单箱涵过流水力学计算
涵洞水力计算书
涵洞水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本设计资料1.依据规范及参考书目:武汉大学水利水电学院《水力计算手册》(第二版)中国水利水电出版社《涵洞》(熊启钧编著)2.计算参数:计算目标: 已知设计流量、洞身高度、进、出口水深,确定洞身宽度。
进口型式: 八字墙。
设计流量Q = 40.000 m3/s洞身形状:矩形洞身高度D = 4.000m洞身长度L = 30.000m 纵坡i = 0.0020糙率n = 0.0140 上游行近流速V = 0.700m/s进口水深H = 4.050m出口水深h = 3.500m流量系数m = 0.360 侧收缩系数ε= 0.950进口损失系数ξ1 = 0.200 拦污栅损失系数ξ2 = 0.000闸门槽损失系数ξ3 = 0.000 出口损失系数ξ4 = 1.000进口渐变段损失系数ξ5 = 0.200 出口渐变段损失系数ξ6 = 0.300三、计算过程采用试算,拟定洞身宽度B = 3.460m进行流量计算。
1.判断流态:进口水深与洞高之比H/D = 4.050/4.000 = 1.013 < 1.2,同时因下游水深h = 3.500m < 洞高D = 4.000m,因此判定流态为无压流。
无压流洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-h)/D = 0.125,不小于10%~30%,满足要求。
当洞高D>3.0m时,无压流洞身净空高度D-h = 0.500m ≥0.5m,满足要求。
洞长L = 30.00m < 8H = 8×4.05 = 32.40m,按无压流短洞计算。
2.计算公式无压流短洞流量计算公式:Q = σ×ε×m×B×(2g)0.5×Ho3/2<式1>3.流量计算<式1>中包括行近流速水头在内的进口水深Ho = H+α×V2/(2g)Ho = 4.050+1.05×0.7002/(2×9.81) = 4.076m进口内水深hs = h-i×L = 3.500-0.0020×30.00 = 3.440m当hs/Ho = 3.440/4.076 = 0.844 > 0.72时,<式1>中淹没系数σ计算公式如下: σ = 2.31×hs/Ho×(1-hs/Ho)0.4σ = 2.31×3.440/4.076×(1-3.440/4.076)0.4 = 0.927Q = 0.927×0.950×0.360×3.460×(2×9.81)0.5×4.0763/2= 40.003 m3/s4.计算成果分析无压流进口洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-hs)/D = 0.140,不小于10%~30%,满足要求。
水力学常用计算公式
水力学常用计算公式水力学是研究液体流动的力学学科,其中包含了一系列常用的计算公式。
以下是一些水力学常用计算公式的介绍:1.流速计算:流速是流体通过一个截面的体积流量与该截面的面积之比。
常用的流速计算公式有:-海明公式:V=K*R^2/3*S^1/2,其中V表示流速,K为常数,R为液体通过管道、河道等的湿周长度,S为这段的坡度。
-曼宁公式:V=K*R^(2/3)*S^(1/2),其中V表示流速,K为摩擦系数,R为水流断面湿周和湿径的比值,S为水流的坡度。
2.流量计算:流量指的是单位时间内流经其中一截面的液体体积,常用的流量计算公式有:-面积乘以流速:Q=A*V,其中Q表示流量,A为液体流动截面的面积,V为流速。
-引伯定理:Q=Cd*A*dH^1/2,其中Q表示流量,Cd为管道或孔洞的流量系数,A为流动截面的面积,dH为压力差。
3.湿周计算:湿周是液体通过管道、河道等截面时湿润的周边长度,常用的湿周计算公式有:-圆形截面的湿周:P=π*D,其中P表示湿周,π为圆周率,D为圆的直径。
-矩形截面的湿周:P=2*(L+H),其中P表示湿周,L为矩形的长,H 为矩形的高。
-圆形管道的湿周:P=π*D,其中P表示湿周,π为圆周率,D为管道的直径。
4.重力控制流量计算:重力控制流量是指由重力作用下,液体流经管道、河道等截面时的流量。
-拉金方程:v=C*(2g*H)^1/2,其中v表示流速,C为拉金系数,g为重力加速度,H为压力头。
5.水头计算:水头是流体流动过程中的压力能。
常用的水头计算公式有:-静水头:H=h+P/ρg+V^2/2g,其中H表示总水头,h为液面高度,P 为压力,ρ为液体密度,g为重力加速度,V为速度。
-压力头:P/ρg,其中P为压力,ρ为液体密度,g为重力加速度。
-速度头:V^2/2g,其中V为速度,g为重力加速度。
以上只是水力学中一些常用的计算公式,还有很多其他的公式在不同的具体问题中也会使用到。
箱涵、涵洞半压力流和非淹没压力流水力计算程序
半压力流涵洞计算适用条件:1.2D<H<1.5D,h<D(H为进口水深,D为涵洞高,△Z=a.q2^2/(2g.φ^2.hs^2)-a.q2^2/(2g.hc2^2) 1.093 d1=σ0.hc2-hs-△Z0.880池深差:d1-d0.000 3)消力池长度计算:水跃长度Lj=6.9×(hc2-hc1)20.62斜坡段长度Ls=m×(P+d) 5.64消力池长度:Lsj=Ls+β.Lj21.10三、消力池底板厚度计算1.基本资料消力池进口处的单宽流量q(m3/s.m)17.692上游总水头H0(m) 6.748消力池底板计算系数k1(可采用0.15~0.20)0.15消力池底板安全系数k2(可采用1.1~1.3) 1.2消力池底板的饱和重度γb(kN/m3)24消力池跃前收缩水深hc1(m) 1.912消力池跃后水深hc2(m) 4.900消力池跃前收缩断面流速Vc(m/s)9.253 2.按抗冲要求计算消力池底板厚度t(m)1.02取消力池的底板厚度(等厚)为:t= 1.1 3.按抗浮要求验算消力池底板顶面的水重(水深为跃后水深):W=γ.hc249.00消力池底板上的脉动压力(跃前收缩断面流速水头的5%)2.18 Pm=0.05γ.Vc^2/(2g)消力池底板底面的扬压力:U=γ(hc2+t)60.00消力池底板安全系数: 2.00抗浮安全系数k2大于1.1~1.3,安全四、海漫长度计算基本资料消力池末端单宽流量qs=Q/B217.692上游总水头T0(m) 6.748海漫长度计算系数ks7当满足: 6.779246595海漫长度:47.45五、海漫长末羰沟槽冲刷深度及防冲槽计算基本资料海漫末端水深hm(m) 3.5沟槽土质允许不冲流速[V0]1渠槽末端宽度Bs(m)6海漫长末端单宽流量qm=Q/Bs7.667海漫长末端沟槽冲刷深度:dm=1.1qm/[V0]-hm 4.933公式来洞计算洞宽B源:《灌溉与适应计算备注例题黄色底纹标记为需要手动输入部分463.5300.002为半压力流 4.70.72.81.05点选进口型式八字墙自动选择0.67自动选择0.744.7+1.05*0.7^2/(2*9.81) 4.7346/(0.67*3.5*(2*9.81*(4.726+0.002*30-0.74*3.5))^0.5) 2.99。
涵洞过流能力计算
9.81
1.38
0.617
9.81
1.58
0.616
9.81
1.74
0.615
流速系数 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95
相对开度e/H 0.333333333 0.256410256 0.204081633 0.169491525 0.144927536 0.126582278 0.114942529
1936.82
1936.22 0.1142935 0.58615
0.1
0.6
1937.00
1936.22 0.1318221 0.5852
0.1
0.6
1937.20
1936.22 0.1488124 0.58425
0.1
0.6
1937.40
1936.22 0.1642168 0.58425
0.1
0.6
流量Q
面积A
2.184962024 0.72
水深 0.9
涵洞过流能力(矩形)
涵洞h 涵洞b
湿周
1.2
0.8
2.6
C 57.6675927
R
n
0.276923 0.014
i 0.01
1937.40
1936.22 0.4695675
1937.60
1936.22 0.512381
1937.80
1936.22 0.5536233
1937.96
1936.22 0.5827496
流量系数u 0.61275 0.59945 0.59375 0.5909 0.58805 0.58805 0.58615
收缩系数取值表
单箱涵过流水力学计算
MURUNYDAM
单箱涵过流水力学计算[断面简图 ]
[基本参数]
渠道类型: 清水渠道
水流运动状态:均匀流
计算目标: 计算流量
断面类型: 矩形断面
渠道的等值粗糙高度:(mm)
水的运动粘滞系数: ×10^-6(m2/s)
计算谢才系数公式采用manning公式
不验算不冲不淤流速:
渠道底坡:
[几何参数]
渠道底宽b: (m)
渠道深度H: (m)
渠道中水深h0: (m)
[糙率参数]
粗糙的砼面糙率n:
[ 计算过程 ]
一、假定水流处于:水力粗糙区。
渠道的过水断面面积:(m2)
渠道断面的湿周:(m)
渠道断面的水力半径:(m)
渠道断面的水面宽:(m)
二、计算流量。
1、计算当量粗糙系数。
当量粗糙系数为:
2、计算谢才系数。
采用的计算公式为:manning公式
谢才系数为:
3、计算渠道流量。
渠道流量为:(m3/s)
三、验算假定的水流区是否正确。
1、计算渠道流速。
渠道流速为:(m/s)
2、计算雷诺数。
雷诺数为:.079
所以,Re*K/(4R)等于:
假定的水流状态正确。
排洪沟与集水箱涵计算(用于计算雨水洪峰流量)
附表三:涵洞水力计算洪水量采用公路科学研究所经验公式(适用于汇水面积小于10 Km2)):Q p =KpF mQp——设计洪峰洪量(m3/s)K p——流量模数,根据地区划分及设计标准(广州地区属东南沿海,重现期采用25年一遇时, Kp=22)F—汇水面积(Km2)) ,m——面积指数,当F≤1Km2时,m=1;当1<F<10 Km2时,m=0.751、K6+140~K6+220 2-4x3m箱涵汇水面积:F=0.45+0.50+1.31=2.26(Km2)) Q p=K p F m =22* 2.340.75 =40.5(m3/s)2-4x3m箱涵,坡度为0.001,箱涵过水流量为52(m3/s)> 40.5(m3/s),因此K6+140~K6+220 2-4x3m箱涵可满足排洪要求。
2、K6+700 3-Φ1.5m圆管涵汇水面积:F=0.50(Km2)) Q p=K p F m =22* 0.501 =11(m3/s)3-Φ1.5m圆管涵,坡度为0.004,管涵过水流量为13.44(m3/s)> 11(m3/s),因此K6+700 3-Φ1.5m圆管涵可满足排洪要求。
3、K6+923.2 1-3x2.5m箱涵汇水面积:F=0.45(Km2)) Q p=K p F m =22* 0.451 =9.9(m3/s)1-3x2.5m箱涵,坡度为0.003,箱涵过水流量为19.2(m3/s)> 9.9(m3/s),因此K6+923.2 1-3x2.5m箱涵可满足排洪要求。
4、K8+675.3 2-4x2m箱涵汇水面积:F=1.10(Km2)) Q p=K p F m =22* 1. 10.75=23.6(m3/s)2-4x2m箱涵,坡度为0.003,箱涵过水流量为46.8(m3/s)> 23.6(m3/s),因此K8+675.3 2-4x2m箱涵可满足排洪要求。
箱涵计算表格
寸和液体流动情况而有所不同。
以下是一些常见的计算参数及其相关公式:
水力半径(R):通过通道横截面积(A) 和通道周长(P) 计算,R = A / P。
流速(V):通过流量(Q) 和通道横截面积(A) 计算,V = Q / A。
通道横截面积(A):通过通道宽度(B) 和通道高度(H) 计算,A = B * H。
通道周长(P):通过通道宽度(B) 和通道高度(H) 计算,P = 2B + 2H。
其他参数,如入口水位(H1)、出口水位(H2) 等,根据具体情况输入或根据问题要求计算。
根据您的具体需求和箱涵的形状,您可以在表格中输入相应的数值并进行计算。
请注意,实际的箱涵计算可能涉及更复杂的参数和公式,具体的计算方法应根据相关设计规范和标准进行。
涵洞水力计算
K0+438.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:20.432kmF =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp p λψ=其中:,,100S p=3.261001S K u71.0p 11=⨯==β67.01m 76.02===ψλ,,()67.01432.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=sm 92.313=设涵洞进水口净高:m5.2h d='涵前水深:m 39.287.065.25.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:m46.539.2581.192.31H581.1Q B 2323p=⨯=⨯=选一净跨径的钢筋混凝土盖板涵,此时涵前实际水深:m 6L 0=m25.2L 581.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m 95.1H 87.0H =='查表5-8,则涵洞净高6h ≥∆ 2.5m m 35.295.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定ck c k V V h h 、、、此时,临界水深m45.1H 6435.0==kh 收缩断面水深:m30.19.0k c==h h 收缩断面流速:s m 6V s m 4.09134.025.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=临界流速:sm 6V m 68.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m98.045.12645.16h 2B h B P R k k kkk =⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %356.098.068.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,故选取涵洞m5.20.32⨯-K1+268.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径(按25年一遇)汇水面积:2km65.1F =采用经验公式,设计流量:3F CS Q p pλβ=其中:,,70S p=42.20701S K u 71.0p11=⨯==β67.00.36C 07.13===λβ,,67.007.165.17036.0Q 1001⨯⨯=sm 45.473=设涵洞进水口净高:m5.2h d='涵前水深:m 39.287.065.25.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:10mm 40.939.2366.145.47H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径的拱涵,此时涵前实际水深:m 10L 0=m29.2L 366.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m99.1H 87.0H =='查表5-8,则涵洞净高6h ≥∆ 2.5mm 39.299.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 35.1H 591.0==kh 收缩断面水深:m22.19.0k c==h h 收缩断面流速:s m 6V s m 4.13134.029.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:sm 6V s m 72.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m06.135.121035.110h 2B h B P R k k kkk =⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %328.006.172.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,故选取涵洞m5.20.52⨯-K3+692.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:20.854mF =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp p λψ=其中:,,100S p=3.261001S K u71.0p 11=⨯==β67.01m 76.02===ψλ,,()67.01854.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=sm 39.503=设涵洞进水口净高:m3h d='涵前水深:m 87.287.063387.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:8mm 59.787.2366.139.50H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径的拱涵,此时涵前实际水深:m 8L 0=m77.2L 366.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m41.2H 87.0H =='查表5-8,则涵洞净高6h ≥∆3mm 89.241.256H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 78.1H 6435.0==k h 收缩断面水深:m60.19.0k c==h h收缩断面流速:s m 6V s m 4.55134.077.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:m 6V m 10.4V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m23.178.12878.18h 2B h B P R k k kkk =⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %326.023.11.4016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,考虑甲方排水要求,故选取涵洞m5.40.42⨯-K4+832.50涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:2m598.0F =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp pλψ=其中:,,100S p=3.261001S K u71.0p 11=⨯==β67.01m 76.02===ψλ,,()67.01598.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=m 68.393=设涵洞进水口净高:m2h d='涵前水深:m 92.187.062287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:m11m 92.1092.1366.168.39H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径的拱涵,此时涵前实际水深:m 11L 0=m87.1L 366.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m63.1H 87.0H =='查表5-8,则涵洞净高6h ≥∆2mm 96.163.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定ck c k V V h h 、、、此时,临界水深m 20.1H 6435.0==k h 收缩断面水深:m08.19.0k c==h h 收缩断面流速:sm 6V s m 74.3134.087.1134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=临界流速:sm 6V s m 37.3V 9.0V y c k =〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m99.02.12112.111h 2B h B P R k k kkk =⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %297.099.037.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,考虑甲方排水要求,故选取涵洞m25.5-2⨯K5+291.00涵洞孔径计算(1)选择涵洞孔径汇水面积:20.65kmF =采用经验公式,设计流量:()2F u -S Q mp pλψ=其中:,,100S p=3.261001S K u71.0p 11=⨯==β67.01m 76.02===ψλ,,()67.0165.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=sm 94.413=设涵洞进水口净高:m0.2h d='涵前水深:m 92.187.060.20.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度:m97.992.1581.194.41H581.1Q B 2323p =⨯=⨯=选一净跨径的钢筋混凝土盖板涵,此时涵前实际水深:m 10L 0=m92.1L 581.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此,进水口水深:m67.1H 87.0H =='查表5-8,则涵洞净高6h ≥∆ 2.0m m 004.267.156H 56h d ≈=⨯='≥(2)确定c k c k V V h h 、、、此时,临界水深m 24.1H 6435.0==k h 收缩断面水深:m12.19.0k c==h h 收缩断面流速:s m 6V m 785.3134.092.1134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速:m 6V m 41.3V 9.0V y c k=〈==(3)计算临界坡度:水力半径:m99.024.121024.110h 2B h B P R k k kkk =⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %304.099.041.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求,故选取涵洞m0.20.52⨯-。
水力学常用计算公式精选文档
水力学常用计算公式精选文档水力学是研究流体在运动中的力学原理,应用于水力工程领域。
在水力学中,常常会用到一些计算公式来估算水流的速度、压力、流量等参数。
下面是一些水力学常用计算公式。
1.流量公式:流量是水在单位时间内通过其中一截面的体积,可以通过流量公式来计算。
常用的流量公式有:- 矩形槽流量公式:Q = b * h * sqrt(2 * g * i),其中 Q 是流量,b 是槽的底宽,h 是槽的水深,g 是重力加速度,i 是水流的比降。
- 圆管流量公式:Q = (π * d^2 / 4) * sqrt(2 * g * i),其中 Q 是流量,d 是管道的直径,g 是重力加速度,i 是液面的比降。
2.流速公式:流速是水流通过单位截面积的速度,可以通过流速公式来计算。
常用的流速公式有:- 矩形槽流速公式:v = sqrt(2 * g * i),其中 v 是流速,g 是重力加速度,i 是水流的比降。
- 圆管流速公式:v = sqrt(2 * g * i),其中 v 是流速,g 是重力加速度,i 是液面的比降。
3.压力公式:压力是流体对物体单位面积的作用力,可以通过压力公式来计算。
常用的压力公式有:-静水压力公式:P=ρ*g*h,其中P是压力,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的压头。
-动水压力公式:P=ρ*g*h+1/2*ρ*v^2,其中P是压力,ρ是液体的密度,g是重力加速度,h是液体的压头,v是流速。
4.能量公式:能量公式是描述流体在运动中能量守恒的原理,常用于研究水流的流速、压力等参数。
常用的能量公式有:- Bernoulli方程:P + 1/2 * ρ * v^2 + ρ * g * h = 常数,其中 P 是压力,ρ 是液体的密度,v 是流速,g 是重力加速度,h 是液体的压头。
-流线速度公式:v=Q/(A*δ),其中v是流速,Q是流量,A是截面积,δ是累积端头损失。
以上是一些水力学常用的计算公式,能够帮助工程师在水力工程设计和分析中进行流量、流速、压力等参数的估算。
涵洞过水流量计算公式
涵洞过水流量计算公式涵洞是一种常见的水利设施,用于排水和过水。
要计算涵洞的过水流量,那可得好好说道说道。
咱们先来说说影响涵洞过水流量的因素。
这就好比做菜,食材、火候、调料都能影响菜的味道,涵洞过水流量也受好多因素影响。
比如说涵洞的形状、尺寸,水流的速度、水深,还有涵洞的粗糙程度等等。
接下来,咱们就聊聊常见的涵洞过水流量计算公式。
其中一个常用的是曼宁公式。
这公式看起来有点复杂,其实就像解一道有点绕的数学题。
Q = A × V这里的 Q 就是过水流量啦,A 是过水断面的面积,V 是平均流速。
那怎么算这个平均流速 V 呢?这就要用到曼宁公式的另一个部分啦。
V = (1 / n) × R^(2/3) × S^(1/2)这里的 n 是糙率系数,R 是水力半径,S 是水力坡度。
给您举个例子吧,就说我之前参与过的一个乡村水利工程。
那地方有个小涵洞,因为年久失修,排水不太顺畅,一到下雨天,周边的农田就容易积水。
我们去实地考察的时候,发现这个涵洞是个矩形的,长 3 米,宽 2 米,水深 1.5 米。
通过测量和分析,我们确定糙率系数 n 为 0.013,水力坡度 S 为 0.05。
先算过水断面的面积 A ,那就是 3×1.5 = 4.5 平方米。
再算水力半径 R ,R = A / P ,其中 P 是湿周。
对于这个矩形涵洞,P = 2×(3 + 1.5) = 9 米,所以 R = 4.5 / 9 = 0.5 米。
然后就能算出平均流速 V 啦,V = (1 / 0.013) × 0.5^(2/3) × 0.05^(1/2) ≈ 1.2 米/秒。
最后得出过水流量 Q = 4.5 × 1.2 = 5.4 立方米/秒。
通过这个计算,我们就能清楚知道这个涵洞的过水能力,从而决定是要对它进行维修还是重建,以保证农田不再受积水之苦。
除了曼宁公式,还有其他一些计算公式,比如谢才公式。
水利箱涵模板计算公式
水利箱涵模板计算公式水利箱涵是指在河流、渠道、道路等地下交通隧道中,为了保护地面上的交通设施和人员安全,而采用的一种特殊的涵洞结构。
水利箱涵模板计算公式是用来计算箱涵结构设计参数的重要工具,它可以帮助工程师们在设计水利箱涵时,更准确地确定各种参数,以确保箱涵的结构安全和稳定性。
水利箱涵模板计算公式包括了许多参数,其中最重要的是箱涵的尺寸、材料强度、荷载和地基条件等。
在实际工程中,箱涵的尺寸通常是由设计要求和实际情况来确定的,因此箱涵模板计算公式主要用来确定箱涵的材料强度、荷载和地基条件等参数。
在水利箱涵模板计算公式中,最常用的参数包括箱涵的截面尺寸、材料强度、荷载和地基条件等。
箱涵的截面尺寸通常是由设计要求和实际情况来确定的,而材料强度则是指箱涵所采用的材料的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等。
荷载是指箱涵所承受的外部荷载,包括水压力、车辆荷载和地震荷载等,而地基条件则是指箱涵所处地基的土壤性质、承载力和变形特性等。
水利箱涵模板计算公式的具体内容包括以下几个方面:1. 箱涵的截面尺寸计算公式,箱涵的截面尺寸是箱涵设计的基础,它直接影响着箱涵的承载能力和稳定性。
箱涵的截面尺寸计算公式通常包括箱涵的宽度、高度、墙厚和顶板厚度等参数,这些参数可以通过箱涵的承载能力和稳定性要求来确定。
2. 箱涵的材料强度计算公式,箱涵的材料强度是指箱涵所采用的材料的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度等参数。
箱涵的材料强度计算公式通常包括箱涵的材料属性、强度指标和设计要求等参数,这些参数可以通过箱涵的设计要求和实际情况来确定。
3. 箱涵的荷载计算公式,箱涵的荷载是指箱涵所承受的外部荷载,包括水压力、车辆荷载和地震荷载等。
箱涵的荷载计算公式通常包括箱涵的荷载类型、大小和作用位置等参数,这些参数可以通过箱涵的设计要求和实际情况来确定。
4. 箱涵的地基条件计算公式,箱涵的地基条件是指箱涵所处地基的土壤性质、承载力和变形特性等参数。
箱涵的地基条件计算公式通常包括箱涵的地基性质、承载力指标和变形特性要求等参数,这些参数可以通过地基勘察和试验数据来确定。
典型涵洞水文计算
一、基本情况
河道较顺直,汇水面积为25.0平方公里,主流长度L=3.20公里
斜交角度 θ =
0.00
度
二、流量计算
1.按暴雨推理法经验公式
汇水面积 F =
25.00
Km2
根据涵洞手册查表4-5
地貌系数 ψ = 0.035
根据涵洞手册查雨力图
频率为p的雨力 Sp = 10.000
根据涵洞手册查表4-2、4-3 采用北方地区 μ =K1Spβ 1 = 频率洪峰流量 Qp=ψ (Sp-μ )mFλ 2 = 2.按形态断面法计算设计流速
0.005
0.800
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m
1.044
m3/s
5.000
m
计算通过
则初步拟定涵孔长度4m,涵洞拟定为1-4米钢筋混凝土盖板涵
5.014 5.117
K1 =
0.460 mm/h m3/s
河床糙率 m = 1/n =
25
水面宽度:
5
m
过水面积 ω =
4.00
m²
湿周 ρ =
5.83
m
水力半径R =ω /ρ =
0.686
m
流速 V = mR2/3i1/2 = 1.305
m/s
流量 Q =ω V =
5.2
m3/s
由于 (Q-Qp)/Qp =
0.020
<
0.050
三、孔径计算
1、计算涵洞净宽
涵前允许的最大水深 H =
1.000
m
最小涵洞净宽 B = Q/(1.581*H3/2) =
3.295
m
m= mm/h
β 1=
涵洞水力计算
附录P涵洞(或隧洞)水力计算P.0.1涵洞水流流态可按以下情况进行判别:圆形、拱形涵洞进口水深hι≤ 1.1D (洞高)或矩形涵洞hι≤ 1.2D时,为无压力流;圆形、拱形涵洞h i>1.1D或矩形涵洞hι>1.2D ,且洞长L≤ I。
(洞内回水曲线长度)+2.7D时,为半压力流;圆形、拱形或矩形涵洞hι>l.5D ,且L>∣o+2.7D时,为压力流。
P.0.2无压力流可按下列情况进行判别:1淹没流与非淹没流的判别:0≤ i (洞底坡降)≤ ik (洞底临界坡度),且涵洞出口水深h2≤( 1.2〜1.25) h k (洞内临界水深)或h2≤( 0.75〜0.77) H o (计及流速水头的涵洞进口水头)时,为非淹没流;反之,则为淹没流。
∣>i k,且L ≤( 8〜15) h i时,仍可按上述标准判别涵洞是否淹没。
2长洞与短洞的判别:i≈ 0时,且L ≤( 52〜64) h1或L ≤( 86〜106) h k时,为短洞;反之,则为长洞。
0V i ≤ i k ,且L ≤( 52〜83) h1或L ≤( 86〜138) h k时,为短洞;反之,则为长洞。
,i>i k且L ≥ 4h1时,均按短洞进行水力计算。
P.0.3无压力流过水能力可按下列公式计算:1涵洞为短洞时:Q = mI3In —mθ + (0.385 —WiQ)2A∏ /GA y—Ah)B=Ak /虹HO= Λ i + aV↑ ∕2g式中 Q――涵洞设计流量(m3∕s);m――无压力流时的流量系数;B――矩形涵洞底宽(m),涵洞为非矩形断面时,按公式(P∙033)计算;2g -- 重力加速度(m/s );Ho——计及流速水头的涵洞进口水头(m);mo——进口轮廓形状系数,可根据进口型式,由表P.0.3查得;A h――相应于涵洞进口水深的过水断面面积(m2);Aj——进洞水流的过水断面面积(m2);A k ――相应于临界水深的过水断面面积(m2);h k 洞内临界水深(m);h1 --- 涵洞进口水深(m);α――流速分布系数,可取 1.05〜1.10;V i――涵洞进口断面平均流速(m/s )。
涵洞水力计算
1、涵洞宽1.3m,高1.7m按满流计算,阻力系数按0.017,坡度按0.002计算得:最大通过流量2987.34 L/sQ=c ω√Ri 手册76页2、青岛暴雨强度公式P=5(年) q=12440/(t+33.2)3、洪水量计算,青岛气象科技中心观测数据21.3mm/h ,设计此数据为设计雨力S p ,汇水面积F =25.3ha 小于3km 2按水科院水文研究所经验公式:洪峰流量Q p =0.6S p F 计算得3.195m 3/s =3195L/s1、 河渠水力计算公式流量计算:Q=c ω√RiQ -雨水量(m 3/s )R -水力半径(m )i -河渠底坡 q(暴雨强度)5aΨ-径流系数 F-汇水面积 Q-降雨量 T1 m T2 T T+33.2 182.4046920.65 25.3 2999.645161 15 2 10 35 68.2C -流速系数(谢才系数)ω-过水断面面积(m 2)桥过水断面宽10.2m,高0.65m按满流计算,阻力系数按0.017,坡度按0.002计算得:最大通过流量2987.34 L/s2、青岛暴雨强度公式P=5(年) q=12440/(t+33.2)3、洪水量计算,青岛气象科技中心观测数据21.3mm/h ,设计此数据为设计雨力S p ,汇水面积F =25.3ha 小于3km 2按水科院水文研究所经验公式:洪峰流量Q p =0.6S p F 计算得3.195m 3/s =3195L/sq(暴雨强度)5aΨ-径流系数 F-汇水面积 Q-降雨量 T1 m T2 T T+33.2 182.4046920.65 25.3 2999.645161 15 2 10 35 68.2。
箱涵水力计算
箱涵水力计算
一、箱涵断面选择
此次水力计算复核按最小泄洪能力断面计算。
假设过水断面(b×h)取为7.5m×3.2 m,留有0.3m的安全超高。
按明渠恒定均匀流的水深计算式
Q设=AC(Ri)1/2
C=(1/n)R1/6
R=bh/(b+h)
—箱涵设计流量,m3/s;
式中:Q
设
b —箱涵过水断面净宽, m;
h —箱涵过水断面净深, m;
n —糙率,因过水断面底板为砼,边墙为砼所以糙率值取综合值
0.014;
i —函底比降,取值为0.003。
R —水力半径,m。
= 135.14m3/s>溢洪道下泄流量为112.3(水库发生25年一遇设计经计算Q
设
洪水时,溢洪道下泄流量为112.3 m3/s,加大流量20%为134.76 m3/s)综上所述过水断面(b×h)取为7.5m×3.2m,满足溢洪道下泄流量过流。
7-1。
涵管水力计算
桩号:GK2+830
F――汇水面积(hm2):本管涵汇流面积为165600m2故参照以上计算,可得该处采用φ1500圆管涵。
本管涵汇流面积为165600m2故参照以上计算
涵管水力计算
涵管水力算
涵管1:
桩号:GK2+300
①暴雨强度公式:
q=1598 (1+0.69lgP)/(t+1.4)0.64(l/s·hm2)其中:P设计暴雨重现期:采用P=5a;
设计降雨历时:t= t1+m t2;
式中,m—延缓系数,自排取1;
t1地面集水时间:t1=15min;
③管涵流量:
采用圆管涵φ1500,粗糙系数n=0.013,底坡i=0.003
R0=d/4=0.375m
C0=1/n*R1/6=65.3m/s
V0= C0*( R0i)1/2=2.19m/s
Q0=3.86m3/s
当充满度为0.85时,A=1.03,Q=AQ0=1.03*3.86=3.975 m3/s
因此建议该处采用φ1500圆管涵。
t2管内流行时间;t2=5min;
由此可得:q=333.5(l/s·hm2)
②汇水流量:
Q=ΨqF(t/s)
其中:Q――设计流量(l/s)
Ψ――地面雨水综合径流系数:ψ=0.60;
F――汇水面积(hm2):本管涵汇流面积为197515m2
q――暴雨强度(l/s·hm2)
由此可得:Q =3952.052(l/s)=3.95m3/s
8堰流、闸孔出流和桥、涵过流的水力计算
" 1
式中: n为孔数;
(8-18)
' 1
为中孔侧收缩系数,按(8-17)式计算时,可取
b
b' ;
b' 为单孔净宽;B b' d ,d为闸墩厚;
" 1
为边孔侧收缩系数,用(8-17)式计算时,可取:b b'
;
b' 为边孔净宽;B b' 2 ,Δ为边墩计算厚度,是边墩
边缘与堰上游同侧水边线间的距离。
0.67 H
0.67 2.5
H 2.5 10
H
二、堰流水力计算的基本公式
3
Q smB 2g H0 2
8-2 薄壁堰流的水力计算
薄壁堰流具有稳定的水头和流量关系,因此常作为 水力模型试验或野外测量中一种有效的量水工具。
常用的薄壁堰顶部过水断面常作成矩形或三角 形,分别称为:
一、矩形薄壁堰流
H
1.2 1.5 P1
H
二、侧收缩系数
1 1
3
a0 0.2
P1
4
b (1 b ) BB
H
(8-17)
式中: a0为考虑墩尖及堰顶入口形状的系数。
当闸墩(或边墩)头部为矩形,堰顶为直
角入口边缘时a0=0.19;当闸墩(或边墩) 头部为圆弧形,堰顶入口边缘为直角或圆
弧形时a0=0.10;
b为溢流孔净宽; B为上游引渠宽。
计算公式为
'
Qmb
3
2gH0 2
式中,b= nb' =4×14=56m;
m ' 应为包括侧收缩影响的各孔流量系数的加权平均值。
过去,有采用C0=1.4
8-3 实用堰流的水力计算
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E-mail:*************; *********************Fax:00254-20-2667177
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
MURUNYDAM
单箱涵过流水力学计算
[断面简图 ]
[基本参数]
渠道类型: 清水渠道
水流运动状态:均匀流
计算目标: 计算流量
断面类型: 矩形断面
渠道的等值粗糙高度:1.800(mm)
水的运动粘滞系数: 1.011×10^-6(m2/s)
计算谢才系数公式采用manning公式
不验算不冲不淤流速:
渠道底坡: 0.0117
[几何参数]
渠道底宽b: 2.500(m)
P.O.Box21802 - 00505, NairobiTel:00254-20-5201783
E-mail:*************; *********************Fax:00254-20-2667177
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------渠道深度H: 2.250(m)
渠道中水深h0: 2.250(m)
[糙率参数]
粗糙的砼面糙率n: 0.01700
[ 计算过程 ]
一、假定水流处于:水力粗糙区。
渠道的过水断面面积:5.625(m2)
渠道断面的湿周:7.000(m)
渠道断面的水力半径:0.804(m)
渠道断面的水面宽:2.500(m)
二、计算流量。
1、计算当量粗糙系数。
当量粗糙系数为: 0.01700
2、计算谢才系数。
采用的计算公式为:manning公式
谢才系数为:56.71811
3、计算渠道流量。
渠道流量为:30.935(m3/s)
三、验算假定的水流区是否正确。
1、计算渠道流速。
渠道流速为:5.500(m/s)
2、计算雷诺数。
雷诺数为:17484783.079
所以,Re*K/(4R)等于:9791.479
假定的水流状态正确。