矩形梯形箱涵水力计算
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
bb
第 2 页
2017/11/25
bb
第 3 页
2017/11/25
bb
第 4 页
2017/11/25
流
量
Q(m^3/s) 7.921 流 量
Q(m^3/s) 0.761
流
量
Q(m^3/s) 0.392 1.69 流 量 适用条件
bb
第 5 页
2017/11/25
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
bb
第 9 页
2017/11/25
bb
第 10 页
2017/11/25
bb
第 11 页
2017/11/25
bb
第 12 页
2017/11/25
bb
第 13 页
2017/11/25
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
水力计算表(梯形、矩形)
v(m/s) 1.352
Q(m^3/s) 10.070
计算
底坡比降 I
0.002
流速 流 量
v(m/s) 1.586
Q(m^3/s) 10.097
计算
底坡比降 I
0.002
流速 流 量
v(m/s) 1.587
Q(m^3/s) 10.066
bb
第6页
2021/4/1
过水断面面积（m2）：A=(b+mh0)h0 湿周（m）：X=b+2√1+m2h0
0.5000
0.40
0.291
1.400
0.208 0.016
bb
第2页
2021/4/1
引水渠试 算
水深 h(m) 5.00 22
底宽 b(m) 10.00
水深 h(m) 1.92
底宽 b(m) 1.00
边坡 m
2.00
梯形渠道断面尺寸、水深计算
过水 面积 A(m *m)
湿周 χ(m)
水力半径 R(m)
寸、水深计算
谢才系数 底坡比降
C(m^1/2/s)
I
流速 v(m/s)
谢才系数：C=1/nR1/6 流 量 流量（m3/s）:Q=AC√Ri
Q(m^3/s)
43.887
0.001
寸、水深计算
谢才系数 底坡比降
2.440 流速
243.962 流量
C(m^1/2/s)
I
v(m/s) Q(m^3/s)
49.606
糙率 n
谢才系 数
C(m^1/ 2/s)
#### 32.361
3.090
0.0275 43.887
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。
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。
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。
数学建模在梯形明渠水力计算中的应用
数学建模在梯形明渠水力计算中的应用
梯形明渠是一种常用的用于输送水的结构，在水力学中有广泛的应用。
梯形明渠水力计算是指通过对梯形明渠中液体的运动进行分析和计算，得出梯形明渠水力特性的一种数学模型。
梯形明渠水力计算涉及到许多水力学问题，如梯形明渠水深、流速、流量、水力坡降等等，这些问题需要用数学模型来解决。
其中，最基本的模型就是梯形明渠流量公式，即：
Q = (2/3)×b×h^(3/2)×(g×s)^(1/2)
其中，Q为流量，b为渠底宽度，h为水深，g为重力加速度，s为水力坡降。
此外，还可利用数学模型推导出梯形明渠的水面形态方程、流速分布式、水力距离等，这些模型可以在工程设计中快速、准确地求出梯形明渠的各种水力指标，为实际工程输水提供了参考和依据。
总之，数学建模在梯形明渠水力计算中具有重要的作用，它能够更好地指导实际工程的设计和运行，提高水能利用效率和经济效益。
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项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、基本资料:1.参考书目:武汉水利电力学院编《水力计算手册》中国水利水电出版社《工程流体力学》2.输入参数:设计流量:Q = 3.000m3/s边坡系数:m1 = 1.00边坡系数:m2 = 1.00糙率系数:n = 0.0225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: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渠道湿周: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:R = A/X = 1.581/3.401 = 0.465m谢才系数:C = 1/n×R1/6 (曼宁公式)代入上式:C = 1/0.0225×0.4651/6 = 39.119计算流量:Q1 = A×C×(R×i)0.5= 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:v = Q1/A = 2.983/1.581 = 1.886m/s。
明渠水力计算(矩形断面)
1前池段12 2.40.00150.014 2.1508911.99976 2渠段110540.0130.015 3.04588105
3渠段226 1.80.0070.015 3.2673226
4渠段31520.0010.015 4.1132314.99998 5渠段42 1.20.0020.015 1.05981 2.000084 6输水隧洞0.80.80.00050.015 1.453460.800217
警告：
1、紫色区域为标题栏，请勿进行改动；
2、隐藏区域为严禁改动的区域，可以取消隐藏查看，但严禁作任何改动，并请在查看完后将其隐藏；
3、A～G列的白色区域为用户输入区，该区域可以根据需要进行任意操作。
***************
使用说明：
1、使用时在A－G列的空白段内输入计算数据（也可将原有数据删除或清除后输入计算数据），其中，E列数据（即水深）可以不输入，但请保持H列和J列（即前述青色区域）的公式不变；
2、点击计算按钮，程序即可进行明渠均匀流正常水深试算；
3、每一行为一个计算段，用户可以根据自己的需要增加任意条计算段（行），程序会自动读取计算段的数据并进行计算。
***************
最后，祝大家使用愉快！gdzrgcsjyxgs_gzy 2010.08.14。