闸门水力计算说明
水闸水力计算
矩形断面共轭水深比与弗劳德数的关系 Fr " 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
2
η 1 0.170 0.305 0.425 0.530 0.626 0.705 0.785 0.860 0.935
Fr
2
η 1
Fr
2
η 1 4.62 4.80 5.00 5.15 5.35 5.50 5.70 5.87 5.95 6.17 6.30 6.45 6.62 6.70 6.87 7.00 7.15 7.30 7.37
挖深式消力池池深计算2
一、输入参数 过闸流量 闸宽 消力池末宽 上游水位 底板高程 2540.00 108.00 108.00 1299.65 1292.50 下游水位 下游底高程 重力加速度g 流速系数 水流动能校正系数 1298.09 1292.00 9.81 0.95 1.00
二、计算过程 1、检查闸下水流衔 接状态 闸处单宽流量q 中间变量A 收缩水深hc Fr^2 跃后水深hc" 因hc" 故需设消力池 2、试求池深 试算淹没系数 下游水深hs 令d= T= 收缩水深hc Fr^2 跃后水深hc" 消力池末端单宽流量 行进流速 池后落差z 3、验算淹没安全系数 淹没安全系数 最终取池深d 1.150 0.500 1.050 6.090 -0.384 7.650 2.42ห้องสมุดไป่ตู้ 3.934 5.708 23.519 3.924 -0.023 查表得η 1 2.350 取池深d= 0.500 23.519 31.237 2.588 3.254 5.434 > hc 查表得η 1 2.100 上游水深 7.150
Fr
2
η 1 7.50 7.62 7.80 7.90 8.00 8.10 8.25 8.35 8.45 8.60 8.65 8.80 8.95 9.05 9.12 9.20 9.30 9.40 9.50
水库工作闸门计算说明书
水库放水闸工作闸门2×2.5-7.25m计算书2005.11一．基本资料1.孔口尺寸（B H）2.5×2 m2.进口底坎高程：∇950.40 m3.检修平台高程：∇959.50 m4.上游校核洪水位：∇956.86 m5.上游设计水位：∇957.65 m6.死水位：950.40m二．布置该闸门采用设计水头7.25m，运行条件为动水启闭，利用螺杆下压力动水闭门，动水启门。
面板设置在上游面，止水布置在下游，止水高度2.6m，止水宽度2.1m。
由于闸门孔口尺寸较小，梁系按照结构布置，要满足主梁和主轮的布置要求。
还要满足闸门底缘下游倾角不小于30°的布置要求。
由于闸门孔口尺寸较小，闸门主轮未能作等荷布置，且兼作控制闸门反位移支承，侧滑块作控制闸门侧向位移支承，侧滑块布置在门体上游侧的面板上。
考虑闸门结构尺寸较小，孔口尺寸宽高比等于0.8小于1，故闸门采用单吊点启吊，吊耳设置在门顶,边梁布置为单腹板。
悬臂轮布置为双腹板.顶、侧止水均采用P型橡塑复合止水，底止水为I型平板橡皮，底侧止水也为平板橡皮。
三．结构计算1.总水压力：结构布置见下图Hs=7.25m ，h=2.6m ，Bz=2.1m ，P=1/2λ(2Hs-h)hBzs=0.5 1 (2 7.25-2.6) 2.62.1=32.49t 面板与梁格布置简图2.面板 初选面板厚度按下式计算： []σαδ9.0kp a=梁格编号b(cm)a(cm)b/a k αp (kg/cm 2)(cm)1106.487.2 1.220.3891.650.5690.8423δ考虑到淤沙和锈蚀的作用，初选面板厚度为：δ=1.2cm;计算面板厚度采用：δ=0.84cm;设计面板厚度为：δ=1.2cm;3.面板与梁格的连接计算：由于该闸门的尺寸较小，属于潜孔低水头闸门，故不设置水平次梁，顶、底梁均采用与主梁类似的截面。
4.主梁的计算① 荷载分析主梁可视为支承在边梁上的简支梁，承受水平方向传递来的均布水压力。
项目七 闸孔出流水力分析与计算
H
v02 2g
hc
c vc2 2g
hw
式中 ：hw —水流从 0-0 断面到 c-c 断面的水头损失，由于 0-0 到 c-c 断面的距离很
短水流为急变流，因而只计局部水头损失，即 hw
vc2 2g
。
令： H 0
Hale Waihona Puke Hv02 2g，H0
称为包括流速水头在内的闸前总水头，将 hw
vc2 2g
及
闸孔出流水力计算的目的是：恒定闸孔出流时，研究分析过闸泄流量与闸门的开启 高度、闸孔尺寸、闸门类型、闸底坎型式、上下游水位及闸孔出流情况等的关系，并给 出相应的水力计算公式。下面分别进行讨论。 2.1 底坎为宽顶堰型的闸孔出流
图 7-2
如图 7-2 为闸孔恒定出流，闸底坎为无坎宽顶堰，闸门为平板闸门，e 为闸门开启高 度，H 为闸前水头。水流由闸门底缘流出时，由于受闸门的约束，流线发生急剧弯曲收 缩，出闸后由于惯性的作用流线继续收缩，大约在距闸门（0.5~1）e 处为水深最小的收 缩断面 c-c。收缩断面 c-c 处的水深 hc 一般小于临界水深 hk，水流为急流状态。而闸孔下 游渠槽中的水深 ht 一般大于临界水深 hk，水流呈缓流状态，因此闸后水流从急流到缓流 要发生水跃。水跃位置随下游水深 ht 变化而变化，下游水深增大水跃向上游移动，下游 水深减小水跃向下游移动，水跃发生的位置不同对闸孔出流泄流能力的影响不一样，从 而使闸孔出流可分为自由出流和淹没出流。设收缩断面水深 hc 所对应的共轭水深为 hc”， 当 hc”>ht 时水跃发生在收缩断面下游，称为远驱水跃（如图 7-2a），当 hc”=ht 时水跃发生 在收缩断面处，称为临界式水跃（如图 7-2b），这两种情况下水跃对应的下游水位都不影 响闸孔的过流能力称为闸孔的自由出流； 当 hc”<ht 时水跃发生在收缩断面上游，称为淹 没水跃（图 7-2c）。此时下游水位使闸孔的过流能力减小，称为闸孔淹没出流。
水闸水力计算实例
水闸水力计算实例水闸是一种控制水位和流量的水工建筑物，主要用于调节河流、运河和湖泊的水位，以及防止洪水和控制水流。
水闸的设计和运行需要进行水力计算，以确定其参数和尺寸。
本文将给出一个水闸水力计算的实例，以帮助读者更好地理解水闸的设计原理和计算方法。
假设我们需要设计一个水流量为Q的水闸，用于控制一条河流的水位。
为了简化问题，我们假设水流是稳定的，即不考虑水流的变化和波动。
首先，我们需要确定水闸的开度和闸门的形状。
理想情况下，水闸的开度应该与水流的流量成正比。
由于闸门的开度对流量的影响主要来自两个方面：开度与闸门的宽度和高度有关，而闸门的宽度和高度又会影响水流的截面积。
因此，我们需要通过计算来确定适当的闸门尺寸和开度。
水流的流量Q可以通过流速v和截面积A来计算，即Q=vA。
在水闸中，流速和流量的关系可以通过水动力学公式来描述。
其中最常用的公式是曼宁公式，用来计算水流在河道中的流速。
曼宁公式的表达式为：v=(1/n)R^(2/3)S^(1/2)，其中v表示流速，n表示曼宁粗糙系数，R表示水力半径，S表示水流坡度。
水力半径R可以通过计算截面积和周长来计算，即：R=A/P，其中P表示水流的周长。
现在，假设我们已经确定了水流速度v和水流的坡度S。
我们需要计算水流的截面积A和周长P，以及水流的水力半径R。
然后，我们可以使用曼宁公式计算流量Q。
接下来，我们需要确定适当的闸门尺寸和开度，以控制水流量。
闸门的宽度和高度可以通过计算流量Q和流速v来确定。
由于闸门的宽度和高度也会对水流的截面积和周长产生影响，我们需要通过迭代计算来确定最佳的闸门尺寸和开度。
一般来说，闸门的宽度和高度应该能够满足水流截面积和周长的要求，并且能够适应不同流量的变化。
为了简化计算，我们可以使用经验公式来确定闸门的尺寸和开度。
例如，可以使用流量-闸门开度关系曲线来确定闸门开度和宽度的关系。
最后，我们需要考虑水闸的泄流能力。
泄流能力是指水闸能够通过的最大流量。
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。
项目七 闸孔出流水力分析与计算
e H
(0.15 0.2
e ) cos H
（7-5）
当 cosθ=0.3~0.7 时：
0
0.545 0.136
e H
0.334(1
e H
) cos
（7-6）
需要说明的是上面垂向收缩系数 ε’及流量系数 μ0 确定方法严格来说仅使用于无坎宽
顶堰型闸孔出流，但某些实验证明，对于有坎宽顶堰型的闸孔出流（图 7-4），只要收缩
H
v02 2g
hc
c vc2 2g
hw
式中 ：hw —水流从 0-0 断面到 c-c 断面的水头损失，由于 0-0 到 c-c 断面的距离很
短水流为急变流，因而只计局部水头损失，即 hw
vc2 2g
。
令： H 0
H
v02 2g
，H0
称为包括流速水头在内的闸前总水头，将 hw
vc2 2g
及
1
图 7-1
实际工程中，对同一建筑物而言，如建在实用堰或宽顶堰的堰顶上的水闸，在某些
条件下为闸孔出流，当条件变化就可能属于堰流，堰流和闸孔出流在一定条件下是可以
互相转化的。如闸孔出流的闸门的开启高度 e 增大到一定值时，闸前水面下降而不受闸
门底缘约束，则水流就由闸孔出流转化为堰流；反之，如原为堰流，当闸门的开启高度
图 7-9
【案例分析与计算】： （1）判断出流情况为堰流或闸孔出流
e e 0.5 0.20 0.65 为闸孔出流 H h P1 3.1 0.6
本案例是按闸底坎为宽顶堰的闸孔出流进行泄流量计算。由于堰前水深较大、闸门 的开启度小，闸前行近流速水头忽略不计，则 H0≈H=3.1-0.6=2.5m。
令： h c ' ，ε’ 称为垂向收缩系数，则： e
水闸水力计算.
ε—侧收缩系数
—堰顶全水头(m)
m—流量系数
Q—过闸流量(m3/s)
v0—上游行近流速
H—上游水深
h/H=(3.99-1.2) / (4.3-1.2) =2.79/3.1=0.9
查表得淹没系数为σ=0.83
侧收缩系数ε定为1
流量系数m一般取0.385
宽顶堰流量公式简化为:
H0和V0都是未知，须进行试算：
满足精度要求，
得设计流量：Q=211.91m3/s
2、最大流量计算
根据表1-1，当外江为平均低潮位时将为自由出流，σ=1.0，水闸四孔全开时将有最大流量Qmax，Qmax也要经过试算求得。
第一次试算：
不计行近流速，H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算：
第三次试算：
第四次试算：
第五次试算：
满足精度要求，
εz—中间闸孔侧收缩系数
εb—边闸孔侧收缩系数
dz—中间闸墩厚度
bb—边闸墩顺水流向边向边缘线至上游河道水边线之间的距离
根据初步设计三视图，dz=1m；bb=0m
H0和V0都是未知，须进行试算确定设计流量：
第一次试算：
不计行近流速，H0=H=4.3-1.2=3.1m
第二次试算：
第三次试算：
第四次试算：
外六工段
外四工段
盐官ห้องสมุดไป่ตู้
备注
历史最高潮位
7.83
7.92
8.03
平均高潮位
3.99
4.11
3.92
平均低潮位
1.19
1.84
0.66
历史最低潮位
-1.65
-0.77
-2.32
闸门水力计算说明
水闸水力计算说明一、过流能力计算1.1外海进水外海进水时，外海水面高程取5.11m ，如意湖内水面高程取1.0m 。
中间三孔放空闸，底板高程为-4.0m ，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ，每孔闸净宽度为10m 。
表2 内海排水时计算参数特性表1.1.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型27.511.948==Hδ式中δ为堰壁厚度，H 为堰上水头。
2.5＜5.27＜10，为宽顶堰流。
b.堰流及闸孔出流判定11.95=H e =0.549≤0.65，为闸孔出流。
式中，e 为闸门开启高度，H 为堰、闸前水头。
c.自由出流及淹没出流判定闸孔出流收缩断面水深h c=ε1e=5.0×0.650=3.25m 。
式中，e 为闸门开启高度，为5.0m ；ε1为垂向收缩系数，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-4-1得0.650。
收缩断面处水流速为υc=)(20c h H g -ϕ=）（25.311.981.9295.0-⨯⨯⨯=10.19m/s 。
式中，ψ为闸孔流速系数，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-4-3，取0.95；H 0为闸前总水头，为9.11m ； hc 为收缩断面水深。
收缩断面水深hc 的共轭水深hc”=)181(22-+c c c gh h ν=)125.381.919.1081(225.32-⨯⨯+=6.83m ；下游水深ht=5.0m ＜hc”=6.83m ，故为自由出流。
d.过流量计算根据闸孔自由出流流量计算公式Q 1=002gH be μ=11.981.92530503.0⨯⨯⨯⨯⨯=1008.71m³/s 。
式中，μ0为流量系数，平板闸门流量系数可按经验公式 μ0=0.60-0.176He=0.60-0.176×0.549=0.503； b 为闸孔宽度，为3×10=30m 。
1.1.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型43.1511.348==Hδ＞10，过渡为明渠流。
闸门受水压力公式
闸门受水压力公式闸门受水压力公式是描述闸门受到水压力的数学公式，它可以用来计算水流对闸门的作用力。
在闸门工程中，了解闸门受水压力的大小对于确保闸门的安全运行至关重要。
下面，我将以人类的视角为您详细介绍闸门受水压力公式的相关内容。
我们需要了解闸门受水压力公式的基本构成。
闸门受水压力公式可以分为两部分：一是静水压力，二是动水压力。
静水压力是指闸门所受到的静止水体的压力。
当闸门关闭时，水体在闸门上方会形成一定的压力，这个压力就是静水压力。
静水压力可以用公式P = ρgh 来表示，其中 P 表示压力，ρ 表示水的密度，g 表示重力加速度，h 表示水的高度。
动水压力是指闸门所受到的流动水体的压力。
当闸门开启时，水会以一定的速度流过闸门，流动的水体会对闸门产生冲击力，这个冲击力就是动水压力。
动水压力可以用公式P = 0.5ρv² 来表示，其中 P 表示压力，ρ 表示水的密度，v 表示水的流速。
在实际应用中，我们需要将静水压力和动水压力相加，得到闸门受水压力的总值。
公式可以表示为 P_total = P_static + P_dynamic。
为了更好地理解闸门受水压力公式的应用，我们可以通过一个实际的案例来说明。
假设某闸门的静水压力为1000N，动水压力为2000N，那么该闸门受水压力的总值就是3000N。
通过了解闸门受水压力公式，我们可以更好地评估闸门的安全性，并采取相应的措施来保证闸门的正常运行。
例如，在设计闸门时，可以根据公式计算压力值，选择合适的材料和结构，以承受相应的压力。
同时，在闸门运行过程中，我们也需要定期检查和维护闸门，确保其正常运行。
闸门受水压力公式是描述闸门受到水压力的重要工具，可以帮助我们评估闸门的安全性，并采取相应的措施来确保其正常运行。
在闸门工程中，我们需要充分理解和应用这个公式，以保护人们的生命财产安全。
水闸水力计算书
水闸水力计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本资料：1．国家规范：《水闸设计规范》(SL 265-2001)，以下简称规范《溢洪道设计规范》(DL/T 5166-2002)2．参考书目：中国水利水电出版社《水力计算手册》(武汉水利电力学院编)中国水利水电出版社《水闸》(陈宝华、张世儒编)中国水利水电出版社《水工设计手册》(华东水利学院主编) 3．输入参数：闸坎型式: 无底坎的宽顶堰闸门型式: 平板闸门计算目标: 计算闸孔净宽闸孔数n = 1上游水位：530.730m下游水位：530.730m堰顶高程：529.000m设计流量Q = 6.500 m3/s闸门开启高度he = 531.000m闸前行近流速V = 1.500 m/s计算确定流量系数m计算确定收缩系数ε，胸墙底圆弧半径r = 0.200m上游河道一半水深处宽度bs=40.000m计算确定淹没系数σ三、计算过程：采用试算，拟定闸孔净宽bo = 3.000m计算水闸过流能力。
1．判断水流状态：Ho ＝H + V2/2/g ＝1.73+1.502/2/9.81 = 1.845 m因为:he/H=306.936>0.65，所以属于堰流2．判断是否高淹没度出流：因为:hs/Ho=0.938≥0.90，所以堰流为高淹没度出流淹没堰流综合流量系数计算公式为:μo=0.877+(hs/Ho-0.65)2μo=0.877+(1.730/1.845-0.65)2=0.960平底宽顶堰淹没堰流计入行近流速的流量计算公式为：3．流量计算：Q = μo×hs×n×bo×[2.0×g×(Ho-hs)]1/2Q ＝0.960×1.73×1×3.00×[2×9.81×(1.84-1.73)]1/2＝7.472 m3/s 四、计算结果当闸孔净宽bo = 3.000m时，计算流量与设计流量大约相等，闸孔净宽bo = 3.000m即为所求。
水闸水力计算实例
水闸水力计算实例水闸是一种常见的水利工程设施，用于控制河流或运河的水位，以保证安全和管理水资源。
水闸的水力计算是评估水闸性能并确定其设计参数的重要步骤。
下面将介绍一个水闸的水力计算实例。
假设其中一水闸位于一条宽度为10米，深度为4米的河流中。
设计要求该水闸能够在最大流量为100立方米/秒的情况下保持河流水位在一定范围内变化。
根据这些设计要求，需要进行水闸的水力计算。
首先，我们需要估计水闸的有效面积。
有效面积是指水闸开启时真正控制水流的面积。
假设水闸的开启宽度为6米，根据几何学原理可以计算出水闸的有效面积为24平方米。
接下来，我们需要计算水闸的流量特性。
流量特性是指水闸在不同开启条件下的流量变化规律。
根据流体力学原理，流量与水头差呈线性关系。
当水闸完全关闭时，水头差为最大，流量为0。
当水闸完全开放时，水头差为最小，流量为最大。
假设水闸的流量特性满足一个线性关系，我们可以使用公式Q=KA√2gH来计算在不同开启条件下的流量。
其中，Q为流量，K为系数，A为水闸的有效面积，g为加速度重力常数，H为水头差。
假设水闸完全关闭时，水头差为4米。
代入公式，可以计算出此时的流量为0。
假设水闸完全开放时，水头差为0.5米。
代入公式，可以计算出此时的流量为100立方米/秒。
接下来，我们可以根据流量特性计算水闸在其他开启条件下的流量。
假设水闸开启宽度为3米，根据几何学原理可以计算出此时的有效面积为12平方米。
代入公式，可以计算出此时的流量为50立方米/秒。
根据以上计算，我们可以得到水闸在不同开启条件下的流量。
然后，我们可以根据设计要求评估水闸的性能。
在最大流量为100立方米/秒的情况下，水闸的开启宽度为6米，流量为100立方米/秒，满足设计要求。
在最小流量为0立方米/秒的情况下，水闸的开启宽度为0米，流量为0立方米/秒，满足设计要求。
在其他流量条件下的计算结果也在设计要求范围内。
综上所述，通过水闸的水力计算，我们可以确定水闸的设计参数，以满足设计要求。
水闸水力计算
水闸水力计算海漫及冲刷深计算一、海漫长度计算1、输入参数流量…………………………… Q=2540m3/s上游水位……………………… H上=1299.65消力池末端宽………………… b1=104m 下游水位……………………… H下=1298.09 海漫长度计算系数…………… k s=72、计算过程消力池末端单宽流量q=24.423m3/(s·m)上下游水位差ΔH= 1.560因为sqrt(q s(sqrt(ΔH))= 5.523=1～9故海漫长底Lp=k s sqrt(q(sqrt(ΔH))=38.662m二、海漫末端河床冲刷深度计算1、输入参数流量…………………………… Q=2540m3/s海漫末端河床水深…………… h m=6.49消力池末端宽………………… b1=104m河床土质允许不冲流速………[V0]=2.22、计算过程海漫末端单宽流量q m=24.423m3/(s·m)海漫末端河床冲刷深度d m=1.1q m/[V0]-h m5.722m三、上游护底首端河床冲刷深度计算1、输入参数流量…………………………… Q=2540m3/s上游护底首端河床水深'…… h m'=7.15上游护底首端宽………………… b1=104m河床土质允许不冲流速………[V0]=2.22、计算过程上游护底首端单宽流量q m'=24.423m3/(s·m)上游护底首端河床冲刷深度d m'=0.8q m'/[V0']-h m' 1.731m.四、最终取海漫长度………… t=40m取海漫末端河床冲刷深度dm 6.5m取上游护底首端河床冲刷深度dm'3mA12.79375mmmkN/m3。
第五章 船闸水力计算
式（5-4）中， y1 y2 H t , H t 为瞬时 t 的水位差；
因
p1
p2
，
12
2g
2 2
2g
之值与 H t
相比很小，可忽略不计，
则方式程（5-4）可改写为：
Ht
m
i
i 1
2 i
2g
1 g
m
li
i 1
di
dt
（5-5）
m
i 1
i
2 i
2g
为水流流经廊道的局部水头损失，将各个损失都换算成
1 、 2 ——上、下二闸室的水域面积，m2； Qt ——瞬时 t 的输水流量，m3/s； H t ——瞬时 t 的上下闸室水位差，m； dh1 、 dh2 ——上、下闸室水面在 dt 时间内的变化，m。
由于非恒定长波运动的波幅相对于水深（特别是高 水头船闸）总是很小的，因而在建立船闸灌泄水基本方 程式时，一般假定:
第五章： 船闸水力计算
★ 船闸水力计算的任务
在船闸总体布置设计基本完成后，应根据闸室输
水时间、船只停泊条件以及船闸安全运行的条件要求 进行水力计算，提出输水系统各主要部分的尺寸和布 置，并反复验算设计的科学性和合理性。 ★输水系统水力指标是船闸能否正常运行的关键。 目标：输水时间～闸室停泊条件～（简单）消能工 使输水系统满足设计要求、船闸设计规范的要求、 能够良好运行（实例，八十年代末期）。
y1
p1
12
2g
y2
p2
2 2
2g
m
i
i 1
12
2g
1 g
m li
i 1
di
dt
（5-4）
注意与不可压缩恒定元流方程的区别？
闸门启闭力计算 边界条件
闸门启闭力计算边界条件闸门是一种常见的水利工程设施，用于控制水流的启闭。
在闸门的设计和施工过程中，需要计算闸门的启闭力，以确保闸门能够正常运行并承受水流的压力。
本文将以闸门启闭力的计算为主题，探讨其边界条件。
一、闸门启闭力的概念和作用闸门启闭力是指闸门在启闭过程中所受到的力的大小。
它是设计和施工闸门时必须考虑的重要因素之一，对于确保闸门的稳定性和安全性具有重要意义。
闸门启闭力的计算可以帮助工程师确定闸门的尺寸、材料和结构，以满足工程的要求。
二、闸门启闭力的计算方法闸门启闭力的计算方法多种多样，其中一种常用的方法是利用水力学原理进行计算。
根据流体力学的基本原理，闸门启闭力可以通过以下公式进行计算：F = ρ * g * A * H其中，F表示闸门启闭力，ρ表示水的密度，g表示重力加速度，A 表示闸门面积，H表示水深。
在实际应用中，闸门启闭力的计算需要考虑以下几个边界条件：1. 水深：水深是计算闸门启闭力的重要参数之一。
它可以通过水文数据或现场测量获得。
在计算中，应根据闸门所处的水位来确定水深的值。
2. 闸门面积：闸门的面积是计算闸门启闭力的另一个重要参数。
它可以根据闸门的尺寸和形状来确定。
在计算中，应确保闸门面积的准确性和可靠性。
3. 水密度：水密度是计算闸门启闭力的参数之一。
它可以根据水的温度和压力来确定。
在计算中，应根据实际情况确定水密度的值。
4. 重力加速度：重力加速度是计算闸门启闭力的常数值。
在地球上，重力加速度的数值约为9.8m/s²。
在计算中，应使用准确的重力加速度数值。
5. 其他因素：闸门启闭力的计算还需要考虑其他因素，如水流速度、流体动压力等。
这些因素会对闸门启闭力产生影响，需要在计算中进行综合考虑。
三、闸门启闭力计算的应用闸门启闭力的计算在水利工程中具有广泛的应用。
它可以用于确定闸门的结构、尺寸和材料，以满足工程的要求。
闸门启闭力的计算结果可以作为设计依据，用于指导闸门的制造和安装。
水闸计算讲稿
一、闸墩结构计算：1.计算模型：(1)平面闸门的闸墩→固定于底板的悬臂梁→材料力学法(2)弧形闸门的闸墩→一边固定、三边自由的弹性矩形板→弹性力学法2.主要荷载及荷载组合⑴主要荷载结构自重；水压力：纵向（顺水流方向），横向（垂直水流方向）；地震惯性力；交通桥上车辆刹车制动力⑵荷载组合(a)正常或非常挡水时期，闸门全关。
→主要核算顺水流方向（纵向）的应力分布。
平面闸门：闸墩底部应力，门槽处应力弧形闸门：闸墩牛腿及整个闸墩的应力(b)正常或非常挡水时期，一孔检修，相邻孔过水。
→闸墩两侧有水头差，同时受到横向水压力和车辆刹车制动力。
→主要核算垂直水流方向（横向）应力分布(c)正常挡水时期闸门全关，遭遇强震。
→主要核算垂直水流方向（横向）的应力分布。
⒊平面闸门的闸墩的应力分析步骤⑴计算边闸墩和中闸墩的形函数：墩底水平截面形心位置和惯性矩I x、I y，面积矩S x、S y。
图9-25 闸墩结构计算示意图⑵计算墩底水平截面上的正应力与剪应力①顺水流方向（纵向）：最不利情况是闸门全关挡水、闸墩承受最大上下游水位差。
产生的水压力。
边闸墩或受力不对称的中墩水平截面上有扭矩作用。
闸墩边缘位于x—x轴上点的最大扭剪力可近似为：②垂直水流方向（横向）：最不利情况是一孔检修的情况，此时该孔上下游检修闸门关闭而相邻孔过水。
→闸墩两侧有水头差，同时受到横向水压力和车辆刹车制动力等荷载。
⑶垂直截面上的应力计算（门槽处应力计算）对任一垂直截面位置，在任一高程取高度为1m的闸墩作为脱离体，其顶面、底面上的正应力和剪应力分布已由⑵得出，均属已知，由静力平衡条件可求出任一垂直截面上的N、M、Q，从而可以求出该垂直截面上的平均剪应力和平均正应力。
在门槽处截取脱离体（取上游段闸墩或下游段闸墩都可以），将其作为固结于门槽位置的悬臂梁，同理可求得门槽处垂直截面上的应力。
二. 底板结构计算（开敞式闸室整体式平底板）常用方法：倒置梁法、反力直线分布法、弹性地基梁法。
水闸水力计算范文
水闸水力计算范文水闸是一种用于控制水流的水利工程设施，常见于河流、运河和水库中。
水闸的一个重要功能是调节水位，这对于防洪和灌溉等工程非常重要。
水闸的水力计算是指根据特定的水位和流量条件，确定水闸的尺寸和阻力等参数，以确保其正常运转和安全使用。
水闸的水力计算主要涉及以下几个方面：流量计算、水位计算、流速计算和阻力计算。
流量计算是水闸水力计算的基础，指的是确定通过水闸的水流量。
通常使用流量计或者流量测算方法进行测量。
流量计包括静力流量计和动力流量计两种类型。
静力流量计是根据测定的水位差和流过闸孔的断面积计算流量的，主要包括斜槽流量计、梯形闸流量计和射流流量计等。
动力流量计是利用流速计测定水流速度，并根据闸孔断面积计算流量的。
流量计的选择要根据水体的特性和测量的准确性进行选择。
水位计算是根据已知的流量和水闸的特性，来计算水闸的水位。
一般来说，水位的选择要根据水库或者河流的水位变化进行决策。
水位计算是根据流量-水位曲线来进行的，即根据已知流量和闸孔的尺寸计算出对应的水位。
流量-水位曲线是水闸的重要参数，能够直观的反映闸孔的流量分配特性，进而为工程设计提供依据。
流速计算是根据已知的流量和闸孔的尺寸，计算出水流的速度。
水流速度是水闸设计和运维的重要参数之一，它关系到水闸的性能和水力特性。
流速的计算可以采用不同的方法，例如流速公式和流速测量方法等。
流速公式基于质量守恒和能量守恒原理，将流量、水位和闸孔尺寸等因素进行综合考虑，以求出水流速度。
阻力计算是根据流速和水闸的特性，计算出流过水闸的阻力。
阻力是指水流经过水闸时遭受的阻碍，这与闸孔形状、材料和水流状态等因素有关。
阻力的计算可以采用不同的方法，常见的有基于Reynolds数的阻力公式和实际测量法等。
阻力的准确计算对于水闸的工程设计和正常运行非常重要，它能够直接影响到水位的变化和流量的分配。
除了以上几个方面，水闸的水力计算还需要考虑其他因素，包括水闸的运行方式、闸孔的数量和布置、闸门的开启程度等。
水闸水力计算范文
水闸水力计算范文水闸水力计算是指对水流通过水闸的过程中，水流的流量、速度、压力等参数进行计算和分析。
水闸是用来调节河流水位、控制洪水、供水等工程的重要设施之一，而水力计算则是保证水闸正常运行和安全运行的基础。
下面将从水流过水闸的计算方法、水力计算的影响因素、常见计算公式以及安全性考虑等方面进行详细介绍。
一、水流过水闸的计算方法水流过水闸的计算方法主要有闸门过闸流量法、闸门水头损失法和全过程计算法。
1.闸门过闸流量法：这是最常用的计算方法，通过计算水流经过闸门时的流量来确定闸门开度和流量。
计算公式为：Q=Cd×b×h×(2g)1/2其中，Q为闸门过闸流量，Cd为闸门流量系数，b为闸门有效宽度，h为水头落差，g为重力加速度。
2.闸门水头损失法：这个方法是根据闸门开启程度和流量确定水头损失，通过闸门水头损失公式计算出实际流量，并反向推算出闸门开度。
这种方法适用于流量较大时的水闸水力计算。
3.全过程计算法：这是一种综合考虑了水流过程中各种因素的计算方法，通过将水流过闸门的水头损失、水压力变化、能量转换等因素考虑进去，进行全程计算，得出最终的流量和水头。
这种方法较为复杂，适用于需要精确计算的情况。
二、水力计算的影响因素水力计算的结果和影响因素有很大的关系，主要包括：水头落差、闸门开度、闸门类型、流量系数、水位变化等。
1.水头落差：水闸的水头落差即水位的高差，它决定了水流的动力，落差越大，水流的速度和压力越大。
2.闸门开度：水闸的闸门开度直接影响着水流的流通和流量，开度越大，流量越大。
3.闸门类型：闸门的形式和结构对水流的流通和流量也有很大的影响，不同类型的闸门对流量的影响是不同的。
4.流量系数：流量系数是闸门过闸流量公式中的一个参数，它反映了闸门的流量特性，不同的闸门类型和开度对应不同的流量系数。
5.水位变化：水位变化会导致水流的速度和流量发生变化，因此在水力计算中必须考虑水位变化对水流的影响。
闸门流量公式、
闸门流量公式1. 单孔闸门流量公式单孔闸门流量的计算公式为：gh be Q i 2μ=其中： i Q ----第i 孔闸门的泄流量 （单位：s m /3）；μ----流量系数；he20.0615.0-=μ b ----闸门宽度（m 单位：）；e ----闸门开度（m 单位：）；g ----重力加速度（常数：2/8.9s m ）； h ----闸前水深（闸前水面到闸门底坎的水深，m 单位：）；闸门底坎海拔高程上游海拔水位-=h注1. 本公式是闸门在孔口出流（即：闸前水深闸门开度≦0.65）时、而且满足：开度闸门底坎高程）（上游水位开度闸门底坎高程）（下游水位开度闸前水深开度闸后水深----=--﹤0.21、以及满足：0.1﹤闸前水深闸门开度、条件下的流量计算公式。
此处作为通用计算公式，虽然在某些情况下的计算结果不甚准确，但它的好处是，正反函数值一一对应。
注2. 当e ≧h 时（此时闸门已提出水面），流量i Q 的计算应按闸门开度e 恒等于闸前水深h 计算（即此时的e 值按h e =处理）。
2. 已作工程（板桥水库）流量公式中的流量系数在板桥水库工程中，单孔闸门流量的计算公式同前，但流量系数为：he19.0685.0-=μ； 3. 闸门群总流量计算在闸门群中，若共有N 孔闸门，则闸门群总流量Q 为：∑==Ni i Q Q 12011年2月22日文案 编辑词条B 添加义项 ?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。
现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位，就是以文字来表现已经制定的创意策略。
文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法，它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程，多存在于广告公司，企业宣传，新闻策划等。
基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代，文案的称呼主要用在商业领域，其意义与中国古代所说的文案是有区别的。
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水闸水力计算说明一、过流能力计算1.1外海进水外海进水时，外海水面高程取5.11m ，如意湖内水面高程取1.0m 。
中间三孔放空闸，底板高程为-4.0m ，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ，每孔闸净宽度为10m 。
表2 内海排水时计算参数特性表1.1.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型27.511.948==Hδ式中δ为堰壁厚度，H 为堰上水头。
2.5＜5.27＜10，为宽顶堰流。
b.堰流及闸孔出流判定11.95=H e =0.549≤0.65，为闸孔出流。
式中，e 为闸门开启高度，H 为堰、闸前水头。
c.自由出流及淹没出流判定闸孔出流收缩断面水深h c=ε1e=5.0×0.650=3.25m 。
式中，e 为闸门开启高度，为5.0m ；ε1为垂向收缩系数，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-4-1得0.650。
收缩断面处水流速为υc=)(20c h H g -ϕ=）（25.311.981.9295.0-⨯⨯⨯=10.19m/s 。
式中，ψ为闸孔流速系数，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-4-3，取0.95；H 0为闸前总水头，为9.11m ； hc 为收缩断面水深。
收缩断面水深hc 的共轭水深hc”=)181(22-+c c c gh h ν=)125.381.919.1081(225.32-⨯⨯+=6.83m ；下游水深ht=5.0m ＜hc”=6.83m ，故为自由出流。
d.过流量计算根据闸孔自由出流流量计算公式Q 1=002gH be μ=11.981.92530503.0⨯⨯⨯⨯⨯=1008.71m³/s 。
式中，μ0为流量系数，平板闸门流量系数可按经验公式 μ0=0.60-0.176He=0.60-0.176×0.549=0.503； b 为闸孔宽度，为3×10=30m 。
1.1.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型43.1511.348==Hδ＞10，过渡为明渠流。
式中δ为堰壁厚度，H 为堰上水头。
b ．过流量计算因泄洪闸下游与陡坡相连，水利计算可按堰流计算方法进行。
H h t =11.31-=-0.32＜0.8，为自由泄流； 式中，h t 为堰顶下游水深，H 为堰顶上游水深。
因堰顶设有闸墩，应考虑侧收缩影响，采用宽顶堰流量公式计算泄流量： Q 2=2302H g mnb c σ=2311.381.92108377.0985.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=721.70m³/s 。
式中，m 为流量系数，因进口为斜坡式进口，P/H=7/3.11=2.25，cot θ=30/7=4.286，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-2-1取m=0.377；b 为每孔闸净宽，为10m ； n 为孔数，为8孔； H 0为堰上水头，为3.11m ；σc 为侧收缩系数，为有底坎宽顶堰的侧收缩系数，可由别津斯基公式计算σc =)/1()(/2.014/13B b BbH P -+-α；式中，P 为上游堰高，取7.0m ；H 为堰前水头，为3.11m ；b 为两墩间净宽，为10m ；B 为上游引渠宽，为148m ，α为系数，取0.10。
多孔闸过流时，σc 的确定可取加权平均值nn cscm c σσσ+-=)1(=0.985；式中，n 为孔数，σcm 为中孔侧收缩系数，经计算取0.988，σcs 为边孔侧收缩系数，经计算取0.962。
计算中孔侧收缩系数时，b/B 用db b+代替，d 为墩厚，为2.0m ；计算边孔侧收缩系数时，b/B 用bb b∆+代替，Δb 为边墩边缘线与建筑物上游引渠水边线之间的距离，为20m 。
因此，外海排水时，闸室过流量Q=Q 1+Q 2=1008.71+721.70=1730.41m³/s 。
1.2内海排水内海排水时，内海水面高程取2.50m ，外海水面高程取-3.03m 。
中间三孔放空闸，底板高程为-3.0m ，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ，每孔闸净宽度为10m 。
表2 内海排水时计算参数特性表1.2.1中间三孔放空闸段 a.判定堰流类型38.75.648==Hδ式中δ为堰壁厚度，H 为堰上水头。
2.5＜7.38＜10，为宽顶堰流。
b.堰流及闸孔出流判定5.65=H e =0.77＞0.65，为堰流。
式中，e 为闸门开启高度，H 为堰、闸前水头。
c.过流能力计算H h t =5.697.0=0.15＜0.8，为自由泄流； 式中，h t 为堰顶下游水深，H 为堰顶上游水深。
因堰顶设有闸墩，应考虑侧收缩影响，采用宽顶堰流量公式计算泄流量： Q 2=2302H g mnb c σ=235.681.92103368.0⨯⨯⨯⨯⨯=810.38m³/s 。
式中，m 为综合流量系数，nm n m m sm +-=)1(=0.368，查《水利计算手册》表3-2-3得m m 为0.359，m s 为0.385，由此公式查表计算出流量系数，则侧收缩系数不再计算。
b 为每孔闸净宽，为10m ； n 为孔数，为3孔； H 0为堰上水头，为5.5m ；σc 为侧收缩系数，无底坎宽顶堰， 多孔闸过流时，计算综合流量系数后不用计算侧收缩系数。
1.2.2两侧八孔防潮闸段 a.判定堰流类型==5.048Hδ96＞10，过渡为明渠流。
式中δ为堰壁厚度，H 为堰上水头。
b ．过流量计算因泄洪闸下游与陡坡相连，水利计算可按堰流计算方法进行。
H h t =5.013.6-=-12.26＜0.8，为自由泄流； 式中，h t 为堰顶下游水深，H 为堰顶上游水深。
因堰顶设有闸墩，应考虑侧收缩影响，采用宽顶堰流量公式计算泄流量： Q 2=2302H g mnb c σ=235.081.92108374.0994.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯=46.57m³/s 。
式中，m 为流量系数，因进口为斜坡式进口，P/H=5/0.5=10，cot θ=10/5=2，查《水利计算手册》（2006年第二版）中表3-2-1取m=0.374；b 为每孔闸净宽，为10m ；n 为孔数，为8孔； H 0为堰上水头，为0.5m ；σc 为侧收缩系数，为有底坎宽顶堰的侧收缩系数，可由别津斯基公式计算σc =)/1()(/2.014/13B b BbH P -+-α；式中，P 为上游堰高，取5.0m ；H 为堰前水头，为0.5m ；b 为两墩间净宽，为10m ；B 为上游引渠宽，为130m ，α为系数，取0.10。
多孔闸过流时，σc 的确定可取加权平均值nn cscm c σσσ+-=)1(=0.994；式中，n 为孔数，σcm 为中孔侧收缩系数，经计算取0.993，σcs 为边孔侧收缩系数，经计算取1。
计算中孔侧收缩系数时，b/B 用db b+代替，d 为墩厚，为2.0m ；计算边孔侧收缩系数时，b/B 用bb b∆+代替，Δb 为边墩边缘线与建筑物上游引渠水边线之间的距离，为20m 。
因此，内海排水时，闸室过流量Q=Q 1+Q 2=810.38+46.57=856.95m³/s 。
二、消能防冲计算2.1外海进水外海进水时，外海水面高程取5.11m ，如意湖内水面高程取1.0m 。
中间三孔放空闸，底板高程为-4.0m ，两侧八孔防潮闸底板高程为2.0m ，每孔闸净宽度为10m 。
闸室泄流量为Q=1730.41m³/s ，泄槽段及消力池段宽度为B=130m ，单宽流量q=Q/B=1730.41÷130=13.31m³/s 。
2.1.1计算收缩断面水深a ．收缩断面水深hc 的基本计算公式： E 0=2222cc h g q h ϕ+→9.11 =22285.081.927.12cc h h ⨯⨯+式中，E 0为以下游河床为基准面的泄水建筑物上游总水头，为9.11m ；q 为收缩断面处的单宽流量，为13.31m³/s.m ； g 为重力加速度，取9.81m/s 2；ψ为流速系数，查《水力计算手册》（2006年第二版）中表4-2-1，取0.85。
经计算，得收缩水深hc=1.26m 。
b ．收缩断面水深hc 的共轭水深h c”计算 h c”=)181(22-+c c Fr h =)10.381(229.12-⨯+=4.87 式中，Fr c 为收缩断面弗劳德数，Fr c =cc gh h q =3.0。
c ．水流衔接状态的判别hc ”=4.87＞ht=3.0m ，为远离水跃，须采取工程措施，强迫水流发生临界或稍有淹没的水跃。
式中，ht 为下游水深 d ．消力池的水力计算消力池的池深S=σhc ”-ht-Δz=1.1×4.87-3-0.80=1.56m 式中，σ为安全系数，取1.1； ht 为下游水深，为3.0m ； Δz 为消力池出口水面落差。
Δz 222222'2Ttgh q h g q -=ϕ=0.80mψ’为消力池末端升坎的流速系数，取0.95； h T 为池末局部水深，h T =σh c”=1.1×4.87=5.36m消力池池长L=6.9（hc”-hc ）=6.9×（4.87-1.26）=24.91m 。
消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求，按下式计算，并取其大值： 抗冲：t='1H q k ∆=11.431.1319.0=0.99m 。
抗浮：t=bmP W U k γ+-2=2586.228.5033.602.1+-=0.62m 。
式中，t 为消力池底板厚度；ΔH ’闸孔泄水时的上、下游水位差，为4.11m ； k 1为消力池底板计算系数，取0.2； k 2为消力池底板安全系数，取1.2；U 为作用在消力池底板地面的扬压力，经计算为60.33kPa ； W 为作用在消力池底板顶面的水重，经计算为50.28kPa ；Pm 为作用在消力池底板上的脉动压力，其值可取跃前收缩断面流速水头的5%，经计算为2.86kPa ；γb 为消力池底板的饱和重度，取25KN/m³。
取两者计算最大值，消力池底板厚度取0.99m 。
e ．海漫长度计算 海漫长度按经验公式计算L p =H q K ∆=11.431.1312=62.33m K 为系数，取12；ΔH 为水闸上下游水位差，为4.11m ； q 为消力池出口单宽流量，为13.31m³/s.m 。
f ．海漫末端的河床冲刷坑深度d m 计算 d m =m m h v q -][1.10=30.331.131.1-⨯=1.88m 。
式中，q m 为海漫末端的单宽流量，取13.31m³/s.m ；v 0为河床土质允许不冲流速，因海漫下游抛填块石，取v 0=3.0m/s ； h m 为海漫末端河床水深，取3.0m 。