Excel水力计算展示——挖深式消力池计算演示(精)
用EXCEL进行地源热泵地埋管道水力计算
1.主要计算参数：
Φ25PE管的外径25mm
Φ25PE管的壁厚 2.3mm
Φ32PE管的外径32mm
Φ32PE管的壁厚3mm
Φ40PE管的外径40mm
Φ40PE管的壁厚 3.7mm
Φ50PE管的外径50mm
Φ50PE管的壁厚 4.6mm
Φ90PE管的外径90mm
Φ90PE管的壁厚8.2mm
DN32钢管的内径35.75mm
DN40钢管的内径41mm
DN125钢管的内径131mm
DN150钢管的内径156mm
DN200钢管的内径207mm
单个Φ25PEU型管中水的流量418.1kg/h171t/h,Φ25PE管共170*2+207/3=409路，假设每一路水PE管的当量绝对粗糙度k0.01mm《PE100聚乙烯管道应用于天然气中压主干管的分析》钢管的当量绝对粗糙度k0.2mm
7.5℃水的密度999.877kg/m3
32.5℃水的密度994.863kg/m3
7.5℃水的运动粘度 1.4E-06m2/s
32.5℃水的运动粘度7.6E-07m2/s
2.水力计算：
U型管与支管四种连接方式比较
第1组地埋管的冬季水力阻力（4口井同程并联）
上海沃特奇勒暖通工程有限公司 2012-12
7/3=409路，假设每一路水流量相同然气中压主干管的分析》。
消力池计算
挖深式消力池计算流程图1. 假设某一池深d ，计算从池底顶面算起的池前总水头ToTo ＝Z2－Z3＋d ＋v o 2/（2×g ）计算示意图 12. 计算池内收缩水深hcTo ＝hc ＋22)(2ϕα××hc g q 或hc 3-To ×hc 2＋222ϕαg q × ＝ 0其中：q ――为收缩断面处的单宽流量，q ＝Q/b 1；Q ――通过消力池的总流量；α――水流动能校正系数，可采用1.0～1.05；ϕ――消力池的流速系数，一般可取0.95，或初步计算参考《水力计算手册》P201或《水力学》下册P8确定。
3. 计算池内跃后水深hc ″hc ″＝25.021321812−+b b ghc qhc α 其中：b 1――消力池首端宽度；b 2――消力池末端宽度。
4. 计算出池落差Δz :Δz ＝22)'(2hs g q ××ϕα－22)"(2hc g q ×α 其中：hs ′――出池河床水深（下游水深）。
5. 计算水跃淹没系数σσ＝（d ＋ hs ′＋Δz ）/hc ″当1.05≤σ≤1.10时假设正确，否则重新假设池深d 进行计算。
※ 本程序中各值采用国际单位制，不再说明。
参考文献：1.《水闸设计规范》（SL265－2001）2.《水力计算手册》第一版·武汉水利电力学院水力学教研室编·水利电力出版社3.《水力学》（上、下册）第二版·成都科技大学水力学教研室编·高等教育出版社4.《取水输水建筑物丛书· 水闸》第一版·陈德亮主编·中国水利水电出版社程序流程图如下：本文档及程序由龚艳光编制，由于本人水平有限，错误在所难免，欢迎大家试用，提出宝贵意见。
E-mail : **********************.cn坎式消力池计算流程图一、池内计算：1. 从池底顶面算起的池前总水头ToTo ＝Z2－Z3＋v o 2/（2×g ）计算示意图22. 计算池内收缩水深hcTo ＝hc ＋22)(2ϕα××hc g q ………………① 或hc 3-To ×hc 2＋222ϕαg q × ＝ 0其中：q ――为收缩断面处的单宽流量，q ＝Q/b 1；Q ――通过消力池的总流量；α――水流动能校正系数，可采用1.0～1.05；ϕ――消力池的流速系数，一般可取0.95，或初步计算参考《水力计算手册》P201或《水力学》下册P8确定。
Excel水力计算展示——消力坎式消力池水力计算 设计.
Excel 水力计算展示之专题11. 消力坎式消力池的水力计算当泄水建筑物下游发生远离式水跃时，也可以采用修建消能墙，使墙前水位壅高，以期在池内发生稍有淹没的水跃。
其水流现象与挖深式消力池相比，主要区别在于池出口不是淹没宽顶堰流而是淹没折线型实用堰流。
水力计算的主要任务是确定墙高C 和池长B L 。
【工程任务】如图所示为一5孔溢流堰，每孔净宽b=7m ，闸墩厚度d=2m ，上游河道宽度与下游收缩断面处河道宽度相同，即d 0c B B nb (n 1)==+-，上下游水位的高程如图中所注，当每孔闸门全开时，通过的泄流量Q=1400m 3/s ，试求：判别底流衔接形式，如为远趋式水跃，试设计一消力坎式消力池。
【分析与计算】1.判断是否需要修建消力池上游水面收缩断面处河底总能量为[]220021022()v Q E p H p H gg p H B α=++=+++ （式11-1）将 11551055()p p m ==-=162.41557.4()H m =-= 31400(/)Q m s =0(1)57(51)232()B nb n d m =+-=⨯+-⨯=代入上式可得： []2021400557.462.41()29.8(557.4)43E m =++=⨯⨯+⨯收缩断面处的河道宽度043()c B B m ==，则收缩断面处的单宽流量3/1400/4332.56(/())c c q Q B m s m ===坝面流速系数10.015/10.01555/7.40.885p H ϕ=-=-⨯= 收缩断面水深的计算公式为20222c c cq E h g h ϕ=+ （式11-2） 即 222232.5669.662.4129.80.885c c c c h h h h =+=+⨯⨯ 经迭代得 1.061()c h m =c h 的共轭水深为：22331.06132.56''(181)(181)13.758()229.8 1.061c c c h q h m gh =+=⨯+⨯=⨯ 下游水深11010010()t h m =-=。
常用水力计算Excel程序说明(doc 15页)
目录目录 (1)常用水力计算Excel程序使用说明 (1)一、引言 (1)二、水力计算的理论基础 (1)1.枝状管网水力计算特点 (1)2.枝状管网水力计算步骤 (2)3.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2)3.1摩擦阻力损失的计算方法 (2)3.2局部阻力损失的计算方法 (3)3.3附加压头的计算方法 (4)三、水力计算Excel的使用方法 (4)1.水力计算Excel的主要表示方法 (5)2.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (5)2.1计算流程： (5)2.2计算模式： (6)2.3计算控制： (6)3.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (7)3.1计算流程： (7)3.2计算模式： (7)3.3计算控制： (7)4.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (8)4.1计算流程： (8)4.2计算模式： (8)4.3计算控制： (9)5.中压外管水力计算表格的使用方法 (9)5.1计算流程： (9)5.2计算模式： (9)5.3计算控制： (10)6.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (10)6.1计算流程： (10)6.2计算模式： (10)6.3计算控制： (11)四、此水力计算的优缺点 (11)1.此水力计算的优点 (11)1.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (11)1.2.减少了查找同时工作系数，当量长度的繁琐工作 (12)1.3.进行了计算公式的选择 (12)1.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (12)2.此水力计算的缺点 (12)2.1不能进行环状管网的计算 (12)2.2没有采用下拉菜单等可操作性强的方式 (12)2.3没有将某些已有的管件压损计算公式模块嵌入计算表中 (12)2.4没有将气源性质计算公式计算表中 (12)五、存在问题的改进 (13)六、后记 (13)常用水力计算Excel程序使用说明一、引言随着我国经济的迅猛发展，人们对居住环境及生活条件改善的需求更加迫切。
Excel水力计算展示——闸孔尺寸确定演示(精)
2.确定（计算）闸门的相关参数
3.编写试算程序
水力分析与计算
水力分析与计算
二 excel求解过程
水力分析与计算
注：褐色部分为基本参数，人工输入；绿色部分为程序自动运算，切勿人工修改！
水力分析与计算子项目
二 excel求解过程
A7=F4-E4
ht h0
) B7=C4*D40(忽略不计D7=B4+C7^2/(2*9.8) 2 B nb v P 1 H0 H 0 2g
水力分析与计算
闸孔尺寸EXCEL计算
水力分析与计算
水力分析与计算
三 Excel表格使用
情形一：
将流量改为4m3/m， 其他条件不变。
试算结果：
e=0.55m
情形二：
将流量改为6m3/m， 其他条件不变。算
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水力分析与计算
主持单位: 广东水利电力职业技术学院
e
水力分析与计算
水力分析与计算
一 工程任务
思路分析：
①
判断是否为闸孔出流
e 0.1 0.65 H
e
②
先按照闸孔自由出流计算，进而判 断下游出流形式
淹没出流（淹没式水跃）
Q0 s be 2 gH 0
自由出流（远趋式、临 ③ 界式水跃）
Q0 be 2 gH 0
④ σ ，μ 均与e有关，故类题目应采用试算法 s 水力分析与计算
e 0.65堰流 H
水力分析与计算
二 excel求解过程
Q c s be 2 gH H h '' 0 h3 h0 0.01 c '' t 淹没出流 c 2 gh c Q0 水力分析与计算
利用Excel计算消力池收缩水深和池深
低 ，与当今社会的紧张高效的工作方式相抵触，所 以更 多 的 人 将 目光 投 向 了具 有 强 大 数 据 处理 功 能
的Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ软件 。
消力池末端宽度，ｍ ； 历一一 由消力 池底 板 顶面算 起 的总 势能 ，
一 一
Ｅ０ ＝
一 一
＋ｄ ＋
ｏ， ｍ；
１ 消 力池 深度计算的基本公式
ｆ ＿ ． （ ｈ ｅ ） 一３
显然 ｈ ｅ ＞０时 ，ｆ‘ （ ｋ ｃ ） ＜０ ，ｆ （ ｈ ｃ ） 为 上 凹 曲线 ，
有极 大佰 。
表 １ 各 字母所代表数据表
Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ Ｆ Ｇ Ｈ Ｉ Ｊ Ｋ Ｌ Ｍ Ｎ Ｏ Ｐ Ｑ
同的流 量计 算 出不 同 的临界 水深 、 、 比较 、 ， 和相 应 的下 游水深 Ａ的大 小 ，二者 的差 为
Ｌ一 消力池 深度 ，ｍ ；
一
水跃 淹 没深度 ，规 范指 出采用 １ ． ０ ５ ～１ ． １ ０ ；
乜 一 一跃 后 水深 ，ｍ ：
广 一 出池 河床 水 深， ｍ ：
将公式 （ ２ ）进 行变 换 ，变 换后 的公 式为 ：
（ ６ ）
为 己知 值 。
Ｎ列 为 出池 落 差△ 根据 公式 （ ４ ）编程 为 ：
Ｎ ｉ ＝ （ Ｅ ｉ Ｄ ｉ ２ ） ２ Ｆ ｉ Ｇ ｉ ２ Ｍｉ ＾ ２ ） － （ Ｅ ｌ Ｄｉ ２ ） ／ （ ２ Ｆ ｉ Ｌ ｉ ２ ）
闸前 闸孔 过 闸 单 宽 动 能 加 速 流速 首端 末 端 假 设 计算 跃后 下 游 出池 淹没 假 设 计 算 水 位 净宽 流量 流量 系 数 度 系数 宽度 宽度 水 深 水深 水深 水 深 落差 系数 池 深 池 深
Excel水力计算展示——闸孔出流水力计算演示(精)
(0.97 0.81
cos C e R
180
) (0.56 0.81
180
)
e H
水力分析与计算
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水力分析与计算
主持单位: 广东水利电力职业技术学院
黄河水利职业技术学院 参建单位: 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学院
0.25 0.65,"是 " e /H H
=B3/A3 e
Байду номын сангаас
c 0.60 0.176 vc H 2 gH 0 水力分析与计算 2
=0.6-0.176*C3 =A5/G3*SQRT(2 =G3*B3 *9.8*A3) e h e
2
2 hc h" ht“ v c ” h ( c 1 8, 是 1) 2 ghc " c
hc 2 e 0.620 1 0.620
hc vc2 h ( 1 8 1) 2.91( m) ht 淹没出流 2 水力分析与计算 ghc
" c
注：褐色部分为基本参数，人工输入；绿色部分为程序自动运算，切勿人工修改！ 水力分析与计算子项目 =IF(AND(C3<=),"是","否")
水力分析与计算
=F5*A5*E3*B3*S 查相关图表 QRT(2*9.8*A3) =C5/2*(SQRT(1+8*B =IF(D5<F3,"是","否") 5^2/(9.8*C5))-1) Q s be 2 gH 0
常用水力计算Excel程序使用说明解析
目录目录 (1常用水力计算Excel程序使用说明 (1一、引言 (1二、水力计算的理论基础 (11.枝状管网水力计算特点 (12.枝状管网水力计算步骤 (23.摩擦阻力损失,局部阻力损失和附加压头的计算方法 (2 3.1摩擦阻力损失的计算方法 (23.2局部阻力损失的计算方法 (33.3附加压头的计算方法 (4三、水力计算Excel的使用方法 (41.水力计算Excel的主要表示方法 (52.低压民用内管水力计算表格的使用方法 (52.1计算流程: (52.2计算模式: (62.3计算控制: (63.低压民用和食堂外管水力计算表格的使用方法 (73.1计算流程: (73.2计算模式: (73.3计算控制: (74.低压食堂内管水力计算表格的使用方法 (84.1计算流程: (84.2计算模式: (84.3计算控制: (95.中压外管水力计算表格的使用方法 (95.1计算流程: (95.2计算模式: (95.3计算控制: (106.中压锅炉内管水力计算表格的使用方法 (106.1计算流程: (106.2计算模式: (106.3计算控制: (11四、此水力计算的优缺点 (111.此水力计算的优点 (111.1.一个文件可以计算不同气源的水力计算 (111.2.减少了查找同时工作系数,当量长度的繁琐工作 (12 1.3.进行了计算公式的选择 (121.4.对某些小细节进行了简单出错控制 (122.此水力计算的缺点 (122.1不能进行环状管网的计算 (122.2没有采用下拉菜单等可操作性强的方式 (122.3没有将某些已有的管件压损计算公式模块嵌入计算表中 (122.4没有将气源性质计算公式计算表中 (12五、存在问题的改进 (13六、后记 (13常用水力计算Excel程序使用说明一、引言随着我国经济的迅猛发展,人们对居住环境及生活条件改善的需求更加迫切。
燃气以其高热值、低污染、使用方便、快捷等的优点正迅速代替其他燃料,成为城市居民及公共建筑、工业用户的主要燃料。
10 挖深式消力池水力计算
1.420
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ420
1.420
1.420
1.420
.挖深后收缩水深hc1（假设池深4）
2
hc赋值 0.000
计算结果 1.386
1.386
1.413
1.413
1.414
1.414
1.414
1.414
1.414
.挖深后收缩水深hc1（假设池深7）
2.3
hc赋值 0.000
计算结果 1.380
1.380
5.挖深后收缩水深hc1（假设池深4 假设池深：（m）
迭代次数 第1次迭代 第2次迭代 第3次迭代 第4次迭代 第5次迭代
8.挖深后收缩水深hc1（假设池深 假设池深：（m）
迭代次数 第1次迭代 第2次迭代 第3次迭代 第4次迭代 第5次迭代
11.挖深后收缩水深hc1（假设池深 假设池深：（m）
迭代次数 第1次迭代
1.401 1.402 1.402 1.402
1.407
1.407
1.408
1.408
1.408
1.408
1.408
.挖深后收缩水深hc1（假设池深10）
2.6
hc赋值 0.000
计算结果 1.375
3.挖深后收缩水深hc1（假设池深2）
假设池深：（m）
1.8
迭代次数 第1次迭代 第2次迭代
hc赋值 0.000 1.390
计算结果 1.390 1.418
1.无挖深收缩水深hc迭代
假设池深：（m）
0
迭代次数 第1次迭代 第2次迭代
hc赋值 0.000 1.426
计算结果 1.426 1.457
第3次迭代
excel表格计算,消力池
竭诚为您提供优质文档/双击可除excel表格计算,消力池篇一：消力池计算（2）消能计算本消力池计算时采用的洪水标准为10年一遇，边墙高度复核采用洪水标准为200年一遇。
本消力池设计为底流消能，设计采用下挖式消力池，等宽矩形横断面，其共轭水深h2按下列公式计算：hh122(8F2r11)(a.5.1-1)Fr1V1/gh1(a.5.1-2)式中：Fr1——收缩断面弗劳德数h1——收缩断面水深，mV1——收缩断面流速，m/s水跃长度l按下式计算：l=6.9(h2-h1)消力池池深、池长按下列公式计算：dh2htzzq22gb2(112h22)t2h2lk0.8l式中：d——池深，ms——水跃淹没度取s=1.05h2——池中发生临界水跃时的跃后水深，mht——消力池出口下游水深，ma.5.3-1）a.5.3-2）(a.5.1-3)（（△z——消力池尾部出口水面跃落，mq——流量，m3/sb ——消力池宽度，mφ——消力池出口段流速系数，取0.95l——自由水跃的长度，m篇二：消力池计算问题水库出险加固。
消力池收缩面的水深采用水力学p5的公式：eo=hc+q^2/(2g*φ^2*hc^2)算得收缩面水深hc的值与溢洪道水面线计算的收缩面水深hc相差太大。
请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。
这时候能量公式就不准确了啊？！一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？！另外：出池河床水深hs这个值对消力池深度影响很大。
对Δz也有影响。
这个hs一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干的。
溢洪流量：30，溢洪道长116米，落差15米，宽6.5米。
分几个坡比最后一个是0.2：1。
消力池大致挖1.5米深，10米长。
问一下经验丰富的人设计人员这个消力池能不能满足要求啊？！另外消力池要满足的效能工况并不是溢洪道泄洪时候的最大流量。
也就是说溢洪道最大泄流量产生的水跃hc并非最大。
设计文本—挖深式消力池水力计算
专题10. 挖深式消力池水力计算当泄水建筑物下游发生远离式水跃时，可以采用工程措施使下游局部水深增加，从而形成淹没式水跃。
【工程任务】如图所示为一5孔溢流堰，每孔净宽b=7m ，闸墩厚度d=2m ，上游河道宽度与下游收缩断面处河道宽度相同，即0c B B nb n 1==+-（）d，上下游水位的高程如图中所注，当每孔闸门全开时，通过的泄流量Q=1400m3/s ，试求：判别底流衔接形式，如为远趋式水跃，试设计一挖深式消力池。
【分析与计算】1.判断是否需要修建消力池 上游水面收缩断面处河底总能量为[]220021022()v Q E p H p H gg p H B α=++=+++ （式10-1）将11551055()p p m ==-= 162.41557.4()H m =-=31400(/)Q m s =0(1)57(51)232()B nb n d m =+-=⨯+-⨯=代入上式可得：[]2021400557.462.41()29.8(557.4)43E m =++=⨯⨯+⨯收缩断面处的河道宽度043()c B B m ==，则收缩断面处的单宽流量3/1400/4332.56(/())c c q Q B m s m ===g坝面流速系数10.015/10.01555/7.40.885p H ϕ=-=-⨯= 收缩断面水深的计算公式为20222c c cq E h g h ϕ=+ （式10-2） 即222232.5669.662.4129.80.885c cc c h h h h =+=+⨯⨯ 经试算得 1.065()c h m =c h 的共轭水深为：1.065''1)1)13.73()22c c h h m ==⨯=下游水深11010010()t h m =-=。
因为13.73()t h m <，所以产生远离式水跃，故需要修建消力池。
2.设计挖深式消力池池长挖深式消力池主要通过降低护坦高程来实现，其设计内容包括消力池的池深d 和池长Lj 的计算。
用EXCEL进行地源热泵地埋管道水力计算
1.主要计算参数：
Φ25PE管的外径25mm
Φ25PE管的壁厚 2.3mm
Φ32PE管的外径32mm
Φ32PE管的壁厚3mm
Φ40PE管的外径40mm
Φ40PE管的壁厚 3.7mm
Φ50PE管的外径50mm
Φ50PE管的壁厚 4.6mm
Φ90PE管的外径90mm
Φ90PE管的壁厚8.2mm
DN32钢管的内径35.75mm
DN40钢管的内径41mm
DN125钢管的内径131mm
DN150钢管的内径156mm
DN200钢管的内径207mm
单个Φ25PEU型管中水的流量418.1kg/h171t/h,Φ25PE管共170*2+207/3=409路，假设每一路水PE管的当量绝对粗糙度k0.01mm《PE100聚乙烯管道应用于天然气中压主干管的分析》钢管的当量绝对粗糙度k0.2mm
7.5℃水的密度999.877kg/m3
32.5℃水的密度994.863kg/m3
7.5℃水的运动粘度 1.4E-06m2/s
32.5℃水的运动粘度7.6E-07m2/s
2.水力计算：
U型管与支管四种连接方式比较
第1组地埋管的冬季水力阻力（4口井同程并联）
上海沃特奇勒暖通工程有限公司 2012-12
7/3=409路，假设每一路水流量相同然气中压主干管的分析》。
Excel水力计算展示——临界水深计算演示(精)
3.Excel试算临界水深
需要用到的公式和需要注意的问题： ①基本变量的单元格符号应加“$”加以固定； ②常用的excel计算符号： 求和 sum函数； 求差 “—”号； 求积 “ * ”号； 求商 “ / ”号； 平均数 average 函数； 开方 “sqrt”或“power（a，0.5）”函数； 幂函数 “^”或 power（a，b）=ab 三角函数 相应的三角函数（注意：默认的格 式是弧度制）。
用“$”符号加以控制。
以该工程任务为例，题目中给定的基本参数设计流量Q0、渠道底 宽b、边坡系数m。
将以上参数一一列入计算表格的“基本参数”项。 （2）编制试算程序 依次列清试算过程中所需的全部中间变量和目标变量，并按照试 算的思路逐一编写各个变量的计算程序。
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
2g 0 dh
)
计算临界水深的基本公 式—临界流方程 ：
Q2
Ak 3 g Bk
临界水深对应的 过水断面面积 临界水深对应的 水面宽度
临界 水深
式中： A (b m h)h
B b 2mh
计算思路：不断假设水深h，当假设的水深使临界流方程成立时，该假
水力分析与计算 设水 深即临界水深hk。
水力分析与计算
Excel水力计算展示厅 临界水深计算
主讲人：韩红亮 杨凌职业技术学院
2014.11
水力计算Excel展示厅
临界水深计算
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
一 临界水深的计算公式
比能曲线上断面比能最小值对应的水深，就是临界水深，用hk表 示。
dEs dh d (h
v2
水力计算问题用Excel编程处理PPT课件
（9-5）
计算步骤如下：
1）令 hc 0 代入式（9-5）的右边计算得 hc1 。
2）将 hc1 仍代入式（9-5）的右边计算得 hc2 ，比较 hc1和 hc2 ，如二 者相等，则 hc2 即为所求 hc 。否则，再将 hc2 代入式（9-5）计算得 hc3 ，
再比较，如不满足再计算，就这样逐次逼近，直至二者相等或相接近为止。
1.2 收缩断面水深计算
1.2.1 基本方程
任意断面：
E0
hc
Q2
2gAc2 2
矩形断面：
E0
hc
q2
2g 2hc2
式中：
E0
P1
H0
P1
H
0v02
2g
它是以收缩断面底部为基准的坝前断面总水头
（9-1） （9-2）
第1页/共10页
1.2.2 计算方法
（1）试算法
已知溢流坝断面形状、尺寸、E0 、Q 和 时，根据式（9-1）
第4页/共10页
举例计算
【例一】 某水闸单宽流量q=12.50m3/（s﹒m），上游水位
28.00m，
0.95
下游水位24.50m，下游渠底高程21.00m，闸底高程
2解2.：0首0m先，计算E0 ，如
28.00
下游坝高： 图所示，试判断下游水流衔接形式。
P1 22.00 21.00 1.00(m)
或（9-2）应用试算法求解 hc 的步骤如下： 假设一个 hc ，计算式（9-1）或（9-2）的右边，如计算值恰好
等于题给出的 E0 值，则所设的 hc 即为所求。否则再重设 hc 进行计
算，直至相等或相接近为止。计算可列表进行，以便检查错误及逐次 逼近。
Excel水力计算展示——挖深式消力池计算 设计
Excel 水力计算展示之 专题10. 挖深式消力池水力计算当泄水建筑物下游发生远离式水跃时，可以采用工程措施使下游局部水深增加，从而形成淹没式水跃。
【工程任务】如图所示为一5孔溢流堰，每孔净宽b=7m ，闸墩厚度d=2m ，上游河道宽度与下游收缩断面处河道宽度相同，即()d 0c B B nb n 1==+-，上下游水位的高程如图中所注，当每孔闸门全开时，通过的泄流量Q=1400m 3/s ，试求：判别底流衔接形式，如为远趋式水跃，试设计一挖深式消力池。
【分析与计算】1.判断是否需要修建消力池上游水面收缩断面处河底总能量为[]220021022()v Q E p H p H gg p H B α=++=+++ （式10-1）将11551055()p p m ==-=162.41557.4()H m =-= 31400(/)Q m s =0(1)57(51)232()B nb n d m =+-=⨯+-⨯=代入上式可得：[]2021400557.462.41()29.8(557.4)43E m =++=⨯⨯+⨯收缩断面处的河道宽度043()c B B m ==，则收缩断面处的单宽流量3/1400/4332.56(/())c c q Q B m s m ===坝面流速系数10.015/10.01555/7.40.885p H ϕ=-=-⨯= 收缩断面水深的计算公式为20222c c cq E h g h ϕ=+ （式10-2） 即222232.5669.662.4129.80.885c c c c h h h h =+=+⨯⨯ 经试算得 1.065()c h m =c h 的共轭水深为：1.065''1)1)13.73()22c c h h m ==⨯= 下游水深11010010()t h m =-=。
因为13.73()t h m <，所以产生远离式水跃，故需要修建消力池。
2.设计挖深式消力池池长挖深式消力池主要通过降低护坦高程来实现，其设计内容包括消力池的池深d 和池长L j 的计算。
用Excel软件进行空调水系统的水力计算
!" # !$%&'()*+,-. # "/0'(123 4567894:; #!$!%&$&'('$)&*!)+!, #)"$'./01)2
-
n3'(opqrs&\t0uv0wx7yb'(.0z{1|b}P~& ?@ABC [''(0 34['&S 0rP}X Y&W7y'(~ ?@ABC ['0 JjPXY34&[&#%% & &""''"'$"()$#
( *+,-. )*+,-./012/345
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7123456.78*99:;<=>?@=A/BCDEFGHIJKLGMN6 *+,-. OPEFQR
/B@SCDT U8*VWEF.//BXYJ*+,-. OPEFQR./Z[\]^_]C`@abT 89:c;<=>? *+,-. OP =A/B
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/ ; -/<=>?@/0; ,9, 67.89: ? #$ E %& ' QR?1xü¹¶}y@ ()8=)ÀÁ¾«*Ì+,áâÏ l , FN !"* $?+$E;*0< $ü¹¶ }yÖ%&8()E)ÊËd(+,-.Íd;*0< *! $Ö%&8()E+,-.;*0< *@ $Ö%&8 (ÌÊË+,-.;*0< *$ $Ö%&8(Ì ( + ,-.;*0Ï
用Excel程序进行水闸消力池的水力学设计
hc=Biblioteka (q φ)
α 2 g ( H0 - hc)
用 Excel 编程为 Ki = ( Di/ Gi) 3 POWER( Ei/ (2 3 Fi 3 ( Ai + Pi -
Ji) ) ,0. 5) ,在计算时 , Ji 给出的值为假定值 , Ki 所显示的值为
计算值 ,两个计算值一定要相等 , 即可得出收缩水深 hc ;L 列为 跃后水深 h″c , 可根据公式 (2) 进行编程 , Li = ( ( POWER( (1 +
(8 3 Ei 3 Di^2) / ( Fi 3 Ki^3) ) ,0. 5) - 1) 3 Ki/ 2) 3 ( Hi/ Ii) ^0. 25 ;
M 列为下游水深 h′s ,为 Ci (过闸流量) 对应的下游河 (渠) 水深 ,
为已知值 Mi ;N 列为出池落差Δ Z ,根据公式 (4) 变换编程为 Ni
52
用 Excel 程序进行水闸消力池的水力学设计 冯 臻 韩晓玲
ΔZ
=
2
α q2 gφ2 h′s2
-
α q2 2 g h″c2
(4)
式中 d 消力池深度 ,m ;
δ0 水跃淹没系数 ,规范指出可采用 1. 05～1. 10 ; h″c 跃后水深 ,m ; h′s 出池河床水深 ,m ;
(2) 输入已知数据和计算公式 。根据以上定义 , 工作薄中 A 列即为闸前水位 ,确定水闸最不利的工作状况时 , 闸前水位应 为设计水位 , 在计算中这一数据已知 , 为 Ai ;B 列为闸孔净宽 , 在计算中其数据已知 ,为 Bi ;C 列过闸流量 Q 为一变量 ,在计算 中可根据递增的方法事先假定 ,为 Ci ;D 列为单宽流量 , 等于过 闸流量除以闸孔净宽 ,可写成 Di = Ci/ Bi ; E列为动能校正系数 α, Ei = 1. 00 ～ 1. 05 (可在此范围内直接取用) ; F 列为重力加速 度 g ; G列为流速系数 φ, Gi = 0. 95 ; H 列为消力池首端宽度 b1 , 为已知值 ,直接输入即可 ,为 Hi ; I列为消力池末端宽度 b2 ,为已 知值 ,直接输入即可 ,为 Ii ;J 和 K列分别为假定的收缩水深和计 算的收缩水深 hc , 在编程中应对公式 (3) 进行变换 ,变换后的公 式为 :
消力池计算
挖深式消力池计算流程图1. 假设某一池深d ，计算从池底顶面算起的池前总水头ToTo ＝Z2－Z3＋d ＋v o 2/（2×g ）计算示意图 12. 计算池内收缩水深hcTo ＝hc ＋22)(2ϕα××hc g q 或hc 3-To ×hc 2＋222ϕαg q × ＝ 0其中：q ――为收缩断面处的单宽流量，q ＝Q/b 1；Q ――通过消力池的总流量；α――水流动能校正系数，可采用1.0～1.05；ϕ――消力池的流速系数，一般可取0.95，或初步计算参考《水力计算手册》P201或《水力学》下册P8确定。
3. 计算池内跃后水深hc ″hc ″＝25.021321812−+b b ghc qhc α 其中：b 1――消力池首端宽度；b 2――消力池末端宽度。
4. 计算出池落差Δz :Δz ＝22)'(2hs g q ××ϕα－22)"(2hc g q ×α 其中：hs ′――出池河床水深（下游水深）。
5. 计算水跃淹没系数σσ＝（d ＋ hs ′＋Δz ）/hc ″当1.05≤σ≤1.10时假设正确，否则重新假设池深d 进行计算。
※ 本程序中各值采用国际单位制，不再说明。
参考文献：1.《水闸设计规范》（SL265－2001）2.《水力计算手册》第一版·武汉水利电力学院水力学教研室编·水利电力出版社3.《水力学》（上、下册）第二版·成都科技大学水力学教研室编·高等教育出版社4.《取水输水建筑物丛书· 水闸》第一版·陈德亮主编·中国水利水电出版社程序流程图如下：本文档及程序由龚艳光编制，由于本人水平有限，错误在所难免，欢迎大家试用，提出宝贵意见。
E-mail : **********************.cn坎式消力池计算流程图一、池内计算：1. 从池底顶面算起的池前总水头ToTo ＝Z2－Z3＋v o 2/（2×g ）计算示意图22. 计算池内收缩水深hcTo ＝hc ＋22)(2ϕα××hc g q ………………① 或hc 3-To ×hc 2＋222ϕαg q × ＝ 0其中：q ――为收缩断面处的单宽流量，q ＝Q/b 1；Q ――通过消力池的总流量；α――水流动能校正系数，可采用1.0～1.05；ϕ――消力池的流速系数，一般可取0.95，或初步计算参考《水力计算手册》P201或《水力学》下册P8确定。
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=C4/A10
q Q b
=A4+B4+C10^2/(2*9.8)
v0 2 H0 H 2g
=$C$6*$D$6+($C$6 -1)*$E$6 B0 nb (n 1)d 水力分析与计算
=C4/((A4+B4)*A10)
v0 Q (H P 1 ) B0
水力分析与计算子项目
'01 计算表格'!$B$10/('01 计算表格 '!$E$4*SQRT(2*9.8*('01 计算表格 '!$D$10+$B$2-'02 自动迭代（勿动）'!B5)))
='01 计算表格'!$B$10/('01 计算表格 '!$E$4*SQRT(2*9.8*('01 计算表格 '!$D$10+$B$2-'02 自动迭代（勿动）'!B4)))
hc
qc 2（“02 自动迭代（勿动）”） 2（ g E工作簿 0 -hc）
=C4 ='02 自动迭代 （勿动）'!C8 水力分析与计算
=IF(B14>D4,"远趋式水跃 ",IF(B14=D4,"临界式水跃 ","淹没式水跃")) hc '' 与h t的大小关系判断
水力分析与计算子项目
试算 池深 值
=$D$4+$B$10^2/(2*9. 8*($F$4*$D$4)^2)
qc 2 A ht 2 g ( ' ht )2
工作簿2（“02 自动迭代（勿动）”）
q2 E0 d hc1 2 g 2 hc12
qc 2 qc 2 j hc1 '' ='02 自ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ迭代（勿动） d ht '!G8 2 2 2 g ( j hc1 '') 2 g ( ' ht )
f (d ) 水力分析与计算
A
水力分析与计算子项目
=IF(D14="是，需要修建消力池 ",IF(COUNTIF(E19:E28,"是 ")>0,SUMIF(E19:E28,"是 ",A19:A28)/COUNTIF(E19:E28,"是"),"没有符合 要求的假设池深，请重新输入假设池深值"),"不需 修建消力池")
水力分析与计算子项目
二 挖深式消力池的excel计算
根据挖深式消力池的计算思路，编写挖深式消力池的excel计算过程。 注：褐色部分为基本参数，人工输入；绿色部分为程序自动运算， 切勿人工修改！
水力分析与计算
水力分析与计算子项目
1 0.015
p H
水力分析与计算
水力分析与计算子项目
水力分析与计算子项目
=IF(OR(C14="远趋式水跃",C14=" 临界式水跃"),"是，需要修建消 力池","否，不需修建消力池") 远趋式或临界式水跃，
才需修建消力池
=A14/2*(SQRT(1+8*$B$1 0^2/(9.8*A14^3))-1)
hc1 qc 2 hc1 '' 水力分析与计算 ( 1 8 1) 3 2 ghc1
在“需要修建消力池”结论的前提下， 将符合条件池深d的平均数作为池深取值
=IF(ABS((D19-$B$17)/D19)<0.02,"是","否 ")
f (d ) A 2% f (d )
水力分析与计算
水力分析与计算子项目 =IF(D14=" 是，需要修建消力池 ",IF(COUNTIF(E19:E28,"是 ")>0,SUMIF(E19:E28,"是 ",B19:B28)/COUNTIF(E19:E28,"是"),"没有 符合要求的hc1取值，请重新输入假设池深 值"),"不需修建消力池")
水力分析与计算
水力分析与计算子项目
思路分析： 判断是否需要修建消力池
收缩水深 hc 收缩断面共轭水 深 hc ''
qc 2 E0 hc 2 g 2 hc 2
hc1 qc 2 hc1 '' ( 1 8 1) 3 2 ghc1
由 h '' 和ht的关系判断水跃形式，若为远趋 c 式水跃，则修建消力池。
水力分析与计算
Excel水力计算展示厅 挖深式消力池水力计算
主讲人：韩红亮 杨凌职业技术学院
2014.11
水力计算Excel展示厅
挖深式消力池水力计算
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算子项目
一 工程任务
如图所示为一5孔溢流堰，每孔净宽b=7m，闸墩厚度d=2m，上游河道 宽度与下游收缩断面处河道宽度相同，即B0=Bc=nb+（n-1）d，上下游水 位的高程如图中所注，当每孔闸门全开时，通过的泄流量Q=1400m3/s，试 求：判别底流衔接形式，如为远趋式水跃，试设计一挖深式消力池。
在“需要修建消力池”和消力池深求出
的结论前提下，Lj=6.9（hc1 '' hc1）
水力分析与计算
水力分析与计算子项目
=IF(F19="不需修建消力池","不需修建消力池 ",IF(COUNTIF(E19:E28,"是")>0,$B$6*$E$14," 没有符合要求的hc1取值，请重新输入假设池深 "))
方法与E10 单元格相同
在“需要修建消力池”结论的前提下， 将符合条件池深d的所对应的hc平均数 作为hc取值
=IF(F19="不需修建消力池","不需修建消力 池",IF(COUNTIF(E19:E28,"是 ")>0,6.9*($F$10-$E$10),"没有符合要求的 hc1取值，请重新输入假设池深"))
情形二：
水头H: 4m；
上游堰高P1:30m；
计算结果：
不需要修建消力池
若需修建消力池，则计算消力池池深d
d j hc '' Z ht
qc 2 qc 2 j hc1 '' d ht 2 2 g ( j hc1 '') 2 g ( ' ht )2
若需要修建消力池，计算消力池池长
水力分析与计算 l j
试算法求解d
6.9(hc1 '' hc1 )
在“需要修建消力池”和消力池深求出 的结论前提下，LB = Lj
水力分析与计算
水力分析与计算子项目
挖深式消力池EXCEL计算
水力分析与计算
水力分析与计算子项目
使用编制好的excel表格
情形一：
水头H: 7.4m； 上游堰高P1:55m；
计算结果：
池深d：4.4m； 池长LB:67.27m。
流量Q：1400m3/s； 下游水深ht=10m。