渠道水文计算
水文断面流量计算方法
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水文断面流量计算方法水文断面流量是水文学中的一个重要参数,用于测算河流、渠道等水体的流量。
准确计算水文断面流量是保障水资源合理利用和灾害防治的关键之一。
本文将介绍一些常用的水文断面流量计算方法。
一、曼宁公式曼宁公式是一种基于经验的计算方法,广泛应用于河流和渠道的流量计算中。
该公式的基本形式为:Q = K × R^(2/3) × S^(1/2) × A其中,Q表示水文断面的流量,K是曼宁系数,取决于断面的形状和光滑程度。
R是河道或渠道的湿周,即水体的边界长度;S是水力坡降,表示单位长度上的水位变化;A是水面面积。
曼宁公式的计算简便,适用于大多数情况下的流量估算。
但由于其基于经验而非精确的物理原理,其结果会存在一定的误差。
二、水面控制波速法水面控制波速法是一种较为精确的计算方法,适用于某些特定的水文断面。
它基于水面控制断面的特征,通过计算来确定流量。
该方法的关键在于波速的确定。
以矩形波速为例,其计算公式如下:V = Cd × W × H^(2/3)其中,V表示波速,Cd是经验系数,W是河宽,H是水深。
确定了波速后,利用下面的公式计算流量:Q = V × A其中,A是水面面积。
三、水位流速积分法水位流速积分法是一种使用流速剖面的方法,根据断面上流速的分布特征,结合水位观测数据,计算流量。
该方法的基本思想是由水位计算流速,然后再将流速和相应的截面面积相乘得到流量。
可以使用多种积分方法,如梯形法、辛普森法等。
值得注意的是,在使用水位流速积分法时,需要充分考虑水流流速的变化以及截面的非均匀性,以提高计算结果的准确性。
综上所述,水文断面流量计算方法多种多样,各方法适用于不同的情况和断面类型。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的方法,并结合实际观测数据进行验证和修正,以得到更为准确的流量计算结果。
同时,不断探索和改进计算方法,提高流量计算的准确性和可靠性,对于水资源管理和水灾防治具有重要意义。
水利工程设计常用计算公式
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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 )。
水利工程设计常用计算公式
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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;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 )。
渠道上下游闸门同时关闭壅水高度计算公式
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渠道上下游闸门同时关闭壅水高度计算公式首先,我们需要了解一些关键的水文学参数:1.渠道横断面积(A):渠道横截面的面积,通常用平方米(m^2)表示。
2.渠道湿周(P):渠道横截面与水面接触的周长,通常用米(m)表示。
3.渠道水深(h):从水面到渠底的距离,通常用米(m)表示。
4.渠底宽度(B):渠底的宽度,通常用米(m)表示。
5.渠道水面宽度(W):从一个渠岸到另一个渠岸的宽度,通常用米(m)表示。
6. 渠道入流量(Q_in):上游水体流入渠道的流量,通常用立方米每秒(m^3/s)表示。
7. 渠道出流量(Q_out):渠道水体流出的流量,通常用立方米每秒(m^3/s)表示。
这些参数将用于计算渠道中的水动力学,其中较为常用的有曼宁方程和白姆公式。
根据曼宁方程,我们可以计算出渠道的流速(v)公式如下:v = (1/n) * (A / P)^(2/3) * sqrt(R * S)其中,n是曼宁粗糙系数,R是湿周和横断面面积的比值,S是水面坡降。
接下来,我们可以根据白姆公式计算出渠道的扬程(H)公式如下:H=(P_1-P_2)/γ其中,P_1和P_2分别是上游和下游闸门的压力。
最后,我们可以通过水力学方程来计算出壅水高度(H_s)公式如下:H_s=H-(P_1/γ)其中,γ是水的单位重力,通常为9810N/m^3需要注意的是,这些公式是根据一些假设和适用范围得出的,因此在具体实际应用中还需要结合具体场景和实测数据进行合理调整和修正。
综上所述,渠道上下游闸门同时关闭壅水高度的计算公式包括曼宁方程、白姆公式以及水力学方程,通过这些公式可以计算出渠道中的水动力学参数并进一步得出壅水高度。
某渠道水面线计算
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某渠道水面线计算水面线是指在水体或船舶上方的水面上形成的线条,通常表示河流、湖泊或海洋中的水位。
水面线是地理学和海洋学中常用的一个概念,它对于研究水体的演化、水资源管理和水文气象预测等都具有重要意义。
水面线的计算方法有很多种,下面将介绍其中一种较为常用的计算方法。
首先,需要明确计算水面线的目的和依据。
水面线的计算通常是为了确定水体的边界,并且要根据具体情况选择不同的计算方法。
例如,计算河流的水面线可以根据河道的地形和历史水位数据来确定,而计算湖泊的水面线则需要考虑湖泊的地势和水域容积等因素。
其次,根据所选的计算方法,需要收集相关的数据。
例如,对于河流的水面线计算,需要测量河道的地形和记录历史水位数据;对于海洋的水面线计算,需要收集海洋气象和海洋观测数据等。
这些数据将成为计算水面线的基础。
接下来,根据收集到的数据,可以进行水面线的计算。
常用的计算方法包括水文学方法、地形测量方法、水文学模型方法等。
水文学方法主要是根据测量的水位数据,结合河道断面的地形数据进行计算;地形测量方法是通过测量地形,然后根据地势来推算水面线的位置;水文学模型方法是利用数学模型来模拟水体的运动和变化,从而得出水面线的位置。
最后,根据计算结果,可以画出水面线的轮廓图或进行数据分析。
根据需要,可以将水面线与其他地理数据进行对比,以便更好地了解水体的演变和特征。
总之,水面线的计算是一项复杂的工作,需要综合考虑多种因素。
不同的计算方法适用于不同的水体,而且计算过程中需要准确、全面地收集和处理相关的数据。
通过水面线的计算,可以帮助我们更好地理解水体的形态和动态,为水资源的管理和环境保护提供参考依据。
水面线的计算是地理学和海洋学研究中的重要内容,随着科学技术的不断发展,相信水面线的计算方法也会越来越完善和准确。
水利常用计算公式
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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。
灌溉渠道流量计算概述及分类
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灌溉渠道的流量计算是确定灌溉水流通过渠道的速度和量的过程。
这对于有效管理水资源、确保农田灌溉水平和提高农作物产量非常重要。
以下是灌溉渠道流量计算的概述及分类:
流量计算概述:
1. 基本公式:流量计算通常依据流量公式进行,其中最基本的流量公式为Q = A * V,其中Q 代表流量(单位为立方米/秒),A 代表横截面积(单位为平方米),V 代表流速(单位为米/秒)。
2. 测量方法:流量计算可以通过不同的方法进行,包括流速仪、流量计、小堰等设备来测量水流速度和流量。
3. 因素考虑:在进行流量计算时,需要考虑渠道的横截面形状、坡度、摩擦阻力等因素,以确保计算结果的准确性。
流量计算分类:
1. 理论计算法:根据渠道的横截面形状、水流速度等参数,通过理论公式计算得出水流的流量。
常用的理论计算方法包括曼宁公式、切比雪夫公式等。
2. 实测法:利用流速仪、流量计等设备对实际渠道中的水流进行直接测量,从而得出准确的流量数据。
3. 水头法:利用水头差、水流速度等参数,通过水头法计算得出水流的流量,适用于有一定坡度的渠道。
4. 模型模拟法:基于流体力学原理,通过建立渠道水流模型进行数值模拟,计算出水流的流量情况。
5. 经验公式法:根据实际经验总结出的计算公式,快速估算水流量,适用于一些简单的情况。
在实际应用中,根据不同的情况和要求,可以选择合适的流量计算方法来确保水资源的有效利用和渠道灌溉的顺利进行。
水文水利计算范文
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水文水利计算范文水文水利计算是指利用数学和工程原理进行水文水利问题的计算与分析。
这些计算涉及到水文过程的量化和分析,以及水利工程的设计和评估。
水文水利计算广泛应用于水资源管理、洪水预报、灌溉设计等领域。
本文将详细介绍水文水利计算的一些常见方法和应用。
一、雨量计算雨量计算是水文水利计算的基础,它用来估算区域内降水的量和分布。
常见的雨量计算方法有频率分析法、等高线法和间接法等。
频率分析法基于历史观测数据,通过建立概率模型来估算不同频率下的降水量。
等高线法利用地形图和等高线线性插值法,根据地形的变化来估算降水量。
间接法则是通过测量径流量和流域特征参数来估算降水量。
二、径流计算径流计算是指根据降水和流域特征参数来估算产生的径流量。
一般情况下,可以使用单位线法、定权线法和水库法等方法进行径流计算。
单位线法是一种简化的计算方法,它将降水均匀分布在整个流域,并假设其产生的径流量与时间成正比。
定权线法则根据降水的时空分布,计算出不同地点的汇流时间和过程线,通过线性插值和定权法来计算出流域的总径流量。
水库法是将流域划分为水库集中控制区和非控制区,根据水库的调蓄特性来计算径流量。
三、水力计算水力计算是指根据水力原理和工程参数,计算水流的流速、水位等水力特性。
水力计算常用的方法有水力坡降计算、开渠流计算和水力模型试验等。
水力坡降计算是根据流体在管道或河道中的流动性质和能量守恒原理,计算流体在单位长度内的压力降低。
开渠流计算则是根据河道的几何形态、水流特性和流量对河道中的水位进行计算。
水力模型试验则是通过建立物理模型,模拟实际流动情况,来研究和验证水流的水力特性。
四、水库泄洪计算水库泄洪计算是根据水库设计和运行要求,计算水库泄洪过程中的水位、流量和时间。
水库泄洪计算常常用到流量过程线法、洪峰控制线法和激升线法等。
流量过程线法是根据水库水位-流量关系曲线,根据实测或理论插值法,计算出水库泄洪过程中的流量。
洪峰控制线法则是根据洪水过程线和不同的水位控制线,计算出泄洪过程中的流量。
水利工程常用计算公式
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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)。
水文分析计算
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⽔⽂分析计算1⽔⽂分析计算⽔⽂分析计算是规划的重要环节,是确定临⽔控制线、外缘控制线、划定河道管理范围的主要技术依据。
⽔⽂分析计算,包括准备⼯作、设计洪⽔计算、⽔⾯线计算等步骤。
应逐条河流、分段计算。
1.1准备⼯作准备⼯作包括选择控制断⾯,计算流域⾯积和控制集⽔⾯积,收集暴⾬洪⽔资料等。
1.选择控制断⾯。
控制断⾯应选择⼲流河⼝、拦河建筑物坝轴线、主要⽀流汇合⼝下游的顺直河段。
控制断⾯具体位置,根据规划河段的具体情况确定。
2.计算流域⾯积和控制集⽔⾯积。
流域⾯积为河⼝断⾯或控制断⾯以上,沿着分⽔岭勾绘的流域总⾯积;控制集⽔⾯积为规划河段典型控制断⾯以上,按照城市(城镇)规划,实际汇⼊规划河段的集⽔⾯积。
流域⾯积100km2及以上河流的流域⾯积,可直接采⽤《重庆市主要河流和城镇河道岸线保护与利⽤管理规划汇编》(2013年版)和区县政府已批准的集⽔⾯积1000-100km2以上河流的《河道岸线利⽤管理规划》(2008-2020)中的数据。
流域⾯积100km2以下河流的流域⾯积和控制集⽔⾯积,可在1:10000地形图上⽤求积仪计算。
流域地形图,以能画出分⽔岭和便于⾯积计算为准,要求图纸清晰。
3.收集暴⾬洪⽔资料。
通过实测、调查、分析等⽅式收集暴⾬洪⽔资料。
暴⾬洪⽔资料最好是本流域的实测洪⽔资料,或历史洪⽔调查资料。
1.2设计洪⽔计算设计洪⽔计算主要包括以下⼯作:⼀是选择暴⾬洪⽔计算依据或参证站,再根据代表站的数据资料情况;⼆是根据河道流域情况和设计洪⽔计算⽅法的适⽤条件选择与之符合的计算或推算⽅法;三是对设计洪⽔计算成果进⾏合理性分析,对设计洪⽔计算成果进⾏修订。
1.2.1依据站和参证站的选择依据站,应该为本河道的暴⾬洪⽔实测站点。
参证站,为与⽔⽂计算流域相关的站点。
应是邻近河流或邻近区域的站点,或与⽔⽂计算流域同属⼀个⾬区或产汇流关系相近的站点。
1.2.2计算⽅法1.2.2.1⽅法选择根据河段的具体情况,按《⽔利⽔电⼯程设计洪⽔计算规范》(SL44-2006)要求选⽤洪⽔计算⽅法。
水利工程设计常用计算公式
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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
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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)
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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
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式中: B — 稳定河宽( m ) A — 河宽系数取 1.5( m2)
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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
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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
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Q
水利工程常用计算公式

hc— 水跃跃后水深 (m) hs— 出池河床水深 (m) △ Z—出池落差 (m) 2、、护坦式海漫长度计算: L p=Ks ( q(△ H) 1/2) 1/2 式中: L p — 海漫长度 (m)
Ks — 海漫长度计算系数
3
q — 消力池末端单宽流量( m /s) △ 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 式中: B — 稳定河宽( m ) A — 河宽系数取 1.5( m2) Q — 造床流量( m3/s)
V 1、V 2—— 时段初、末水库库容
7、枢纽建筑物计算 1、进水闸进水流量计算: Q=B 0δε(m2gH 03) 1/2
式中: m —堰流流量系数
ε—堰流侧收缩系数 依据 Q=0.97m 3/s,在正常引水时进水闸净宽为
1.4m。
8、岩基上的当水墙、堰、闸等重力式建筑物,岩基底面的抗滑稳定安全系数,应按下列抗剪断强度 公式计算
S / h0 (1 ~ 1.75) F 0
式中: F 0 —吼道断面的水流弗劳德数, F 0 V0 / gh 0 。
虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现: ( 1)用真空泵抽气发动,可根据设计条件和工况做设备选型; ( 2)自发动; ( 3)水力真空装置; ( 4)水箱抽气装置。 断流装置常采用真空破坏阀。在已知 hB、a 值时,真空破坏时的瞬间最大进气量可按下式估算:
3
/s;
Q 参—— 参证站多年平均流量, m3/s;
F 设—— 设计站流域面积, km2;
F 参—— 参证站流域面积, km2。
2、水文等值线图法: Q=1000F·R/( 3600 ×365 ×24) 式中 R—— 多年平均径流深。
水利工程常用计算公式

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;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 )。
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=B0δεm2gH31/2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;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/s2;h 1、h 2——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;f i——流段的平均水里坡降,一般可采用⎪⎭⎫⎝⎛+=-2f1f-f ii21i或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121ffvnRvn21xhiR式中:hf——△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n 1=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/h=—;2吼道中心半径与吼道高之比:r0/h=—;3进口断面面积与吼道断面面积之比:A1/A=2—;4吼道断面面积与压力管道面积之比:A0/AM=1—;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=—;6进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=—;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;—吼道断面高度m;h∑w h—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;γ/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; 虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现:1用真空泵抽气发动,可根据设计条件和工况做设备选型;2自发动;3水力真空装置;4水箱抽气装置;值时,真空破坏时的瞬间最大进气量断流装置常采用真空破坏阀;在已知hB、a可按下式估算:式中: —真空破坏阀系统的流量系数;a ω—真空破坏阀的断面面积㎡;a ρρ、—分别为水河空气的密度;7、水库蓄水容积1、总库容估算公式1根据库区尺寸初佑: V=BLH/KV —水库总库容,104·m 3万立米;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;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=30~382、有效库容估算公式: V=ChoFV—水库有效库容,104·m3万立米;ho—多年平均径流深查水文手册,mm毫米; F—水库集雨面积流域面积,km2平方公里; C—按以下原则采用的系数:水库为不完全年调节 C=~水库为完全年调节 C=~1水库为不完全多年调节 C=l~水库为完全多年调节 C=~3、水库灌溉放水流量估算公式: Q=CAQ—最大灌溉放水流量,m3/s;A—水库负担的灌溉面积,104·m3万立米;C—按以下原则采用的系数:灌区内小型水利设施很少 C=~灌区内有一些孤立的小型水利设施 C=~灌区小型水利设施互相串连 C=~4、均质土坝坝坡初估公式m上=H/20+2,m下=H/20+m上、m下—均质土坝上、下游坝坡的边坡系数; H—设计坝高,m;5、堆石坝坝坡初估公式m上=H/30+,m下=~m上、m下—堆石坝上、下游坝坡的边坡系数; H—设计坝高,m;6、水库调洪演算水量平衡方程式:式中:△t——调洪时段,sQ 1、Q2——时段初、末进库流量m3/sQ 1′、Q2′——时段初、末出库流量m3/sV 1、V2——时段初、末水库库容7、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B0δεm2gH31/2式中:m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数依据Q=s,在正常引水时进水闸净宽为;8、岩基上的当水墙、堰、闸等重力式建筑物,岩基底面的抗滑稳定安全系数,应按下列抗剪断强度公式计算K1=PAWf∑+∑c1式中:K1—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;f—混凝土与岩基接触面的抗剪断摩擦系数;1c—混凝土与岩基接触面的抗剪断粘聚力MPa;A—建筑物与岩基接触面的面积m2;∑—作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的法向分量包括扬压力kN;W∑P —作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的切向分量包括扬压力kN;对中、小型工程,若无条件进行抗剪试验取得c值时,也可按下列抗剪强度公式计算岩基底面的抗滑稳定安全系数K2=PWf∑∑2式中:k2—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;f2—混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数;9、堰流过水流量计算:Q=B0δεm2gH31/2式中:m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数δ—堰流淹没系数10、挖深式消力池校核长度计算:Lsj=Ls+βLj 式中:Lsj —消力池长度mLs —消力池斜坡段投影长度mβ —水跃长度校正系数Lj —水跃长度m1、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 mhc—水跃跃后水深 mh—出池河床水深 ms△Z—出池落差 m=Ksq△H1/21/2 2、、护坦式海漫长度计算:Lp—海漫长度 m式中:LpKs —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m3、稳定河宽阿尔图宁公式:B=式中:B —稳定河宽mA —河宽系数取m2Q —造床流量m3/sJ —河床比降=f ΣG/ΣH 11、建筑物基底抗滑稳定校核:Kc式中:K—抗滑稳定安全系数cf —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2、建筑物基底应力计算:Pmin max=ΣG/Am+ΣM/W式中:Pminmax—闸室基底压力的最大值和最小值KN/m2Am—闸室基础底面面积ΣM—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·mW —闸室基础底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩m312、水文计算公式1、水文比拟法:Q设= F设/ F参·Q参式中Q设——设计站多年平均流量,m3/s;Q参——参证站多年平均流量, m3/s;F设——设计站流域面积,km2;F参——参证站流域面积,km2;2、水文等值线图法:Q=1000F·R/3600×365×24式中R——多年平均径流深;F——设计站流域面积,km2;3、水文洪水水科院推理公式:Q=⎪⎭⎫ ⎝⎛-μτn S ·F 式中:Q ——洪峰流量,m 3/s ;S ——雨力,mm/h ;μ——损失参数,mm/h ;n ——暴雨递减指数;F ——汇流面积, km 2;τ——汇流时间,h,τ=4131Q mJ L ;其中:m ——汇流参数;J——主河槽比降;L——主河道长度,km;13、河道稳定性计算1、纵向稳定系数=d/hJ按下式计算:Φh式中:d—床砂平均粒径m;h—平滩水深m;J—纵坡,为‰;研究表明,Φh 值越大,水流作用越弱,底沙不易运动,河床越稳定;反之,则Φh值越小,水流作用越强,底沙容易运动,河床越不稳定;2、横向稳定系数计算公式按下式计算:Φb =2.05.0J BQ•式中:Q—造床流量,采用相当于频率为50%的平滩流量作为造床流量;B—相当于造床流量下平滩河宽m,为52m;J—纵坡;研究表明,Φb 值越大,河身相对较窄,比降较少,水流平缓归顺,河岸越稳定;Φb值越小,河身相对较宽,河岸越不稳定;3、河道相关系计算公式用宽深比公式计算,即:ξ=h式中:ξ—断面河相系数,可根据同一河流上的模范河段的实际资料确定;B—相当于造床流量下平滩河宽m;h—平滩水深m;稳定河宽采用阿尔图宁经验公式和河道水流阻力连续方程式两种办法计算;①阿尔图宁经验公式:B=A·计算:式中:B──稳定河段的水面宽度;A──稳定河道系数,由于工程区河床横向较不稳定;Q──采用相当于频率为50%的平滩流量作为造床流量m3/s;②河道水流阻力连续方程式:B=1162135Jζ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡••nQ其中:ζ——断面河相系数;n——根据河道特征,选取河床综合糙率;B──稳定河段的水面宽度;4、洪水水面线计算公式水面线按下列公式计算:Z 1+g221Vα=Z2+g222Vα+ hf+hj式中:Z1、Z2──上、下游断面水位高程m;X∆──两断面水平距离m;Q──设计洪峰流量;α1、α2──上、下断面的动量修正系数;V1、V2──上、下断面的平均水流流速,m/s;h f ──上、下断面间的沿程水头损失,用公式Q2×2XK∆计算,2K=22221KK+,即将流量模数的平方取算术平均值,K =n 3 2RA•;hj──上、下断面间的局部水头损失,按下列情况计算:1河槽断面收缩 hj =×gVgV222122-2河槽断面扩大 hj =×gVgV222221-5、 弯道段计算公式h j =ξgV g V 222122- 式中:ξ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+r b R C L 43162.192 R ──为水力半径m ;b ──为河宽,对梯形断面应为水面宽m ;r ──为河弯轴线的弯曲半径m ;L──为河弯轴线的长度m;C──为谢才系数;ξ──断面河相系数;6、堤顶高程计算公式堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定,堤顶超高采用下式计算:Y=R+e+A式中:Y——堤顶超高m;R——设计波浪爬高m;e——设计风壅水面高度m; A——安全加高m;7、设计波浪爬高计算公式设计波浪爬高采用公式Rp = Kβ·K△·Kv·Kp·R·H计算;K△——斜坡糙率渗透性系数,混凝土护面取;K——斜向波折减系数,;β——经验系数;Kv——P=2%爬高累计频率换算系数;KPR——无风情况下的爬高值;8、风浪要素选用莆田试验站公式计算:其中:T——平均波周期,s;L ——堤前波浪的波长,m ; H ——堤前波浪的平均波高,m ;V ——计算风速,采用历年汛期最大风速平均值的倍;14、设计风壅水面计算公式设计风壅水面高度采用公式e= cos 22gdF KV 计算: K ——综合摩阻系数;d——水域的平均水深, m;F——由计算点逆风向量到对岸的距离,m;β——风向与垂直于堤轴线的法线的夹角;15、冲刷深度公式计算①水流平行于岸坡产生的冲刷深度可按下式计算:h B =hp·vcp/V充n-1+hp式中:hB——局部冲刷深度m,从水面算起;hp——冲刷处的水深m,以近似设计水位最大深度代替;vcp——平均流速m/s;v充——砂砾石段河床面上允许不冲流速m/s;n——与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取1/4;②水流斜冲防护岸坡产生的冲刷深度可按下式计算:△hp =23tga/2·Vj2/1+m2·g-30d式中:△hp——从河底算起的局部冲刷深度m;a——水流与岸坡交角度;m——护坡迎水面边坡系数;d——坡脚处土壤计算粒径,取大于15%按重量计的筛孔直径m;Vj——水流局部冲刷流速m3/s,按滩地河床段计算:g——重力加速度,取;V j =Q/B1H1·2η/1+η式中:B——河滩宽度,从河槽边缘至坡脚距离,m;1Q——通过河滩部分的设计流量m3/s;——河滩水深m;H1η——水流流速不均匀系数,查表得;16、混凝土护坡斜坡计算公式①混凝土护坡斜坡式土堤满足混凝土板整体稳定所需的最小厚度由下式确定:当砼板作为堤防护面时,满足砼板整体稳定所需的护面板厚度度t 按下式确定: t =η·H BmL r r r b •- 式中:t ——混凝土面板厚度m ;η——系数,对开缝板可取0. 075;对上部为开缝板,下部为闭缝板可取;H——计算波高,取H;1%——混凝土的重度25kN/m3;rbr——水的重度10kN/m3;L——波长m;B——沿斜坡方向的护面板长度,m;m——斜坡坡率;②浆砌石护坡斜坡式土堤该公式适用于m=的条件,在此仅作为参考数值;式中:t ——浆砌石厚度mQ ——主要护面层的护面块石个体质量t ;其中: Q=m r r K H r b D b 331⎪⎭⎫ ⎝⎛-;K——稳定系数;D——浆砌石重度,26kN/m3;rbr——水重度,10kN/m3;n——护面块石的层数;c——系数;,;H──设计波高,取H5%17、堤防稳定计算公式①施工期抗滑稳定安全系数可按下式计算:②水位降落期抗滑稳定安全系数可按下式计算:式中:b——条块宽度m;W——条块重力kN,W=Wl +W2+ρwZb;Wl——在堤坡外水位以上的条块重力kN;W2——在堤坡外水位以下的条块重力kN;Z——在堤坡外水位高出条块底面中点的距离m;ui——水位降落前堤身的孔隙压力kPa;B——条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角°;γw——水的重度kN/m3;C u ,φu,Ccu,φcu,土的抗剪强度指标kN/m3;③桥梁过流能力计算现状桥梁的过流量按无坎宽顶堰计算:Q =σsm′b′2g式中:Q——桥过流量m3/s;m′——包括侧收缩影响的流量系数;H——桥前水深,根据公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004、公路水文勘测设计规o范JTG C30-2002,要求拱平顶至最高水位预留净空m;b′——桥宽m;σ——淹没系数;s18、泵站扬程计算公式①管径确定按公式:D=计算管径由于管道内流速的大小直接影响工程造价和日常运转费用,按经验管内流速范围一般在—之间,取V=s的经济流速作为设计流速;②扬程确定扬程由净扬程和损失扬程两部分组成,损失扬程由沿程损失和局部损失两部分组成;沿程损失按下式计算: v=C式中:C——谢才系数。
工程水文及水利计算
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工程水文及水利计算一、水文过程分析水文过程分析是进行工程水文计算的前提,它是通过对降雨和径流等水文数据进行分析,确定水文过程的特征和规律。
水文过程分析的主要内容有降雨过程分析、径流过程分析和流域特征分析。
在降雨过程分析中,通过对降雨事件进行统计和分析,得到降雨过程的特征参数,如最大降雨量、降雨强度、降雨时段等。
通过降雨过程分析,可以对设计洪水进行合理估算。
径流过程分析主要是对流域内径流的起伏规律进行研究,包括间歇型径流和洪峰流量。
通过对径流过程进行分析,可以揭示流域的径流特征,为水利工程设计提供依据。
流域特征分析是对流域面积、地形、土地利用等方面的信息进行统计和分析,了解流域的自然特征。
通过流域特征分析,可以为水利规划和工程设计提供流域背景资料。
二、水资源合理利用水资源是社会经济发展和生态环境保护的基础,合理利用水资源对于实现可持续发展至关重要。
水资源合理利用包括水量分配、水质保护和水资源调度等方面。
水量分配是指在流域内合理安排水资源的利用,确保社会经济和生态环境的需水优先满足。
根据不同需求,可以对水量进行优先级分配,确保水资源的有效利用。
水质保护是指在水资源利用过程中,采取措施保护水体的水质。
通过监测水质指标,建立水质保护标准,制定相应的治理和保护措施,确保水质达标。
水资源调度是指在干旱季节或水资源短缺情况下,通过合理调度水资源的利用,以满足社会经济和生态环境的需求。
根据供求关系,合理调度水资源的利用,不仅可以保障社会经济的正常运行,还可以保护生态环境的可持续发展。
三、水利工程设计计算水利工程设计计算是应用水文、水力学和结构力学等理论,根据工程要求和规范要求,进行水利工程的设计和计算。
主要包括水工结构计算、水力计算和水能利用计算等方面。
水工结构计算是对堤坝、闸门、泵站、水电站等水工结构进行设计和计算,确保其在各种水文条件下的安全性和稳定性。
水力计算是对渠道、管道、河道等水力要素进行计算,确定其水力特性,为工程设计提供基础数据。
水文分析计算
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1水文分析计算水文分析计算是规划的重要环节,是确定临水控制线、外缘控制线、划定河道管理范围的主要技术依据。
水文分析计算,包括准备工作、设计洪水计算、水面线计算等步骤。
应逐条河流、分段计算。
1.1准备工作准备工作包括选择控制断面,计算流域面积和控制集水面积,收集暴雨洪水资料等。
1.选择控制断面。
控制断面应选择干流河口、拦河建筑物坝轴线、主要支流汇合口下游的顺直河段。
控制断面具体位置,根据规划河段的具体情况确定。
2.计算流域面积和控制集水面积。
流域面积为河口断面或控制断面以上,沿着分水岭勾绘的流域总面积;控制集水面积为规划河段典型控制断面以上,按照城市(城镇)规划,实际汇入规划河段的集水面积。
流域面积100km2及以上河流的流域面积,可直接采用《重庆市主要河流和城镇河道岸线保护与利用管理规划汇编》(2013年版)和区县政府已批准的集水面积1000-100km2以上河流的《河道岸线利用管理规划》(2008-2020)中的数据。
流域面积100km2以下河流的流域面积和控制集水面积,可在1:10000地形图上用求积仪计算。
流域地形图,以能画出分水岭和便于面积计算为准,要求图纸清晰。
3.收集暴雨洪水资料。
通过实测、调查、分析等方式收集暴雨洪水资料。
暴雨洪水资料最好是本流域的实测洪水资料,或历史洪水调查资料。
1.2设计洪水计算设计洪水计算主要包括以下工作:一是选择暴雨洪水计算依据或参证站,再根据代表站的数据资料情况;二是根据河道流域情况和设计洪水计算方法的适用条件选择与之符合的计算或推算方法;三是对设计洪水计算成果进行合理性分析,对设计洪水计算成果进行修订。
1.2.1依据站和参证站的选择依据站,应该为本河道的暴雨洪水实测站点。
参证站,为与水文计算流域相关的站点。
应是邻近河流或邻近区域的站点,或与水文计算流域同属一个雨区或产汇流关系相近的站点。
1.2.2计算方法1.2.2.1方法选择根据河段的具体情况,按《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-2006)要求选用洪水计算方法。
水利工程常用计算公式
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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K =A R C式中:C —谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C =6/1n1RR —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/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 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 );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/h=—;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r0/h=—;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A1/A=2—;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A0/AM=1—;(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=—;(6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=—;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—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)。
湿周计算公式
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湿周计算公式
湿周计算公式是应用于水文测量中的一种计算公式,用来测量湖泊、水库、河流、渠道等水体的周长。
湿周计算公式一般是根据椭圆或抛物线形状的河流或湖泊,应用特定公式进行计算。
在实际的水文测量中,常见使用的湿周计算公式有以下几种:
1. 帕森斯公式
帕森斯公式是针对椭圆形水体的湿周计算公式,其计算公式为:
L = π(a+b) [1+(3h/(a+b+√((a-b)^2+4h^2)))]
其中,L为湿周长度,a、b分别为椭圆短半轴和长半轴的长度,h为水体面积与椭圆面积之比。
2. 王志明公式
王志明公式是一种更为简单的抛物线公式,其计算公式为:
L = 2a[1+(2h/b)^2]/3
其中,L为湿周长度,a为抛物线顶点到对称轴的距离,b为
抛物线的宽度,h是水面与抛物线顶部的高度差。
3. 齐伯尔公式
齐伯尔公式适用于近似于抛物线的河流,其计算公式为:
L = (6 / 5) × [(a+b) / 2 + (a-b)^2 / (4(a+b)) + (h/3)]
其中,L为湿周长度,a、b分别为两端的宽度,h为河床高度。
以上三种公式的计算精度都比较高,但无论使用哪一种公式,在进行湿周计算时,都需要了解相应的测点和参考值。
另外,在现实应用中,还需要考虑计算误差和其他不确定因素的影响。
为了准确计算湿周,通常需要采用优化的测量方法,如高精度全站仪、GPS观测和激光扫描。
这些方法能够消除一些非测
量因素的干扰,提高湿周计算的精度和可靠性。
最后,需要注意的是,湿周计算只是水文测量的一项工作,还需要结合其他因素,如潮汐、流量和水位等因素进行综合分析,才能得到更准确的水文数据。