水量平衡设计计算公式
第五章 工艺计算-水平衡计算
(1)、精馏塔抽取的杂醇油酒汽量（G1）
G1
7.21 40.1(kg / h) 20% 90%
（2）、稀酒精杂醇油溶液量（G2）
G2 G1
50% 200.5(kg / h) 10%
（3）、冷却水用量（W5'）
40.1 [1551 4.0 (91.9 25)] W 872(kg / h) 4.18 (40 20)
热量平衡公式：
' (R2 1)(P P )i3 FcF (tF2 tF1 ) W3cw (tH3 tH3 ) (R2 1)(P P ) j e 1 e
W3
( R2 1)( P Pe )(i j ) F1cF (t F2 t F1 )
' cw (t H3 t H3 )
第二节
热量平衡计算
二、计算实例
1.流程示意图
第三节
水平衡计算
二、计算实例
1、醛塔分凝器冷却用水W1
A( R1 1)(i j ) W1 ' cw (t H1 t H1 ) 28.9 (195 1) (1146 222.4) 4.18 (70 25) 27813(kg / h)
' 5
第三节
水平衡计算
二、计算实例
5、杂醇油分离稀释用水量W5
（4）、稀释水用量（ W5"）
W5" G2 G1 200.5 40.1 160.4(kg / h)
（5）、总用水量（W5）
W5 W W 872 160.4 1032.4(kg / h)
' 5 " 5
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数CK＝A R式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
城市内涝水量平衡计算方法
第 5 期2023 年 10月NO.5Oct .2023水利信息化Water Resources Informatization0 引言城市内涝具有预报难、损失重、影响大等特点，一直是防汛工作的重点和难点。
技术人员基于不同的技术手段，搭建了各种内涝预警系统以辅助城市应急管理。
梁好等[1]应用物联网和 WebGIS 技术，设计了天津城市自动化内涝监测预警系统。
史潇等[2]基于 GIS 技术与 SWMM 模型的暴雨积涝模拟分析设计了江苏城市内涝预警系统。
叶青[3]结合 GIS 技术与城市暴雨内涝数值模型、气象监测业务等，构建了南宁市内涝气象监测预警系统。
曹雪健等[4]综合利用多源（雷达、地面雨量计、地面雨滴谱）降雨、积水观测数据等，提高了内涝预报精度。
张秀春等[5]搭建了一套以 BP 神经网络模型为核心，以 B/S 架构为基础的内涝预警系统。
通过搭建水文水力模型对内涝形成过程进行模拟和预测的应用有很多，如业内应用较多的 SWMM ，InfoWorks ，MIKE 等模型，以及以这些模型为基础二次研发的各种机理模型。
但这些模型在使用过程中普遍存在边界条件多、参数校正复杂、运算时间长、调用不便、建设维护费用高等问题，给时效性要求较高的城市内涝预报预警工作带来一定限制。
而数理统计模型由于历史资料不易获得，城市建设、更新速度快导致城市水文环境变化大等因素，使用条件受限。
为满足城市大尺度的内涝预警预报需求，结合排水分区，以城市降雨量、主干管网过水能力为输入条件，提出城市内涝水量平衡计算方法，搭建城市内涝预警系统。
1 城市内涝预警系统设计1.1 总体架构城市内涝预警系统基于 J2EE 体系结构和 MVC 框架（模型-视图-控制器）设计，采用 B/S 模式，在遵循标准规范和信息安全体系的基础上，由信息化基础设施层、系统支撑层、业务应用层、展示层 4 层架构组成。
系统功能、算法、流程、运行模式均可灵活配置，在保证整个系统高可靠性运行的同时，能为后续功能的完善和业务升级提供最大程度的便捷性和灵活性。
滴灌系统水力计算公式(沐禾)
2.设计灌水定额计算公式m=0.1γzp(θmax-θmin)/η
Z土壤计划 θ max为田间 θ min为田 田间持水率 P设计土壤湿 最大持水率 间最大持水 γ 土壤容重g/cm3 湿润层深 θ 田 润比 度m 的90% 率的65% 1.45 0.5 65.00% 90 65 25.5 求T 求区允 [q v ] 许的偏差率 水 头 偏 差 率 [h v ]
0.2 8 0.412
一次灌水延续 时间t (h/组)
3.8
）：A=Qηt/10*Ia
t一次灌水 延续时间 22 求灌溉面 积，亩 6.27
1.水量平衡计算公式（以地定水）：Q=10*Ia*A/ηt
已知 灌溉面积 常数 10 Ia设计耗水 强度mm/d 4.5 A灌溉面 积,hm2 50.53 η 灌溉水利 t一次灌水延 用系数 续时间 0.95 22 求Q 108.80
1.水量平衡计算公式(以水定地）：A=Qηt/10*Ia
已知 灌溉面积 常数 10 Ia设计耗水 强度mm/d 5.0 Q,m3/h 1 η 灌溉水利 用系数 0.95
31.62 6.68
21.09
3.设计灌水周期T=(m/Ia)*η 4.一次灌水延续时间t=m*Se*Sl/qd
m设计灌水定额 (mm) 31.62 qd滴头设计 Se滴头间 Sl毛管间距m 距m 流量L/h 0.3 1.2 3
求t 3.8
系统设计参数表
序号 1 2 3 参数名称 灌溉补充强度I a (mm/d) 系统初定总供水流量 Q (m3/h) 灌溉水有效利用率η 参数值 5 50 0.95 序号 5 6 7 参数名称 参数值 土 壤 湿 润 比 65 p (%) 设计 灌水 定额 31.62/21. 08 m (mm)/(m3/亩) 设计 灌水 周期 6.5 T (d)
水库调洪演算的原理和方法
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m3 / s), V q (m3 / s), V q (m3 / s)
t 2
t 2
调洪计算半图解法的双辅助线
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
V调=Vm-V汛限
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
由上节知道列表试算法麻烦工作量大，故人们比较喜欢 用半图解法。
Q1
Q2 2
Δt
q1
q2 2
Δt
V2
V1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V1 q1 V2 q2 t 2 t 2
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• 三、有闸溢洪道水库的防洪计算
水利水能规划
水利水能规划
• 四、具有非常泄洪设施水库的防洪计算
水量平衡设计计算公式
水量平衡设计计算公式
水量平衡是指在某一封闭系统内，水的进出流量相等。
在设计水处理系统时，需要进行水量平衡的计算。
下面是水量平衡设计计算公式：
水量平衡计算公式：Qin = Qout + ΔV
其中，Qin表示系统内水的进水流量，Qout表示系统内水的出水流量，ΔV表示系统内水的变化量。
如果ΔV为正值，则表示系统内水增加，若为负值，则表示系统内水减少。
水量平衡计算还需要考虑水在系统内的流动速度和压力等因素，以保证系统内水的质量和流量稳定。
计算公式可以根据水处理系统的特点进行调整和优化，以满足具体需求。
- 1 -。
第三章水库洪水调节及计算培训讲学
水库调洪计算的实用公式（瞬态法）： 水量平衡方程：
蓄泄方程：
方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算
得到。
（1）堰流
3
q溢M1BH2
H即为库水位Z与堰顶高程之差
（2）闸孔出流 q洞M2H12 H即为库水位Z与闸孔中心高程之差
根据H与q的关系曲线求出Z与q的关系曲线q=f(z)。由水 库水位z在水库容积特性曲线上，求出相应的水库蓄水容积V。 于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)
调洪计算的目的（研究课题）：
一定的水库 拟定的泄洪建筑物
防洪标准 类型、尺寸 防洪限制水位 入库洪水过程 下游安全泄量
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
水库调洪计算的任务
在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分析计算提供的 各种标准的设计洪水，对已经拟定的泄流建筑物型式与尺寸方 案，遵循水库汛期控制运用规则，进行水库的蓄泄调洪计算， 推求泄流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征水位与 特征库容。
计算步骤
（1）由已知的水库水位容积关系曲线V=f (Z)和泄流建筑物方 案，用水力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)；
（2）选取合适的计算时段△t，以秒为计算单位；
（3）决定开始计算的时刻和此时刻的V1、q1值，然后列表计 算。计算过程中，对每一计算时段的V2、q2值都要进行试 算；先假定一个q2值，根据水量平衡方程求出V2,然后按此 V2值在q~V曲线上查出q2值，若与假定的q2不相等，则要 重新假定一个q2值，重复上述试算过程，直至两者相等或 很接近为止。这样多次演算求得的q2、V2值就是下一时段 的q1、V1值，可依据此值进行下一时段的试算。
水库调洪演算的原理和方法 PPT
水库调洪计算的半图解法
6.在一张图上点绘Q(t)和q(t)，推求qm。
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
推求qm示意图
t△1tt' t2
t (min)
水库调洪计算的半图解法
7.推求Vm、V调、Zm。
q~V
qmax
V调=Vm-V汛限
水库调洪演算的原理和方法
水库调洪计算是确定入库洪水、泄洪建筑物的型式与尺寸、 调洪方式和调洪库容之间的定量关系。
一、水库调洪计算的任务
在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准一定的情况下， 根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水或已知的设 计入库洪水过程线、水库特性曲线、拟定的泄洪建筑物的 型式与尺寸、调洪方式等，通过计算，推求水库出流过程、 最大下泄流量、特征库容和水库相应的特征水位。
Z (m)
因此，可根据选定的计 算时段△t，已知的水库容 积关系曲线，以及根据水力 学公式算出的水位下泄流量 关系曲线，事先计算并绘制 曲线组：
Vq f1(Z) t 2
f2(Z)
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m 3/s) ,V q (m 3/s) ,V q (m 3/s)
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
t△1tt' t2
t (min)
qm是两线的交点则计算正确；否则在t1，t2之间计算qm。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
工程水文学公式
1、 径流总量：QT W =2、径流模数：F Q M 1000=3、 径流深度：FWR 10001=径流系数：P R =α 4、 流域水量平衡方程：E R P += 5、经验频率：1+=n m P6、 重现期：PT 1=或 PT -=117、 均值：∑==ni i x nx 11 模比系数：xx K i =8、 均方差：1)(2--=∑n x x i σ9、变差系数：1)1(1)(122--=--==∑∑n K n x x xxC i i V σ10、偏态系数：3333)3()1()3()(Vi i S C n K n x x C --=--=∑∑σ11、对应于某频率的水文特征值：1)1(+Φ==+Φ=V P P P V P P C K xK x C x12、、推求设计年径流量年内分配时缩放比：dP Q Q K =13、调查考证年数：112+-=T T N 14、特大洪水频率：1+=N M P M15、实测系列频率：1+=n m P m16、包含特大值时序列均值：)(111∑∑+==--+=nl i i aj jN NX ln a N XNX17、包含特大值时序列变差系数：⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+--=∑∑∑∑=+==+=aj nl i I jN aj nl i i NjN NVN K l n aN K N X X l n aN XX N XC 11221212)1()1(11)()(11118、暴雨公式： ntA i =19、设计雨力： nP P A -=1,242424,24P KP PP = 20、水科院水文所公式：F A Q nm τψ278.0=21、全流域汇流：nAf τψ-=1 部分流域汇流：nct n -=1)(τψ21、产流历时：nc f A n t 1)1(⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=22、后损平均下渗率：nnRn nR A n n f ---=111)()1(23、产流历时：4131278.0mQ mSL =τ。
第二章 作物需水量和灌溉用水量
H
10
第一节 作物需水量
一、作物需水量与影响因素
2．影响作物需水量的主要因素
(2)气象因素 气象因素是影响作物需水量的主要因素，它不仅影响
蒸腾速率，也直接影响作物的生长发育。气象因素 对作物需水量的影响，往往是几个因素同时作用，
很难将各个因素的影响一一分开。 当气温高、日照时数多、相对湿度小时，需水量会增 加。
H
4
第一节 作物需水量
一、作物需水量与影响因素
1．作物需水量
作物耗水量，简称耗水量：就某一地区而言，指具
体条件下作物获得一定产量时实际所消耗的水量。
需水量是一个理论值，又称为潜在蒸散量（或潜 在腾发量），而耗水量是一个实际值，又称实际蒸散 量。 需水量与耗水量的单位一样，常以 m3 亩-1 或 mm 水 层表示。
H
5
第一节 作物需水量
一、作物需水量与影响因素
1．作物需水量
作物需水量包含生理和生态需水两个方面。 作物生理需水：作物生命过程中各种生理活动（如蒸腾 作用、光合作用等）所需要的水分。植株蒸腾实际上是作 物生理需水的一部分。 作物生态需水：指生育过程中，为给作物正常生长发育 创造良好的生长环境所需要的水分。棵间蒸发即属于作物 的生态需水。
H
8
第一节 作物需水量
一、作物需水量与影响因素
1．作物需水量
❖作物需水系数：生产单位产量作物（如1kg小麦）的需 水量（mm kg-1）。 ❖作物水分利用效率：作物每消耗单位水量所能生产的产 量(kg/mm或kg/m3），常表示为:WUE(water use efficiency)。
H
9
第一节 作物需水量
H
11
第一节 作物需水量
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm(2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε-堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下:流速公式：u＝流量公式Q＝Au＝A流量模数K＝A式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C＝R—水力半径（m）；i—渠道纵坡；A—过水断面面积（m2)；n—曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定.3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=式中：△x—-流段长度（m）；g——重力加速度（m/s²)；h1、h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）;v1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）;a1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；-—流段的平均水里坡降，一般可采用或式中：h f——△x段的水头损失（m）；n1、n2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n1=n2=n；R1、R2——分别为上、下游断面的水力半径(m)；A1、A2—-分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为（2)渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为：5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b0/h0=1。
5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比:r0/h0=1.5—2。
5;（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A1/A0=2-2。
5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比:A0/A M=1—1。
65；(5）吼道断面底部高程（b点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0。
1m—0.2m；（6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0。
7-0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a处,a点的最大负压值按下式确定：式中：—前池内正常水位与最低水位之间的高差（m）;h0—吼道断面高度（m）；—从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m）;—因法向加速度所产生的附加压强水头（m）。
水利常用计算公式
水利常用计算公式1.水力学公式1.1.流量计算公式流量（Q）是水力学中最基本的参数之一，常用公式如下：1.1.1.泊松公式：Q=A×V其中，Q表示流量，A表示流量截面的面积，V表示流速。
该公式适用于流量截面形状恒定且流速均匀的情况，如水流在河道中的流量计算。
1.1.2.曼宁公式：Q=(1/n)×A×R^(2/3)×S^(1/2)其中，n为河道粗糙系数，A为流量截面面积，R为湿周长，S为水流水面倾斜度。
该公式适用于流量截面形状和流速都不均匀的情况，如河道中流速梯度较大的情况。
1.2.水头损失计算公式在水利工程中，水流经过管道或河道时会产生水头损失。
以下是常用的水头损失计算公式：1.2.1.管道水头损失：h_f=λ×(L/D)×(V^2/2g)其中，h_f为单位长度的水头损失，λ为管道阻力系数，L为管道长度，D为管道直径，V为水流速度，g为重力加速度。
该公式适用于水流通过管道时的水头损失计算。
1.2.2.河道水头损失：h_f=(1/2g)×(V_1^2-V_2^2)+((P_1-P_2)/γ)其中，h_f为单位长度的水头损失，V_1和V_2分别为河道中的两个断面的流速，P_1和P_2分别为两个断面的压力，γ为水的比重。
该公式适用于河道中的水头损失计算。
2.水文学公式2.1.降雨径流计算公式降雨径流计算是水文学中的重要内容，常用公式如下：2.1.1.线性水文模型：Q=P×C其中，Q为径流流量，P为降雨量，C为产流系数。
该公式适用于单位面积均匀降雨条件下的径流计算。
2.1.2.单位线法：Q=P×I×A其中，Q为径流流量，P为降雨量，I为降雨强度，A为流域面积。
该公式适用于单位面积非均匀降雨条件下的径流计算。
2.2.洪水计算公式洪水计算是水文学中的重要内容，常用公式如下：2.2.1.经验公式：Q=c×A^b其中，Q为洪水流量，A为流域面积，c和b为经验参数。
14、水利常用公式
14、水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、堰流过水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数δ—堰流淹没系数3、挖深式消力池校核长度计算：Lsj=Ls+βLj130式中：Lsj —消力池长度（m）Ls —消力池斜坡段投影长度（m）β —水跃长度校正系数Lj —水跃长度（m）4、挖深式消力池深度按下式校核：d= hc hs △Z Ls+β Lj式中：d —消力池深度 (m)hc—水跃跃后水深 (m)hs—出池河床水深 (m)△Z—出池落差 (m)5、护坦式海漫长度计算Lp=Ks（q（△H）1/2）1/2式中：Lp —海漫长度 (m)131Ks —海漫长度计算系数q —消力池末端单宽流量（m3/s）△H —下泄时上下游水位差（m）6、稳定河宽阿尔图宁公式：B=AQ0.5/J0.2式中：B —稳定河宽（m）A —河宽系数取1.5（m2）Q —造床流量（m3/s）J —河床比降7、河道冲刷深度计算hB=hp+ hp [（Vcp/V允）n-1]式中：hB—局部冲刷深度（m）V允—河床面上允许不冲流速（m/s）132hp—冲刷处的深度（m）Vcp—平均流速（m/s）n—岸坡系数8、建筑物基底抗滑稳定校核Kc=f ΣG/ΣH式中：Kc—抗滑稳定安全系数f —基础底面与地基之间摩擦系数ΣG—作用于堰体、闸室上的全部竖向荷载ΣH—作用于堰体、闸室上的全部水平荷载9、建筑物基底应力计算Pminmax=ΣG/Am+ΣM/W式中：Pminmax—闸室基底压力的最大值和最小值（KN/m2）Am —闸室基础底面面积133134ΣM—作用在闸室上的全部水平向和水平荷载对基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（KN·m）W —闸室基础底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3）10、 明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式u ＝RiC流量公式Q ＝Au ＝A RiC流量模数K ＝A RC 式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；135A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
水利工程设计常用计算公式
ε—堰流侧收缩系数
δ—堰流淹没系数
10、挖深式消力池校核长度计算： 式中： Lsj — 消力池长度（ m）
Lsj=Ls+ β Lj
Ls — 消力池斜坡段投影长度（ m）
β —水跃长度校正系数
页眉内容
Lj — 水跃长度（ m）
共享知识 分享快乐
1、挖深式消力池深度按下式校核： 式中： d — 消力池深度 (m)
页眉内容
共享知识 分享快乐 K —按库尾蓄水断面与坝址蓄水断面之比采用的系数：
（2）根据淹没面积初估： V=HA/K V —水库总库容， 104· m3( 万立米 ) 。 A —库区最大水面面积 ( 淹没面积 ) ，亩。 K —按以下原则采用的系数 : 库底平坦 K=25~30 ， 库底坡度陡 K=30~38
△ H —下泄时上下游水位差（ m） 3、稳定河宽阿尔图宁公式： B=AQ 0.5/J0.2
页眉内容
式中： B — 稳定河宽（ m ） A — 河宽系数取 1.5（ m2）
共享知识 分享快乐
3
Q — 造床流量（ m /s）
J —河床比降
11、建筑物基底抗滑稳定校核： K c=f Σ G/ ΣＨ 式中： K c— 抗滑稳定安全系数
l:lO 时， K=32；1:5 时， K=27
共享知识 分享快乐
水库为不完全多年调节 C=l~1.3 水库为完全多年调节 C=1.3~1.5
3、水库灌溉放水流量估算公式： Q=CA
Q —最大灌溉放水流量， m3/s 。
4
3
A —水库负担的灌溉面积， 10 · m( 万立米 ) 。
C —按以下原则采用的系数：
页眉内容
共享知识 分享快乐
Q
龙湾湖水库工程设计洪水计算要点
《河南水利与南水北调》2023年第9期水文水资源龙湾湖水库工程设计洪水计算要点何生虎，陈卓（河南灵捷水利勘测设计研究有限公司，河南南阳473000）摘要：水库工程设计洪水计算分析是科学实施水库枢纽规划设计极其重要的技术内容，对水库工程建设具有十分重要的工程意义。
为此，结合龙湾湖水库工程设计洪水计算典型案例展开分析研究。
结果表明，了解工程概况，首先完成龙湾湖水库设计暴雨洪水计算，其次进行龙湾湖水库水位库容与水库泄流分析计算（包括水库水位～面积～库容曲线和水库泄流曲线计算）；然后进行龙湾湖水库调洪演算（包括调洪演算原理及调洪演算结果）；最后完成龙湾湖水库回水计算。
可为类似水库工程设计洪水计算提供借鉴参考。
关键词：龙湾湖水库工程；设计洪水；计算要点；分析中图分类号：TV122.3文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）09-0064-021工程概况老灌河西峡县境内河长109.40km ，落差298.50m ，平均比降3.30‰，控制流域面积3473km 2，总控制流域面积4219km 2。
有17个梯级、29座小水电站，总装机28520kW ，龙湾湖水库为第17级，坝址位于档子岭电站拦河坝上游200m 处。
龙湾湖水库以供水、防洪为主，兼顾灌溉、生态、应急、发电等，中型水利枢纽工程。
水库从老灌河向丹水河、黄水河流域的丹田阳区域年调水2354万m 3，解决丹水、田关、阳城三个乡镇7.70万人生活用水、丹田阳工业园区用水和2333.34hm 2高标准农田灌溉用水。
削减老灌河流域洪峰10.80%，与上游石门水库双重应急调节，可以确保老灌河流域南水北调中线水源水质安全。
增加水电装机容量3800kW 。
2设计暴雨2.1天然情况下设计洪水计算2.1.1特大洪水处理特大洪水处理是指特大洪水重现期的确定、经验频率和统计参数的处理。
对于调查考证期N 中有a 个特大洪水的不连续洪水系列，其经验频率采用下列数学经验公式计算：特大洪水经验频率：P M =N +1M，M =1，2，…，a 。
水库调洪演算
Q～t
q～t qt+1
时间t
t t+1
水量平衡示意图
必须指出，这一研 究所涉及的设计洪水选 择是影响大坝，乃至流 域防洪安全的最 重要因 素，它通常对其他单项 工程设计指标起控制作 用。
流量Ｑ Q ～t
q
Qm
水库调洪示意图
qm
△V
次洪水最高水位 库 水 位 Ｚ
q～t
t1 t2 Z～t
t3
t4
水库调洪计算的目的是在已拟定 泄洪建筑物及已确定防洪限制水位 （或其他的起调水位）的条件下，用 给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的 泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料， 按规定的防洪调度规则，推求水库的 泄流过程、水库水位过程及相应的最 高调洪水位和最大下泄流量。
若水库不承担下游防洪任务， 那么水库调洪计算的任务是研究和 选择能确保水工建筑物安全的调洪 方式，并配合泄洪建筑物的形式、 尺寸和高程的选择，最终确定水库 的设计洪水位、校核洪水位、调洪 库容及二种情况下相应的最大泄流 量。
流量Ｑ Q ～t
q
Qm
水库调洪示意图
qm
△V
次洪水最高水位 库 水 位 Ｚ
q～t
t1 t2 Z～t
t3
t4
时间t
防洪限制水位
to
时间t
上述洪水变化，称为水 库的洪水调节。为了实现水 库的洪水调节，必须具备的 条 件是：有一定的防洪库容， 有一定规模的泄洪建筑物和 有一个合理的调度规则。否 则， 水库就不能发挥防洪功 效，甚至难保自身安全。
25000 库容(万m3)
铜钱坝水库库水位-下泄流量曲线计算表
Z上(m)
605 607
Z下(m)
573.06 574.90
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数页脚内容1页脚内容2K ＝A RC式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即 C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）； i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为页脚内容3△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+式中：△x ——流段长度（m ）； g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R页脚内容4式中：h f——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ；R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω页脚内容55、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M=1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ； （6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9； 6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp*w 200a h g2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；页脚内容6h 0—吼道断面高度（m ）；∑wh—从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）；γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
水量平衡计算
本项目回用于水用于室外绿化浇洒与室外景观水景补水。
计算依据：
1.绿化用水：室外绿化面积4600㎡，绿化用水当量取1L/(㎡·d)。
按1天浇水一次计算，则每日用水量：
Q1=4600*1/1000=4.6m³
2.景观补水：
a.生态池：
补水水量按每日蒸发量，即水体总体积的10%计：
Q2=36*10%=3.6 m³
b．镜面水池与旱喷水池：
补水水量按循环水量的1%计：
Q3=1%*(1.3*2+1.5+1.5+6)=1.16 m³
3. 雨水日可利用量:雨水回收系统雨水设计重现期取1a，中山地区设计日降雨量取58.8mm，径流系数0.9，本项目收集范围为前广场水景储水（故不考虑弃流），总收集面积约为373㎡。
W=10Ψc*h*F=10*（1*58.8-0）*0.0373=21.93m³
4.结论：
Q=21.93m³＞(Q1+Q2+Q3=9.36)m³
故设计收集雨水量可满足室外绿化灌溉与景观补水要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水量平衡设计计算公式
水量平衡设计计算公式是指在设计过程中，通过计算各种因素对水量
平衡的影响，确定水体的输入和输出量，从而达到合理利用水资源的目的。
水量平衡是指一定时间内，其中一区域或其中一系统中的水输入和输出之
间达到平衡的状态，通过计算可以确定水的供需关系和资源利用情况，有
助于评估可持续发展水资源利用的潜力。
1.水资源供给公式：
水资源供给指的是水体从外部输入或自然输入到其中一系统中的水量。
根据水文循环原理，水资源供给主要包括降水量、地表径流和地下水补给等。
计算公式如下：
水资源供给=降水量+自然地表径流+自然地下水补给-水体蒸发量-大
气层向外排放水量
其中，降水量是指单位时间内垂直降水的量，可通过气象站点观测数
据或气象模型模拟结果进行获取；自然地表径流是指单位时间内地表水流
动的量，可通过水文站点观测流量数据获得；自然地下水补给是指单位时
间内地下水向上补给地表或河流的量，可通过地下水位和水文地质情况进
行估算；水体蒸发量是指单位时间内水体蒸发的量，可通过气象、土壤和
水体属性等因素进行模拟和估算；大气层向外排放水量是指单位时间内水
分通过大气层传输而排放的量，可通过水汽输送模型和气象条件进行估算。
2.水资源需求公式：
水资源需求指的是其中一系统中水的利用量，主要包括生产、生活和
生态环境的用水需求。
计算公式如下：
水资源需求=农业用水需求+工业用水需求+市区供水量+生态环境需水
量
其中，农业用水需求是指在农田灌溉、养殖等农业活动中消耗的水量，可通过农作物蒸腾消耗水量和灌溉失水率进行估算；工业用水需求是指在
工业生产和制造过程中消耗的水量，可通过工业生产工艺和用水设备消耗
率进行估算；市区供水量是指市区居民和机构的用水需求量，可通过人口
统计和用水调查数据进行获取；生态环境需水量是指维持生态系统的生存
和发展所需的水量，可通过水生态学研究和环境评价指标进行估算。
通过计算水资源供给和水资源需求之间的差值，可以评估水资源的利
用状况和水体的可持续利用潜力。
在实际设计中，还需要结合具体区域和
系统的特点，采用不同的参数和系数，以更精确地进行水量平衡设计计算。