渠道断面流量计算公式
D80渠道工程设计
D80渠道工程设计本设计选用张庆乡郝村灌溉农田为典型设计区域，灌溉面积2900亩。
1渠道纵横断面设计灌溉支渠一般应高于地面，使支渠最小水位高于控制面积内中上等地面点15～20cm，干渠进水口水位高程应满足支渠控制面积的引水高程和引水流量，渠道流速、比降尽量保持不冲不淤。
1.1斗、农渠设计流量计算依据前得出的灌溉制度，干渠的设计流量为0.457 m3/s。
1.2渠道断面设计渠道比降：根据地形及渠道纵断面情况，干渠设计比降为1/800；设计流量为0.457m3/s。
渠道断面型式。
根据近几年来灌区改造和开发过程中渠道砌护经验，结合防冻、稳定和过水最优断面分析，斗、农渠采用“U”型断面。
渠道糙率取n=0.014。
各级渠道断面水力要素均按明渠均匀流公式计算：()5.0iQ⋅WRC=⋅⋅式中Q—渠道设计流量（m3/s）；W—渠道过水断面面积(m2)；i—渠道比降；R—水力半径（m），R=W/X；X—湿周（m）；C —谢才系数； 6.11R n C ⋅=；n —渠道砌护糙率取0.014。
经计算和综合考虑施工等因素，采用D80U 型渠，现浇砼U 型渠道设计图采用山西省水利厅发布的定型图册。
2渠系建筑物设计建筑物的设计为达到技术先进、经济合理、安全适用、施工管理方便。
都采用定型设计和砼结构。
本区干渠上有节制、分水口6处。
2.1.结构型式：水闸由进口段、闸室段、出口段组成，进口段由进口渐变护砌段及进口挡土墙组成，出口段由出口渐变护砌段及挡土墙组成，闸室段、进出口段均采用混凝土结构。
2.2斗、农渠闸闸孔宽度计算采用公式宽顶堰公式：g BHo m Q 223⋅⋅⋅⋅=εσδ式中：Q —过闸流量B —闸孔宽M —流量系数，无坝取0.385δ—侧堰引水系数，夹角等于90°时，δ=0.86σ—淹没系数，由Hs/H O 查表确定。
ε—侧收缩系数，取0.9g —重力加速度H O —自堰算起的总水头（m ）闸孔宽B取0.8m,计算结果见设计图,闸底槛顶高程与渠底齐平，闸孔设计按照过水流量与渠道过水断面积相一致的原则确定。
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用灌溉是农业生产中非常重要的一环，而灌溉渠道流量的准确计算则是确保灌溉效果的关键。
本文将介绍灌溉渠道流量计算的原理与应用，并探讨几种常见的计算方法。
一、灌溉渠道流量计算的原理灌溉渠道流量的计算主要依赖于水力学理论。
水力学是研究液体在流动过程中的力学性质的科学。
灌溉渠道作为导水工程的一种，其内部的水流行为也遵循着相应的水力学规律。
灌溉渠道流量计算的基本原理是根据渠道断面的形状、水流速度以及流量的守恒等原理来推导和计算。
在实际应用中，我们常使用流体力学的公式和理论进行计算，例如Bernoulli方程、曼宁方程等。
二、灌溉渠道流量计算的应用灌溉渠道流量的准确计算对于确保农田的灌溉效果至关重要。
准确计算渠道流量可以帮助农民合理规划灌溉时间和用水量，提高农田的产量和灌溉效率。
灌溉渠道流量计算在以下几个方面有着广泛的应用：1. 确定灌溉渠道的设计参数：灌溉系统的设计需要根据灌溉渠道的流量来确定渠道的尺寸、坡度以及水流速度等参数。
通过对灌溉渠道流量的准确计算，可以确保渠道的合理设计，提高灌溉的效果。
2. 确保灌溉水源的充足供给：灌溉渠道流量的计算可以帮助农民评估灌溉水源的供给能力，以确保灌溉过程中水源的充足性，避免因水源不足而影响农田的灌溉效果。
3. 监测和管理灌溉水量：通过定期对灌溉渠道流量的计算和监测，农民可以及时了解到灌溉水量的变化情况，进行合理的调整和管理，及时解决灌溉中的问题，提高水资源的利用效率。
4. 评估和改进灌溉系统的效果：通过对灌溉渠道流量的计算和分析，可以评估灌溉系统的效果，发现问题和不足之处，并通过相应的改进措施来提高灌溉效果和水资源利用率。
三、常见灌溉渠道流量计算方法1. 曼宁公式：曼宁公式是灌溉渠道中最常用的流量计算公式之一。
它基于经验公式，通过利用渠道横断面的几何特征和水流速度来计算流量。
曼宁公式的形式为Q = K * A * R^(2/3) * S^(1/2)，其中Q表示流量，A为渠道横断面积，R为湿周与湿面积的比值，S为渠道坡度。
灌排渠道工程计算方法
1. 灌排渠道工程对项目区的灌溉渠道进行衬砌，并新建一部分梯形渠道。
其中干支渠采用梯形渠道，上宽分别为4.5m 和2.0m ；斗渠和农渠分别采用U80和U60现浇混凝土衬砌，衬砌厚度6cm ，具体的梯形断面渠道典型设计和防渗U 型断面渠道典型设计如下。
（2） 防渗U 型渠道典型设计 ① 设计灌溉保证率的确定根据项目区水系状况、水资源和水文气象的实际情况，依据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），本次溧阳市高标农田建设工程规划采用的设计灌溉保证率为75%。
② 设计灌溉模数的确定项目区农作物以水稻、小麦、蔬菜、特种经济作物为主，由于水稻的需水量比其它的农作物大的多，而且水稻灌溉用水时，其它作物的需水量较小，因此项目区的设计灌溉模数可以按水稻的需水量计算。
在水稻的泡田期和全生育区中，泡田区的为用水高峰，因此设计灌水模数按泡田定额计算。
溧阳市别桥镇的泡田定额取100 m 3/亩，水稻田种植比α为88%，水稻栽插期T=6d ，提水灌区机泵每天运行时间为20-22h,取t=20h ，则设计灌水模数为：1000.881001003636620m q Tt α⨯=⨯=⨯⨯⨯= 2.037 m 3/（s·万亩） ③ 渠系布置项目区规划在斗渠口修建提水泵站，灌溉渠道分斗、农二级固定渠道，田面灌水采用畦灌，斗、农渠均实行续灌。
项目区的各个提水泵站斗控制的灌溉面积大致相等，选择项目规划区北侧，红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。
典型设计区斗渠控制面积1100亩，农渠灌溉控制面积120亩。
④ 渠道设计流量的确定参照《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），渠道设计流量依据种植面积、灌水模数和渠系水利用系数确定。
渠道设计流量推算如下： 斗渠的设计流量：渠系水利用系数取斗η=0.85斗斗斗η=⨯=⨯=/ 2.0370.11/0.850.2636Q q A m 3/s农渠设计流量：农渠水利用系数.90=农η，田间水利用系数95.0=田η农农农田ηη=⨯=⨯⨯=Q q A /() 2.0370.012/(0.90.95)0.0286m 3/s⑤ U 渠道断面计算由斗、农渠的设计流量，设计斗、农渠U 砼渠道断面： 已知条件，渠道的设计流量农斗、Q Q ，渠道糙率系数013.0n =，斗、农渠纵坡比降为：000/31=斗i 、1000/1=农i 。
渠道流量及流量分段的计算原则和方法
配 流量 这个 概念 产生 的缘 由。在干 渠 的流量 分 段 计
设轮灌区灌溉面积 为 Ａ ， 轮灌组灌 溉面积 为
Ａ 组。
算时 ， 干渠设计 流量与下级渠 道支渠流量之间要进 加、 减 法运 算 ， 按 照 水 量 平 衡 分 析 的基 本 概 念 ， 水 量 的加减计算应 在同一个计算断 面上进行 ， 不 同断面 上 的量 ， 不 能直 接进 行计 算 ， 应 通 过 折算 到 同一 断面
贝 Ｕ ： Ｑ 渠 净＝
ｒ 轮 灌 组 ： Ｋ 口 ， 舞； ２ 轮 灌 组 ： ， 薏。
１ 轮灌组 内 ， 各渠 道 的设 计 净流量 ：
１ —１ 支渠 ： Ｑ １ — １ 渠 净 ＝Ｋ 口 ｌ×ｑ ×Ａ １ — １；
２ 渠道净流量 的计算方法
２ ． １ 续灌 渠道 的设计 净 流量
（ ４ ）
为例 作对 比说 明 。 ［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ６— ０ ９— ２ ０
［ 作者 简介 ］ 肖璐 （ １ ９ ８ ４一） ， 女， 江苏沭 阳人 ， 工程 师 ， 研 究方向 为农 田水利 。
一
７ ２ —
渠 的流量 分段计 算 时 ， 干渠设计流量 与下级渠道 支渠流量之 间要 进加 、 减法 运算 ， 按 照水量平 衡分 析的基本概念 ， 水量 的加减计 算应在 同一个计 算断 面上进行 ， 不 同断面上 的量 ， 不能直接
进行计算 ， 应通 过折算 到同一 断面后方可计 算。针对规 范 中渠道 流量设计计算 公式在 实际应 用 中的不足 ， 利用分配流量 的方法 ， 在计算公 式的基 础上推 导分配流量 ， 使流量折算到 同一节 点， 结合渠道灌 区的实 际情况 ， 变换渠道公式计算名称 ， 根据推导 的新公式 ， 进一步简单分析 、
渠道水力计算
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
综合糙率（n)
nmax/nmin＜1.5 nmax/nmin＞
定了渠底宽度b，设一系列h，做出K=f(h)曲线图，再由已知流量Q和底坡i算出相应的流量模数K已知，在曲线图上查出
湿周（χ）
水力半径 （R）
谢才系数 流量模数 已知流量模数
（C)
（K)
（K已知）
6.52 0.693251534 37.6306567 141.620346 18.76091434 1.453306673 47.3017302 1554.77278 23.41640786 2.049844719 50.0923003 3442.49006 27.88854382 2.58170525 52.055736 6022.18949 32.36067977 3.090169944 53.6390663 9429.14667
相对稳定断面 （β）
水深 （h）
底宽
(b)
38
0.007
0 0.0209 7.448471389 1.162294654 8.657318479
(3)实用经济断面宽深比
计算方法： （1）拟定偏离系数α：α=A经/A优（一般取α=1.01～1.4） （2）计算γ： γ=h经/h优 γ=α5/2-(α*（α4-1）)1/2 （3）计算宽深比β：β=(α*（2（1+m2)1/2-m)-m)/r2
0.0225 0.020932018 0.020932018
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析杜坤（新源县水利局，新疆新源835800）摘要：以新疆维吾尔自治区西北部伊犁州新源县恰普河灌区续建配套与现代化改造工程为背景，在概述灌区渠道改建情况的基础上，进行了渠道最优断面选取的分析，并对渠道断面水位-流量关系曲线率定过程展开分析探讨。
灌溉渠道断面水位-流量关系曲线的率定结论可为灌溉用水量准确测量及灌区水资源调度制度优化提供科学依据，并为灌区生态文明建设提供水文监测基础性资料，提升灌区水文监测能力及服务水平。
关键词：渠道断面；水位-流量关系；曲线；率定中图分类号：TV133文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）10-0123-02Calibration Analysis of the Relationship Curve between Water Level and Discharge inChannel SectionDU Kun（Xinyuan Water Conservancy Bureau,Xinyuan835800,China）Abstract：Based on the continuation and modernization reconstruction project of the Qiapu River Irrigation Area in Xinyuan County,Ili Prefecture,Northwest Xinjiang Uygur Autonomous Region,the selection of the optimal channel section is analyzed on the basis of summarizing the reconstruction of the irrigation area.The calibration process of the relationship curve between water level and discharge in channel section is analyzed and discussed.The calibration conclusion of the water-discharge relationship curve of the irrigation canal section can provide scientific basis for the accurate measurement of irrigation water consumption and the optimization of water resource scheduling system in the irrigation area.It also provides basic hydrological monitoring data for the construction of ecological civilization in the irrigation area.The capacity and service level of hydrological monitoring in irrigation area have been improved.Key words：channel section；water-flow relationship；curve；calibration0引言随着中国农业灌区发展规模的不断增大，在渠道建立水量监测断面是提升水资源优化配置及利用效率的重要手段。
U形渠道
H
b
U 形渠道的K r 值 m（a） θ Kr 0（0° ） 180° 0.65-0.72 2） 0.1（5.7° ） 168.6° 0.62-0.68 0.2（11.3° ） 157.4° 0.56-0.63 0.3（16.7° ） 146.6° 0.49-0.56 0.4（21.8° ） 136.4° 0.39-0.47
U 形、弧形底梯形断面设计 1. 流量计算 Q = C × A × Ri 式中： A = K A × H2 X = KX × H KA = (
θ 2
+ 2m − 2m′) × K 2 r + 2×
θ 2
m′ − m × K r + m
K X = 2 × (m + H 为水深，m；
θ 2
− m′) × K r + 2m′
2 θ
（4） 过水断面面积 A: 已知：r、m（a） 、H2 , A=
r2 2
π × 1−
a 90°
− sin 2a + H2 × 2r × cos a + H2 tan a
（5） 湿周 X： 已知：B、r、m（a） 、H2 ， X=π r× 1−
a 90°
+
2H 2 cos a
或：X = （6） 水力半径 R： 已知：A、X， R=
A X
B m
× 1 + m2 -
2r m× 1 −m cot −1 m
（7） 弧段水深H1 ： 已知：H、H2 , H1 = H − H2 湿周中 2 cot −1 m为弧度值，弧度为 57.32484° 5. U 形渠道计算实例 已知：K r =0.8，m=0.3，H=0.6m，i=0.008 求：U 形渠道过流量 解：1.计算半径 r： r = K r × H = 0.8 × 0.6 = 0.48m 2.计算圆心角θ ： θ = 2 × cot −1 m = 2 × cot −1 0.3 = 2 × 90° − 16.7° = 146.6° 3.计算K A KA =
渠道流量计算方法
渠道流量计算方法
流量计算公式：Q＝AV
V＝ C Ri
1 R1/6
C＝
n
A＝(b+mh)h
P＝b+2h2
1m
A
R＝
P
其中：Q――渠道设计流量,m3/s ；
V――渠道平均流速，m/s；
A――渠道过水断面积，m2；
C――谢才系数，m0.5/s ；
R――水利半径，m；
i――渠底比降；
n――渠道糙率系数；
b――底宽，m；
m――边坡系数；
h――水深，m；
P――湿周，m。
现场显示：水深、流速、流量、水量、供水时间。
渠道基本尺寸
建筑物名称底宽b
（米）
边坡系数m 渠底比降i 渠道糙率系数n 备注
东干闸7.4 2.0 1/50000 0.017
入湖闸 5 1.2 1/10000 0.025
旧北闸 1.1 0 1/10000 0.025
人工沟槽及基坑如果土层深度较深，土质较差，为了防止坍塌和保证安全，需要将沟槽或基坑边壁修成一定的倾斜坡度，称为放坡。
沟槽边坡坡度以挖沟槽或基坑的深度“H”与边坡底宽
“B”之比表示，即：
土方边坡坡度=H/B=1/（B/H）=1：k
式中：k=B/H称为坡度系数
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运用EXCEL软件计算梯形渠道流量
运用EXCEL软件计算梯形渠道流量在渠道流量的计算中，主要对水深进行试算，有时一次不能成功，需要进行多次试算，过去用手工计算非常繁琐，工作量大，容易出现错误。
而现在运用Excel软件的对数据自动处理和计算功能，就可以很轻松地完成渠道设计流量的计算工作。
下面仅就自己在实际工作中运用EXCEL软件对梯形渠道流量的计算方法作一简介，以供参考。
一、渠道流量计算公式在渠道横断面设计中，灌溉渠道水流以明渠均匀流公式计算。
明渠均匀流即是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速颁布都沿流向不变。
明渠均匀流的计算公式为：Q=ων=ωC(Ri)1/2式中 ω——过水断面面积R——水力半径，R=ω/χ χ——湿周i——渠道的底坡C——谢才系数，C＝(1/n)R1/6n——渠道糙率二、计算步骤计算时采用试算法，具体步骤如下：１、先假设一个水深h值；２、根据已知的渠底宽b、边坡系数m计算出渠道的过水断面面积ω、湿周χ、水力半径R；３、依据糙率n及水力半径R计算出谢才系数C值；４、用Q＝ωC(Ri)1/2(i已知)计算流量Q；５、若此流量与需要通过的流量相等，讲明假设的水深值为通过需要流量时的水深；若不相等，则应另假设一个水深，仍按上述步骤计算，直到算出的流量值与要求通过的流量值相等为止。
三、 在Excel中列式计算在Excel中建立一个新的工作薄，在A3列输入所要计算的渠道名称，B3列输入渠道水深h，C3列输入渠道底宽b，D3列输入渠道边坡系数m，E3列输入渠道糙率n，F3列输入渠道底坡i等基础数据。
根据上述计算步骤，下面进行过水面积，湿周，水力半径，谢才系数及流量的计算。
选择G3单元格，输入公式ROUND(((D5+E5*C5)*C5),2)计算过水断面面积ω；选择H3单元格，输入公式计算湿周x=ROUND((D5+2*C5*(SQRT(1+POWER(E5,2)))),2)；选择I3单元格，输入公式ROUND((H5/I5),2)计算水力半径R；选择J3单元格，输入公式ROUND((1/F5*(POWER(J5,0.167))),2)计算谢才系数C；最后选K3单元格，输入公式ROUND((H5*K5*(SQRT(J5*G5))),2)计算设计流量Q。
渠道水力计算表
n
2/3 1/2
V 不淤=COQ
0.5
式中 Q—渠道设计流量,m3/s; w—过水断面面积,m2; n—渠道糙率; R—渠道水力半径,m; i—渠道比降.
Q—渠道设计流量
C0—不淤流速系数
渠道流量=万亩灌水率/灌溉水利用系数*(灌溉面积/10000)*续灌渠道加大流量的加大百分数
量的深比 C。 0.2 3--5 0.3345 Q﹥10m3/s
Q=5－10m /s b/h﹥20 0.2 b/h﹤20 0.4 3 0.4 Q﹤5m /s
3
水深h 安全超高 过水面积w 湿周x 水力半径R 糙率n 渠道比降i 流量Q 流速v 1.2 0.2 1.44 3.6 0.4 0.025 2000 0.6992 0.48557
断面尺寸
b=
1.2
h=
1.4
编辑绿色区域即可
V 不淤=COQ
0.5
Q—渠道设计流量(m3/s) C0—不淤流速系数,随渠道流量和宽深比而变化
设计流量（m ／s） 加大百分数（％）
３
<1 35-30
续灌渠道加大流量的加大百分数 1-5 5-20 20-50 30-25 25-20 20-15
50-100 15-10
100-300 10-5
>300 <5
Q= 渠宽b 1.2
0.98
0.7125
650
1
0.089404
浆砌块石0.02≤n≤0.03
渠道计算书
渠道改造说明书一、概况园区内地势颇为复杂，岗地、冲沟纵向交错，林渠自北向南穿过园区，林渠东支渠在长兴大道附近汇入了林渠。
林渠发源于城区北部火焰冲水库、田家冲水库，由西北向东南于江山水库下游汇入长河。
规划将林渠上游、林渠东支渠进行平面改造：林渠上游下穿长荆铁路后，沿东盛路东侧、长兴大道北侧改道，河道边紧靠道路边，改造长度1310.415m，结合防洪、截污、景观，规划断面有三个方案：方案一,采用复合断面，将河道为复合断面，下部为矩形主河道，净宽8.0m、深2.5m，上部为梯形断面，整个河道宽度19m；方案二,西侧为复合断面、东侧为矩形断面，整个河道宽度13.5m；方案三,采用矩形断面，净宽8.0m、净高3.5m；横穿新桥路段采用矩形桥（涵）8.0m*3.5m。
林渠东支渠已经改造至安栈口路南，规划河道继续沿荆襄大道东侧房屋背后改造，穿长荆铁路后，折向东，平行两趟35KV高压线向南，穿过富兴路后，沿老渠道向南直至长兴大道现状桥（涵），与林渠主河道汇合。
林渠东支渠改造长度1384.861m，规划断面有三个方案：方案一,采用复合断面，下部为矩形主河道，净宽3.5m、深2.0m，上部为梯形断面，整个河道宽度16.5m；方案二,西侧为矩形断面、东侧为复合断面，整个河道宽度10.0m；方案三,采用矩形断面，净宽3.5m、净高3.5m；横穿新台西路、新桥路、富兴路段采用矩形涵3.5m*3.5m。
二、城区常用暴雨量计算公式qFQyψ=式中：ψ－迳流系数地面迳流系数ψ按GBJ14-87第6.1.5条为0.5~0.8，取0.6F －汇水面积（ha）q －设计暴雨强度(l/s.ha)，采用1984年湖北省城市规划设计院整理推导公式：84.0)15+t()Plg64.0+1(2784=q式中：P－设计重现（年）t－设计降雨历时（分钟），取5分钟三、设计流量林渠是城区北部一条重要的水系，按《城市防洪规划》设计重现期P确定为20年，王林港东支渠确定为5年。
灌溉与排水工程【整编】
一、灌溉与排水工程（一）输配水工程1、明渠（1）渠道断面计算灌溉渠道采用明渠均匀流公式计算，设计一系列断面尺寸，分别计算渠道通过设计流量下的各水力要素，从中选择满足过水流量的断面尺寸。
明渠均匀流公式：（2）灌溉渠道纵断面设计设计灌溉渠道时，要使渠道断面能够通过设计流量和保持渠床稳定，并保证其水位满足自流灌溉的要求。
渠道的水位控制，密切结合沿渠地形条件及灌溉田块参考点高程进行。
为了保证渠道所控制的灌溉面积都能进行自流灌溉，各级渠道在分水点处都具有足够的水位高程。
各分水口的水位控制高程，是根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失以及渠水通过各种建筑物的局部水头损失，有下式自上而下逐级推算出。
（3）渠道用材的选择参考当地材料价格和来源对浆砌石渠道（M5）、现浇混凝土（C15）渠道、U 型槽渠的进行比较。
浆砌石（M5）渠道不仅造价贵，而且项目所在区域砌石工较少，石料匮乏。
U 型渠道和现浇混凝土（C15）渠道则比较经济也比较容易施工，但U 型渠结构单薄，较容易被破坏。
经综合考虑并征求业主和群众意见，新建渠道选择现浇混凝土渠道；其中为确保现浇混凝土渠道的安全稳定，现浇混凝土渠采用整体式结构，并在施工时沿渠线长度方向设置伸缩缝，原则上控制每12m 设置一道（当地质软弱或施工有其他要求时缝距可作适当调整），缝宽20mm，内嵌沥青板方材。
渠道跌差在50cm 以上的（包括50cm）采用跌水联接上、下渠段进行消能。
（4）流量设计设计流量计算公式：（5）渠道设计新建渠道采用现浇砼结构,现浇砼渠道每隔12 米设置一处横向伸缩缝，伸缩缝内埋置沥青板枋材，板宽为12cm，板厚20mm。
（二）排水工程1、排涝模数计算根据《湖北省短历时暴雨等值线图》本项目区年最大24h 暴雨均值H=120mm,CV ＝0.4，CS=3.5CV,求得p=20%暴雨值为148.1mm。
排涝模数按水田与旱作物分别计算。
（1）水田排涝模数计算公式为：（2）旱作物排涝模数计算公式为：2、排水沟流量计算3、排水沟断面计算排水沟断面设计主要任务是确定排水沟纵横断面尺寸和水位衔接条件，校核排水沟排涝能力和不冲不淤条件。
梯形类渠道水力最佳断面统一公式的推求
" ! < = ’ # ; # 7 #> & ( ; ’ #> ? $ ’ % ’
" 以上各式中， <# #> < $$ ; #’A ( " ) * $+ 1*’ 其余各变量的含义参见图 $、 图 ’、 图 ( 中所标 。 梯形渠道的水力最佳断面可以通过对式 # $ & 、 式 ・ !・
第 " 期 # 总第 $%& 期 ’ (&&) 年 $& 月 #(’ 求
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水力学2(28)
Q 40 K 设= = = 2309.4m 3 /s i 0.0003 再假设三、四个适当的b 代入上（ 再假设三、四个适当的b值，代入上（b）式右端求得相应的 见下计算表），并绘制K=f(b)曲线。 ），并绘制K=f(b)曲线 K值（见下计算表），并绘制K=f(b)曲线。
最后由K /s，点入图中查得b=10.2m b=10.2m。 最后由K设=2309.4m3/s，点入图中查得b=10.2m。即所求的 底宽b=10.2m b=10.2m。 底宽b=10.2m。
可见，若将已知的 与 代入上式 则可由上式解得b值 代入上式， 可见，若将已知的Q与i代入上式，则可由上式解得 值。由 于上式为一高次方程，直接求解b值是很困难的 值是很困难的。 于上式为一高次方程，直接求解 值是很困难的。现采用图解法 求解如下： 求解如下： 首先将已知的Q与 值代入上 值代入上（ ） 首先将已知的 与i值代入上（b）式左端求得
当给定了h 当给定了h0或b后，则 K =
Q = f(b) 或 i
求得设计流量模数
关系式求得相应的K值（假设的b值不必过多，只需使求得的K 关系式求得相应的K 假设的b值不必过多，只需使求得的K 值在K 附近，并包含大于和小于K 共三、四个值即可）， ），并 值在K设附近，并包含大于和小于K设共三、四个值即可），并 绘制K=f(b)曲线（如图a）；由求得的K设在K 绘制K=f(b)曲线（如图a）；由求得的K设在K～b关系曲线上 K=f(b)曲线 由求得的 查得所求的b 查得所求的b求。
h0 v C Ri R 23 v= = = ( ) = fv ( ) = f（α） v v 0 C0 R 0i R 0 d Q= h Q AC Ri A R 23 = = ( ) = fQ ( 0 ) = f（α） Q Q 0 A 0C0 R 0i A 0 R 0 d
渠道水力计算
过水面积A
22.73
m2
水力半径R
1.05
Q*=A*R2/3*（I）0.5/n
Q=
23.20
m m3/s
2.3
求平均流速v
平均流速v
1.02
m/s
2.4
渠道超高值
依据灌排设计规范
Fb=h/4+0.2
Fb=
0.65
m
先根据水力计算求出渠道的设计流量下的水面线，再加上相应的渠顶超高
B计算公式
B b b+2mh
Fb=h/4+0.2
Fb=
0.60
m
先根据水力计算求出渠道的设计流量下的水面线，再加上相应的渠顶超高
2、
渠道为梯形断面时：
2.1
求正常水深h
Q*n/（I）0.5=A*R2/3
Q*n/（I）0.5=
23.48
A*R2/3=
23.48
正常水深h=
1.79
m3/s m3/s
m
0.00
变量求解
2.2
求流量Q
渠 道 基 本 水力计算
一、基本数据：
1
底宽b=
10.00
2
糙率n=
0.0320
3
设计流量Q=
23.20
4
渠道坡降I=
0.0010
5
边坡系数m：
1.50
二、计算依据: 明槽均匀流的基本
计算公式
v C RJ
Q AC Ri K i
C
1 R 1/6 n
m
m3/s
（矩形为0）
V--断面的平均流速(m/s) Q--断面的流量(m3/s) A--过水断面面积(m2) R--水力半径(m) C--谢才系数
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3.5Biblioteka erimeter） 常用χ （希腊字母）表示；
=（R∧1/6）/n；
渠道流量计算公式
计算公式：Q=AC（Ri）1/2=1/n（Ai1/2R2/3）=1/n（A5/3i1/2/Χ U形槽 项目 流量Q 底部半圆半径r 上部侧墙高h 糙率n （m） 0.55 （m） 0.11 0.015 0.002 底坡i 过水面积A （㎡） 0.595925 1.947 湿周X
2/3
单位 （m3/s） 数值 109.913
过水面积(S)：过水断面面积；
湿周(X)：过流断面上流体与固体壁面接触的周界线，称为湿周（Wetted Perimeter） 常用χ （希腊字 水力半径（R）：过水断面面积/湿周,S/X；
糙率(n)：查表可以得出，糙率对流速影响很大，查表选值时请慎重； 谢才系数：计算明渠和管道均匀流平均流速或沿程水头损失的主要公式，C=（R∧1/6）/n； 流速：v=C（R*i）∧0.5； 流量：Q=v*S。
）
单位 （m3/s） 数值 0.80692
矩形断面 项目 流量Q 宽b （m） 0.4 水 深h （m） 0.42 0.015 0.002 糙率n 底坡i 过水面积A （㎡） 0.168 1.24 湿周X
单位 （m3/s） 数值 0.13213
梯形断面 项目 流量Q 宽b （m） 20 水 深h （m） 3.5 0.0225 0.0001 糙率n 底坡i 过水面积A （㎡） 112.875 45.48 湿周X
水力半径R 谢才系数C 流速V （㎡/s） 0.30607345 54.728433 1.35407
水力半径R 谢才系数C 流速V （㎡/s） 0.13548387 47.777491 0.78647
水力半径R 谢才系数C
流速V （㎡/s）
边坡m
2.48183917 51.71459
0.97376