跌水水景流量设计.doc

《跌水水景流量设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、水景中的跌水水景设计(一)跌水水景在小区水景中为常见的一种表现形式,水量控制是其中的一个关健点.跌水水景水量过大则能耗大，长期运转费用高；跌水水景水量过小则达不到预期的设计效果。关健字:水景  跌水跌水水景在水景设计中，跌水水景是构成溪流、叠流、瀑布等水景的基本单元，具有动态和声响的效果，因而应用较广。　　与静态水景不同，动态水景的水是流动的，其流动性一般用循环水泵来维持，水量过大则能耗大，长期运转费用高；水量过小则达不到预期的设计效果。因此，根据水景的规模确定适当的水流量十分重要。1跌水水景的水力学特征及计算　　跌水水景实际上是水力学中的堰流和跌水在实际生活中的应用，跌水水景设计中常用的堰

2、流形式为溢流堰.根据δ和H的相对尺寸，堰流流态一般分为薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流等三种形式：当δ/H<0.67，为薄壁堰流；0.67<δ/H<2.5，为实用堰流；2.5<δ/H<10，为宽顶堰流；δ/H>10,为明渠水流，不是堰流。跌水水景设计中，常用堰流形态为宽顶堰流。　当跌水水景的土建尺寸确定以后，首先要确定跌水水景流量Q，当水流从堰顶以一定的初速度v0落下时，它会产生一个长度为ld的水舌。若ld大于跌水台阶宽度lt，则水景水流会跃过跌水台阶；若ld太小，则有可能出现水景水舌贴着水景跌水墙而形成壁流。这两种情况的出现主要与跌水水景流量Q的大小有关，设计时应尽量选择一个恰当的跌水水景流量

3、以避免上述现象的发生。水景中的跌水水景设计(二)跌水水景在小区水景中为常见的一种表现形式,水量控制是其中的一个关健点.跌水水景水量过大则能耗大，长期运转费用高；跌水水景水量过小则达不到预期的设计效果。关健字:水景  跌水跌水水景1.1跌水水景流量计算　　根据水力学计算公式，一般宽顶堰自由出流的流量计算式为：　　Q=σc·m·b·(2g)0.5·H1.5=σc·M·b·H1.5　　式中　b——堰口净宽　H——包括行进流速水头的堰前水头，　　H=H0+υ02/2g　　式中　υ0——行进流速　　m——自由溢流的流量系数，与堰型、堰高等边界条件有关　　σc——侧收缩系数　　M=m·(2g)0.5当堰

4、口为矩形时，侧收缩系数σc为1，上述计算式即简化为《给水排水设计手册》中的流量计算式：　　Q=m·b·(2g)0.5·H1.5=M·b·H1.5　　上式中，M(或m)为流量系数，与堰的进口边缘形式有关；b为堰口净宽，为已知，因此要求出水景流量Q，关键要确定出堰前水景水头H，堰前水景水头一般先凭经验选定、试算。通常H的初试值可选为0.2～0.4kPa，当水景堰口为直角时宜取上限，堰口为斜角或圆角时取下限。H初值选定后，根据上述计算式算出跌水水景流量Q，由于Q值为试算结果，还须根据跌水水景水舌的长度对Q的大小作进一步的校核和调整。1.2校核水景水舌长度　　根据水力学的计算公式，溢流堰的跌落水景水

5、舌长度为：　　ld=4.30D0.27P　　式中　D=q2/(g·p3)　　　　　q--堰口单宽流量，q=Q/b，m3/(s·m)　　　　p--跌水墙高度，m　　　　g--重力加速度，9.81m/s2　　上式中各参数已知，可计算出跌水水舌长度ld，为了防止水舌跃过跌水台阶或贴着跌水墙，同时考虑到水舌落到跌水台阶(宽度为lt)上引起溅射，一般ld应在0.1～2/3lt(m)之间，如计算的ld不在此范围内，则应调整堰前水深，重新试算流量Q，并按上述步骤校核ld直至满足要求。　　一般情况下，跌水水景流量越小则ld越小，消耗的动力越小，对降低水景的长期运转费用十分有利。有时，当计算出的ld较小，又不

6、想增大Q时，可以在溢流堰的出口增加一段檐口，以改善堰流的出流条件，防止水流贴壁。跌水水景中的计算实例某宾馆根据其地形条件在大堂内设计一溢流式跌水景，为扇形结构，第一级跌水高度P为2.1m，堰口为弧线形，长度b=14.65m，堰顶宽δ=0.15m，跌水台阶宽度lt=0.7m。2.1计算跌水流量Q　　根据宾馆大堂环境的要求，跌水流量不须太大，因此，初始选定堰前水头H=0.2kPa，根据堰流的出口形式，流量系数M=1417.4，因此试算流量：2.2校核跌水水舌　　ld根据试算流量Q可求出跌水景溢流口的单宽流量：　　　　　q=Q/b=4.007×10-3m3/(s·m)　　由此得　　　　　D=q2/

7、(g·p3)=1.7673×10-7　　跌水水舌长度：　　　　　ld=4.30×D0.27×P=0.136m　　　　　0.1