梯形明渠水力计算

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用Excel计算梯形渠道流量和管道沿程水头损失的方法

用Excel计算梯形渠道流量和管道沿程水头损失的方法

用Excel计算梯形渠道流量和管道沿程水头损失的方法摘要:在水利工程设计中经常要进行明渠输水能力和管道沿程水头损失计算,如果用手工计算很繁琐,且容易出错,根据本文提供的计算方法既简单又快捷,在实际应用中可大大减轻技术人员的劳动强度。

关键词:Excel;明渠输水;计算方法1管道沿程水头损失的计算1.1计算的依据计算管道的沿程水头损失一般用如下公式:hf=f式中hf-沿程水头损失(m)L-管道长(m) Q-流量(m3/h)D-管道内径(mm)f-阻力系数m-流量指数b-管径指数对于不同的管材f、m、b系数不同,可从下表中选用:根据不同的管材将表中的参数代入公式中即可计算管道的沿程水头损失。

1.2用Excel计算的方法用上面的公式手工计算十分麻烦,并且计算速度慢,如果进行大量的计算会给技术人员造成一定的工作量,为此如果用Excel计算,就十分容易且不易出错。

在Excel电子表格中输入的公式及数据如下:将A1-M1单元格合并,输入“管道沿程水头损失计算表(硬塑料管)”A2=“日期” B2=“工程名称”C2=f D2=mm、b三项下拉,重新修改数据即可,计算十分快捷方便。

用同样的方法建立其他管材的工作表格,将不同的f、m、b填入即可。

管道的局部水头损失一般按沿程水头损失的10%估算。

1.3举例说明计算Φ200UPVC管500m,承受压力0.63Mpa,输水流量120 m3/h,计算管道的水头损失。

查管壁厚4mm,内径为192mm,将以上数据填入表格,计算出沿程水头损失为2.915 m 。

估算局部水头损失0.29m,共计3.206m。

2梯形明渠均匀流流量计算2.1计算的依据计算梯形明渠均匀流过水面积:ω=(b+mh)h式中ω-过水断面积(m2)b-渠底宽(m)m-内边坡系数矩形渠道m=0h-水深(m)计算湿周:X=b+2h式中X-湿周(m)计算水力半径:R=R-水力半径计算流量:Q=1/n×R2/3×ω×式中Q-流量(m3/s)n -糙率浆砌石渠道n=0.025,混凝土预制板n=0.017。

梯形、矩形渠道水力计算

梯形、矩形渠道水力计算

糙 率 n 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 0.081
比降 I 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083
3

Q(m /s) 0.08 22.27 98.45 262.85 530.44 864.78 1263.62 1741.39 2283.15 2884.78 3544.89
水位~流量关系 0.078367335302791,4014 22.2684979665597,4015 98.4472190836339,4016 262.852534592614,4017 530.436469830763,4018 864.783254675727,400 1741.39130455916,4021 2283.15020523118,4022 2884.77735399527,4023 3544.88725537302,4024
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河道流量~水位关系曲线
水 位 h(m) 4014 4015 4016 4017 4018 4019 4020 4021 4022 4023 4024 过水面积 A(m ) 0.271729 16.396069 49.435331 100.471771 156.643397 215.447505 277.673195 342.881492 410.23577 479.724499 551.347679
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河道流量~水位关系曲线
水 位 h(m) 4014 4015 4016 4017 4018 4019 4020 4021 4022 4023 4024 过水面积 A(m2) 0.271729 16.396069 49.435331 100.471771 156.643397 215.447505 277.673195 342.881492 410.23577 479.724499 551.347679 湿 周 χ (m) 4.18881 24.7324 41.99927 56.68853 60.01827 63.96554 68.29129 71.52681 74.59941 77.67202 80.74461 水力半径 R(m) 0.06487 0.662939 1.177052 1.772347 2.609929 3.368181 4.066012 4.793748 5.499183 6.176285 6.828291 糙 率 n 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 比降 I 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 流 量 Q(m3/s) 0.08 22.27 98.45 262.85 530.44 864.78 1263.62 1741.39 2283.15 2884.78 3544.89 水位~流量关系 0.078367335302791,4014 22.2684979665597,4015 98.4472190836339,4016 262.852534592614,4017 530.436469830763,4018 864.783254675727,4019 1263.61640298651,4020 1741.39130455916,4021 2283.15020523118,4022 2884.77735399527,4023 3544.88725537302,4024

渠道水力计算类型

渠道水力计算类型

渠道水力计算类型在水利工程中,梯形渠道应用最为广泛,因而后面以梯形断面为代表,讨论渠道的水力计算方法。

因明渠流量计算公式32352132==x A n i i R n A Q ,将梯形的面积h mh b A )(+=、湿周212m h b ++=χ代入上式得[][]32235+12++=mh b h mh b n i Q )( (6-17) 则),,,,(=i n m h b f Q ,这说明,梯形断面水力计算存在着(Q 、b 、h 、m 、n 、i )六个变量。

通常渠道的边坡系数m 和糙率系数n ,可由渠的地质情况、施工条件、护面材料等实测确定,或由经验查表确定。

则渠道的水力计算主要是流量计算、正常水深计算、渠宽度计算及渠底坡度计算。

明渠均匀流的水力计算问题,可分为两大类:一类是对已建成的渠道进行计算,如校核流速、流量、糙率和底坡;另一类是按要求设计新渠道,如确定底宽、水深、底坡、边坡系数或超高等。

一、已成渠道的水力计算已成渠道的水力计算任务是校核过水能力及流速,或由实测过水断面的流量反推粗糙系数和底坡。

下面以例题形式来说明。

1. 流量和流速的校核【例6-3】 某灌溉工程粘土渠道,总干渠全长70km ,糙率n =0.028,断面为梯形,底宽为8m ,边坡系数m = 1.5,底坡i=1/8000,设计流量Q 为40m 3/s 。

试校核当水深为4m 时,能否满足通过设计流量的要求。

解: (1) 流量校核由于渠道较长,断面规则,底坡和糙率固定,故可按明渠均匀流计算。

因: 4)45.18()(⨯⨯+=+=h mh b A = 56(m 2)42.22=5.1+1×4×2+8=+12+=22m h b x (m )水力半径: 42.2256==x A R = 2.498 m 谢才系数: 6161498.2028.011⨯==R n C = 41.6 m 1/2 / s流 量 =)8000/1(×498.2×6.41×56==Ri AC Q 41.17 m 3 /s(2) 流速较核:74.0=5617.41==A Q v (m/s )>不淤v =0.5m/s查表6-4粘土渠道,不冲流速允许值为(0.75~0.85)m/s,水力半径为2.498m, 则实际允许流速为()=498.2×)85.0~75.0(==41αR 表不冲v v 0.942~1.07m/s因计算流量大于设计流量,则满足能过设计流量的要求;实际流速满足不冲、不淤允许流速要求。

渠道水力计算

渠道水力计算

0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
综合糙率(n)
nmax/nmin<1.5 nmax/nmin>
定了渠底宽度b,设一系列h,做出K=f(h)曲线图,再由已知流量Q和底坡i算出相应的流量模数K已知,在曲线图上查出
湿周(χ)
水力半径 (R)
谢才系数 流量模数 已知流量模数
(C)
(K)
(K已知)
6.52 0.693251534 37.6306567 141.620346 18.76091434 1.453306673 47.3017302 1554.77278 23.41640786 2.049844719 50.0923003 3442.49006 27.88854382 2.58170525 52.055736 6022.18949 32.36067977 3.090169944 53.6390663 9429.14667
相对稳定断面 (β)
水深 (h)
底宽
(b)
38
0.007
0 0.0209 7.448471389 1.162294654 8.657318479
(3)实用经济断面宽深比
计算方法: (1)拟定偏离系数α:α=A经/A优(一般取α=1.01~1.4) (2)计算γ: γ=h经/h优 γ=α5/2-(α*(α4-1))1/2 (3)计算宽深比β:β=(α*(2(1+m2)1/2-m)-m)/r2
0.0225 0.020932018 0.020932018

梯形、矩形渠道水力计算表 ——有用(算出流速和流量)

梯形、矩形渠道水力计算表 ——有用(算出流速和流量)

A(m*m) 0.151 0.392 0.280
χ (m) 1.244 1.568 1.453
R(m) 0.121 0.250 0.193
n 0.016 0.016 0.016
C(m^1/2/s) 43.975 49.606 47.499
I 0.001 0.001 0.001
v(m/s) 0.484 0.784 0.659
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Q(m^3/s) 7.921 流 量
Q(m^3/s) 0.761


Q(m^3/s) 0.392 1.69 流 量 适用条件
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适用条件 Q(m^3/s) 0.073 0.307 0.185 r≤0.2 r<1.0 r≥1.0 水深h 在圆弧 段以上 -1.32
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水力半径 R(m) 0.428 R(m) 0.308
糙 率 n 0.017 n 0.017
谢才系数 底坡比降 C(m^1/2/s) 51.068 C(m^1/2/s) 48.344 I 0.001 I 0.00/s) 0.968
Q(m^3/s) 1.723 Q(m^3/s) 0.702
梯形渠道断面尺寸、水深计算

梯形明渠均匀流标准计算书

梯形明渠均匀流标准计算书
Excel-Visual Basic 标准计算程序
梯形均匀流水力计算程序(JSY-SJS-SL01)
程 序 1.公式采用水力计算手册(武汉水利电力学院)P74有关公式。 说 明
程 序 发 布 日 期 : 2001 年 03 月 1 日 编制:石维新 校对:王雷 审核:王晓娟
工 程 名 单 项 工 程 名 计 算 内 工 程 编 计 算 时 一、设计条件 序号 名 1 明渠底宽 2 明渠水深 3 边坡 4 明渠造露 5 明渠底坡 称
称 称 容 号 间
高井节制闸工程 梯形过流能力及水面计算 S06039 设计阶段 初 步 设 计 2015年3月1日 3:56:47 PM
代号 单位 b m h m m n I




2 1 0 0.017 过水面积 2 湿周 3 水力半径 4 谢才系数 5 断面平均流速 6 流量 代号 单位 计算结果 w 2.00 m2 x m 4.00 R 0.50 c 52.41 v m/s 2.62 3 Q m /s 5.24 计算公式 (b+mh)h b+2h(1+m2)^0.5 w/x R1/6/n c*(Ri)^0.5 W*v
1

梯形明渠均匀流标准计算书

梯形明渠均匀流标准计算书
Excel-Visual Basic 标准计算程序
梯形均匀流水力计算程序(JSY-SJS-SL01)
程 序 1.公式采用水力计算手册(武汉水利电力学院)P74有关公式。 说 明
程 序 发 布Байду номын сангаас日 期 : 2001 年 03 月 1 日 编制:石维新 校对:王雷 审核:王晓娟
工 程 名 单 项 工 程 名 计 算 内 工 程 编 计 算 时 一、设计条件 序号 名 1 明渠底宽 2 明渠水深 3 边坡 4 明渠造露 5 明渠底坡 称
1
称 称 容 号 间
三家店引水工程 管道工程 梯形过流能力及水面计算 S0066 招 标 设 计 设计阶段 2015年3月1日 3:51:21 PM
代号 单位 b m h m m n I




1 1.5 2 0.025 0.0005
二、计算结果 名 称 序号 1 过水面积 2 湿周 3 水力半径 4 谢才系数 5 断面平均流速 6 流量 代号 单位 计算结果 w 6.00 m2 x m 7.71 R 0.78 c 38.36 v m/s 0.76 3 Q m /s 4.54 计算公式 (b+mh)h b+2h(1+m2)^0.5 w/x R1/6/n c*(Ri)^0.5 W*v

梯形、矩形渠道水力计算

梯形、矩形渠道水力计算

梯形渠道断面尺寸、水深计算水深底宽边坡过水面积湿周水力半径糙率谢才系数坡比降流速流量h(m)b(m)m A(m*m)χ(m)R(m)n C(m^1/2/s)I v(m/s)Q(m^3/s) 0.400.30 1.000.280 1.4310.1960.025030.4760.01 1.3480.377 0.64 1.000.410 1.8100.2260.022534.6940.000250.2610.1070.600.600.500.540 1.9420.2780.012067.3270.03 6.150 3.321 0.400.500.500.280 1.3940.2010.018042.5130.03 3.3000.924 0.600.320.400.336 1.6120.2080.012064.1640.03 5.073 1.705 0.750.80 1.00 1.157 2.9150.3970.02534.2920.01 2.1607 2.5004说明:1、计算的范围为尾水(即尾0+000~尾0+017.5)。

2、计算时假设该渠水流为明渠均匀流进行水力计算。

3、该渠道的衬砌为浆砌块石衬砌,其糙率n值取为n=0.025。

水 深过水面积湿 周水力半径糙 率谢才系数底坡比降流 速流 量h(m)A(m*m)χ(m)R(m)n C(m^1/2/s)I v(m/s)Q(m^3/s)0.6700 1.608 3.740.42994650.022538.6117860.00120.8770 1.41030.40000.16 1.20.13333330.01259.5628140.03 3.76710.6027.0#VALUE!#VALUE!0.014#VALUE!0.0012#######VALUE!0.80000.56 2.30.24347830.01843.9006410.01 2.1662 1.21311.3800 2.208 4.360.5064220.02535.7118290.002 1.1365 2.50950.30000.090.90.10.01256.7743390.03 3.10970.27990 1.600.02500.0020.00000.00001.3770 2.2032 4.3540.50601750.02535.7070720.002 1.1359 2.50271.38002.2084.360.5064220.02535.7118290.002 1.13652.5095201882.400.401.800.70矩形渠道断面尺寸、水深计算底 宽b(m)1.601.600.301.601.60水 位湿 周水力半径糙 率比降h(m)χ(m)R(m)n I 4014 4.188810.064870.0810.0083401524.73240.6629390.0810.0083401641.99927 1.1770520.0810.0083401756.68853 1.7723470.0810.0083401860.01827 2.6099290.0810.0083401963.96554 3.3681810.0810.0083402068.29129 4.0660120.0810.0083402171.52681 4.7937480.0810.0083402274.59941 5.4991830.0810.0083402377.67202 6.1762850.0810.0083402480.744616.8282910.0810.008314.0209061270931,401561.9852860896954,4016165.499744002757,40170.0493423963017573,4014水位~流量关系795.6114.02156.643397215.447505277.673195河道流量~水位关系曲线333.978518041592,4018544.493160351384,4019795.610327806321,4020流 量Q(m 3/s)0.05A(m 2)过水面积0.27172916.39606949.435331100.471771479.724499342.881492410.235771437.541816.34551.3476792231.971437.53901810852,40221816.34129695998,40232231.96604967931,402461.99165.50333.981096.43156212984,40211096.43544.49河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线0.2780.466.90.160.2231780.040.2975713 1.1902850.12419166860325393625640高程261577.6 470332.55293136.569967 2.054854796.280.507464530.8910 2.29723770110.9594720.8916220.58413933690.4333332860.2780.552.80.790.1076410.2780.552.80.10.73392高程45128267891096110.58120.413142775 1.250.7224030.043000高程39008400 4400 5450 646.379.27416.379474723.185 4.6378.18547220 895449 1.3842694561011121315.7-0.0079614高程4567891011121314实际堆渣量可堆渣量(万m3)(万m3)1#废石场新建矿区道路下方0.490.52103024m~3034m0.21沟谷地,但坡度较陡、坡度在30°左右。

梯形、矩形渠道水力计算

梯形、矩形渠道水力计算


3

Q(m /s) 0.08 22.27 98.45 262.85 530.44 864.78 1263.62 1741.39 2283.15 2884.78 3544.89
水位~流量关系 0.078367335302791,4014 22.2684979665597,4015 98.4472190836339,4016 262.852534592614,4017 530.436469830763,4018 864.783254675727,4019 1263.61640298651,4020 1741.39130455916,4021 2283.15020523117,4022 2884.77735399527,4023 3544.88725537302,4024
糙 率 n 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051 0.051
比降 I 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083 0.0083
高程 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
bb
第 4 页
2013-12-12
河道流量~水位关系曲线
水 位 h(m) 4014 4015 4016 4017 4018 4019 4020 4021 4022 4023 4024 过水面积 A(m ) 0.271729 16.396069 49.435331 100.471771 156.643397 215.447505 277.673195 342.881492 410.23577 479.724499 551.347679

梯形明渠水力最优断面尺寸计算书

梯形明渠水力最优断面尺寸计算书
计算流量Q1与设计流量Q比较接近,此时的正常水深h就是所求的渠道水深。
具体计算过程如下:
渠道底部宽度b =β×h = 0.828×0.930 = 0.770m
断面面积:ห้องสมุดไป่ตู้
A = b×h+(m1+m2)/2.0×h×h
= 0.770×0.930+(1.00+1.00)/2.0×0.930×0.930 = 1.581m2
= 1.581×39.119×(0.465×0.00500)0.5= 2.983m3/s
三、计算结果:
所以,正常水深计算值h = 0.930m
渠道底部宽度b =β×h = 0.828×0.930 = 0.770m
平均流速:
渠道湿xx:
X = b+h×[(1+m1×m1)0.5+(1+m2×m2)0.5]
= 0.770+0.930×[(1+1.00×1.00)0.5+(1+1.00×1.00)0.5] = 3.401m
水力半径:
xx系数:
C = 1/n×R(xx公式)
代入上式:
×0.465= 39.119
计算流量:
Q1 = A×C×(R×i)0.5
渠底坡度:
i = 0.00500
二、计算过程:
水力最优断面的宽深比:
β= (1+m1×m1)0.5+(1+m2×m2)0.5-m1-m2 = 0.828程序采用试算法求解,正常水深h从0.1米开始以0.01米的步长递增取值。
通过程序试算,当h = 0.930m时,计算流量Q1 = 2.983m3/s
梯形
项目名称_______日期_______

明渠均匀流水力计算书

明渠均匀流水力计算书

明渠均匀流水力计算书
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《灌区建筑物的水力计算与结构计算》(熊启钧编著)2.计算参数:
计算目标: 计算流量。

正常水深ho = 3.20 m,渠底比降i = 1/7000,底宽(或半径)b = 1.50 m
渠槽为梯形断面:
左侧边坡系数m1 = 2.500,右侧边坡系数m2 = 2.500
糙率n = 0.0250
三、计算依据
1.明渠均匀流基本计算公式:
Q =ω×C ×(R ×i)1/2
R =ω/ χ
C = 1 / n ×R1/6(曼宁公式)
以上式中:Q为流量,m3/s;ω为过水断面面积,m2;R为水力半径,m;
χ为湿周,m;i为渠底比降;C为谢才系数,m0.5/s;n为糙率
四、计算结果
过水断面面积ω= 30.400 m2,湿周χ= 18.733 m
水力半径R = ω/χ= 30.400/18.733 = 1.623 m
谢才系数C = 1/n×R1/6 = 1/0.0250×1.6231/6 = 43.362 m0.5/s
过水流量Q = ω×C×(R×i)1/2
= 30.400×43.362×(1.623×1/7000)1/2 = 20.071 m3/s。

梯形类渠道水力最佳断面统一公式的推求

梯形类渠道水力最佳断面统一公式的推求

" ! < = ’ # ; # 7 #> & ( ; ’ #> ? $ ’ % ’
" 以上各式中, <# #> < $$ ; #’A ( " ) * $+ 1*’ 其余各变量的含义参见图 $、 图 ’、 图 ( 中所标 。 梯形渠道的水力最佳断面可以通过对式 # $ & 、 式 ・ !・
第 " 期 # 总第 $%& 期 ’ (&&) 年 $& 月 #(’ 求
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水力学2(28)

水力学2(28)

Q 40 K 设= = = 2309.4m 3 /s i 0.0003 再假设三、四个适当的b 代入上( 再假设三、四个适当的b值,代入上(b)式右端求得相应的 见下计算表),并绘制K=f(b)曲线。 ),并绘制K=f(b)曲线 K值(见下计算表),并绘制K=f(b)曲线。
最后由K /s,点入图中查得b=10.2m b=10.2m。 最后由K设=2309.4m3/s,点入图中查得b=10.2m。即所求的 底宽b=10.2m b=10.2m。 底宽b=10.2m。
可见,若将已知的 与 代入上式 则可由上式解得b值 代入上式, 可见,若将已知的Q与i代入上式,则可由上式解得 值。由 于上式为一高次方程,直接求解b值是很困难的 值是很困难的。 于上式为一高次方程,直接求解 值是很困难的。现采用图解法 求解如下: 求解如下: 首先将已知的Q与 值代入上 值代入上( ) 首先将已知的 与i值代入上(b)式左端求得
当给定了h 当给定了h0或b后,则 K =
Q = f(b) 或 i
求得设计流量模数
关系式求得相应的K值(假设的b值不必过多,只需使求得的K 关系式求得相应的K 假设的b值不必过多,只需使求得的K 值在K 附近,并包含大于和小于K 共三、四个值即可), ),并 值在K设附近,并包含大于和小于K设共三、四个值即可),并 绘制K=f(b)曲线(如图a);由求得的K设在K 绘制K=f(b)曲线(如图a);由求得的K设在K~b关系曲线上 K=f(b)曲线 由求得的 查得所求的b 查得所求的b求。
h0 v C Ri R 23 v= = = ( ) = fv ( ) = f(α) v v 0 C0 R 0i R 0 d Q= h Q AC Ri A R 23 = = ( ) = fQ ( 0 ) = f(α) Q Q 0 A 0C0 R 0i A 0 R 0 d

水力计算基本公式

水力计算基本公式

水力计算基本公式水力计算是涉及水流和流体力学的计算过程。

其基本公式包括渠道流量公式、摩擦阻力公式和水力损失公式等。

下面将详细介绍这些基本公式及其应用。

1.渠道流量公式渠道流量公式是用来计算水流通过给定横截面的流量的公式。

根据不同的渠道形状和流量条件,可以使用相应的公式。

以下是几种常见的渠道流量公式:1.1矩形渠道流量公式:Q=b*h*v式中,Q为流量,b为矩形渠道的宽度,h为水深,v为流速。

1.2圆形渠道流量公式:Q=π*r^2*v式中,Q为流量,r为圆形渠道的半径,v为流速。

1.3梯形渠道流量公式:Q=(a+b)*h*v/2式中,Q为流量,a和b为梯形渠道上下底的长度,h为水深,v为流速。

2.摩擦阻力公式摩擦阻力公式用于计算水流通过渠道时所受到的阻力。

常用的摩擦阻力公式有曼宁公式和切比雪夫公式。

2.1曼宁公式:h=(1/n)*(Q/A)^2*l/(2*g)式中,h为渠道水深(摩擦阻力损失),n为曼宁摩擦系数,Q为流量,A为横截面面积,l为渠道长度,g为重力加速度。

2.2切比雪夫公式:h=α*(Q^2/A^2)*l/(2*g)式中,h为渠道水深(摩擦阻力损失),α为切比雪夫系数,Q为流量,A为横截面面积,l为渠道长度,g为重力加速度。

3.水力损失公式水力损失公式用于计算水流通过管道或渠道时所产生的能量损失。

常见的水力损失公式有弗朗西斯公式和达西-魏本巴赫公式。

3.1弗朗西斯公式:h=(f*l*v^2)/(2*g*d)式中,h为水力损失,f为摩擦阻力系数,l为管道或渠道长度,v为流速,g为重力加速度,d为管道或渠道的直径或水深。

3.2达西-魏本巴赫公式:h=(f*l*v^2)/(2*g*d)式中,h为水力损失,f为达西-魏本巴赫摩擦系数,l为管道或渠道长度,v为流速,g为重力加速度,d为管道或渠道的直径或水深。

这些基本公式在水力学相关领域中都有广泛的应用,通过对水流的流速、渠道形状和摩擦阻力等因素的计算,可以帮助工程师设计和优化水利工程。

梯形、矩形渠道水力计算

梯形、矩形渠道水力计算

梯形渠道断面尺寸、水深计算水深底宽边坡过水面积湿周水力半径糙率谢才系数坡比降流速流量h(m)b(m)m A(m*m)χ(m)R(m)n C(m^1/2/s)I v(m/s)Q(m^3/s) 0.400.30 1.000.280 1.4310.1960.025030.4760.01 1.3480.377 0.64 1.000.410 1.8100.2260.022534.6940.000250.2610.1070.600.600.500.540 1.9420.2780.012067.3270.03 6.150 3.321 0.400.500.500.280 1.3940.2010.018042.5130.03 3.3000.924 0.600.320.400.336 1.6120.2080.012064.1640.03 5.073 1.705 0.750.80 1.00 1.157 2.9150.3970.02534.2920.01 2.1607 2.5004说明:1、计算的范围为尾水(即尾0+000~尾0+017.5)。

2、计算时假设该渠水流为明渠均匀流进行水力计算。

3、该渠道的衬砌为浆砌块石衬砌,其糙率n值取为n=0.025。

水 深过水面积湿 周水力半径糙 率谢才系数底坡比降流 速流 量h(m)A(m*m)χ(m)R(m)n C(m^1/2/s)I v(m/s)Q(m^3/s)0.6700 1.608 3.740.42994650.022538.6117860.00120.8770 1.41030.40000.16 1.20.13333330.01259.5628140.03 3.76710.6027.0#VALUE!#VALUE!0.014#VALUE!0.0012#######VALUE!0.80000.56 2.30.24347830.01843.9006410.01 2.1662 1.21311.3800 2.208 4.360.5064220.02535.7118290.002 1.1365 2.50950.30000.090.90.10.01256.7743390.03 3.10970.27990 1.600.02500.0020.00000.00001.3770 2.2032 4.3540.50601750.02535.7070720.002 1.1359 2.50271.38002.2084.360.5064220.02535.7118290.002 1.13652.5095201882.400.401.800.70矩形渠道断面尺寸、水深计算底 宽b(m)1.601.600.301.601.60水 位湿 周水力半径糙 率比降h(m)χ(m)R(m)n I 4014 4.188810.064870.0810.0083401524.73240.6629390.0810.0083401641.99927 1.1770520.0810.0083401756.68853 1.7723470.0810.0083401860.01827 2.6099290.0810.0083401963.96554 3.3681810.0810.0083402068.29129 4.0660120.0810.0083402171.52681 4.7937480.0810.0083402274.599415.4991830.0810.0083402377.672026.1762850.0810.0083402480.744616.8282910.0810.008314.0209061270931,401561.9852860896954,4016165.499744002757,40170.0493423963017573,4014水位~流量关系795.6114.02156.643397215.447505277.673195河道流量~水位关系曲线333.978518041592,4018544.493160351384,4019795.610327806321,4020流 量Q(m 3/s)0.05A(m 2)过水面积0.27172916.39606949.435331100.471771479.724499342.881492410.235771437.541816.34551.3476792231.971437.53901810852,40221816.34129695998,40232231.96604967931,402461.99165.50333.981096.43156212984,40211096.43544.49河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线0.2780.466.90.160.2231780.040.2975713 1.1902850.12419166860325393625640高程261577.6 470332.55293136.569967 2.054854796.280.507464530.8910 2.29723770110.9594720.8916220.58413933690.4333332860.2780.552.80.790.1076410.2780.552.80.10.73392高程45128267891096110.58120.413142775 1.250.7224030.043000高程39008400 4400 5450 646.379.27416.379474723.185 4.6378.18547220 895449 1.3842694561011121315.7-0.0079614高程4567891011121314实际堆渣量可堆渣量(万m3)(万m3)1#废石场新建矿区道路下方0.490.52103024m~3034m0.21沟谷地,但坡度较陡、坡度在30°左右。

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