水利计算1
水文水利计算
1. 水文水利计算(1) 设计暴雨推求有资料地区,设计暴雨的推求采用实测雨量进行分析;缺资料地区采用2003年颁布的《广东省暴雨参数等值线图》查算。
(2) 设计排涝流量设计排涝流量一般采用平均排除法,也可采用排涝模数经验公式法。
当涝区内有较大的蓄涝区时,一般需要采用产、汇流方法推求设计排涝流量过程线,供排涝演算使用。
1) 平均排除法广东省一般采用平均排除法计算排水流量,这种计算方法适用于集水面积较小的涝区排水设计。
平均排除法按涝区积水总量和设计排涝历时计算排水流量和排涝模数,其计算公式为:4321321)(1000q q q q T W W W h E R A C Q i i p i i ++++-----⨯=∑ (5-1)F Q q =式中:Q ——设计排水流量(m 3/s); Ci ——各地类径流系数,参考值:水稻田、鱼塘和河涌采用1.0;山岗、坡地、经济作物地类采用0.7;村庄、道路采用0.7~0.9;城镇不透水地面采用0.95;Ai ——各地类面积(km 2);Rp ——设计暴雨量(mm);Ei ——各地蒸发量(mm ),一般可采用4mm/d ;hi ——各地类暂存水量(mm ),水稻田采用40mm ,鱼塘采用50mm ~100mm,河涌采用100mm;W1——水闸排水量(m3);W2——截洪渠截流水量(m3);W3——水库、坑塘蓄滞水量(m3);T——排涝历时(s);q1——堤围渗漏量(m3/s)q2——涵闸渗漏量(m3/s)q3——涝区引入水量,对灌溉是指回归水量(m3/s)q4——废污水量(m3/s)q——设计排涝模数(m3/s·km2);F——控制排水面积(km2)。
治涝区内有水闸、泵站联合运用的情况下,一般先用水闸抢排,再电排。
在用平均排除法计算泵站排涝流量时,应扣除水闸排水量和相应排水时间。
2) 排涝模数经验公式法需求出最大排涝流量的情况,其计算公式为:nm F=(5-2)⨯q⨯RK=Q⨯Fq式中:K——综合系数(反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素);m——峰量指数(反映洪峰与洪量的关系);n——递减指数(反映排涝模数与面积的关系)。
水利工程计算常用公式
水利工程计算常用公式水利工程是指以调节、利用和管理水资源为目的,进行河道治理、水库建设、河岸防护、水闸、泵站、引水工程等一系列工程建设和管理活动的综合体。
在水利工程的设计和计算中,常用的公式主要有以下几类:1.水文计算公式:a.流量计算公式:根据液体流体力学基本原理,常用的流量计算公式有:理论流量公式(Q=AV),曼宁公式(Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2)),和弗拉德公式等。
b.水位流量关系公式:如曼宁公式(Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2))中的Rh是水力半径,Rh=A/P,A为横截面积,P为横截面周长。
c.水位推算公式:如流量计算中的曼宁公式(Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2))可以根据已知流量和断面形状,反推算出水位。
2.水力学公式:a.管流公式:如达西公式(Q=CDA(RhS)^1/2)中的Rh是水力半径,A是横截面积,S是流量线斜率,D是管道直径,C是与管道摩擦相关的系数。
b. 水力势能公式:E=(H+0.5V^2+gz),其中H是液体的压力能,V是液体的动能,g是重力加速度,z是液体所处的高度。
3.水库工程计算公式:a. 水位库容关系公式:如三角形库容计算公式(V=1/2Hbk),其中V是库容,H是水位高度,b是库底宽度,k是库容系数。
b.溢洪量计算公式:如矩形底孔溢洪公式(Q=CLH^1.5),其中Q是溢洪流量,L是孔口宽度,H是水头高度,C是与底孔形状相关的系数。
4.泵站工程计算公式:a.泵功率计算公式:P=WQHη/3600,其中P是泵的功率,W是水的密度,Q是流量,H是扬程,η是泵的效率。
b.泵性能曲线公式:H=f(Q),其中H是扬程,Q是流量,曲线描述了泵的扬程和流量之间的关系。
5.水闸工程计算公式:a.开度流量关系公式:如梯形开度流量公式(Q=C(L+h1/2h2)h3/2)中的Q是流量,C是与槽门形状相关的系数,L是闸门的全长,h1和h2是上下水位之差,h3是开度。
水利计算——精选推荐
水利计算作业一、水库特性曲线1.任务:计算并绘制水库特性曲线2.资料:某水库水位面积及水位容积关系计算表3.要求:计算并绘制水库水位~面积、水位~容积关系曲线。
二、某水库年调节计算1.任务:根据设计来水和用水过程,推求某水库兴利库容和设计蓄水位。
2.资料:某水库位于辽宁省东部山区,水库控制流域面积121.0 km2,是一个以灌溉为主,结合防洪、发电(利用灌溉水发电)及养鱼等综合利用水库工程,调节型式为年调节。
已知死库容36×104m3,降雨、径流等项资料具体如下:(1)根据多年降雨、径流资料,求得P=75%的设计年径流量如下表所示。
设计年径流量年内分配表单位:104m3(2)设计年灌溉用水年内配比如下表所示。
设计用水年内分配表(3)水库特性曲线如下表所示。
水库水位~面积和水位~容积关系表(4)蒸发损失值按水量平衡公式推求:已知多年平均径流深为300mm,多年平均降雨量为825mm,年最大水面蒸发深为1651(20cm蒸发皿),折减系数K=0.62,水面蒸发年内分配比如下表所示。
水面蒸发年内分配比表(5)水库每月渗漏损失按月平均蓄水量的2%计。
3.要求:采用时历列表法(不计损失、计入损失),求水库兴利库容、设计蓄水位及蓄水过程。
三、年调节水电站的水能计算1.任务:进行以发电为主的年调节水电站的水能计算2.资料:已知某水库以发电为主,正常蓄水位为70米,死水位为57米,兴利库容为8.0米3/秒·月,死库容为3.5米3/秒·月。
选定发电设计保证率P=90%,水库坝址处有1958~1970年流量资料,库容曲线及电站尾水位~流量曲线分别如下表所示。
分析流量资料后划分了水文年度(3~2月),确定各年枯水期(8~2月)流量及枯水年(P=90%)、平水年(P=50%)、丰水年(P=10%)径流资料如下表所示。
选定出力系数A=7.0及装机容量与保证出力的倍比系数M=3.5。
表1. 水库水位~容积关系表表2. 尾水位~流量关系表表3. 设计代表年各月来水量单位:米3/秒·月3.要求:(1)根据设计枯水年计算保证出力;(2)根据丰、平、枯三个代表年计算多年平均发电量;(3)用保证出力倍比法计算装机容量。
水利建设基金计算公式(一)
水利建设基金计算公式(一)水利建设基金计算公式1. 简介水利建设基金是指用于支持水利大工程、水利设施及相关水利事业的建设、维护和管理的资金。
为了确定合理的水利建设基金收取额度,需要根据一定的计算公式进行计算。
下面将列举一些相关的计算公式,并举例解释说明。
2. 计算公式建设费水利结构设施费建设费水利结构设施费是指用于水利设施的建设费用。
计算公式如下:建设费水利结构设施费 = (工程用地面积 × 地价系数) + (建设工程量 × 单位工程造价)其中,工程用地面积是指水利工程需要使用的土地面积,地价系数是土地使用权出让合同中约定的地价系数,建设工程量是指工程中的数量单位,单位工程造价是指单位工程所需的经费。
举例:假设某水利工程的工程用地面积为1000平方米,地价系数为,建设工程量为2000个单位,单位工程造价为500元,则建设费水利结构设施费为:建设费水利结构设施费 = (1000 × ) + (2000 × 500) = 1500 + = 元运行维护费水利管理费运行维护费水利管理费是指用于水利设施的运行和维护管理费用。
计算公式如下:运行维护费水利管理费 = (年度投资计划值 × 运行维护费系数) - (年度房屋建筑物折旧费 + 年度设备折旧费)其中,年度投资计划值是指规划年度内投资计划的总额,运行维护费系数是根据相关规定确定的系数,年度房屋建筑物折旧费是指房屋建筑物的折旧费用,年度设备折旧费是指设备的折旧费用。
举例:假设某水利设施的年度投资计划值为元,运行维护费系数为,年度房屋建筑物折旧费为50000元,年度设备折旧费为100000元,则运行维护费水利管理费为:运行维护费水利管理费 = × ) - (50000 + = - 150000 =元总结本文列举了两个与水利建设基金计算相关的公式,并通过例子进行了解释说明。
在实际应用中,根据具体情况,可根据以上公式进行计算,以确定合理的水利建设基金收取额度。
(完整版)水文水利计算
(完整版)水文水利计算第一章绪论1水文水利计算分哪几个阶段?任务都是什么?答:规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。
施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成,将各项非工程措施付诸实施管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。
2我国水资源特点?答:一)水资源总量多,但人均、亩均占有量少(二)水资源地区分布不均匀,水土资源配置不均衡(三)水资源年际、年内变化大,水旱灾害频繁四)水土流失和泥沙淤积严重(五)天然水质好,但人为污染严重3水文计算与水文预报的区别于联系?答:水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。
(1)预见期不同,水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况,水文预报只能预报几天或一个月内的未来情况。
(2)采用方法不同,水文计算主要采用探讨统计规律性的统计方法,水文预报采用探讨动态规律性的方法。
4水文分析与计算必须研究的问题?答:(1)决定各种水文特征值的数量大小。
(2)确定该特征值在时间上的分配过程。
(3)确定该特征值在空间上的分布方式。
(4)估算人类活动对水文过程及环境的影响。
次重点:广义上讲,水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律,为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。
第二章水文循环及径流形成1水循环种类:大循环、小循环次重点定义:存在于地球上各种水体中的水,在太阳辐射与地心引力的作用下,以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程,称为水循环或水分循环。
2水量平衡定义,地球上任意区域在一定时段内,进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量,这一关系叫做水量平衡。
3若以地球陆地作为研究对象,其水量平衡方程式为多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究对象,其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式流域水量平衡的一般方程式如下:若流域为闭合流域,则流域多年平均p=E+R4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统,称为水系。
水利常用计算公式
水利常用计算公式水利工程计算是指对水的流量、速度、压力、水头、水位、水力损失等水文水力相关参数进行计算的一类计算工作。
常用的水利计算公式包括水流量计算公式、水速计算公式、压力计算公式、水头计算公式、水位计算公式、水力损失计算公式等。
一、水流量计算公式:1.静水流量计算公式:静水流量指的是自由液体通过管道或渠道时,未考虑其动力影响时的流量。
静水流量的计算公式如下:Q=A∙V式中,Q代表流量,A代表流过断面的面积,V代表流速。
2.总能量方程流量计算公式:总能量方程是流体力学中几个重要方程之一、应用于水流量计算时,可以得到如下公式:Q=A∙V=C∙A∙√(2∙g∙H)式中,Q代表流量,A代表流过断面的面积,V代表流速,C代表流量系数,g代表重力加速度,H代表水头。
二、水速计算公式:根据流量和流过的断面面积,可以计算出平均流速。
平均流速的计算公式如下:V=Q/A式中,V代表流速,Q代表流量,A代表流过断面的面积。
三、压力计算公式:1.静水压力计算公式:P=γ∙h式中,P代表压力,γ代表液体的密度,h代表液体的高度。
2.动水压力计算公式:动水力学是水力学的另一个重要分支。
当流体的流速不为零时,流体的动能也会对周围物体带来压力。
动水压力的计算公式如下:P=0.5∙γ∙V^2式中,P代表压力,γ代表液体的密度,V代表流体的速度。
四、水头计算公式:在水利工程中,经常需要计算水头,水头是指流体的能量在垂直方向上所具有的高度。
常见的水头计算公式包括:1.总水头计算公式:总水头是指流体的总能量,是流体流动时各种能量之和。
总水头的计算公式如下:H=h+V^2/(2g)+z式中,H代表总水头,h代表压力水头,V代表速度水头,g代表重力加速度,z代表位置水头。
2.水泵水头计算公式:水泵是指将液体抽入,然后通过压力输送液体的机械装置。
水泵的工作原理是通过提升液体的总水头。
水泵水头的计算公式如下:H=(P2-P1)/(γ∙g)+(V2^2-V1^2)/(2∙g)+(Z2-Z1)式中,H代表泵水头,P代表压力,γ代表液体的密度,g代表重力加速度,V代表速度,Z代表液体的高度。
水利计算的知识点总结
水利计算的知识点总结一、水力学基础知识1. 水力学概念水力学是研究水在不同情况下的流动规律和力学特性的科学。
水利计算涉及到的很多问题都与水的流动有关,因此水力学是水利计算的基础知识之一。
2. 流速和流量水流的速度和流量是水利计算中最基本的概念。
流速是指单位时间内水流过的距离,通常用米/秒来表示;流量是指单位时间内通过某一横截面的水量,通常用立方米/秒来表示。
3. 流态和水力势流态是指水流的状态,包括层流和湍流两种状态。
层流是指水流的速度分布均匀,流线平行;湍流是指水流的速度分布不均匀,有涡流和湍流。
水力势是指水流动能的高度,是水压的势函数。
4. 雨量计算雨量是指雨水的量,对于水利计算来说,雨量的准确测定非常重要。
雨量计算是通过采用不同的方法对降雨量进行测定和计算。
5. 水力计算公式水力计算公式是用来计算涉水工程中各种水力参数的公式,包括流速公式、流量公式、水压公式等。
6. 泵站水泵选择和计算泵站水泵选择和计算是用来确定泵站所需要的水泵数量、型号、流量和扬程等参数的计算。
二、水库调度和灌溉计算1. 水库调度水库调度是指根据水库存水量和需水量等因素来确定水库的放水量和放水时间。
水库调度计算需要考虑到水库的地理位置、地形地貌、水文特征和气象条件等因素。
2. 灌溉计算灌溉计算是指通过计算确定灌溉水的需水量、供水量、灌溉周期、灌溉面积等参数。
灌溉计算需要考虑到土壤的类型、植物的种类和生长周期、气候条件等因素。
三、排水和防洪计算1. 排水计算排水计算是通过计算确定排水系统的设计和运行参数,包括排水管道的尺寸、坡度、流速、流量等。
2. 防洪计算防洪计算是通过对河流、湖泊等水体的水位、流量等数据进行分析和计算,确定防洪措施和防洪工程的设计参数。
四、水力工程设计和管理1. 水力工程设计水力工程设计是指根据水利工程的需要,进行水利计算并确定工程建设的设计参数,包括设计流量、设计水位、设计堰高等。
2. 水力工程管理水力工程管理是指对水利工程的建设、维护、运行和管理进行计划和执行,并通过水利计算来进行监测和评估。
水利工程计算常用公式
水工常用计算公式1、明渠均匀流计算公式:Q=A ν=AC RiC=n 1R y (一般计算公式) C=n1R 61(称曼宁公式) 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z :渡槽进口的水位降(进出口水位差) ε :渡槽进口侧向收缩系数,一般ε=0.8~0.9 b :渡槽的宽度 (米) h :渡槽的过水深度 (米) φ :流速系数 φ=0.8~0.953、倒虹吸计算公式:Q=mA z g 2 (m 3/秒)4、跌水计算公式:跌水水力计算公式:Q =εmB 2/30g 2H ,式中:ε—侧收缩系数,矩形进口ε=0.85~0.95;,B —进口宽度(米);m —流量系数5、流量计算公式:Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量,m 3/s ;ν——通过该断面的流速,m /h A ——过水断面的面积,m 2。
6、溢洪道计算1)进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 (1)淹没出流:Q =εσMBH 23= 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23gZ 2bh Q =(2)实用堰出流:Q=εMBH23= 侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2)进口装有闸门控制的溢洪道 (1)开敞式溢洪道。
Q =εσMBH 23= 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 (2)孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中:ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1)、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2)、有压管流Q =μA 02gH= 流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1)三角形薄壁测流堰,其中θ=90°,即自由出流:Q =1.4H 25 或 Q =1.343H 2.47 (2-15) 淹没出流:Q =(1.4H 25)σ (2-16) 淹没系数:σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145 (2-17) 2)梯形薄壁测流堰,其中θ应满足tan θ=41,以及b >3H ,即自由出流:Q =0.42b g 2H 23=1.86bH 23 (2-18) 淹没出流:Q =(1.86bH 23)σ (2-19) 淹没系数:σ=2(23.1)Hh n --0.127 (2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ η式中N ——发电机出力,kW ;H ——发电毛水头,m ,为水库上游水位与发电尾水位之差,即H=Z 上-Z 下; Q ——发电流量,m 3/s ;η——发电的综合效率系数(包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数),小型水库发电一般为0.6—0.7。
水利工程常用计算公式
水利工程常用计算公式水利工程是涉及水资源的开发、利用和保护的工程科学。
在水利工程设计和计算中,常用的计算公式有很多,包括流量计算公式、水头计算公式、堤坝稳定性计算公式等。
下面将介绍一些水利工程中常用的计算公式。
1.流量计算公式:(1)基本流量计算公式Q=A×V其中,Q表示流量,A表示过流面积,V表示流速。
(2)曼宁公式Q=K×A×R^1/2×S^1/2其中,Q表示流量,A表示过流面积,R表示水力半径,S表示水流坡度,K表示修正系数。
(3)流速计算公式V=Ks×R^2/3×S^1/2其中,V表示流速,R表示水力半径,S表示水流坡度,Ks表示水力坡降系数。
2.水头计算公式:(1)流态水头计算公式H=Hs+Hf+Hw+Ha其中,H表示水头,Hs表示静水头,Hf表示摩擦水头,Hw表示加速水头,Ha表示动能水头。
(2)能量平衡公式H=P×γ/(Q×g)其中,H表示水头,P表示压力,γ表示单位体积重量,Q表示流量,g表示重力加速度。
3.堤坝稳定性计算公式:(1)滑动稳定性计算公式FS=ΣR×ΣF-ΣT×ΣN其中,FS表示稳定安全系数,ΣR表示抗力,ΣF表示作用力,ΣT表示扭矩,ΣN表示正向力。
(2)翻转稳定性计算公式MR = 0.5 × W × H^2 × sinθ其中,MR表示滑动弯矩,W表示堆坝重力作用力,H表示堆坝高度,θ表示翻转角度。
4.泵站计算公式:(1)泵站流量计算公式Q=n×H×10/η其中,Q表示泵站流量,n表示泵的数量,H表示扬程,η表示泵的效率。
(2)泵站功率计算公式P=Q×H/75其中,P表示泵站功率,Q表示泵站流量,H表示扬程。
这只是水利工程中常用的一些计算公式,实际上还有很多其他的计算公式,如水力学计算公式、水位计算公式等。
水利计算公式范文
水利计算公式范文水利计算是指对涉及水资源、水工设施、水利工程等方面的计算方法和公式的研究和应用。
水资源是人类生存和发展的重要物质基础,而水利工程则是人类对水资源进行开发和利用的手段之一、下面将介绍几个常用的水利计算公式。
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。
降雨径流量是指降雨中未被土壤持水、蒸发和入渗等损失的雨水,在一定时间内流经地表径流形成的总量。
通常使用著名的斯特林公式进行计算:Q=C*P*A其中,Q为径流量(m³/s),C为流域面积的系数,P为降雨量(mm),A为流域面积(km²)。
2.开沟、明渠流量计算公式:在水利工程中,流量计算是很常见的一个问题。
对于水流在开沟、明渠中的流量,可以使用曼宁公式进行计算:Q=1.49*A*R^(2/3)*S^(1/2)其中,Q为流量(m³/s),A为横截面面积(m²),R为横截面湿周与横截面面积之比,S为水流水面坡度。
3.水轮机功率计算公式:水力发电是水利工程的重要应用领域之一、水轮机是水力发电的核心设备,其功率可以通过下述公式计算:P=η*ρ*g*Q*H其中,P为水轮机出力(kW),η为水轮机效率,ρ为水的密度(kg/m³),g为重力加速度(m/s²),Q为水流流量(m³/s),H为有效水头(m)。
4.摩阻损失计算公式:在水利工程中,液体流体在管道中流动时,会因为管道摩擦而导致能量损失。
摩阻损失可以通过以下公式计算:h_L=λ*(L/D)*(V^2/2g)其中,h_L为单位长度的摩阻损失(m/m),λ为摩阻系数,L为管道长度(m),D为管道直径(m),V为流速(m/s),g为重力加速度(m/s²)。
5.水力坝设计水位计算公式:水力坝是水利工程中的重要建筑物,设计水位是指坝体设计高程。
根据安全性和经济性等要求,可以使用以下公式计算设计水位:H=(P-F)/γ其中,H为设计水位(m),P为压力水沿坝址的水深(m),F为抵抗水压力的力(N/m²),γ为重力加速度(m/s²)。
水利计算
水利工程术语
01 内容
03 发展概况
目录
02 分类 04 发展趋势
水利计算是指研究水资源的合理开发利用、水利工程对河川径流和水力条件的影响以及评价水利工程的经济、 社会和环境效果等所进行的有关分析计算。水利计算成果是选择河流治理和开发方案,确定工程任务、规模、开 发程序、运用方式等的依据。
内容
水利计算的主要内容主要如下
①综合考虑各方面提出的用水、用电、防洪、防凌、排涝、航运、漂木、养殖、卫生和环境保护等要求,结 合工程具体条件,选择可能的方案与相应的洪水调节、径流调节的方式及替代措施,并作为计算的基础。
②进行各方案的径流调节计算、水库调洪计算、水能计算、水库回水计算和洪水演进计算;分析工程建成后 上下游水位、流量情势的变化;阐明工程效益和多年运行特征;分析工程对环境、生态的影响,并对不利影响提 出可能的处理措施。
中国水利建设有悠久的历史,但较系统的水利计算工作是20世纪50年代后,在吸取外来经验的基础上,通过 一系列江河流域规划以及水利水电工程的设计和运用才逐渐开展起来的。自50年代以来,先后出版了一系列有关 水利计算的专著、计算手册及规程规范,均较完整地总结了在此以前的理论与实践经验。中国在防洪规划水利计 算、防洪效益分析计算、防洪与兴利相结合的调节计算、综合利用算方面也有不少发展。80年代以来,随着电子计算机的广泛应用,在应 用随机过程理论描述径流、应用现代数学和系统分析方法进行单库或库群规划及水利计算等方面,也进行了不少 探索。
③进行各方案的技术经济评价,选择工程规模及其主要参数与特征值。当工程上下游或同一供水、供电系统 中有已建和拟建工程时,需同时对有关工程联合运行方式和规模、参数的影响进行研究。
④拟定工程的运行方式,作为工程兴建后制定运行规程及实际运用的依据。
水利工程计算手册
水利工程计算手册第一章:水文计算1. 流量计算水利工程中流量的计算是一个基础性的问题,受到流域特性、降雨情况、地形地貌等多种因素的影响。
根据不同情况,可以采用理论计算和实测方法来确定流量值,以保证设计的准确性和合理性。
2. 水位计算水位计算是水文计算中的一个重要部分,通过对水位的计算可以得出水库、河道等水体的水位变化情况,为工程设计和水资源管理提供依据。
3. 泄洪计算在水利工程中,泄洪是一种常见的处理水体过剩的方式,通过合理的泄洪设计可以有效的控制水体的水位,避免洪水灾害的发生。
4. 洪水频率计算洪水频率计算是水文计算中的一个重要内容,通过对历史洪水资料的分析和统计可以得出不同频率下的洪水量,为工程设计提供依据。
第二章:水力计算1. 水力特性计算在水利工程中,水体的水力特性对工程设计和运行有重要影响,通过水力特性的计算可以得出水体的流速、流态等参数,为设计提供依据。
2. 水轮机参数计算水轮机是水利工程中常见的动力设备,通过对水轮机的参数进行计算可以确定其性能和运行条件,保证工程顺利进行。
3. 水泵参数计算水泵在水利工程中也是一个重要设备,通过水泵的参数计算可以确定其性能和运行条件,为工程设计提供依据。
4. 水力管道计算水力管道是水利工程中重要的输水设施,通过对水力管道的计算可以确定管道的水压、流速等参数,为设计提供依据。
第三章:水文水资源计算1. 水资源评价水资源是水利工程设计和管理的基础,通过对水资源的评价可以确定水资源的利用潜力和限制条件,为水资源管理提供依据。
2. 水资源量计算水资源量计算是水文水资源计算中的重要部分,通过对水资源的量的计算可以确定水资源的供给能力和需求情况,保证水资源的合理利用。
3. 水质监测与评价水质监测是水利工程管理中的重要内容,通过对水质的监测和评价可以保证水体的水质符合国家标准和生态需求,保护水资源的安全和可持续发展。
第四章:防洪计算1. 防洪标准计算防洪标准是水利工程设计的基础,通过对不同区域的防洪标准计算可以确定防洪工程的设计要求和措施,保证防洪工程的安全性和有效性。
水利工程常用计算公式
水利专业常用计算公式、枢纽建筑物计算1、 进水闸进水流量计算: Q=B 0Ss m ( 2gH o 3) 1/2式中:m —堰流流量系数e —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 = C .. Ri 流量公式 Q = Au = AC Ri 流量模数K = A C , 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 = !R 1/6nR —水力半径(m ); i —渠道纵坡;2A —过水断面面积(m );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式中:△ x ---- 流段长度(m );g -------- 重力加速度(m/s2 );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;i △ x=av 22gi-i f2g(222 2、 1 . +.- 17h f 1 n 1 v 1 丄n 八2—|f1 〒 i f 2 或if —=—T -------------- 2 V或iA2 R 4/3 I R1R4/3R 2 丿式中:h f——△ x段的水头损失(m;n 1、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R 1、R a――分别为上、下游断面的水力半径(m);A 1、A分别为上、下游断面的过水断面面积(m2);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n1=n2=n ;i x 'n f v f“PR73n 2V2RT(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:/ 2 2 、V 2V1hs= hc+hf =fc ———+ i f LQ 2g丿5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b o/h o=1.5 — 2.5 ;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r0/h 0=1.5 — 2.5 ;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A/A°=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(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:h B、a -—厂h°•0亠二h w2g式中:/—前池内正常水位与最低水位之间的高差(m;h0 —吼道断面咼度(m);二h w —从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m ;p / —因法向加速度所产生的附加压强水头(m。
水利工程常用计算公式
精心整理水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm (2gH 03)1/2式中:m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数最为常见。
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/s2);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 n 1=n 2 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: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 );∑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 )。
附加压强水头按下式计算:式中:0γ—吼道断面中心半径(m ) 计算结果,须满足下列条件:式中: h a —计算断面处的大气压强水柱高(m ); H v —水的气化压强水柱高(m ) 最小淹没深度S ,可按下式估算:式中:0γF —吼道断面的水流弗劳德数,000gh /V F =γ。
B —坝址处的河谷宽度(相当于坝顶的部仪),m 。
L —蓄水后库区延伸长度(回水长度),km(公里)。
H —最大坝前水深,m 。
K —按库尾蓄水断面与坝址蓄水断面之比采用的系数: l:lO 时,K=32;1:5时,K=27(2)根据淹没面积初估: V=HA/KV—水库总库容,104·m3(万立米)。
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。
水利工程常用计算公式
水利工程常用计算公式
水利工程中常用的计算公式有很多,下面列举了一些常见的计算公式供参考。
1.流量计算公式:
流量=断面面积×流速
流量=断面面积×单位宽度流量
2.流速计算公式:
流速=流量/断面面积
3.断面面积计算公式:
断面面积=宽度×水深
4.均匀流速计算公式:
均匀流速=断面流量/响应区面积
5.响应区面积计算公式:
响应区面积=断面面积/(1+断面坡度×断面平均水深)
6.泵功率计算公式:
功率=流量×提升高度×单位重力
7.溢流流量计算公式:
溢流流量=溢流堰顶宽度×溢流堰顶高度×(2/3)×(2g)^(1/2)
8.水头损失计算公式:
水头损失=摩擦阻力损失+弯头损失+泵站损失+出口损失+其他损失9.水压力计算公式:
水压力=水密度×加速度×水深
10.水力坡度计算公式:
水力坡度=水头差/水平距离
11.闸门流量计算公式:
流量=闸门有效宽度×闸门开度×(2g)^(1/2)×(闸门下游水深+闸门上游水深)
12.波速计算公式:
波速=(重力加速度/重力)^(1/2)×(水深)^(1/2)
13.水力半径计算公式:
水力半径=断面面积/周界
14.重力坝稳定性计算公式:
稳定性系数=抗滑稳定力/旋转力
以上是水利工程中常用的计算公式,根据不同的具体情况,还可以使用其他的计算公式进行相关计算。
在实际工程中,需要根据具体情况选择合适的公式进行计算,并结合实际情况进行调整。
1水文水利计算
1⽔⽂⽔利计算1 ⽔⽂⽔利计算1.1⽤推理公式推求坡⾯最⼤流量1.1.1 推求1#渣场⼭坡来⽔最⼤流量参照《四川省⽔⽂⼿册》推理公式求解2#渣场后坡⾯在暴⾬期的最⼤流量,步骤如下:1.1.1.1 确定设计坡⾯的流域特征值F 、L 、J1、F 为设计坡⾯的积⽔⾯积,由⽐例尺为1:500的地形图上量取得24602m ;2、L 为⾃出⼝断⾯沿主河道⾄分⽔岭的河流长度,包括主河槽及其上游沟形不明显部分和沿流程的坡⾯直⾄分⽔岭的全长从1:500的地形图上量取得77.19m ;3、J 为沿L 的河道平均坡度,即在量出L 的过程中读取河道各转折点的⾼程i h 和间距i l ,如图1.1-1所⽰,落差i h 和间距i l 如表1.1-1所⽰。
图1.1-1 落差i h 和间距i l 逐段关系⽰意图表1.1-1 落差i h 和间距i l 逐段关系表03220H m =()()()()()0111222331022n n n iiH H l H H l H H l H H l H l J l -+++++++++=∑∑……2i i i HH l H L L-+-=∑式中i H 、i h 以⽶计;L 、i l 以公⾥计;J 以千分率(‰)计将已知数据代⼊公式求得J=118‰。
1.1.1.2 计算设计坡⾯的流域特征系数θ,并分析确定汇流参数m 值1、流域特征系数:131413140.077190.12610.118 2.46L J F θ===0.2040.2040.2210.22110.221m θ=?=?=1.1.1.3 计算设计⾬⼒S由暴⾬参数等值线图确定设计坡⾯的暴⾬特征值24H 、v C 、s C 、2n ,由⽪尔逊Ⅲ型频率曲线表查出频率为3.33%的p K 值,计算得设计⾬⼒S 。
1、由四川省年最⼤24⼩时暴⾬均值等值线图查得2444.3H mm =;2、由四川省年最⼤24⼩时暴⾬等差系数v C 等值线图查得0.26v C =,并取3.50.91s v C C ==;3、由四川省短历时暴⾬公式指数222lg p n a b p =+参数2a 、2b 等值线图查得20.692a =、20b =,则暴⾬公式指数20.692n =;4、查《⽔⽂⽔利计算》⽪尔逊Ⅲ型频率曲线的模⽐系数p K 值表得 1.81p K =;5、设计⾬⼒()()210.69212424 1.812444.330.13n p p S K S K H --===??= 1.1.1.4 计算洪峰径流系数ψ为1时的流域汇流时间0τ流域汇流时间: 44 1.2100.250.250.3830.3830.6940.22130.13nm S τθ-?? ?===1.1.1.5 计算产流系数µ和洪峰径流系数ψ1、由四川省⼩流域产流参数µ值综合成果表查得公式如下:产流系数: 0.190.194.8 4.8 2.460.6920 4.0450.6940.1030.13n Sµτ== 查《四川省⽔⽂⼿册》第五章图4,由0nn S µτψ和可查得=0.895,为全⾯汇流。
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水利计算1案例一年调节水库兴利调节计算要求:根据给定数据计算水库容量和正常蓄水位。
信息:(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)水库面积曲线和容量曲线如下表2所示。
(3)v死=300万m3。
表1水库进水量、耗水量和蒸发量数据(P=75%)表2水库特性曲线1.兴利存储容量表3计入损失的年调节计算表w来-w用水库灌溉用来水量蓄水年.水量w余水w来(万缺水量量月3(万用量(万3m)v(万3(万m)3m)m)m3)水库水量损失w来-m渗漏总损考虑损月平弃水失w失后的均蓄水库用水量余水量w弃水量蒸发标w渗损=w蓄水m=w用量(万缺水量(万(万蒸+w3v(万3准(万量v`+w损m3)(万m)m3)3m)渗m)3(%)m3)(万(万m)m3)27483048167475179213322656295629944513378179相381172117287749828514544513451373应4511866133649823362644513451332月45772871874982187-8043709411115库41561041-8604122-10762633317110容32421288-11183004200283327339的2736246164316817130042919111)4025013132998083812340824计34585237504049-1552226030364930792059-163124187891011121234398849949974741811704103811273428124020005432109851246210 210465198054041650-1246101416376516811731-13271091611261840-714300657706761916-790300合14826125797639-5392512361873134527101-57271374计(1)首先不考虑损失,计算各时段的蓄水量如表3第(1)-(7)栏。
(2)考虑水量损失,用列表法进行调节计算如表3第(8)-(16)栏(3)求水库年调节库容。
由上表可知,水库为两次运用的情况,求的:无损失:兴利库容V`Xing=4213(万m3)总库容V`total=4213+300=4513(万m3)在计入损失时:兴利库容v兴=4682(万m3)总库容v总=4682+300=4982(万m3)(4)水库蓄水量V’反映了水库的蓄水和排水过程。
(5)校核。
由水量平衡方程可得:σw来-σw用-σw损-σw弃=0表明计算无误。
2.正常游泳池水位由表2可得z~f曲线和z~v曲线,作图如下表。
在上一个问题中,已获得总存储容量vtotal=49.82(10000米)。
检查Z~F曲线和Z~V曲线,正常蓄水位Z=866.5m3案例二水库洪水演进(4)绘制来水与下泄流量过程线(1)滞洪能力计算;(2)最大流量QM及相应时间;(3)水库最高蓄水位;资料:溢洪道设计洪水过程线见表1,水库特性曲线见表2,堰顶高程140m,相应库容305×104m3,顶宽10m,流量系数M=1.6,电站水轮机汛期流量QT=5M3/s,计算期△ t为1H或0.5h。
表1洪水过程线(p=1%)时间t/h流量/(m3/s)05.0130.3255.5337.5425.2515.066.775.0表2水库特性曲线水库水位h/M库容/(104m3)1已知堰顶高程、相应库容、坝顶宽度和流量系数,那么溢洪道泄流能力Q溢流=m1bh2/3是Q溢流与h的线性关系,相关结果如下图所示:表3水库q-v关系曲线计算表水库水位H/m140140 5141141.5142142.5溢洪道堰顶水头H(m)00.511.522.5溢洪道流量Q(m3/s)05.716.029.445.363.2发电洞流量Q(m3/s)5555555总流量Q(m3/s)510.721.034.450.368.2库容/(104m3)305253507540042514383.1588.14551403140.5325141350141.5375142400142.5425143455从表中可以得到不同的水库水位h、Q和V,并绘制Q-V关系曲线,如下图所示。
2、确定调洪的起始条件。
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与堰顶高程齐平,即140m。
相应库容为305x104m3,初始下泄流量为发电流量5m3/s。
时段内时段入时段下水库存水库存入库洪时段平均下泄流时段平均时间库水量泻水量水量变水量水库水水流量入库流量量下泄流量t(h)q`δt(q`δt(化v(万位z(m)q(m3/s)q`(m3/s)q(m3/s)q`(m3/s)万m3)万m3)δv(万m3)m3)0553********.317.656.352.163.581.295.07310.1140.19250.540.414.549.235.70 2.0512.49322.6140.44337.54415.8415.712.474.4911.35333.9140.67425.231.3511.2918 .5617.136.175.12339.0140.7751520.17.2418.9118.746.740.49339.5140.7866.710.853. 9117.3718.146.53-2.62336.9140.73755.852.1115.2216.305.87-3.76333.1140.653、计算时段平均入库流量和时段入库水量。
将洪水过程划分时段,取δt=1h=3600s,逐栏计算流量和水量。
计算结果如表4第(1)-(4)栏。
4、逐时段试算泄流过程q-t。
计算结果如表4第(5)栏。
5.计算该期间的平均排放流量和排放量。
将排放过程划分为时间段,取δT=1H=3600s,逐列计算流量和水量。
计算结果如表4第(6)列和第(7)列所示6、由表4第(1)、(2)栏可绘制来水流量过程线q~t,第(1)、(5)栏可绘制下泄流量过程线q~t。
如下图所示。
7.从上图可以看出,由于第一次使用的时间较长,最大流量Q不在流量过程线的交点处,因此需要重新计算。
在4H到5H之间进行试算,取4.5H,当t=4.5H时,最大流量Qmax=18.99m3/s8、推求拦洪库容和水库最高水位。
由qmax=18.99m3/s查q-v曲线,得相应库容为四千三百四十三339.9x10m,减去堰顶高程一下的库容305x10m,即为拦洪库容v拦=34.9x104m3,由z-v曲线,可得zmax=141.9m。
案例三小水电站水力能量计算某以发电喂猪的年调节水电站,其设计枯水年各月来水量如表11-10所示,该水库的兴利库容为110(m3/s)月,供水器上有平均水位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)计算水库供水期和蓄水期的调节流量。
(不包括损失)(2)水电站的保证产量是多少?(3)水电站的装机容量是多少(100kw的倍数)?(4)3月份发电量是多少?表11-10设计枯水年河流月平均流入量月份678910111212345流量/(m3/s)7080802010555555101.调节流量的计算。
假定供水器为11月份至来年4月份,供水器6个月的调节流量为:QP是什么?为什么?V型电源?5.5.5.5.5.5.110? 22.5m3/s6此流量与天然流量相比,发现,9、10、和来年5月的天然流量均小于qp供,应重新算供水期为10月份至次年5月份,共8个月,则调节流量为:QP是什么?为什么?V型电源?10? 5.5.5.5.5.5.10? 110? 20m3/s8次流量与9月份的天然来水量相同,所以9月份为不蓄不供期,供水期应为10月份到次年5月份,共8个月,调节流量为20m3/s.蓄水期也设定在6月至8月,根据等流量进行调整,调节流量为:qp蓄?w蓄?v兴t蓄?70?80?80?110?40m3/s32、月平均天然发电水量——月平均来水(m3/s)月平均水库容积月底平均蓄水量下游月平均月平均月水流量月平均月水流量m3/s月水位/M水头/M出力/kW(m3/s)(m3/s)(+)(-)/M6704303040202220560707804040404070504020222056080040404040404040404040404040 404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040 404040404040404040404040405040404040404040404040404040404040404040404040404040 404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404040 40404040404040404040404040404040404040404040404040404,直接逐月进行水量平衡计算,计算月平均蓄水量,检查蓄水能力曲线,得到月平均蓄水量,然后计算月平均水头和平均出力。
供水商的平均产量为水电站的保证产量:2800?2800?2800?2800?2800?2800?2800?2800np?kw?2800kw8也可从NP=aqphp获得。
NP也是2800KW3、装机容量安装单位n=CNP=3.0×2800=8400kw取n装=8400kw,设21台机组,每台400kw。