水力计算案例分析解答
水闸水力计算实例
水闸水力计算实例一、资料和任务某平底水闸担负汛期某河部分排洪的任务。
汛期当邻闸泄洪流量达5000米3/秒时，本闸开始泄洪。
根据工程规划，进行水力计算的有关资料有： 1． 1． 水闸宽度设计标准。
（1）设计洪水流量为1680米3/秒，相应的上游水位为7.18米，下游水位为6.98米； （2）校核洪水流量为1828米3/秒，相应的上游水位为7.58米，下游水位为7.28米。
2.消能设计标准因水闸通过设计洪水流量时，上下游水位差很小，过闸水流呈淹没出流状态，故不以设计洪水流量作为消能设计标准。
现考虑汛期邻闸泄洪流量为5000米/3秒时，本闸开始泄洪，此时上下游水位差最大，可作为消能设计标准，其相应的上游水位为5.50米，下游水位为2.50米，并规定闸门第一次开启高度e =1.2米。
3.闸身稳定计算标准（考虑闸门关闭，上下游水位差最大的情况）。
（1）设计情况：上游水位为6.50米，下游水位为-1.20米； （2）校核情况：上游水位为7.00米，下游水位为-1.20米。
4.水闸底板采用倒拱形式，底板前段闸坎用浆砌块石填平。
为了与河底高程相适应，闸坎高程定为-1.00米，倒拱底板高程为-1.50米。
5.闸门、闸墩及翼墙型式：闸门为平面闸门，分上下两扇。
闸墩墩头为尖圆形，墩厚d 。
=1米。
翼墙为圆弧形，圆弧半径r =12米。
6.闸址处河道断面近似为矩形，河宽0B =160米。
7.闸基土壤为中等密实粘土。
8.水闸纵剖面图及各部分尺寸见图1。
水力计算任务：1.确定水闸溢流宽度及闸孔数；2.闸下消能计算；3.闸基渗流计算。
图1二、确定水闸溢流宽度及闸孔数平底水闸属无坎宽顶堰。
先判别堰的出流情况。
已知设计洪水流量Q=1680米3/秒，相应的上游水位为7.18米。
闸坎高程为-1.00米，则宽顶堰堰上水头H = 7.18 –( -1.00) =8.18米 又知河宽0B = 160米，则0v =H B Q 0=18.8160680.1 =1.28米/秒g 2=8.92⨯=0.084米0H =H +g av 220=8.18+0.084=8.264米下游水位为6.89米，则下游水面超过堰顶的高度 s h =6.98-(-1.00)=7.98米0H h s =264.898.7=0.965>0.86由《水力计算手册》宽顶堰淹没系数表查得，该出流为宽顶堰淹没出流。
水力计算及实例讲解
⑵铸铁管：
1 dv λ 0.102236 ( 5158 ) 0.284 d Q p dv 0.284 Q 2 T 6 1 6.4 10 ( 5158 ) 5 l d Q d T0
λ 0.03
Re 2100 65 Re 10 5
p 11 .8Q 7 10 4 dv Q 2 T 6 1.9 10 (1 ) 5 l 23Q 10 5 dv d T0
3、湍流状态（Re＞3500） ⑴ 钢管（PE管计算公式同钢管）：
λ 0.11(
K 68 0.25 ) d Re
1、设备负荷计算。 要根据燃气压力、温度、热值换算工况流量。需要注意 的是标准状态的定义。商业贸易中所说的标准状态一般 是“20℃、1标准大气压”，而 “0℃、1标准大气压” 的标准状态的概念是用在实验室里的，这就需要在引用 基础参数时查看当地供气公司提供的燃气参数的标注状 态。同时我们计算用的热值应是燃气低热值，而非高热 值，两者的区别就是：高热值多了燃烧产物冷凝成液态 所放出的热量，目前这部分热量在日常生活中是不能利 用的，所以在负荷计算中不能套用高热值。 故公式计算中基准参数： T0＝273＋20＝293K， P0＝101.325×103Pa， 燃气热值为低热值。
P 2 P22 dv 0.284 Q 2 T 9 1 1 1.3 10 ( 5158 ) L d Q d 5 T0
式中 P1—燃气管道起点压力（绝压KPa）； P2—燃气管道终点压力（绝压KPa）； Lபைடு நூலகம்燃气管道的计算长度（Km）。
水力计算注意事项
水力计算的目的就是选择合适的管径、设备来满足管 线上所有用气设备的正常工作，即在经济、合理的前 提下满足用气设备的压力和流量要求。 水力计算书包括两方面内容： 1、管径选择计算； 2、设备选型计算。 民用户一般直接套用水力计算图表即可，小于 2000户的负荷多采用燃具同时工作系数法来确定计算 流量，大于2000户的多采用高峰系数法来确定计算流 量。
供热管网水力平衡计算及分析
供热管网水力平衡计算及分析1 问题的提出中南建筑设计院西区(生活区)集中低温热水采暖系统于1991年完成设计及施工，并于当年年底投入运行。
系统运行至今已有十年，大大改善了我院职工的生活条件。
但该热水采暖系统自运行之初起，就存在着热力失衡问题。
后随着用户的增加，管网作用半径的增大，随着燃煤蒸汽锅炉、汽-水换热器、热水循环泵运行效率的降低，也随着采暖系统阀件及沿程管道性能的弱化，采暖系统运行效率降低，热力失衡问题越来越严重，具体表现在管网末端用户的采暖效果越来越差。
为配合我院沿街开发的形势，院西区两栋临街多层住宅拆除，由于采暖用户(以下均指单栋或单元建筑)减少采暖外网须相应调整，此举可部分程度缓解采暖系统效果恶化情况，但热力管网水力失衡问题尚未得到解决。
2 管网水力计算及平衡分析基于上述原因，我们对院西区采暖热网进行水力计算及分析，拟采取水力平衡阀等技术措施对该采暖热网进行水力平衡，以期改善西区整体采暖效果。
2.1 计算条件已知条件(1)外网各环路管段管径及沿程长度，各单位采暖设计热负荷及总设计热负荷。
各环路用户采暖热负荷说“表1”表一1,34,7北大28单29单幼儿幼儿用户名称单元单元单元单元单元板元元园南园北热负荷126.1 126.1 160.0 51.0 33.6 44.1 38.0 70.7 70.7 78.2 (kw) 续表一3334357,1011,14中南海15,21用户名称 23户中单单元单元单元单元单元单元热负荷(kw) 55.7 60.9 60.9 155.8 184.7 184.7 527.6 115.0(2)各环路用户室采暖水系统所需资用压头，由各单体采暖设计图纸及资料获得，参见“表四”及“表五”中“用户所需资用压头”项。
假定条件:(1)由于锅炉及换热器效率的降低，根据该系统运行经验采暖供水最高温度为80?，最大供回水温差15,18?。
采暖供回水温度取80/60?。
(2)由于系统运行多年外管内壁粗糙度增大，外管内壁粗糙度取K=0.5mm。
2014年注册给排水案例解析
2014年注册给排水案例解析一、给水工程案例解析。
1. 案例情况。
比如说有个小区的给水设计案例，要确定从市政给水管网引入小区的管径大小。
已知小区的总户数、每户的平均人数、每人每天的最高日用水量定额等参数。
我们得算出小区的最高日用水量。
这就像算一个大家庭一天总共要喝多少水一样。
按照公式，最高日用水量Qd =户数×每户人数×每人每天用水量定额。
例如，小区有500户，每户3人，每人每天用水量定额为200L，那Qd = 500×3×200 = 300000L = 300m³。
然后呢，我们要考虑用水的时变化系数。
因为一天当中不同时间用水量是不一样的，就像早上大家都起床洗漱用水量就大，晚上睡觉的时候用水量就小。
假设时变化系数Kh = 2.0，那最大时用水量Qh = Qd×Kh/T（T是用水时间，一般按24小时算），Qh = 300×2.0/24 = 25m³/h。
根据最大时用水量和经济流速（一般取0.6 1.0m/s，这里假设取0.8m/s），我们可以算出管径。
按照公式d = √(4Qh/(πv))，把数值代入，d = √(4×25/(3.14×0.8×3600))（这里3600是把小时换算成秒），算出来管径大概是0.1m = 100mm。
2. 可能出现的问题及解决办法。
问题：如果市政给水管网压力不足，不能满足小区最不利点的水压要求怎么办？解决办法：那就得考虑设置二次加压设备啦。
这就好比给小区的水加个小“助推器”。
可以选择变频调速供水设备或者无负压供水设备。
变频调速供水设备比较灵活，可以根据用水量的变化调整水泵的转速，节能效果好；无负压供水设备可以直接利用市政管网的余压，不产生二次污染，但是对市政管网的依赖性比较强。
二、排水工程案例解析。
1. 案例情况。
假设是一个办公楼的排水设计案例，要计算排水管道的管径。
各种水源各种条件下水力计算解析及实例
各种水源各种条件下水力计算解析及实例水力计算是水资源工程中的重要环节，准确的计算可以帮助工程师评估水源的供水能力和水力特性。
本文将对各种水源在不同条件下的水力计算进行解析，并提供实例说明。
1. 自流水源的水力计算自流水源是指可以自然流入输水工程的水源，例如溪流、河流等。
在进行水力计算时，需要考虑以下几个因素：- 水源的水量：通过对水位和流速的测量，可以确定水源的水量；- 水源的水头：水头是衡量水源供水能力的重要指标，可以通过测量水源的高差来计算；- 管道的水力特性：在自流水源的输水管道中，水力特性的确定可以通过实验或数值模拟方法得出。
以下是一个自流水源的水力计算实例：假设有一条水源自然流入一个水库，水库的水位为100米，水源的平均流速为2米/秒。
通过测量水库和水源之间的高差，可以计算出水源的水头为50米。
此时，可以利用水力公式计算水源向输水管道提供的水量和水压。
2. 泵站供水的水力计算泵站供水是指通过泵站将水源抽入输水工程中进行供水。
在进行水力计算时，需要考虑以下几个因素：- 泵站的抽水能力：通过泵的流量和扬程来确定泵站的抽水能力；- 输水管道的阻力：输水管道的阻力会影响泵站的供水能力，可以通过实验或计算方法进行估算；- 泵站的耗能：泵站在抽水过程中会消耗一定的能量，需要考虑泵站的效率问题。
以下是一个泵站供水的水力计算实例：假设有一个泵站，其泵的流量为100立方米/小时，扬程为50米。
通过计算泵站的抽水能力和输水管道的阻力，可以确定泵站的供水能力和水压。
3. 水源调蓄的水力计算水源调蓄是为了平衡供水和需水之间的差距而进行的水力调控措施。
在进行水力计算时，需要考虑以下几个因素：- 调蓄水源的容量：调蓄水源的容量决定了其可以调节的水量；- 调蓄水源的水头：水头是衡量调蓄水源调节能力的重要指标，可以通过测量水源的高差来计算；- 调蓄水源的供水时段：根据供水需求，确定调蓄水源的供水时段。
以下是一个水源调蓄的水力计算实例：假设有一个调蓄水源，其容量为立方米，水源的高差为20米。
案例分析——拦河溢流坝水力计算
某拦河溢流坝水力计算一、基本资料为了解决某区农田灌溉问题，于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌溉。
相关资料有：1、设计洪水流量为550m3/s；2、坝址处河底高程为43.50m；3、由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m；4、为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B=60m；5、溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三圆弧段WES型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙；6、坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图1；7、坝下水位与河道流量关系曲线，见图2。
二、水力计算任务1、确定坝前设计洪水位已知设计流量，则设计洪水位=坝顶高程+坝的设计水头H d 。
已知坝顶高程为48.00m ，求出H d 后，即可确定坝前设计洪水位。
溢洪坝设计水头d H可用堰流基本方程3/20Q σε=计算。
因式中0H ，ε及σ均与d H 有关，不能直接解出d H ，故用试算法求解。
2、确定坝身剖面尺寸坝顶上游曲线BO 段（参考教材p252图9.6）为三段圆弧组成，有关数据要求如下：10.5d R H = 20.2d R H = 30.04d R H =水平 10.175d b H = 20.276d b H = 30.2818d b H =坝顶下游OC 段曲线方程为 1.850.852dx y H = 接着是下游堰面直线段CD 段连接。
最后是反弧段DE 段连接，因下游坝高1 4.510a m m =<，故取坝末端圆弧半径为10.5R a =要求按上述计算结果绘制坝身剖面图。
3、绘制坝前水位与流量关系曲线不同水头H的溢流坝流量仍按3/20Q σε=计算。
因0A 为未知，无法计算0v 及0H ，故先取0H H ≈。
又因下游水位与Q 有关，尚无法判别堰的出流情况，可先按自由出流算出Q 后，再行校核。
对于自由出流，σ=1；根据0dH H ，由《水力计算手册》流量系数图查得m 值；侧收缩系数0010.2[(1)]k H n nbεζζ=--+可以计算。
10747各种堰流各种条件下水力计算解析及实例
宽顶堰流的水力计算如图所示，水流进入有底坎的堰顶后，水流在垂直方向受到堰坎边界的约束，堰顶上的过水断面缩小，流速增大，势能转化为动能。
同时堰坎前后产生的局部水头损失，也导致堰顶上势能减小。
所以宽顶堰过堰水流的特征是进口处水面会发生明显跌落。
从水力学观点看，过水断面的缩小，可以是堰坎引起，也可以是两侧横向约束引起。
当明渠水流流经桥墩、渡槽、隧洞〈或涵洞)的进口等建筑物时，由于进口段的过水断面在平面上收缩，使过水断面减小，流速加大，部分势能转化为动能，也会形成水面跌落，这种流动现象称为无坎宽顶堰流，仍按宽顶堰流的方法进行分析、计算。
（一）流量系数宽顶堰的流量系数取决于堰的进口形状和堰的相对高度，不同的进口堰头形状，可按下列方法确定。
1、进口堰头为直角(8-22)2、进口堰头为圆角(8-23)3、斜坡式进口流量系数可根据及上游堰面倾角由表选取。
在公式（8-22）、（8-23）中为上游堰高。
当≥3时，由堰高引起的水流垂向收缩已达到相当充分程度，故计算时将不考虑堰高变化的影响，按=3代入公式计算值。
由公式可以看出，宽顶堰的流量系数的变化范围在0.32～0.385之间，当=0时，=0.385，此时宽顶堰的流量系数值最大。
比较一下实用堰和宽顶堰的流量系数，我们可以看到前者比后者大，也就是说实用堰有较大的过水能力。
对此，可以这样来理解：实用堰顶水流是流线向上弯曲的急变流，其断面上的动水压强小于按静水压强规律计算的值，即堰顶水流的压强和势能较小，动能和流速较大，故过水能力较大；宽顶堰则因堰顶水流是流线近似平行的渐变流，其断面动水压强近似按静水压强规律分布，堰顶水流压强和势能较大，动能和流速较小，故过水能力较小。
（二）侧收缩系数宽顶堰的侧收缩系数仍可按公式（8-21）计算。
（三）淹没系数当堰下游水位升高到影响宽顶堰的溢流能力时，就成为淹没出流。
试验表明：当≥0.8时，形成淹没出流。
淹没系数可根据由表查出。
无坎宽顶堰流在计算流量时，仍可使用宽顶堰流的公式。
5.4 管路的水力计算解析
2 l v hv 进 弯 d 2g
如图，水泵向水池抽水，两池中液面高差z=45m，吸水 管和压水管的直径均为500mm，泵轴离吸水池液面高度
h=2m。吸水管长 10m，压水管长 90m，沿程阻力系数均
为 0.03 。局部水头损失系数：吸水口 ζ 1=3.0 , 出口 ζ s=1.0 , 两个 90 度弯头 ζ
2
= ζ
3
=0.3，水泵吸水段
5
ζ
4
=0. 1 ， 压 水 管 至 水 池 进 口 ζ
=1.0 。 流 量 为
0.4m3/s。 吸水管的真空度。
解：对1-1和3-3断面列能量方程
v 000 h hw13 2g hw13 p3 l吸 v 2 ( 1 3 4 ) d 2g
c
1 200 1 0.03 0.5 2 0.25 0.12 0.4
1 Q c A 2 gH 0.2417 0.42 2 9.8 10 4 0.4254 m2 / s
例2 水箱供水，l=20m，d=40mm，λ =0.03 ，总 局部水头损失系数为 15。求流量Q=2.75L/s时的作 用水头H。
v2 H 4.5 hw32 2g pB hw32
pB
lBC v2 ( 3 4 s) d 2g
lBC v2 ( 3 4 s 1) H 4.5 d 2g 5.09mH 2O
水泵吸水管的计算
水泵从蓄水池抽水并送至水塔，需经吸水管 和压水管两段管路。水泵工作时，由于转轮的转 动，使水泵进口端形成真空，水流在水池水面大 气压的作用下沿吸水管上升，经水泵获得新的能 量后进入压水管送至水塔。
各种湖泊各种条件下水力计算解析及实例
各种湖泊各种条件下水力计算解析及实例引言湖泊是一种重要的水体，其水力特性对于水资源管理和环境保护至关重要。
本文将介绍在不同条件下，如湖泊尺寸、流域面积和湖泊类型等，如何进行水力计算，并通过实例进行解析。
湖泊尺寸与流域面积对水力计算的影响湖泊尺寸和流域面积是水力计算的重要参数之一。
较大的湖泊和流域面积通常具有更大的水容量和更高的流量。
在进行水力计算时，我们需要考虑湖泊和流域的整体水力特性，包括湖泊水位变化、溢流和排泄等。
湖泊类型对水力计算的影响不同类型的湖泊具有不同的水力特性，这也影响着水力计算的方法。
常见的湖泊类型包括淡水湖、咸水湖和人工湖等。
对于不同类型的湖泊，我们需要采用不同的水文参数和模型，以准确计算湖泊的水力情况。
水力计算的实例分析以下是几个水力计算实例，以帮助读者更好地理解水力计算的过程和方法：1. 湖泊流量计算实例：- 湖泊尺寸：1000平方公里- 流域面积：2000平方公里- 湖泊出口水位：20米- 流入湖泊的总流量：1000立方米/秒通过根据湖泊尺寸和流域面积计算出湖泊的水容量，再结合给定的水位和流入湖泊的总流量，可以计算出湖泊的出流量。
2. 湖泊水位变化计算实例：- 湖泊尺寸：500平方公里- 流域面积：1000平方公里- 湖泊流入流量：500立方米/秒- 湖泊流出流量：200立方米/秒通过根据湖泊尺寸和流域面积计算出湖泊的水容量，再结合湖泊流入和流出的流量，可以计算出湖泊的水位变化情况。
以上仅为水力计算的简单实例，实际的水力计算需要根据具体情况而定。
在进行水力计算时，需要考虑到湖泊的特点和实际情况，并选择合适的水文参数和模型进行计算。
结论本文介绍了在不同条件下进行湖泊水力计算的方法和实例。
湖泊尺寸、流域面积和湖泊类型等因素对水力计算有重要影响。
通过合适的水文参数和模型，可以准确计算湖泊的水力情况。
根据本文的介绍和实例分析，读者可以更好地理解和应用水力计算的知识。
参考文献- [引用的参考文献1]- [引用的参考文献2]- [引用的参考文献3]。
水力计算案例分析解答
水力计算案例分析解答案例一年调节水库兴利调节计算要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。
资料：(1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。
(2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V 死 =300万m 3。
表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)表2 水库特性曲线解：（1）在不考虑损失时，计算各时段的蓄水量由上表可知为二次运用，)(646031m V 万=，)(188032m V 万=，)(117933m V 万=，)(351234m V 万=，由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。
采用早蓄方案，水库月末蓄水量分别为：32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、3714m 、034213m经检验弃水量=余水-缺水，符合题意，水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ，见统计表。
（2）在考虑水量损失时，用列表法进行调节计算： 121()2V V V =+，即各时段初、末蓄水量平均值，121 ()2A A A =+，即各时段初、末水面积平均值。
查表2 水库特性曲线，由V 查出A 填写于表格，蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。
蒸发损失水量：蒸W =蒸发标准?月平均水面面积÷1000渗漏损失以相应月库容的1%，渗漏损失水量=月平均蓄水量?渗漏标准损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量考虑水库水量损失后的用水量：损用W W M +=多余水量与不足水量，当M W -来为正和为负时分别填入。
（3）求水库的年调节库容，根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴利库容)(44623342m V V V V 万兴=-+=，)(476230044623m V 万总=+=。
（4）求各时段水库蓄水以及弃水，其计算方法与不计损失方法相同。
各种水体各种条件下水力计算解析及实例
各种水体各种条件下水力计算解析及实例水力计算是在各种水体条件下分析水流运动及其相关参数的过程。
根据不同的条件和场景，需要采取不同的方法和模型来进行水力计算。
本文将为您介绍各种水体条件下常用的水力计算方法，并提供相应的实例。
1. 自由水面流动自由水面流动是指水流在自由表面上流动的情况，如河流和湖泊等。
在自由水面流动的情况下，常用的水力计算方法包括：1.1 流量计算流量是水体在单位时间内通过某一截面的体积。
常用的流量计算方法有剖面法和速度积分法。
剖面法是通过测量流体在不同位置上的水深，计算出流体的流量。
速度积分法是通过测量流体在不同位置上的流速，计算出流体的流量。
在计算流量时，需要考虑水的动力学性质以及流动截面的形状。
1.2 动力计算动力计算是指根据水动力学原理计算水流的水深、流速和压力等参数。
常用的动力计算方法包括雷诺方程和伯努利方程。
雷诺方程是描述流体运动的基本方程之一，可以用于计算水流的流速和水深。
伯努利方程是描述流体在不同位置上的能量变化的方程，可以用于计算水流的压力和速度等参数。
2. 封闭水管流动封闭水管流动是指水流在封闭的管道内流动的情况，如给水管道和排水管道等。
在封闭水管流动的情况下，常用的水力计算方法包括：2.1 流量计算流量计算方法和自由水面流动相似，仍然使用剖面法和速度积分法来计算水流的流量。
不同的是，在封闭管道内，需要考虑水的黏性和管道的摩擦阻力。
2.2 压力计算压力计算是指根据水动力学原理计算水流的压力和流速等参数。
常用的压力计算方法包括达西-魏塞尔斯公式和曼宁公式。
达西-魏塞尔斯公式是计算水管流动压力损失的经验公式，可以用于计算水流在管道中的摩擦阻力和流速。
曼宁公式是计算水流在开放渠道中的流速和水深的经验公式，可以用于计算水流的流速和水深。
3. 非均匀流动非均匀流动是指水流在非均匀介质中流动的情况，如土壤中的渗流和多孔介质中的流动等。
在非均匀流动的情况下，需要采用数值模型来进行水力计算。
小型水电站水能计算案例分析
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（m3/s）
解：(1)由表 1 可假设供水期为 10 月份到次年 5 月份，所以供水期 8 个月的调节流量为 Qp 供= W供+V兴 10+5+5+5+5+5+5+10+110 = =20 m3/s T供 8
此流量与天然来水量比较发现和九月份天然流量一样， 所以九月份也 属于供水期。 所以从新计算供水期的调节流量得到 Qp 供为 20 m3/s 因为供水期为 9 到次年 5 月份所以蓄水期为 6 到 8 月份 8
W蓄-V兴 70+80+80-110 3 Qp 蓄= = =40 m /s 3 T蓄 （2）因为供水期上下游平均水位分别为 40m 和 20m 所以净水头 Hp=40-20=20（m） 水电站保证出力 Np=A·Qp·Hp=7×20×20=2800 kw （3）N 装=C·Np=3.0×2800=8400 kw 因为装机容量为 100kw 的倍数且考虑到套用定型机组所以选择装机 容量为 8500kw ，可安装 3 台 2000kw 的和 1 台 2500kw 的机组。 （4）3 月份的发电量 E 月=30.4×24×2800=204.4 万 kw·h。
小型水电站水能计算案例分析
某以发电为主的年调节水电站，其设计枯水年各月来水量如表 1 所 示，该水库的兴利库容为 110（m3/s）·月，供水期上游平均水位为 40m， 下游平均水位 20m， A=7， 出力倍比系数 C=3.0。 每月可按 30.4d 计算。 （1） 推求水库供水期和蓄水期的调节流量（不计损失）。 （2） 该水电站保证出力是多少？ （3） 水电站得装机容量是多少（100kw 的倍数）？ （4） 3 月份的发电量是多少？ 表1 月份 流 6 量 70 7 80 8 80 9 20 10 10 11 5 12 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 10
第三节 水力计算例题解读
K 0.11 d
0.25
8
第一节 热水供暖系统管路水力计算的基本原理
一、管路水力计算的基本公式 1 沿程压力损失 （2）紊流区 湍流区的沿程阻力系数λ值的统一公式 柯列勃洛克公式
1
2.51 K / d 2lg 3.72 Re
0.25
K 68 0.11 阿里特苏里公式 d Re 室内热水供暖系统的流动状态：紊流过渡区 室外热水供暖系统的流动状态：紊流粗糙区
2 G 8
d d5 λ：与热媒的流动状态和管壁的粗糙程度有关
R 6.25 10
f Re, k / d
Re vd
Re：雷诺数 ν——热媒的运动粘度 沿程阻力系数λ的确定：应用流体力学理论，按流体流动分为 几个区，用经验公式分别确定每个区域的沿程阻力系数λ
3
第一节 热水供暖系统管路水力计算的基本原理
p p y p j RL
v2
2
12
第一节 热水供暖系统管路水力计算的基本原理
二、当量阻力法 基本原理： 将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。 该管段的沿程损失相当于某一局部损失 pj
py
v
d 2
2
d
d
v
2
2
d
ξd——当量局部阻力系数
13
4
第一节 热水供暖系统管路水力计算的基本原理
一、管路水力计算的基本公式 1 沿程压力损失 （2）紊流区 当 Re>2300 时，流动呈湍流状态，在整个湍流区 中，还可分为三个区域： 流体的运动粘滞系数 1）紊流光滑区 管中流速
v 11
K
管壁的绝对粗糙度
各种河流各种条件下水力计算解析及实例
各种河流各种条件下水力计算解析及实例背景水力计算是一种重要的工程技术手段，它可以用来评估河流中的水流速度、流量和水位等参数。
不同的河流及其特定的条件会影响水力计算的结果。
本文将解析各种河流在不同条件下的水力计算，并通过实例进行说明。
河流类型根据河流的形状和地质特征，我们可以将河流分为以下几种类型：1. 直线型河流：河流的流程相对直接，河道中没有明显的曲线。
2. 弯曲型河流：河流的流程弯曲多变，常常出现明显的曲线。
3. 分支型河流：河流呈现出多个分支的情况，水流在各个分支之间分流。
4. 山谷型河流：河流经过山谷地形，水流受到地形的影响较大。
5. 冲积平原型河流：河流经过冲积平原，水流相对平缓。
水力计算方法在进行水力计算之前，我们需要获取以下参数：1. 河流的水位：根据实测数据或模型计算得到。
2. 河流横截面的形状和尺寸：包括河道的宽度、深度等。
3. 河流底面的摩擦系数：摩擦系数的大小影响水流的流速。
4. 河流的坡度：河流的坡度越大，水流的速度越快。
根据以上参数，可以使用下列水力计算方法之一进行计算：1. 曼宁方程：该方程可以通过给定的河流横截面参数、摩擦系数和水位等参数，计算得到水流速度和流量。
2. 流量-水位曲线：根据已知的河流横截面参数和摩擦系数，绘制流量-水位曲线，从曲线上可以读取不同水位下的流量。
3. 水动力公式：根据动力学原理，利用质量守恒和动量守恒等方程来计算水流速度和流量。
实例以下是一个使用曼宁方程进行水力计算的实例：假设有一个弯曲型河流，其河道宽度为10米，深度为3米。
已知河流底面的摩擦系数为0.03，水位为2.5米。
根据曼宁方程，可以计算得到水流速度和流量。
根据曼宁方程，水流速度可以通过以下公式计算：V = (1 / n) * R^(2/3) * S^(1/2)其中，V为水流速度，n为摩擦系数，R为河流横截面的水力半径，S为河流的坡度。
水流速度的计算结果为：V = (1 / 0.03) * (10 / 9)^(2/3) * S^(1/2) ≈ 2.37 m/s根据流量的定义，流量可以通过以下公式计算：Q = A * V其中，Q为流量，A为河流横截面的面积。
水力计算、公式
喷泉水力计算方法、公式、及水泵选型
1、问：有一个景观水景工程，是水幕的那种，水幕宽18m，水幕离下面水池的高度约
7米,需要在水池中安装一台水泵将水抽起来7米高到上面的水池,然后从上面的水池泻下来形成18米宽的水幕效果.问需要选用什么型号的水泵,水管要选多大的？
解答：这样算的：墙高+集水坑共大约7m,水头损失PE63管大约每米损失0.02米，算起来共损失不到1米，扬程选10m。
流量：PE63的给水管，流速按1米/秒计算，查水力计算表流量为9.5立方米/小时。
6根管子一共流量为9.5*6=57立方米/小时，流量选75立方米。
水力计算及实例讲解
2、管道水力计算中，设备阻力降要考虑，尤其是低压供 气的情况。 日常工作中需要考虑的设备阻力降包括：流量计、过滤 器、电磁阀及其他一些管径或流向发生巨大变化的管道 设备。这部分阻力降在低压管道中所占比例很大，如忽 略，可能会造成用气设备前的压力、流量满足不了设备 正常燃烧的要求。 3、设备选型计算要重视。 设备选型不光要考虑压力、流量、计量精度满足，同时 还要考虑价格因素，有些人不重视设备选型计算，其实 调压计量设备在整个管网系统中是很重要的环节，且对 工程造价有很大的影响。
目
录
水力计算基本步骤 水力计算基本公式 水力计算注意事项
水力计算实例讲解
水力计算基本步骤
1、与用户协商确定用气地点பைடு நூலகம்设备型号、适用气种、负荷、 用气压力等技术参数（需要书面确认，避免基础数据出问 题）； 2、制定供气方案及路线图，并与用户沟通确认（初步进行设 备选型）； 3、根据管线布置图编号； 4、计算各管段计算流量； 5、初选管径，计算各管段实际阻力损失△P； 6、根据允许阻力降△Pd来调整管段管径； 7、设备选型计算。
式中 Re—雷诺数； △P—燃气管道摩擦阻力损失（Pa）； λ—燃气管道摩擦阻力系数； l—燃气管道的计算长度（m）； Q—燃气管道的计算流量（m3/h）； d—管道内径（mm）； ρ—燃气的密度（kg/m3）； T—设计中所采用的燃气温度（K）； T0—标准状态的温度（K）；
ν—标准状态时燃气的运动粘度（m2/s）； K—管壁内表面的当量绝对粗糙度。
管道允许阻力降△Pd＝0.75Pn＋150 Pn－低压灶具的额定用气压力（Pa），要根据不同气种、 不同灶具来确定。 天然气灶具一般为2000Pa，故△Pd＝1650Pa，旧燃规里 根据经验把1650划分成庭院＋户内各分别占多少帕，新 规范里没有明确提出，只是要求分配时要根据情况，经 技术经济比较后确定。 对于高层民用户采用二次调压供气时，应根据低低压调 压器的进口压力范围来确定一二级调压间管道的允许阻 力降。 高差大时，水力计算中应考虑附加压力的影响。
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案例一 年调节水库兴利调节计算要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。
资料：(1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。
(2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V 死 =300万m 3。
表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)表2 水库特性曲线解：（1）在不考虑损失时，计算各时段的蓄水量由上表可知为二次运用，)(646031m V 万=，)(188032m V 万=，)(117933m V 万=，)(351234m V 万=，由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。
采用早蓄方案，水库月末蓄水量分别为：32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、3714m 、034213m经检验弃水量=余水-缺水，符合题意，水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ，见统计表。
（2）在考虑水量损失时，用列表法进行调节计算： 121()2V V V =+，即各时段初、末蓄水量平均值，121()2A A A =+，即各时段初、末水面积平均值。
查表2 水库特性曲线，由V 查出A 填写于表格，蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。
蒸发损失水量：蒸W =蒸发标准⨯月平均水面面积÷1000渗漏损失以相应月库容的1%，渗漏损失水量=月平均蓄水量⨯渗漏标准 损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量 考虑水库水量损失后的用水量：损用W W M +=多余水量与不足水量，当M W -来为正和为负时分别填入。
（3）求水库的年调节库容，根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴利库容)(44623342m V V V V 万兴=-+=，)(476230044623m V 万总=+=。
（4）求各时段水库蓄水以及弃水，其计算方法与不计损失方法相同。
（5）校核：由于表内数字较多，多次运算容易出错，应检查结果是否正确。
水库经过充蓄和泄放，到6月末水库兴利库容应放空，即放到死库容330m 万。
V '到最后为300，满足条件。
另外还需水量平衡方程0=---∑∑∑∑弃损用来WW W W ，进行校核010854431257914862=---，说明计算无误。
(6)计算正常蓄水位，就是总库容所对应的高程。
表2 水库特性曲线，即图1-1,1-2。
得到Z ～F ，Z ～V 关系。
得到水位865.10m ，即为正常蓄水位。
表1-3计入损失的年调节计算表见下页。
图1-2 水库Z-V 关系曲线图1-1 水库Z-F 关系曲线案例二 水库调洪演算要求:(1)推求拦洪库容； (2)最大泄流量 qm 及相应时刻； (3)水库最高蓄水位； (4)绘制来水与下泄流量过程线资料：开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表1，水库特征曲线如表2，堰顶高程140m ，相应容305×104m 3，顶宽10m ，流量系数m=1.6，汛期水电站水轮机过水流量QT=5m 3/s ，计算时段△t 采用1h 或0.5h 。
表1 洪水过程线 (P=1%)时间 t/h 0 1 2 3 4 5 6 7 流量/(m 3/s)5.030.355.537.525.215.06.75.0表2 水库特性曲线库水位 H/m 140 140.5 141 141.5 142 142.5 143 库容 /(104m 3)305325350375400425455解:根据已知条件计算并绘制q=f （V ）关系曲线由321BH M q =益，6.11=M ，m B 10=，根据不同库水位计算H 与q ，再由表2 水库特性曲线得相应V 并将结果列于下表，绘制q=f （V ）关系曲线如2-2图。
曲线计算表中第一行为堰顶高程m 140以上的不同库水位；第二行堰顶水头H ，等于库水位Z 减去堰顶高程；第三行溢洪道下泄流量由321BH M q =益，求得第四行为发电量为sm /53；第五行为总的下泄流量；第六行为相应的库水位Z 的库容V ，由表2 水库特性曲线查得，即图2-1。
图2-1 水库Z-V 关系曲线表2-3 某水库q=f （V ）关系曲线计算表库水位)(m Z 140 140.5 141 141.5 142 142.5 143 溢洪道堰顶水头)(m H 0 0.511.522.53溢洪道泄量)/(3s m q 溢 0.00 5.66 16.00 29.39 45.25 63.25 83.14 发电洞泄量)/(3s m q 泄 5 5 5 5 5 5 5 总泄流量)/(3s m q 5 11 21 34 50 68 88 库容)(3m V 万305325350375400425455（2）确定调洪起始条件。
由于本水库溢洪道无闸门控制因此起调水位亦即防洪限制水位取为与堰顶高程齐平，即m 140。
相应库容为3410305m ⨯，初始下泄流量为发电流量s m /53。
（3）计算时段平均入库流量和时段入库水量。
将洪水过程线划分计算时段，初选计算时段s h t 36001==∆填入第一列，表中第二列为按计算时段摘录的入库洪水流量，计算时段平均入流量和时段入库水量，分别填入三四列。
例如第一时段平均入库流量)/(65.1723.3052321s m Q Q =+=+，入库水量为：)(354.665.1736002321m t Q Q 万=⨯=∆+ （4）逐时段试算求泄流过程q ～t 。
因时段末出库流量q 2与该时段内蓄水量变化有关， 例如，第一时段开始，水库水位m Z 1401=，0=H ，s m q /531=，31305m V 万=。
已知s m Q s m Q /3.30,/53231==，假设s m q /05.632=，则)(989.1525.536002321m t q q 万=⨯=∆+，第一时段蓄水量变化值)(365.42232121m t q q Q Q V 万=∆+-+=∆，时段末水库蓄水量图2-2 某水库q=f （V ）关系曲线321305 4.365309.365(m )V V V =+∆=+=万，查V=f （Z ）曲线得m Z 13.1402=，查上图 q=f （V ）关系曲线，得s m q /05.632=，与原假设相符。
如果不等需要重新假设，直到二者相等。
以第一时段末2V ，2q 作为第二时段初1V ,，1q ，重复类似试算过程。
如此连续试算下去，即可得到以时段为1h 作为间隔的泄流过程q ～t 。
由V 查图2-1V=f （Z ）关系分别将试算填入表2-5中。
第0～1h 试算过程见表2-4。
表2-4 （第0～1h ）试算过程 （5）根据表2-5中（1）、（5）栏可绘制下泄流量过程线；第（1）、（9）栏可绘制水库蓄水过程线；第（1）、（10）栏可绘制水库调洪后的水库水位过程。
(6)绘制Q ～t ，q ～t 曲线，推求最大下泄流量max q按初步计算时段h t 1=∆，以表2-5中第（1）、（2）、（5）栏相应数值，绘制Q ～t ，q ～t 曲线，如图2-6。
由图可知，以h t 1=∆，求得的s m q m /06.173=未落在Q ～t 曲线上（见图虚线表示的q ～t 段），也就是说在Q ～t 与q ～t 两曲线得交点并不是m q 值。
说明计算时段t ∆在五时段取得太长。
将计算时段t ∆在h 4与h 5之间减小为h 4.0与h 2.0，重新进行试算。
则得如表2-5中的第（6）栏相应h t 4.4=、h 6.4、h 8.4的泄流过程。
以此最终成果重新绘图，即为图2-6以实线表示的q ～t 过程。
最大下泄流量m q 发生在h t 8.4=时刻，正好是q ～t 曲线与Q ～t 曲线得交点即为所求。
时间 )(h t )/(3s m Q)(m Z )(3m V 万 )/(3s m q )/(3s m Q )/(3s m q )(3m V 万0 5 140 305 517.655.5254.365130.3140.16309.3656.05表2-5 水库调洪计算表时间 )(h t 入库洪水流量 )/(3s m Q时段平均入库流量)/(3s m Q 时段入库水量t Q ∆ )(3m 万 下泄流量)/(3s m q时段平均下泄流量)/(3s m q 时段下泄水量t q ∆ )(3m 万 时段内水库存水量变化V∆)(3m 万水库存水量V)(3m 万 水库水位)(m Z（1） （2）（3） （4）（5） （6） （7） （8） （9） （10） 0 5.0 17.65 6.4 5.005.532.0 4.4 305 140 1 30.3 6.05309 140.16 2 55.5 42.90 15.4 9.65 7.85 2.8 12.6 322 140.41 3 37.5 46.50 16.7 14.14 11.90 4.3 12.5 334 140.66 4 25.2 31.35 11.3 16.53 15.34 5.5 5.8 340 140.777 4.4 21.0 23.10 3.3 16.93 16.73 2.4 0.9 341 140.7953 4.6 19.0 20.00 1.4 17.00 16.97 1.2 0.2 341 140.7997 4.8 17.0 18.00 1.3 17.06 17.031.2 0.1 341 140.8011 5 15.0 16.00 1.2 17.02 (17.0617.041.2 -0.1 341 140.7996 6 6.7 10.85 3.9 16.10 16.56 6.0 -2.1 339 140.7586 7 5.05.852.1 14.70 15.405.5-3.4336140.6900（7）推求设计调洪库容设V 和设计洪水位设Z 。
利用表2-5中的第（9）栏各时段末的库容值V ，由库容曲线上即可查得各时段末的相应水位Z ，即表中第（10）栏。
)/(06.173max s m q =的库容为341.341m 万减去堰顶高程以下库容3305m 万，即：341.36m V 万设=，而相应于341.36m 万的库水位，即为m Z 80.140=设。
图2-6 水库设计洪水过程线与下泄流量过程线案例三 小型水电站的水能计算11-15. 某以发电为主的年调节水电站，某设计枯水年各月来水如表11-10所示，该水库的兴利库容为)/(1003s m ，供水期上游平均水位m 40，下游平均水位m 20，7=A ，处理倍数0.3=C 。
每月按30.4d 计算。
(1).推求水库供水期和蓄水期的调节流量（不计损失）。