水景中的跌水水景設(shè)計(jì)算法

跌水水景水量過大則能耗大，長期運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高；跌水水景水量過小則達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。 

在水景設(shè)計(jì)中，跌水水景是構(gòu)成溪流、疊流、瀑布等水景的基本單元，具有動(dòng)態(tài)和聲響的效果，因而應(yīng)用較廣。 

與靜態(tài)水景不同，動(dòng)態(tài)水景的水是流動(dòng)的，其流動(dòng)性一般用循環(huán)水泵來維持，水量過大則能耗大，長期運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高； 

水量過小則達(dá)不到預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。 

因此，根據(jù)水景的規(guī)模確定適當(dāng)?shù)乃�流量十分重要�?nbsp;

1跌水水景的水力學(xué)特征及計(jì)算 

跌水水景實(shí)際上是水力學(xué)中的堰流和跌水在實(shí)際生活中的應(yīng)用， 

跌水水景設(shè)計(jì)中常用的堰流形式為溢流堰。 

根據(jù)δ和H的相對尺寸，堰流流態(tài)一般分為薄壁堰流、實(shí)用堰流、寬頂堰流等三種形式：

當(dāng)δ/H<0.67,為薄壁堰流；0.67<δ/H<2.5,為實(shí)用堰流；2.5<δ/H<10,為寬頂堰流；δ/H>10,為明渠水流，不是堰流。 

跌水水景設(shè)計(jì)中，常用堰流形態(tài)為寬頂堰流。 

當(dāng)?shù)�水水景的土建尺寸確定以后，首先要確定跌水水景流量Q, 

當(dāng)水流從堰頂以一定的初速度v0落下時(shí)，它會產(chǎn)生一個(gè)長度為ld的水舌。 

若ld大于跌水臺階寬度lt,則水景水流會躍過跌水臺階； 

若ld太小，則有可能出現(xiàn)水景水舌貼著水景跌水墻而形成壁流。 

這兩種情況的出現(xiàn)主要與跌水水景流量Q的大小有關(guān)， 

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)牡�水水景流量以避免上述現(xiàn)象的發(fā)生。 

1.1跌水水景流量計(jì)算 

跌水水景流量計(jì)算 

水景根據(jù)水力學(xué)計(jì)算公式，一般寬頂堰自由出流的流量計(jì)算式為： 

Q=σc·m·b·（2g）0.5·H1.5=σc·M·b·H1.5式中b--堰口凈寬H--包括行進(jìn)流速水頭的堰前水頭， 

H=H0+υ02/2g式中υ0--行進(jìn)流速關(guān)σc--側(cè)收縮系數(shù)m--自由溢流的流量系數(shù)，與堰型、堰高等邊界條件有M=m·（2g）0.5 

當(dāng)堰口為矩形時(shí)，側(cè)收縮系數(shù)σc為1, 

上述計(jì)算式即簡化為《給水排水設(shè)計(jì)手冊》中的流量計(jì)算式： 

Q=m·b·（2g）0.5·H1.5=M·b·H1.5 

上式中，M（或m）為流量系數(shù)，與堰的進(jìn)口邊緣形式有關(guān)；