闸门水力计算说明汇编
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。
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。
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。
水闸计算案例范文
水闸计算案例范文水闸是一种用于控制水流量的水利工程设施，常用于灌溉、排水、航运和防洪等场合。
水闸计算是确定水闸各参数的过程，包括计算水位、流量、闸门高度等参数，以确保水闸的正常运行和安全性。
下面以水闸计算案例为例，进行详细分析。
案例描述：水闸位于一条河流上，主要用于灌溉农田。
河流流量稳定，计划通过该水闸调节流量，以适应不同季节的农田灌溉需求。
设计要求为：在保证农田正常灌溉的前提下，使水闸闸门高度最小，以最大限度地提高水闸的流量能力。
解决方案：1.确定设计流量：首先，根据农田灌溉需求和河流水量情况，确定设计流量。
经过调查和分析得知，农田的灌溉需求为每秒80立方米，河流的流量为每秒150立方米。
因此，设计流量为每秒80立方米。
2.计算水位：根据设计流量和水闸的尺寸，计算水位。
水闸的宽度为10米，根据液压力等式P=ρgh，假设水的密度ρ=1000千克/立方米，重力加速度g=9.8米/秒^2，将流量Q=80立方米/秒代入计算可得：P = ρgh80=1000*9.8*hh=80/(1000*9.8)≈0.0081米因此，水位约为0.0081米。
3.计算闸门高度：根据设计流量和水位，计算闸门高度。
闸门高度决定了水闸的流量能力，一般情况下，闸门高度越高，流量能力越大。
由于要尽量减小闸门高度，可以采用多闸门的设计。
假设闸门的宽度为4米，根据流量公式Q=Hb*L*sqrt(2g)，将流量Q=80立方米/秒代入计算可得：80 = Hb * 4 * sqrt(2 * 9.8)Hb≈5.1米因此，闸门高度约为5.1米。
4.验证计算结果：为了验证计算结果，可以进行一些工程实测。
可以通过在不同闸门高度下控制流量，观察流量和水位的变化。
如果实际的流量和水位与计算结果相符，则说明计算结果正确。
如果有差异，可以进一步调整参数或重新计算。
综上所述，通过计算设计流量、水位和闸门高度等参数，可以确定水闸的基本参数，以保证水闸的正常运行和安全性。
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。
水闸低实用堰水力计算
1.033086747 1.101959197 1.115733687 1.121243483
1628.967 1629.398 1629.484 堰顶高H堰= 1625
HO/Hd=1，m=0.502；P/Hd＜1.33，m=0.502*c，c为修正系数）
体见《水力计算手册》P137）
算手册》P135）
Q 9.849474654 19.08970345 27.7206864 35.74242349 43.15491472 53.13131559 62.77784159
384.1004035 443.132692 455.2728975 460.1595217
856.582906 4.499833357 963.642378 4.647407907 985.572575 4.676364 994.392191 4.687896358
ES实 用 堰 流
H校=
上游堰高P=
行近水头h 0.427009189 0.482107149 0.537205108 0.606077558 0.688724498 0.730047968 0.826469398 0.888454602 0.924268276
上游水位 1625.173 1625.518 1625.863 1626.294 1626.811 1627.07 1627.674 1628.062 1628.286
流速V 2.892988092 3.073971391 3.24487598 3.446609949 3.674098551 3.782715978 4.02477331 4.172973785 4.256249313
7.5 8 8.1 8.14
472.4825025 520.5096856 530.2996776 534.2326689
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。
闸门水力计算说明汇总
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。
水闸设计计算书
水力计算拟定底板高程为31m,则闸门高度为35-31=4m,闸孔宽深比为1.6~1.8,单孔宽度取整数为7m,闸孔总宽度取m 210307=⨯。
根据规范，上游水位雍高为0.1～0.3m ，先假定一个上游水位雍高，用EXCEL 进行试算，算出一个流量，之后反复试算，直到计算出的流量等于校核流量。
最后底板高程为31m ，30个孔，每孔宽7m ，溢流前缘总净宽210m ，校核情况下上游水位38.1m 。
根据经验，混凝土闸墩厚1～1.6m ，取闸墩厚1m 。
所以总宽度，最后确定总净宽210m ，总宽度268m泄流能力计算水闸闸门全开敞时的泄流能力按堰流计算(1) 校核情况：,230gH m Nb Q σε= N N bz εεε+-=)1(778.0277000=+=+=z s d b b b b ，查表5-6得941.0=z ε 823.0121772000=++=++=b z s b d b b b b ， 查表5-6得964.0=b ε 942.030964.0)130(941.0)1(=+-⨯=+-=NN bz εεε 91.066.770==h h s 80.0=σ 5000571966.76.19385.0942.080.07303>=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=Q满足泄流能力渗流计算铺盖的长度为20m,厚度为0.6m,齿墙的深度和宽度为0.8m,闸室段的长度为14.5m,厚度为2m,齿墙的深度为1m,宽度为1m,板桩的长度为6m,要钢筋混凝土m L 5.340= m S 9.65.54.10=+=)(2682)130(730)1(m d n nb L =⨯--⨯=--=559.65.3400===S L m L T e 25.175.00== (2)分段阻力系数456.0441.0)25.178.0(5.1441.0)(5.12/32/31=+⨯=+=T S ξ 058.025.171)(7.0212==+-=T S S L ξ 296.2)]25.178.01(4cot[ln 2)]1(4cot[ln 23=-⨯=-=ππππξT S 801.025.17)9.68.0(7.02.194=+⨯-=ξ 06.2)25.179.61(4cot[ln 25=-=ππξ 102.2)]4.125.175.51(4cot[ln 26=--=ππξ 596.04.125.17)15.5(7.01157=-+⨯--=ξ 287.2)]4.125.1711(4cot[ln 28=--=ππξ 058.025.1719==ξ 519.0441.0)25.174.2(5.12/310=+⨯=ξ 233.11519.0058.0287.2596.0102.206.2801.0296.2058.0456.0101=+++++++++=∑=i i ξ(3)各分段水头损失162.0233.114456.010111=⨯=∆=∑=i i H h ξξ 021.0233.114058.02=⨯=h 818.0233.114296.23=⨯=h 285.0233.114801.04=⨯=h 734.0233.11406.25=⨯=h 749.0233.114102.26=⨯=h212.0233.114596.07=⨯=h 814.0233.114287.28=⨯=h 021.0233.114058.09=⨯=h 185.0233.114519.010=⨯=h (40进口段修正后的水头损失值.162.0)059.025.174.1(]2)25.1785.15(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+⨯+⨯-=++-=T S T T β取62.0'=β100.0162.062.0''0=⨯==h h o β出口段修正后的水头损失值.175.0)059.025.174.2(]2)25.1785.14(12[121.1)059.0'](2)'(12[121.1'22<=+⨯+⨯-=++-=T S T T β139.0185.075.0''0=⨯==h h o β修正后的水头损失减少值进口段 062.0162.0)62.01()'1(1=⨯-=-=∆h h β出口段 046.0185.0)75.01()'1(10=⨯-=-=∆h h β水力坡降呈急变形式的长度进口段00.325.17233.114062.0'101=⨯=∆∆=∑=T H h L i ix ξ出口段23.225.17233.114046.0'101=⨯=∆∆=∑=T H h L i ix ξ出口段渗流坡降值046.03139.0''0===S h J闸室稳定计算)(130)274.0207.1(101KN G =⨯⨯⨯=)(14661027)4.05.14()437.0207.1(212KN G =⨯⨯-⨯-⨯= )(1840102747.05.143KN G =⨯⨯⨯=)(42531027)2215.0)5.11(15.14(4KN G =⨯⨯⨯⨯⨯++⨯= )(102062427)2215.0)5.11(15.14(6KN G =⨯⨯⨯⨯⨯++⨯= )(1696525328.75.147KN G =⨯⨯⨯⨯=)(19474472.013333.042.033.042.08KN H B H k k G c b c =⨯⨯⨯⨯⨯==σ)(352927)25)21.113.010(225.01.13.1(9KN G =⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯=KN G 2510=)(14701021214)5.21(11KN G =⨯⨯⨯⨯+= )(51181021215.2)5.109(12KN G =⨯⨯⨯⨯+= )(4084275.5102121KN P =⨯⨯⨯= )(2160274102122KN P =⨯⨯⨯= )(11314378550927)239.11(10212710239.11)35.012.1239.11(2123KN P =-=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯++⨯=)(05.724.025.141m L =-= )(15.2)4.05.14(3125.142m L =--= 03=L04=L06=L07=L08=L)(75.45.225.149m L =-= )(6.565.125.1410m L =-= )(25.45.075.411m L =-=)(225.1025.712m L =-= )(3.15.035.51m T =-= )(83.05.0342m T =-= )(49.070.119.2)695.5325.5()35.012.1239.11(31239.115.53m T =-=⨯--+++-= ))((91705.71301shun m KN M ⋅=⨯=)(315215.214662m KN M ⋅=⨯=)(1676375.435299m KN M ⋅=⨯=(顺)])(1406.52510m KN M ⋅=⨯=(逆)\)(624825.4147011m KN M ⋅=⨯=(逆))(102362511812m KN M ⋅=⨯=(顺)水平力的力偶)(53093.140841m KN H ⋅=⨯=(顺))(179383.021602m KN H ⋅=⨯=(逆))(55449.011313m KN H ⋅=⨯=(顺)∑⋅=+-++--+--=)(2057655417935309102366284140167633152917m KN M )(3651551181470253529191696510206425318401466130KN G =+++++++-++=∑)/(11565.1427205765.14273651522max m KN W MA G P =⨯+⨯=+=∑∑)/(7265.1427205765.14273651522min m KN W M A G P =⨯-⨯=-=∑∑ 0.2][60.172115=<==ηη 演算闸室抗滑稳定3.13.530553651544.0>=⨯==∑∑P Gf K c 综合摩擦系数3.14.630553651528tan tan 00>=⨯=+=∑∑PAC G k c φ 抗浮稳定计算 1.16.8425336515>===∑∑U V K f 初步拟定调度方式为：在正常运行情况,即上游水位35m ，开启4个孔，每孔开度1.0m ，等到上下游水位比较稳定后，再把这4孔全开。
水闸综合水力计算实例
水闸水力计算一、基本资料某平底水闸担负汛期某河部分排洪的任务。
在汛期，当邻闸泄流量达5000m 3／s时，本闸开始泄洪。
根据工程规划，进行水力计算的有关资料如下：1．水闸宽度设计标准．(1)设计洪水流量为1680m 3／s，相应的上游水位7.18m，下游水位为6.98m；(2)校核洪水流量为l 828m 3／s，相应的上游水位为7.58m，下游水位为7.28m．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5000m 3／s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5.50m，下游水位为2.50m，并规定闸门第一次开启高度m。
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6.50m，下游水位为-1.20 m：(2)校核情况：上游水位为7.00m，下游水位为-120m。
4．水闸底板采用倒拱形式，底板前段闸坎用浆砌块石填平。
为了与河底超高相适应，闸坎高程定为-1.00m，倒拱底板高程为-1.50m．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m．翼墙为圆弧形，圆弧半径m．6闸址处河道断面近似为矩形，河宽m．7．闸基土壤为中等密实枯土．8．水闸纵剖面团及各部分尺寸见图15.1。
二、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．三、水力计算：1、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＝1680m 3／s，相应的上游水位为7.18m，闸坎高程为-1.00m，则宽顶堰堰上水头m又知河宽m，则下游水位为6.98m，则下游水面超过堰顶的高度由表10.9知，为宽顶堰淹没出流．据堰流基本公式 (10.4)；可得水闸溢流宽度对无坎宽顶堰。
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。
毕业设计水闸的水力计算
第二章水闸的水力计算2-1孔口设计计算因为该闸即要渲泄米湖洪水，又要排除龙河流域的内涝，所以拟规划为平底宽顶堰型式。
计算条件：以排涝流量设计孔径，以泄洪流量校核孔径。
一、闸孔净宽的确定（一）设计状况（排涝）设计龙河水位为2.85m，米湖水位为2.74m。
水深H为3.35m。
（1）流态的判别：h s=3.24 H=3.35 h s/H=3.24/3.35=0.0.97>0.85故出口水流为淹没流,查水闸设计规范（SD133-84）得淹没系数为0.50。
（2）侧收缩系数（ε）的确定边墩及中墩拟采用园弧型墩头，边墩计算厚度采用b b=13.60m，中墩厚度采用1.0m。
P/H=0.5/3.35=0.15中孔b0/b s=5/6=0.833查得εz=0.978边也b0/b s=5/13.60=0.368查得εb=0.933为了控制运用的方便，初步拟定闸孔数为3孔，因此侧收缩系数ε=(εz(N-1)+εb)/N=0.963（3）流量系数：由P/H=0.5/3.35=0.15查规范(SD133-84)得流量系数m=0.434 因此闸孔总净宽B0=Q/σεm(2g)1/2H03/2=84/(0.5×0.963×0.434×(19.6)1/2×3.353/2)=14.8m取净宽B0=15m，故采用3孔，每孔净宽5.0m。
（二）校核状况（泄洪）米湖水位为5.50m，龙河水位为3.80m，闸门全开时水流型式判断：3．5/6=0.58＜0.65故属于孔流。
过流量计算：根据规范（SD133-84）可知：Q=B0σ’μhe(2gH0)1/2B0=15mh e/H=0.58r/h e=0.3/3.5=0.09查表知流量系数：μ=0.555收缩断面水深hc可按下式试算:h c3-T0h c2+αq2/(2gψ2)=0h c——收缩断面水深（m）T0——总势能（m），等于7.1mαc—水流动能校正系数，取1.00q——单宽流量（m3/s.m），等于6 m3/s.mψ——流速系数，采用0.95经试算得h c=0.57m其共厄水深h c”=3.36m(h e- h c”)/(H- h c”)=(3.5-3.36)/(6-3.36)=0.05查表得孔流淹没系数σ’=0.99上游作用水头H0=6.0m因此校核过流能力Q=15×0.99×0.555×3×(19.6×6)1/2=268.1m3/s满足泄洪过流要求。
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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外海水位/m湖内水位/m5.111.01.1.1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湖内水位/m外海水位/m 2.5-3.031.2.1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。
Hh 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 。