水闸洪水调节计算
第三章__水库洪水调节及计算
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。 在水库的管理运用阶段，调洪计算的任务是根据入库的洪水， 在泄流建筑物类型尺寸已定的情况下，通过蓄泄调节计算，来 预报水库达到的最高库水位和最大下泄流量。
滞洪
调洪任务 蓄洪
当水库有下游防洪任务时，它的 作用主要是削减下泄洪水流量， 使其不超过下游河床的安全泄量。 只削减下泄洪峰流量，基本上不 减少下游洪量。
若水库是防洪与兴利相结合的综 合利用水库，则除了滞洪作用外 还起蓄洪作用。蓄洪既能削减下 泄洪峰流量，又能减少下游洪量。
有时，水库下泄的洪水与下游区间洪水或支流洪水遭遇，相 叠加后其总流量会超过下游的安全泄量。这时就要求水库起 “错峰”的作用，使下泄洪水不与下游洪水同时到达需要防护 的地区。这是滞洪的一种特殊情况。
（c）水库下泄洪水要峰，以免水库下 泄洪水与下游区间洪水遭遇，危 及下游安全时，在t2~t3时刻之 间用闸门控制下泄流量q，使它 与下游区间洪水叠加后仍不大于 下游允许的q安值。
（d）根据预报预泄洪水的情况
当短期洪水预报时，在t1时刻 以前根据预报信息预泄洪水，随 着库水位的下降而逐渐开大闸门。 在t1~t3之间，为了不使q>q安， 随着库水位的上升而适当关小闸 门，以控制q值。在t1~t2时刻水 底仅将预泄的库容回蓄满，t2时 刻以后，水库才从汛期防洪限制 水位起蓄洪。
洪水调度方案编制导则
洪水调度方案编制导则SL中华人民共和国水利行业标准SL×××—×××洪水调度方案编制导则Compilation guide of flood controloperation plan:送审稿::仅供审查,请勿引用:200×-××-××发布200×-××-××实施中华人民共和国水利部发布前言本导则根据水利部水利水电规划设计管理局“关于配合做好 2002和 2003 年度水利水电勘测设计标准编制工作的通知”:水总局科[2004]2 号:的要求和《洪水调度方案编制规则》技术服务合同书, 按照 SL 1,2002《水利技术标准编写规定》编制。
本导则是新编制的规范,共 6 章,主要技术内容有:——洪水调度方案编制总的原则和要求;——与流域或区域防洪有关的基本资料;——洪水调度方案的防洪计算;——江河洪水调度;——防凌调度;——调度权限;本导则批准部门:中华人民共和国水利部本导则主编单位:长江水利委员会长江勘测规划设计研究院本导则参编单位:黄河水利委员会勘测规划设计研究院本导则主要起草人:仲志余、胡维忠、李景宗、陈肃利、郭铁女、汪新孙、余启辉、张志红、宁磊、刘巧清等本导则审查会议技术负责人: 本导则体例格式审查人:目次1 总则 ..................................................................... .. (1)2 基本资料 ..................................................................... (3)3 洪水调度计算 ......................................................................54 江河洪水调度 ......................................................................75 防凌调度 ..................................................................... . (11)6 调度权限 ..................................................................... . (12)1 总则1.0.1 为充分发挥流域或区域防洪体系中各项防洪措施的防洪作用, 减少洪水灾害,需编制洪水调度方案。
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。
洪水调节计算方法
洪水调节计算方法
洪水调节计算可是个很重要的事儿呢。
有一种简单的方法叫静库容法。
就好比把水库当成一个大盆子，洪水来了就往盆子里装。
这个方法假设水库的水面是水平的，只考虑水库的库容和进出库的水量关系。
计算的时候，就看进来多少水，出去多少水，然后算出水库里水位的变化。
比如说，入库洪水流量是一个数值，出库流量如果是个固定的值，那两者的差值就是水库里水量增加或者减少的速度啦，根据这个就能算出不同时间水库的水位情况呢。
还有动库容法哦。
这就比静库容法复杂一点啦。
因为它考虑到了水库里的水不是像静库容法里那样完全水平的，水面是有坡度的。
就像你看河流里的水，它不是平平整整的。
动库容法在计算的时候，要考虑到这个坡度对库容的影响。
这就需要更多的测量数据啦，像不同位置的水深啊之类的。
另外，还有水量平衡法。
这个就像是在算家里的收支账一样。
把水库看成一个整体，进来的水就是收入，出去的水就是支出。
在一段时间内，入库水量减去出库水量，就等于水库里水量的变化量。
如果入库的洪水忽大忽小，出库流量也跟着调整，那通过这个方法就能很好地算出每个时段水库的水量情况，从而知道水位的变化情况。
不管是哪种方法，都是科学家们经过很多研究才得出来的，它们在防洪减灾方面可起着超级大的作用哦。
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 ）。
洪水调节调洪演算列表法和图解法
调洪演算计算说明书一、 相关资料中包水利枢纽工程是三等工程，溢洪道设计洪水标准为五十年一遇（P=2%）至一百年一遇（P=1%）,校核洪水标准为千年一遇（P=0.1%）.二、基本原理1.泄水建筑物尺寸：溢洪道堰顶高程519m ，采用3孔86m m ⨯(宽⨯高)的弧形门控制。
由2/302q H g m nb ⋅=ε （其中侧收缩系数ε=0.92,n 为所开孔数, 流量系数m=0.48，单孔堰顶宽度b=8m ，g=9.812/m s ,堰顶水头0H =水位Z-堰顶高程,。
不计流速水头。
） 计算出下泄流量2.设计洪水来临时，用左右2孔泄洪；校核洪水来临时，用3孔泄洪。
3.基本计算公式为：()()()t V V q q Q Q ∆-=+-+/2/2/122121式中： Q 1, Q 2--分别为计算时段初、末的入库流量，m 3/s ； v 1，v 2--分别为计算时段初、末水库的蓄水量，m 3 ； q 1，q 2--分别为计算时段初、末的下泄流量，m 3/s ； t ∆--计算时段，一般取1小时。
4.下游安全泄量及起调水位该水利枢纽没有下游防洪要求，一般在洪水来临时，水库将预泄库水至水库防洪限制水位，以便有足够的库容蓄洪或滞洪。
防洪限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，则调洪计算从水位525.3m 起调。
5.水库运行方式根据题目分析，本工程采用3孔溢洪道泄洪，设计洪水来临时，用左右2孔泄洪；校核洪水来临时，用3孔泄洪。
在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q 并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位525.3m不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z 的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。
6.计算方法：先决定开始计算时刻和此时的q1、V1,然后假定下泄流量q2值，再由计算V2值，再查q-V表得出q2’值,水量平衡方程()()()t-+2/2/=+/VV-qqQ∆Q211122比较q2和q2’，若二者基本相等，则假定正确，否则重新试算，直到大致相等为止，依次计算下去。
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 ）。
水利项目工程普通计算定律公式
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 ＝ Ri C 流量公式 Q ＝Au ＝A Ri C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 -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω5、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 ）；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 ）。
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）。
调洪计算计算的基本方法
泄流能力q
库容V(104m3)
6.水库调洪计算试算法： 1/2（Qt+Qt+1） t-1/2（qt+qt+1）t=Vt+1-Vt ∆ ∆
q=f(v) （1）先假定第一计算时段末的出库流量q''t+1，允许误差ε，
代入水量平衡方程，求出V't+1；
二、水库调洪作用
Q,q
Q~t为入库流量过程
Q~t
q~t为入库流量过程
q~t ∆
t
t+1
t T(S)
一、水库泄洪建筑物泄流能力分析
1、溢洪道的泄流能力： 2、泄洪洞的泄流能力：
3、绘制蓄泄曲线：q~V
三、水库调洪计算的原理及方法
• 5.下泄流量的计算：
• （1）无闸表面溢流的下泄流量 • q1=εmBh1
三、水库调洪计算的原理及方法
• 4.水量平衡方程：
∆ • 1/2（Qt+Qt+1） t-1/2（qt+qt+1）∆ t=Vt+1-Vt 一个方程，两个未知数！
Qt—时段初入库流量；Qt+1—时段末入库流量；
qt—时段初出库流量；qt+1—时段末出库流量；
∆ Vt—时段初水库蓄水量；Vt+1—时段末水库蓄水量
Z
Q~t为入库流量过程
z~t为库水位过程
Qmax
q~t为入库流量过程
Z防
Zmax
q~t
Z调 t0
Q~t t1
t2Z防
z~t
t
一、水库调洪计算的原理及方法
• • 1.水库洪水调节——入库洪水经拦蓄、滞留，达到削峰的控制运行方式 2.调洪计算的目的——当泄洪建筑物及Z限（起调水位）已定，库容曲线、蓄泄关系、 入库洪水过程已知的情况下，推求： （1）水库的泄流过程（q~t）；qmax—最大下泄流量； （2）水库的水位过程（z~t）；zmax—最高调洪水位； （3）调洪库容（V调）； • 3.调洪计算的任务 （1）丌承担下游防洪任务的水库———确定保证水库安全的调洪方式； ∆ （2）承担下游防洪任务的水库———确定保证水库安全的调洪方式、防洪高水位； 保障下游安全的泄洪方式；
第十三章 水库洪水调节及计算
简化三角形解析法、简化三角形图解法
30
第十一章 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
原理
流量
入库洪水总量W 1 2 QmT
调洪库容：Vm W 1 2 qmT qm QmT (1 ) Qm
1 2
Qm
A
Vm
O
qm
C
B
qm Vm W (1 ) Qm
时间
T
Vm 或 qm Qm (1 ) W
推求水库下泄流量过程线 q ~ t ，最大下泄量 qm ，调 洪库容 V洪 和水库最高洪水位 Z洪 。
常用的方法有列表试算法、半图解法和简化三角形法
等。
18
第十一章 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
1.列表试算法
步骤： (1)计算并绘制水库的蓄泄曲线q ~ V；
(2) 分析确定调洪的起始条件：起调水位和起调库
下游有防洪任务时，水库的防洪库容和泄洪建筑 物尺寸应在确保水库主要建筑物(大坝等)防洪安全的 前提下，同时满足下游防洪要求。( 有闸门控制) 方案选择 根据计算成果，通过技术和经济比较，选出最优 方案。
15
第十一章 水库洪水调节及计算
二、水库调洪计算的原理
水库调洪计算的基本原理是逐时段地联立求解水量 平衡方程和水库的蓄泄方程。
一、水库的调洪作用
有闸门控制时， 水库的调洪作用
q兴
胸墙 闸门
q允
Z堰
溢洪道
12
第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
2.水库调洪计算的任务与过程
规划设计阶段
管理运行阶段
由
13
第十一章 水库洪水调节及计算
04-第4章 水库洪水调节计算4节
防洪补偿调节的计算可分为规划和 防洪补偿调节的计算可分为规划和运行 规划 两种方式 1.运行阶段放水决策 1.运行阶段放水决策
C点以前按来多少放多少 维持库水位在防洪限制水 位不变； 点以后按CDE 位不变；C点以后按CDE 的实线泄放
2.规划阶段的防洪补偿调节计算 2.规划阶段的防洪补偿调节计算
根据下游防洪设计标准求得建库前B 根据下游防洪设计标准求得建库前B 处洪水过程线Q 处洪水过程线QB~t 求出相应的A的入库洪水Q ~t和区间 求出相应的A的入库洪水QA~t和区间 洪水⊿ ~t的组成洪水过程 洪水⊿Q ~t的组成洪水过程 将⊿Q ~t在防洪控制断面处的允许泄 ~t在防洪控制断面处的允许泄 下倒置，求得（ ~t， 量qp下倒置，求得（qp~ ⊿Q ）~t， 进而将其自防洪控制断面反演算至坝 址断面 与入库洪水Q 与入库洪水QA~t 水量平衡求得补偿 调节所需防洪库容V 阴影面积） 调节所需防洪库容VP（阴影面积）
(3)坝顶高程计算 (3)坝顶高程计算
Z1=Z0.2%+ ⊿h1+ ⊿1 % Z2=Z0.02%+ ⊿h2+ ⊿2 式中 Z0.2%------设计洪水位 %------设计洪水位 ------设计洪水情况的风浪高及安全超高 ⊿h1, ⊿1------设计洪水情况的风浪高及安全超高 Z0.02%------校核洪水位 %------校核洪水位 ------校核洪水情况的风浪高及安全超高 ⊿h2, ⊿2------校核洪水情况的风浪高及安全超高 为安全起见, 为安全起见,在Z1及Z2中,取较大的为设计值 取较大的为设计值
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）。
水库调洪计算试算法
水库调洪计算试算法水库调洪演算试算法一、水库调洪计算的任务入库洪水流经水库时，水库容积对洪水的拦蓄、滞留作用，以及泄水建筑物对出库流量的制约或控制作用，将使出库洪水过程产生变形。
与入库洪水过程相比，出库洪水的洪峰流量显著减小，洪水过程历时大大延长。
这种入库洪水流经水库产生的上述洪水变形，称为水库洪水调节。
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。
若水库担负下游防洪任务，首先应根据下游防洪保护对象的防洪标准、下游河道安全泄量、坝址至防洪点控制断面之间的区间入流情况，配合泄洪建筑物形式和规模，合理拟定水库的泄流方式，确定水库的防洪库容及其相应的防洪高水位;其次，根据下游防洪对泄洪方式的要求，进一步拟定为保证水工建筑物安全的泄洪方式，经调洪计算，确定水库的设计洪水位与校核洪水位及相应的调洪库容。
二、水库调洪计算基本公式洪水进入水库后形成的洪水波运动，其水力学性质属于明渠渐变不恒定流。
常用的调洪计算方法，往往忽略库区回水水面比降对蓄水容积的影响，只按水平面的近似情况考虑水库的蓄水容积(即静库容)。
水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式:11(Q，Q),t,(q，q),t,V,V (3-1) tt，1tt，1t，1t22,t式中: ——计算时段长度(s);3Q,Q ——t时段初、末的入库流量(m/s); tt，13q,q ——t时段初、末的出库流量(m/s); tt，13V,V ——t时段初、末水库蓄水量(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)。
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
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 ）。
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。