[求助]：水力学计算程序开发碰到的一些问题

longyancwl · 发表于 2003-8-26 18:57:17

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最近我结合一个大中型水闸的过流计算开发水力学计算程序，遇到如下几个问题：
1）
水闸过流有三种形式：宽顶堰出流、胸墙过流、闸门过流，由于不同形式采用不同的计算公式，随着水位的抬高导致过流能力的两个突变（如上游水位相同情况下，胸孔高度为3.5米，当闸门开度接近3.5米时，过流1200，当超过3.5米，即胸墙过流为1800，也就是说不可能通过1200与1800之间的流量，这和实际吻合吗？

2）下游水位流量关系曲线已知，上游水位已知，根据流量计算公式（宽顶堰）Q=σξm * sqr(19.6) * H0^1.5 （记入水流速度）和下游水位流量关系曲线，采用跌代计算可能无解，这如何从理论上解释？？

3）（宽顶堰过流）根据下游水位和流量推求上游水位（记入水流速度），可能计算出上游水位比下游水位低，但是行进流速很大？？这和实际也不吻合。

以上都是根据规范公式计算的，但出现以上几个问题我苦思好几天，请教好几人也没得到一个解释，请同行一起讨论，谢谢！！

fjw_ok · 发表于 2003-8-28 08:47:26

1、请把程序传上，大家研究
2、第一个问题，你说的有问题，过流能力肯定连续
3、第二个问题，肯定应有解，这个主要是要求淹没系数
4、第三个问题，行经流速自己核一下，q/a

vikyyou · 发表于 2003-8-28 11:59:27

3）（宽顶堰过流）根据下游水位和流量推求上游水位（记入水流速度），可能计算出上游水位比下游水位低，但是行进流速很大？？这和实际也不吻合。

是在大流量（校核）情况下么？

longyancwl · 发表于 2003-8-28 12:53:37

现在把问题三代码传上，VB编写。当下游3米，流量100米，闸孔宽60米，河道宽60米，计算结果上游水深2.945米，流速1.7米。如果不对，请告知正确的计算结果。

对于问题二，假如下游水位为定值Q=C(常数）；由上游Hs与下游Hx可以推出Hs-Q曲线，Q=f(Hs),当联立方程Q=C和Q=f(Hs)求解方程可能无解。

请大家指教！

fjw_ok · 发表于 2003-8-28 16:24:14

搞明白没有？
下游水位与Q如果自由出流则没关系；
如果淹没出流则有关系；
你假定下游水位一定，那就是Q定了（如果下游水位流量关系曲线精确）
不同的下游水位对应不同的流量，而你要同一下游水位对应不同的流量
那怎行呢？
你好好看一下水利学，搞明白因果关系！

另外说一下你的思路，知道啥，要得到啥？

vikyyou · 发表于 2003-8-28 17:02:24

呵呵，老斑说的对啊，兄弟用用这个算算看先！
http://www.xdcad.net/forum/showthread.php?s=&threadid=84598

longyancwl · 发表于 2003-8-28 22:16:40

已知下游水位、流量、过流宽度、河道宽度，反推上游水位。
假设下游水位一定（无论Q多大），Q=b*h*v (1) b、h、v分别为上游河道宽度，水深，流速
同时 Q=淹没系数 * 侧缩系数* m* sqr(2g) * (h+V*V/2g)^1.5 (2)
利用h逐次跌代，Q已知假设为Q1，推出V,通过V,代入(2)又可以推出Q2,如果Q2=Q1，则对应的h为所求解。
你说得没错，我想这是经验公式的问题，在某些条件下解失真。我们单位几个高工检查过，我的计算方法完全按照规范。今天我换了另外一个公式，它的解答符合实际。
编程依据水闸规范sl265-2001,p51 p53。
改编后代码见附件

学一招 · 发表于 2003-8-28 23:23:39

你是学水利的还是学计算机的？

goallove01 · 发表于 2003-8-29 08:11:33

其实弄明白这些水利计算的原理真的很重要，比会用一些软件还要重要，楼主加油！！

fjw_ok · 发表于 2003-8-29 08:24:07

这里就没用到经验公式啊，都是经典理论啊？
你这个公式不对！怎能按这个公式算？好好看看
水力学，弄明白因果关系！

freestart · 发表于 2003-8-29 16:22:41

最初由 longyancwl 发布
[B]已知下游水位、流量、过流宽度、河道宽度，反推上游水位。
假设下游水位一定（无论Q多大），Q=b*h*v (1) b、h、v分别为上游河道宽度，水深，流速
同时 Q=淹没系数 * 侧缩系数* m* sqr(2g) * (h+V*V/2g)^1.5... [/B]

这是开敞式的堰流计算，首先根据流量计算出总水头，即净水头和流速水头之和，然后假定不同的净水头，计算出堰前过水面积和流速，直到计算的净水头和流速水头之和等于总水头。

如果是淹没出流，由于淹没系数和净水头有关，须试算。

NXLY · 发表于 2003-8-29 17:11:23

主要存在以下问题,不当之处,请指正.
1.按照规范公式A.0.1计算时,你没有考虑侧收缩系数.
2.既然是计算机计算,为何在淹没系数计算时不直接采用公式A.0.0-6计算,既方便也简单,反而
采用查表的方法.
3.在试算过程中,上游水位可以直接从下游水位开始累加(道理是显而易见) ,也可以避免出现
你说的上游水位比下游水位低的情况.
根据自己的几个工程计算成果与模型试验成果比较,采用规范公式1计算比较吻合试验成果.

longyancwl · 发表于 2003-9-9 21:17:12

3.在试算过程中,上游水位可以直接从下游水位开始累加(道理是显而易见) ,也可以避免出现
你说的上游水位比下游水位低的情况.

关键是从下游水位开始累加无解啊！！！

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