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水景中的跌水水景设计算法 |
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来源:中国园艺网 日期:[2011-12-8] |
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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校核水景水舌长度校核水景水舌长度水景根据水力学的计算公式,
溢流堰的跌落水景水舌长度为: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,mg--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。
2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
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/(g·p3)=1.7673×10-7
跌水水舌长度:ld=4.30×D0.27×P=0.136m0.1<ld<2/3lt
经校核,跌水景水舌长度lt在合理范围内,
因此,选定的流量可作为选用跌水景循环水泵的依据。
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