Excel水力计算展示——棱柱体渠道水面线计算演示(精)
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Es h
2
1 J ( J1 J 2 ) 2
l
Es 2 Es1 iJ
水力分析与计算
棱柱体明渠非均匀流渐变流水面曲线EXCEL计算
水力分析与计算
水力分析与计算
需要注意的问题：
1.“已知条件”变量，应当用固定符号“$”固定，避免在“计算
过程”的下拉计算时导致这些变量发生变化。 2.鉴于Excel表格的特点，在进行每个流段长度计算时，流段间的 参数平均值都放在第二个断面所对应的行。如第一个流段长度计算需用 断面1-1和断面2-2，其计算结果放在断面2-2所在的行；第二个流段长 度计算需用断面2-2和断面3-3，其计算结果放在断面3-3所在的行；依
此类推……。
水力分析与计算
水力分析与计算
三 课下练习
如图所示为一矩形断面的明渠，长度S=500m，底宽b=6m，边 坡系数m=2，底坡i=0.0016，粗糙系数n=0.025，当通过流量 Q=10m3/s时，闸前水深hs=1.5m，按分段求和法计算并绘制水面曲线。
本题目参考文献：刘亚坤.水力学[M].北京：中国水利水电出版社，2008.
控制 断面
5.8m
6m
控制断面在下游，控制水深为6m。
水面线全长的起始水深
h 1.01h0 1.01 4.92 4.97(m)
按水深分段，分段后各流段的上游断面水深为5.8、5.6、5.4、5.2、5.1、
5.03、4.97m，共七段。
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
二 棱柱体渠道水面线计算的excel方法
水利水电建筑工程
水力分析与计算
A
R
v
C
J
v2 / 2g
…… wenku.baidu.com… =E6^2/(2 *9.8)
=($D$3+$E$3*A 6)*A6 =$D$3+2*A6*SQRT(1+ $E$3^2) =B6/C6 =$A$3/B6
=E6^2/(F6^ 2*D6) =1/$G$3*D 6^(1/6)
1 1/6 R n
水力分析与计算
水利水电建筑工程
本次课程到此结束，谢谢！
水力分析与计算
主持单位: 广东水利电力职业技术学院
黄河水利职业技术学院 参建单位: 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学院
水力分析与计算
水力分析与计算
Excel水力计算展示厅 棱柱体渠道水面线计算
主讲人：韩红亮 杨凌职业技术学院
2014.11
水力计算Excel展示厅
棱柱体渠道水面线计算
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
一 棱柱体渠道水面线计算的方法
在工程中，最常用的方法是分段求和法。
4 3
2
1
h4 v4 4
h3 v3 3 1
（1）列清已知条件
新建 Excel 工作薄，在 A2 ～ G2 的单元格中写清已知条件的名称， 即过水流量Q、正常水深h0（此结果为明渠均匀流正常水深的计算结
果）、闸前水深h、渠道底宽b、边坡系数m、渠道底坡i、糙率n等。
（2）编制计算程序 按照“分段求和法”的计算思路，编写流段长度的计算过程。
水力分析与计算
6m
水流分析：
经水力分析计算，该渠道正常水深h0=4.92m，临界水深 hk =1.72m。因为h0> hk，故该渠道为缓坡。渠道末端的水深为6m， 水力分析与计算 即 h>h0> hk，故水面曲线的类型为a1型壅水曲线。
水利水电建筑工程
水力分析与计算
二 棱柱体渠道水面线计算的excel方法
4.97m 5.4m 5.6m
h2 v2 2
h1 v1
水力分析与计算
“分段求和法”公式 “分段求和法”公式应用思路： Es Es 2 Es1 h1 A1 , 1 , R1 , v1 Es1 , J1 l iJ iJ h2 Es 2 , J 2 A2 , 2 ,R2 , v2 1 h3 Es3 , J3 A3 , 3 , R3 , v3 J ( J1 J 2 )
A (b mh)h
b 2h 1 m
2
C
Q v A
v2 J 2 C R
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
…… ……
Es
l
l
i
=A6+H6
=I6-I7
=(G6+G7)/2 =$F$3-K7
=SUM($M $6:M7) =J7/L7
水利水电建筑工程
v 水力分析与计算 2g
2
……
l12 l23
水力分析与计算
二 棱柱体渠道水面线计算的excel方法
有一长直的梯形断面棱柱体渠道，底宽b=20m，边坡系数
m=2.5，糙率n=0.0225，底坡i=0.0001。当通过流量Q=160m3/s
时，闸前水深h=6.0m。求闸前水面曲线的全长，并绘制水面曲线。
4.92m 1.72m
2
1 J ( J1 J 2 ) 2
l
Es 2 Es1 iJ
水力分析与计算
棱柱体明渠非均匀流渐变流水面曲线EXCEL计算
水力分析与计算
水力分析与计算
需要注意的问题：
1.“已知条件”变量，应当用固定符号“$”固定，避免在“计算
过程”的下拉计算时导致这些变量发生变化。 2.鉴于Excel表格的特点，在进行每个流段长度计算时，流段间的 参数平均值都放在第二个断面所对应的行。如第一个流段长度计算需用 断面1-1和断面2-2，其计算结果放在断面2-2所在的行；第二个流段长 度计算需用断面2-2和断面3-3，其计算结果放在断面3-3所在的行；依
此类推……。
水力分析与计算
水力分析与计算
三 课下练习
如图所示为一矩形断面的明渠，长度S=500m，底宽b=6m，边 坡系数m=2，底坡i=0.0016，粗糙系数n=0.025，当通过流量 Q=10m3/s时，闸前水深hs=1.5m，按分段求和法计算并绘制水面曲线。
本题目参考文献：刘亚坤.水力学[M].北京：中国水利水电出版社，2008.
控制 断面
5.8m
6m
控制断面在下游，控制水深为6m。
水面线全长的起始水深
h 1.01h0 1.01 4.92 4.97(m)
按水深分段，分段后各流段的上游断面水深为5.8、5.6、5.4、5.2、5.1、
5.03、4.97m，共七段。
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
二 棱柱体渠道水面线计算的excel方法
水利水电建筑工程
水力分析与计算
A
R
v
C
J
v2 / 2g
…… wenku.baidu.com… =E6^2/(2 *9.8)
=($D$3+$E$3*A 6)*A6 =$D$3+2*A6*SQRT(1+ $E$3^2) =B6/C6 =$A$3/B6
=E6^2/(F6^ 2*D6) =1/$G$3*D 6^(1/6)
1 1/6 R n
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本次课程到此结束，谢谢！
水力分析与计算
主持单位: 广东水利电力职业技术学院
黄河水利职业技术学院 参建单位: 杨凌职业技术学院 安徽水利水电职业技术学院 山西水利职业技术学院 四川水利职业技术学院 长江工程职业技术学院
水力分析与计算
水力分析与计算
Excel水力计算展示厅 棱柱体渠道水面线计算
主讲人：韩红亮 杨凌职业技术学院
2014.11
水力计算Excel展示厅
棱柱体渠道水面线计算
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
一 棱柱体渠道水面线计算的方法
在工程中，最常用的方法是分段求和法。
4 3
2
1
h4 v4 4
h3 v3 3 1
（1）列清已知条件
新建 Excel 工作薄，在 A2 ～ G2 的单元格中写清已知条件的名称， 即过水流量Q、正常水深h0（此结果为明渠均匀流正常水深的计算结
果）、闸前水深h、渠道底宽b、边坡系数m、渠道底坡i、糙率n等。
（2）编制计算程序 按照“分段求和法”的计算思路，编写流段长度的计算过程。
水力分析与计算
6m
水流分析：
经水力分析计算，该渠道正常水深h0=4.92m，临界水深 hk =1.72m。因为h0> hk，故该渠道为缓坡。渠道末端的水深为6m， 水力分析与计算 即 h>h0> hk，故水面曲线的类型为a1型壅水曲线。
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水力分析与计算
二 棱柱体渠道水面线计算的excel方法
4.97m 5.4m 5.6m
h2 v2 2
h1 v1
水力分析与计算
“分段求和法”公式 “分段求和法”公式应用思路： Es Es 2 Es1 h1 A1 , 1 , R1 , v1 Es1 , J1 l iJ iJ h2 Es 2 , J 2 A2 , 2 ,R2 , v2 1 h3 Es3 , J3 A3 , 3 , R3 , v3 J ( J1 J 2 )
A (b mh)h
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Q v A
v2 J 2 C R
水力分析与计算
水利水电建筑工程
水力分析与计算
…… ……
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=A6+H6
=I6-I7
=(G6+G7)/2 =$F$3-K7
=SUM($M $6:M7) =J7/L7
水利水电建筑工程
v 水力分析与计算 2g
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水力分析与计算
二 棱柱体渠道水面线计算的excel方法
有一长直的梯形断面棱柱体渠道，底宽b=20m，边坡系数
m=2.5，糙率n=0.0225，底坡i=0.0001。当通过流量Q=160m3/s
时，闸前水深h=6.0m。求闸前水面曲线的全长，并绘制水面曲线。
4.92m 1.72m