Question

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一。某矩形断面渡槽内的水流为均匀流.渡槽长L=200m.底宽b=2m,糙率n=01015,当渡槽内的水深h=1m时.通过的流量Q=3.30m3/s。问该渡槽的底坡和两端断面的水面落差是多少？

二。有一3孔WES型实用堰，每孔净宽=8.0m。上游堰高P=35m，堰顶水头H=3.2m，已知实用堪的流量系数m=0.502,侧受压系数ε1=0.96,堰下游收缩水深hc=0.5m,相应宽度30m，下游水位低于堪顶，下游河道水深ht=3.5m。
1,实用堰的流量Q.
2,确定堰下游水跃衔接形式，说明堰下游是否需要修建消能设施？
3,如采用底流式消能，消能池中的水跃应为什么形式水跃？

Answer 1

一。
过水面积 A=b*h=2*1=2 m^2
湿周 X=b+2h=2+2*1=4 m
水力半径R=A/X=2/4=0.5 m
谢才系数C=(1/n)R^(1/6)=(1/0.01015)*0.5^(1/6)=87.77
渡槽的底坡 i=(Q/CA)^2/R=[3.30/(87.77*2)]^2/0.5=7.07*10^(-4)
水面落差 Z=iL=7.07*10^(-4)*200= 0.1414 m= 14.14 cm

二。
1,实用堰的流量Q=ε1mnb(2g)^(1/2)H^1.5=0.96*0.502*3*8.0*(2g)^(1/2)*3.2^1.5=293 m^3/s
2.单宽流量q=Q/B=293/30=9.77m^2/s
临界水深 hk=(q^2/g)^(1/3)=(9.77^2/9.8)^(1/3)= 2.14 m
堰下游收缩水深hc=0.5m<临界水深 hk=2.14m,所以堰下游水跃衔接形式为远驱水跃，需要修建消能设施。
3,如采用底流式消能，消能池中的水跃应为稍有淹没度的淹没水跃。