水电工程水力学部分实训一、堰流计算题二、闸孔出流计算题三、消能设计计算题第二章利水电工程水文学部分实训第三章利水电工程水工建筑物实训第四章训图形以及表格结果第五章实训其他第六章总结第一章：水利水电工程水力学部分实训题1.一溢流坝为克一奥剖面，计水头上=3米,上游坝高PfIO米。当堰上水头相当于设头的80%时，堰顶高出1米。求此时溢流坝单宽流量为若干。（不计侧收缩）。文件：E:SLSDKuse2. out*堰流水力学计算书*工程、阶段、专业、部分上游渠宽BO:15.00闸孔数n:3堰宽B:4.00坎高P：1
2、0.00堰上水头H:2.40堰上设计水头Hd:3.00淹没水深hs:0.00二、计算简图一、基本资料与计算假定实用堰!717|7|717!/米米米米米米z(x z(见附图一。三、公式与算法（实用堰）(1)堰形WES剖面y/Hd=O.5*(x/Hd)-1.85x=0上游三园弧：大园弧xl*xl+yl*yl=Rl*Rl-bl=x=0中园弧x2*x2+y2*y2=R2*R2-b2=x=-bl小园弧x3*x3+y3*y3=R3*R3-b3=x=-b2式中 R1=O.5*HdR2=0.2*HdR3=0.04*Hdbl=O.175*Hd b2=0.276*Hd b3=0.2818*Hd hd-设计水头-乘
3、方号(2)流量公式Q= o *m* e*B*SQR(2*g)*Ho(2/3)式中SQR开方号m-流量系数；m=f(Ho/Hd),为实验曲线。淹没系数e -侧收缩系数B-堰宽本程序备有 Ho/Hd=0l.6,(Ho/Hd)=0.1的 m 值。(3)淹没系数。o = o (hs/Ho)为数表本程序备有 hs/Ho=0.00-1.00, A (hs/Ho)=0.05之。值数据。(4)侧收缩系数e,计算公式同宽顶堰e =1-0.2*(G k+(n-l)*4o)*Ho/(n*b)式中4 k一-边墩形状系数，其值如下：I 直角形 I 八字形 I 园弧形 I 流线形4。一-闸墩形状系数，受淹没(hs/Ho)
4、影响，其 值如下：I hs/Ho |11111 Co| =0-bl=x=0-b2=x=-bly/Hd=O.5*（x/Hd）1.85上游三园弧：大园弧xl*xl+yl*yl=Rl*Rl中园弧x2*x2+y2*y2=R2*R2小园弧 x3*x3+y3*y3=R3*R3-b3=x=-b2式中 R1=O.5*HdR2=0.2*Hd R3=0.04*Hd bl=O.175*Hd b2=0.276*Hd b3=0.2818*Hd hd-设计水头-一乘方号(2)流量公式Q= o *m* e*B*SQR(2*g)*Ho(2/3)式中SQR开方号m-流量系数；m=f(Ho/Hd),为实验曲线。-淹没系数 e -
5、侧收缩系数 B-堰宽本程序备有 Ho/Hd=01.6, A (Ho/Hd)=0.1的 m 值。(3)淹没系数。o = o (hs/Ho)为数表本程序备有 hs/Ho=0.00-1.00, A (hs/Ho)=0.05之。值数据。(4)侧收缩系数e,计算公式同宽顶堰e =1-0.2*(4k+(n-l)*4 o)*Ho/(n*b)式中Gk-一边墩形状系数，其值如下：直角形 I 八字形 I 园弧形 I 流线形 IGk |1.0|0.7|0.7|0.4G。-一闸墩形状系数，受淹没(hs/Ho)影响，其值如下： hs/Ho|1111 Co |=0上游三园弧：大园弧xl*xl+yl*yl=Rl*Rl-bl
6、=x=O中园弧x2*x2+y2*y2=R2*R2-b2=x=-bl小园弧x3*x3+y3*y3=R3*R3-b3=x=-b2式中 R1=O.5*Hd R2=0.2*Hd R3=0.04*Hd bl=O.175*Hd b2=0.276*Hd b3=0.2818*Hd hd-设计水头乘方号(2)流量公式Q= o *m* e *B*SQR(2*g)*Ho(2/3)式中SQR开方号m流量系数；m=f(Ho/Hd),为实验曲线。-淹没系数 e -侧收缩系数B堰宽本程序备有 Ho/Hd=0l.6, A (Ho/Hd)=0.1的 m 值。(3)淹没系数。a = o (hs/Ho)为数表本程序备有 hs/Ho
7、=0.00-1.00, A (hs/Ho)=0.05之。值数据。(4)侧收缩系数e,计算公式同宽顶堰e=1-0.2*(4k+(n-1)*4 o)*Ho/(n*b)式中Gk-一边墩形状系数，其值如下：I 直角形 I 八字形 I 园弧形流线形 I4 k |1.0|0.7|0.7|0.44。一-闸墩形状系数，受淹没(hs/Ho)影响，其值如下： hs/Ho|1111 Co |=0上游三园弧：大园弧xl*xl+yl*yl=Rl*Rl-bl=x=0中园弧x2*x2+y2*y2=R2*R2-b2=x=-bl小园弧x3*x3+y3*y3=R3*R3-b3=x=-b2式中 Rl=0.5*HdR2=0.2*Hd
8、R3=0.04*Hdbl=0.175*Hd b2=0.276*Hd b3=0.2818*Hd hd-设计水头乘方号(2)流量公式Q= o *m* e*B*SQR(2*g)*Ho(2/3)式中SQR开方号m-流量系数；m=f(Ho/Hd),为实验曲线。-淹没系数e -一侧收缩系数B-堰宽本程序备有 Ho/Hd=0l.6, A (Ho/Hd)=0.1的 m 值。(3)淹没系数。o = o (hs/Ho)为数表本程序备有 hs/Ho=0.00-1.00, A (hs/Ho)=0.05之。值数据。(4)侧收缩系数e,计算公式同宽顶堰e=1-0.2*(4k+(n-l)*4o)*Ho/(n*b)式中Gk-
9、边墩形状系数，其值如下：I直角形I八字形 I园弧形 I流线形II I1IIICk |1.0|0.7|0.7|0.4G。-一闸墩形状系数，受淹没(hs/Ho)影响，其值如下：1hs/Ho|111114。|=0,7511.|0.801-1-|0.851.1|0.9011|0.95111形状1.1 L1矩形10.80|0.86|10.92|10.98|11.001尖角形10.45|0.51|0.57|0.63|0.69半园形10.45|0.51|0.57|0.63|0.69尖园形10.25|0.32|0.39|0.46|0.531流线形1110|1校核者 计算者计算单位四、计算结果行进流速Vo: H
10、0=H+V0*V0/2/G：淹没高度/水头hs/Ho:=系数=淹没系数。：边墩形状系数U：闸墩形状系数;。：0.00（米/秒）4.00（米）0.92500.54140.70000.2500水头/设计水头Ho/Hd:1.0000流量系数m:=校核=堰宽B:侧收缩系数:流量Q：0.502011.4700（米）0.9337103.1409（立方米/秒）计算时间某泻洪闸，如图所示，闸门采用矩形平板门，当闸门孔开度e=2m时，闸前水头H=8.0m.已知闸前宽B=10m,闸孔宽b=8m流速系数6取0.97,下游水深较小，为自由出流，求过闸流量。文件：E:SLSDKuse6. out水闸水力学计算书工程、阶
11、段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定平板平底上游水位H:8.0000(米)闸门开启度e:2.0000(米)下游水位hs:0.0000(米)过流宽度b:8.0000(米)二、计算简图见附图1三、算法与公式A.流量公式：Q=SG*MU0*e*B*SQR(2*g*h0)式中SQR-一开方号MLO流量系数e-闸门开启度B闸门宽H0一-闸前水深hs下游水深g-一重力加速度B.流量系数：MUO=O.6-0.176*e/HC.淹没出流问题：淹没系数：SG=SG(hs-hc2)/(H-hc)其关系为一条曲线。式中hs下游水深；hc2水跃后水深，hc2=hc/2*(SQR(l+8*Frc)-l)；he 收
12、缩断面宽度，hc=EP*e而 Frc=Uc*Uc/(2*g*hc)收缩断面 Frude 数； EP-平板闸门侧收缩系数。四、计算结果1 .相关结果1. 7576（米/秒）8. 1576（米）0.25000.62201.2440（米）11. 2915（米/秒）5. 1013（米）1. 00000.5560112. 4875（立方米/秒）2. 0000（米）112. 4875（立方米/秒）行进流速Vo:闸前水深Ho:闸门开启度e/上游水位H：平板闸门侧收缩系数：收缩断面水深he:流速VC：跃后水深hc2:平板闸门淹没系数：流量系数mu:2 .结果流量Q：3 .校核闸门开启度e:流量Q:图8-9所示
13、为单孔弧形闸门的自由出流，闸门宽B=5M弧型闸门半径 R=5M, C=3.5M,闸门开度E=0.6M,闸前水头H=3M不计行近流速，试计算过闸流量。文件：E:SLSDKuse7. out*水闸水力学计算书*工程、阶段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定弧形平底3. 0000（米）0. 6000（米）0. 0000（米）5. 0000（米）3. 5000（米）上游水位H:闸门开启度e:下游水位hs:弧形闸门半径R：弧形闸门转轴高C:5. 0000（米）过流宽度b:二、计算筒图见附图1三、算法与公式A.流量公式：Q=MU0*e*B*SQR(2*g*(hO-hs)式中SQR开方号MUO-流量系数
14、e-闸门开启度B-闸门宽H0闸前水深hs-下游水深g-重力加速度B.流量系数：MUO=O.97-0.56*e/H-(l-e/H)*0.258*theta式中theta-一弧形闸门下缘入流角；25度=仕612=90度，0. K=e/H=0.65 theta=arcCOS(c-e)/R)R-弧形闸门半径；C-转轴高。C.淹没出流问题：淹没问题在作用水头中考虑，即SQR(2*g*(hO-hs)*MU*EP*B=Q1 .相关结果行进流速Vo:闸前水深Ho:流量系数mu:2 .结果流量Q：3 .校核闸门开启度e:流量Q：四、计算结果1.0235（米/秒）3.0534（米）0.661515.3522（立方
15、米/秒）0.6000（米）15.3522（立方米/秒）题3某水闸装设平板闸门，无底坎，闸前水头H=3.5米，闸孔宽b=3.0米，闸门开度e=0.7米，下游水深较小，为自由出流，不计闸前行近流速v。，流速系数小取0.97,求闸孔的泄流量。文件：E:SLSDKuse8. out*水闸水力学计算书*工程、一阶段、一专业、一部分计算书一、基本资料与计算假定平板平底3. 5000（米）0.7000（米）0. 0000（米）3. 0000（米）上游水位H:闸门开启度e:下游水位hs:过流宽度b:二、计算简图见附图1A.流量公式：Q=SG*MU0*e*B*SQR(2*g*h0)式中SQR-一开方号MU0流量
16、系数e-闸门开启度B-闸门宽H0闸前水深hs下游水深g-重力加速度B.流量系数：MU0=0.6-0.176*e/HC.淹没出流问题：淹没系数：SG=SG(hs-hc2)/(H-hc)其关系为一条曲线。式中hs下游水深；hc2-水跃后水深，hc2=hc/2*(SQR (l+8*Frc)-1)；he-收缩断面宽度，hc=EP*e而 Frc=Uc*Uc/（2*g*hc）收缩断面 Frude 数;EP-平板闸门侧收缩系数。四、计算结果1.相关结果行进流速Vo:0.9415（米/秒）闸前水深Ho:3.5452（米）闸门开启度e/上游水位H：0.2000平板闸门侧收缩系数：0.6200收缩断面水深he:0
17、.4340（米）流速VC：7.5747（米/秒）跃后水深hc2:2.0477（米）平板闸门淹没系数：1.0000流量系数mu:0.56482.结果流量Q:9.8870（立方米/秒）3.校核闸门开启度e:0.7000（米）流量Q：9.8870（立方米/秒）题4某水闸装有平板闸门，上游水头H=5.04米，闸孔净宽b=7.0米，闸门开启度e=0.6米下游水深t=3.92米。是计算过闸流量。文件：E:SLSDKuse9. out*水闸水力学计算书*工程、阶段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定平板平底5. 0400（米）0. 6000（米）3. 9200（米）7. 0000（米）上游水位H:闸门开
18、启度e:下游水位hs:过流宽度b:二、计算简图见附图1三、算法与公式A.流量公式：Q=SG*MUO*e*B*SQR(2*g*h0)式中SQR-一开方号MUO-流量系数 e-闸门开启度 B-闸门宽 H0-一闸前水深 hs 下游水深 g-一重力加速度 B.流量系数：MUO=O.6-0.176*e/HC.淹没出流问题：淹没系数：SG=SG(hs-hc2)/(H-hc)其关系为一条曲线。式中hs-一下游水深；hc2水跃后水深，hc2=hc/2*(SQR(l+8*Frc)-l)； he 收缩断面宽度，hc=EP*e而 Frc=Uc*Uc/(2*g*hc)收缩断面 Frude 数； EP-平板闸门侧收缩系
19、数。四、计算结果1 .相关结果0. 3666（米/秒）5. 0469（米）0. 11900.61610. 3696（米）9. 2875（米/秒）2. 3727（米）0. 53470. 579012. 9336（立方米/秒）行进流速Vo:闸前水深Ho:闸门开启度e/上游水位H：平板闸门侧收缩系数：收缩断面水深he:流速VC：跃后水深hc2:平板闸门淹没系数：流量系数mu:2 .结果流量Q：3 .校核闸门开启度e:流量Q:0.6000（米）12.9336（立方米/秒）题5某水闸，闸底坎与渠底齐平如图8-34所示。闸底板高程为104.00米，闸孔宽b=10米，闸前水位高程为109.00米，弧形半径
20、R=7.0米，转轴高程为107.00米，当闸门开启度e=L0米时闸下游水位高程为105.00米，试计算过闸流量。文件：E:SLSDKuse10. out*水闸水力学计算书*工程、阶段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定弧形平底上游水位H:4.0000（米）闸门开启度e:1.0000（米）下游水位hs:1.0000（米）7. 0000（米）2. 0000（米）10. 0000（米）弧形闸门半径R：弧形闸门转轴高C:过流宽度b:二、计算简图见附图1三、算法与公式A.流量公式：Q=MU0*e*B*SQR(2*g*(hO-hs)式中SQR开方号MUO-流量系数e-闸门开启度B-闸门宽H0闸前水深h
21、s-下游水深g-重力加速度B.流量系数：MUO=O.97-0.56*e/H-(l-e/H)*0.258*theta式中theta-弧形闸门下缘入流角；25度=坨612=90度，0. l=e/H=0.65 theta=arcCOS(c-e)/R)R弧形闸门半径；C-转轴高。C.淹没出流问题：淹没问题在作用水头中考虑，即SQR(2*g*(hO-hs)*MU*EP*B=Q四、计算结果1 .相关结果行进流速Vo:闸前水深Ho:流量系数mu:2 .结果流量Q：3 .校核闸门开启度e:流量Q：1.0719（米/秒）4 . 0586（米）0.553842. 8781（立方米/秒）1.0000（米）42. 8
22、781（立方米/秒）三、消能设计计算题题1.某河中筑一溢流坝,下游坝高P尸6.0米,通过流量Q=495米7秒,流量系数m=0.45,4）=0.95,溢流坝长b=60米,坝下游河槽为矩形断面,底宽为60米,下游正常水深t=4.25米。试进行消力池设计。文件：E:SLSDKusell.out*消能计算书*工程、阶段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定底流消能、消力池坎上水头H:10.0000（米）坝高P：6.0000（米）上下游河床高程差D:0.0000（米）下游水深ht:4.2500（米）单宽流量q：8.2500（立方米/秒）泄流系数phi:0.9500（下游）水跃处流速系数Phil:0.9
23、500二、计算简图见附图1三、算法与公式（底流消能、消力池）1 .收缩断面水深：hc=q/Vc （连续性方程）式中q单宽流量（平方米/秒）Vc 流速（米/秒）2 .共甄水深：he =hc/2*（SQR（l+8*Frc）-l）式中费鲁德数Frc=Vc*Vc/g/hcSQR-一开方号3 .上游至收缩断面间的能量方程：Eo=hc+Vc*Vc/2/g/式中Eo包括上游水头加行进流速水头Vo*Vo/2/g 。6-泄流流速系数he-出口水深（或射流口水深）4 .水跃顶点至下游间能量方程：AZ=V*V/（2*g*，）-V2*V2/2/g 式中山一（下游）水跃处流速系数5 .两个断面的连续性方程：Vt=q/h
24、t 式中ht 下游水深V2=q/h 6 .几何关系（跃后水深、应产生稍为淹没的水跃）：h =ht+S+ Z=6*hc 。=1.05式中S-消力池深度7 .消力池长度：Lk=0.70.8*Lj式中Lj水跃长度Lj=6.9*（hc-hc）四、计算结果上游行进流速Vo:0.5156（米/秒）收缩水深he:0.4980（米）共舸水深hc2:5.0382（米）下游水深ht=4.25（米）收缩水深he:0.4812（米）共钝水深hc2:5.1374（米）跃后水深h2:5.3943（米）下游水位以上水头dz:0.0600（米）消力池深度S：1.0843（米）水跃长度Lj:32.1275（米）消力池长度Lk:
25、24.0957（米）校核者计算者计算单位计算时间一年一月一日题2.某分洪闸，底坎为一曲线型低堰（图9-13）,分洪单宽流量 q=10.82米3/秒米，相应的上游水位为33.96米，下游水位是30米，堰的流速系数6=0.95,其他数据见图9-13所示。进行消力池设计计算。文件:E:SLSDKuse12. out*消能计算书*工程、阶段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定底流消能、消力池4. 9600（米）2. 0000（米）0. 0000（米）3. 0000（米）10. 8200（立方米/秒）0.95000.9500坎上水头H:坝高P：上下游河床高程差D:下游水深ht:单宽流量q：泄流系数p
26、hi:（下游）水跃处流速系数Phil:二、计算简图见附图1三、算法与公式（底流消能、消力池）1 .收缩断面水深：hc=q/Vc （连续性方程）式中q-单宽流量（平方米/秒）Vc流速(米/秒)2 .共施水深：he =hc/2*(SQR(l+8*Frc)T)式中费鲁德数Frc=Vc*Vc/g/hc SQR开方号3 .上游至收缩断面间的能量方程：Eo=hc+Vc*Vc/2/g/4/式中Eo包括上游水头加行进流速水头Vo*Vo/2/g。6-泄流流速系数he-出口水深(或射流口水深)4 .水跃顶点至下游间能量方程：AZ=V*V/(2*g*4*)-V2*V2/2/g 式中山-(下游)水跃处流速系数5 .两
27、个断面的连续性方程：Vt=q/ht式中ht下游水深V2=q/h 6 .几何关系(跃后水深、应产生稍为淹没的水跃)：h =ht+S+ A Z=6*hc 。=1.05式中S-消力池深度7 .消力池长度：Lk=O.70.8*Lj四、计算结果上游行进流速Vo:收缩水深he:共轨水深hc2:收缩水深he:共轨水深hc2:跃后水深h2:下游水位以上水头dz:消力池深度s:水跃长度Lj:消力池长度Lk:式中Lj水跃长度Lj=6.9*(he -he)1.5546（米/秒）1.0471（米）4.2819（米）下游水深ht=3.00（米）0.9321（米）4.6182（米）4.8491（米）0.3822（米）1.
28、4669（米）25.4341（米）19.0756（米）校核者 计算者计算单位计算时间一年一月一日题3.有一引水闸，如图9T4所示。单宽流量q=10米/秒*米，相应的上、下游水位为27米及23.5米。下游蕖道断面为矩形，底部高程为20米，闸底高程为2L5米，流速系数6=0.95。试判别是否需要修建消力池，若需要，则进行消力池坎设计。文件:E:SLSDKuse13. out*消能计算书*工程、阶段、专业、部分计算书一、基本资料与计算假定底流消能、消力池坎上水头H:5.5000（米）坝高P：上下游河床高程差D:下游水深ht:单宽流量q：1.5000（米）1.5000（米）3.5000（米）10.0000（立方米/秒）泄流系数phi:（下游）水跃处流速系数Phil:0.95000.9500见附图1三、算法与公式（底流消能、消力池）1.收缩断面水深：hc=q/Vc （连续性方程）式中q-单宽流量（平方米/秒）Vc-流速（米/秒）2 .共枕水深：he =hc/2*（SQR（l+8*Frc）T）式中费鲁德数Frc=Vc*Vc/g/hcS