《水力学与桥涵水文》
课程设计任务书
（土木工程专业）
年级：2010级
学院：土木建筑学院
专业：隧道与城市轨道交通工程
班级：2班
：
学号：
重庆交通大学
1、为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d ＝50 mm ，12l ＝1 m ，23l ＝2 m ，实测数据1?＝150 cm ，2?＝125 m ，3?＝40 cm ，υ=3 m/s ，试计算阀门的ξ值。
解：由已知条件可得：
1223231250110002200010002000
==20<1000==40<10005050
d mm l m mm l m mm l l d d =====∴
即该水管满短管的条件，应计算沿程水头损失、局部水头损失及流速水头损失 12l 对于段：
2
21
2121-2
2
121-21-22
21
2121-2
2
221
212121212
222
1212++=+++22==2++=+++22++=+++2222229.80.05=(-)=(-)=(1.5-1.25)=0.02713w w f f p p v v z z h g g
l v h h d g
p p v v z z h g g
p p l v v v z z g g d g p p gd gd l v l v γγλ
γγλ
γγλγγ???
????其中即
12l 对于段：
2
232
232-3++=+++22w p p v v z z h g g
γγ
22232-32-32-322
32
232-32-3
2222
3232
2322323232232222
=+=+22++=++++22++=++++222222=(--)=(--)
2229.823=(1.25-0.4-0.027)=030.0529.8
w f j f j l v v h h h d g g p p v v z z h h g g
p l p v v v v z z g g d g g
p l l p g v g
v v d g v d g λξ
γγλξ
γγξλλγγ?
????????其中即
.762
所以阀门的ζ的值为0.0762.
2、水面线定性分析
解：分析方法：
①根据给定的已知条件，判别去到底破的类型。
②根据坡度类型绘出N N
-线（注意其相对位置），并将流动空间分成
-线和K K
不同的区域。
③如果已知某一控制水深，即可在相应的流区定出其水面曲线的类型。
④分析水面曲线两端的界限情况，便可确定水面曲线形状。
分析结果如下列图所示：
图2-1
图2-1中，1k i i >段、2k i i =段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k
i i =段时，由急流向临界流过渡，会在2k i i =段c 区以c 型曲线过渡到正常水深；水流从2k i i =段过渡到3k i i <段时，由临界流向缓流过渡，会在2k i i =段a 区以a 型曲线过渡到正常水深。
图2-2
图2-2中，1k i i >段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃。
图2-3
图2-3中，10i <段为逆坡渠道，2k i i <段为顺坡渠道。会在10i <段'b 区通过'b 型降
水曲线过渡到缓流。
图2-3
图2-4中，k i i <段为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由缓流流向断口，会在1k i i <段产生水跌。
图2-5
图2-5中，10i >段为顺坡渠道，20i <段为逆坡渠道。水流从10i >段过渡到20i <段时，由急流向逆坡过渡，会在20i <段产生水跃；从20i <段流向断口时，会产生水跌。
图2-6
图2-6中，1i 段、2i 段和3i 段均为顺坡渠道且1k i i >、2k i i <及3k i i >。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃；水流从2k i i <段过渡到
3k i i >段时，由缓流向急流过渡，会在2k i i <段产生水跌，在b 区以b 型曲线过渡到正常
水深。
3、流量泥沙计算详见相关excel 表格
解：⑴.断面测算：
水深为水位与河底高程之差，即=-h h h 河水深水位 平均水深为两个相邻水深的平均值，即1
2
i i h h h ++=
水深水深水深
垂线距离为两个相邻起点距之差，即-=-h h h 垂起i 1起i
垂线间面积以测速垂线为分界，岸边部分面积按三角形计算，中间部分面积按梯形
计算，即岸边1===2S S h L h h ?水深垂垂水深岸边, 中间+1
==(+)=2
S S h h L h h ?水深垂垂中间水深i 水深i 1
其中 h 水深—测深垂线所在位置的水深；
L ?—为测深垂线之间的距离。
部分面积是相邻测速垂线之间的垂线间面积之和，即=S S ∑垂部
⑵.流速测算：
部分面积平均流速为相邻垂线平均流速之间的平均值，对于岸边的部分面积平均流速由相邻垂线平均流速适当折减；即 +1
+=
2
i i v v v 垂垂部 对于岸边=v v α部垂，其中死水边=0.6α，斜坡岸边=0.7α，不平整坡岸边=0.8α，光滑陡岸=0.9α.本题按斜坡岸边处理，即=0.7v v 部垂
⑶.流量测算：
部分流量为部分面积与部分面积平均流速之积，即=Q v S ?部部部
2013年度下学期期末考试试题 课程：桥涵水文专业：试卷：A （开卷） 一、填空题（每空2分，共34分） 1．一般的河流，从河源到河口，可按河段的不同特性分为、、三个部分。2．单位时间内通过某一断面的水量称为。 3．天然河流设计最高通航水位标准中，洪水重现期最长是。 4．计算流量所依据的河流横断面，称为断面。 5．洪水比降是指。 6. 大中桥水力计算的三大基本内容是、、。 7. 水文资料的来源主要有、、三个方面。 8．桥梁墩台冲刷，包括自然演变冲刷，和三部分。 9．河流的调治构造物主要有、、等。 二、名词解释（每小题5分，共30分） 1．地面径流、河川径流 页脚内容1
2．临界底坡 3．桥孔净长 4．写出流量公式Q=Av的含义 5．（桥前）雍水高度 6.局部冲刷 三、回答题（每小题9分，共36分） 1．平原河流按平面形态及演变过程可分为哪些类型？ 页脚内容2
2．桥位设计的基本原则有哪些？ 3．什么是水文统计法？ 4．影响河床演变的主要自然因素有哪些？ 期末考试试题答案及评分标准（A卷/开卷）课程：桥涵水文专业： 页脚内容3
一、填空题（每空2分，共34分） 1. 上游，中游，下游 2. 流量 3.20年 4. 形态（或水文） 5. 河流中出现洪峰时的水面比降 6. 桥长、桥面最低标高、基础最小埋置深度 7. 水文站观测资料，洪水调查资料，文献考证资料 8.一般冲刷，局部冲刷 9. 导流堤，丁坝，其它桥头防护工程 二、名词解释（每小题5分，共30分） 1.降落到地面上的水，在重力作用下沿着一定的方向和路径流动，这种水流称为地面径流（3分）。受重力作用沿河床流动的水流，称为河川径流（2分）。 2. 以全渠的临界水深作均匀流动时相应的底坡称为临界底坡。（5分）。 3. 桥孔长度扣除全部桥墩宽度后的长度成为桥孔净长。（5分）。 4.流量Q（2分）=过水断面面积A（1分）×平均流速v（2分）。 5. 桥孔压缩天然水流使桥前的天然水面（正常水深）以上（3分）雍起的高度，称为雍水高度（2分）。 6.桥墩、桥台、丁坝等建筑物周围，高速旋转的绕流漩涡卷起床面泥沙（3分），带往下游，即形成局部冲刷（2分）。 三、回答题（每小题9分，共36分） （以下为回答内容的要点） 1. 顺直微弯型－中水河槽顺直，边滩交错分布；弯曲型－中水河槽弯曲，凹岸冲刷，凸岸淤积（4分）；分汊型－中水河槽分汊，汊道交替消长；散乱型－中水河槽宽浅，沙滩密布，河床变化急剧，主流摆动频繁（5分）。 页脚内容4
农田水利学课程设计 指导书 编写：邱苑梅 云南农业大学水利水电与建筑学院 2007年11月
农田水利学课程设计大纲（管道灌溉系统） 适用专业：水利水电工程、农业水利工程 时间：1周 一、课程设计的目的与要求 1、课程设计的目的 通过对管道灌溉系统（包括喷灌、微灌或低压管道输水灌溉系统）的规划设计，了解灌溉系统的设计过程及设计方法，巩固农田水利学的所学内容，提高综合应用能力和创造能力。 2、具体要求 （1）管道灌溉系统的规划布置原则，掌握灌溉系统规划设计的基本要求和设计方法。（2）掌握管道灌溉工程规划设计的基本规范。 （3）学会收集、分析、运用有关资料和数据。 （4）提高独立工作能力、创造能力及综合运用专业知识解决实际问题的能力。 二、课程设计的选题原则 1、课题能反映农田水利学的教学重点，一般围绕渠道灌溉系统或管道灌溉系统规划设计进行选题。 2、课程设计内容应具有一定的综合性，尽可能覆盖本课程较多的内容。 三、主要内容与进度安排 以管道灌溉工程规划设计为选题时，进度安排如下：
喷灌系统规划设计 基本资料 某实验果园，面积95亩，种植苹果树共2544株，果树株距4m，行距6m，正值盛果期。园内有十字交叉道路，路边与第一排树的距离南北向为2m，东西向为3m。果园由道路分割成为4小区。详见1：2000果园规划图。 该园地面平坦，土壤为砂壤土，果园南部有一眼机井，最大供水量60m3/h，动水位距地面20m。该地电力供应不足，每日开机时间不宜超过14h。为了节约用水，并保证适时适量向果树供水，拟采用固定式喷灌系统。 据测定，该地苹果树耗水高峰期平均日耗水强度为6mm／d，灌水周期可取5～7天。该地属半干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为2.5m／s，且风向多变。该地冻土层深度0.6m。 要求: （1）选择喷头型号和确定喷头组合形式(包括验核组合平均喷灌强度（ρ）是否小于土ρ）； 壤允许喷灌强度（ 允 （2）布置干、支管道系统(包括验核支管首、尾上的喷头工作压力差是否满足《喷灌技术规范》的要求，下称《规范》)； （3）拟定喷灌灌溉制度，计算喷头工作时间及确定系统轮灌工作制度； （4）确定干、支管管道直径，计算系统设计流量和总扬程。 (5)水泵和动力选型
水力学综合练习计算书 指导老师：X X X 学生姓名：X X X 学号：X X X 班级：X X X XX年XX月
目录 前言 (2) 1、目的和意义 (2) 2、计算内容 (2) 3、工程资料 (2) 4、练习任务 (4) 5、计算过程 (4) 前言
水力学是一门技术基础课，该课程具有理论性强、公式多、水流运动型太复杂、与工程实际联系密切等特点。为了加深同学们对水坝水闸的认知和理解，而已让同学们去自已去设计并进行计算。 之所以进行水力学实训，进行水库，河岸溢洪道的设计与校核。就是为了加深同学们动手设计实践能力，对水库，水坝工程项目进一步研究！这对于深化巩固所学过的理论知识，加深对有关公式及图表的实用范围和使用方法的印象，培养灵活运用知识，独立解决实际问题的能力，初步了解工程设计中水力计算的基本内容，调动和提高学习专业课的积极性，为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础有着十分重要的意义。 因而对于这次实训，希望同学们能够做到人人动手实践，动手计算，对水库的加回水曲线的计算要认真落实，校核。并对河岸溢洪道的水力计算，闸门的运用情况，进行设计，验证，是否达到安全程度。相信同学们会好好的认真对待这次水力学实训。 1、目的和意义 水力学是一门技术基础课，该课程具有理论性强、公式多、水流运动型太复杂、与工程实际联系密切等特点。而这些也给我们带来学习的困难，在每一章内容中除了阐明水力学基本原理之外，只是解决一两个水力学问题，在实际工程中的水利学计算，一般包括几类水力学问题。因此，在理论课结束后，安排一定的时间，对同学们进行一次较全面，较系统的理论联系实际的训练，让同学们综合运用所学过的知识，去解决实际生产课题，是十分必要的。这对于深化巩固所学过的理论知识，加深对有关公式及图表的实用范围和使用方法的印象，培养灵活运用知识，独立解决实际问题的能力，初步了解工程设计中水力计算的基本内容，调动和提高学习专业课的积极性，为水工专业课和实践能力的培养打下牢固的基础有着十分重要的意义。给我们初步了解工程设计中水利学计算的基本内容，对我们水工专业课和实践能力具有十分重要的意义。 2、计算内容 1、水库的回水（水面）曲线计算 2、河岸溢洪道的水力计算 3、工程资料 某水库以灌溉为主，结合防洪、供水、和发电、设计带弧形闸门的驼峰堰开敞式河岸溢洪道。 3.1水库设计洪水标准 本水库的水工建筑物为Ⅱ级工程，相应设计洪水标准为： 百年一遇（P=1%）设计 米秒 相应设计泄流量Q=633.83/ 相应闸前水位为25.39米 相应下游水位为4.56米 千年一遇洪水（P=0.1%）校核 米秒 相应校核泄流量Q=752.53/
设计题目：某桥桥渡设计及检算学生姓名： 学号： 班级： 指导老师：魏标 日期：2014年5月18日
桥渡课程设计指导书 1. 桥梁状况 桥梁位于I级干线，桥址轴线及梁底标高见图1。 桥下河床断面见图2，桥下河床的左滩主槽分界点为（137.49, 31.81）；桥下河床的右滩主槽分界点为（289.36, 31.60）；左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、40、25。桥梁轴线与水流交角为90度。0号台的墩台线的X坐标为105.14米 图1 桥址轴线及梁底标高 2.形态断面 形态断面位于桥址上游120米处。形态断面处左滩、主槽、右滩的糙率系数分别为25、50、25。其左滩主槽分界点为（107.01, 32.18）；右滩主槽分界点为（281.87, 32.18）。 桥址与形态断面间的水面坡度为0.005弧度。 桥下河底线形态断面 图2 桥下河底线及形态断面坐标 图3 桥墩宽度图（墩底顺水流方向长度3.5米）
图4 基础（圆沉井）尺寸图 3号墩地质线标高（米）流量系列年份及流量（立方米/秒） 图5 3号墩地质及流量系列 3.实测其他资料 桥型为一般河流的一般大桥；洪水期没有漂浮物和泥石流；测得浪高为0.27米。含砂量特征为5公斤/立方米。桥下表层土为砂卵石。 4.要求 （1）计算形态断面水位关系曲线，并画图。 （2）计算设计流量，画出流量统计（P-III曲线）图形。 （3）检算梁底水位。 （4）检算1号桥墩的基础埋置深度。 （5）检算3号桥墩的基础埋置深度。 （6）按水文计算要求修改设计（主槽内桥墩基础底标高都按3号墩处理），画出新的设计图。 1 形态断面水位关系曲线计算
A ．增大 B ．减少 精品文档 C ．不变 D ．减少或不变 桥涵水文 一、名词解释 1. 输沙率 : 单位时间内通过过水断面的泥沙的重量 .P220 2. 重现期 : 等量或超量值随机变量在多年观测中平均多少年或多少次可能出现的时距 .P228 3. 桥孔净长 ; 桥长扣除全部桥墩厚度后的长度 .P278 4相关系数：令r 的平方=a 与a 的乘积P253. 5. 河川径流 :地面径流和地下径流汇入河槽并沿河槽流动的水流 .P210 6. 径流系数 ：径流深度与降水量之比或净与量与毛雨量之比 .P213 7. 含沙量 ：单位体积浑水中所含泥沙的重量 .P220 8闭合流域 ：当地面分水线与地下分水线相重合 ,流域内的地面径流及地下径流都将通过集流断面 .P209 9. 水拱现象 ：河中涨水或在峡谷山口下游河段急泻而下的洪水 ,可出现两岸低 ,中间高的凸形水面 .P287 10. 一般冲刷深度 ：一般冲刷停止时的桥下最大铅垂水深 .P297 11. 降水强度 ：单位时间内的降水量 .P211 12. 非闭合流域 ：P209 13. 累计频率 ：等量或超量值随机变量频率的累计值 .P228 14. 设计洪水 ：按规定频率标准的洪水 .P259 15. 桥下河槽最低冲刷线 ：桥梁墩台处桥下河床自然演变等因素冲刷深度 ,一般冲刷深度及局部冲刷深度三者全部完成后的最大水深线 16. 流域 ：河流断面以上的集水区域 ,称为该断面以上河段的流域或汇水区 .P208 17. 副流 ：水流中由于纵横比降及边界条件的影响 ,其内部形成一种规模较大的旋转水流 .P222 18PMP ： 19.水力粗度 ：泥沙颗粒在静止清水中的均匀下沉速度 .P219 4 .某河段上、下断面的河底高程分别为 725m 和425m ，河段长120km ，则该河段的河道纵比降为(D)P207 A . 0.25 B . 2.5 C . 2.5% D . 2.5%o 5．河网汇流速度与坡面汇流速度相比，一般 (D) A ?前者较大 B ?前者较小 C . 二者相等 D ?无法肯定 6?水量平衡方程式 P -R — ￡ = △ S (其中P 、R 、E 、A S 分别为某一时段的流域降水量、径流量、蒸发量和蓄水变量)，适用于 A ．非闭合流域任意时段情况 B ．非闭合流域多年平均情况 C .闭合流域任意时段情况 D ?闭合流域多年平均情况 7．水位观测的精度一般准确到 (D) A ．1m B ．0.1m C ．0.01m D ．0.001m 8．用来表示输沙特征的常用指标是 (A) A ．输沙率、含沙量 B ．流量、输沙率 C ．含沙量、流量 D ．输沙率、输沙量 9．频率为 5%的洪水，其重现期为 (C)P230 A ．5 年一遇 B ． 95 年一遇 C ．20 年一遇 D ．200 年一遇 10?甲乙两河，通过实测年径流量资料的分析计算，获得各自的年径流均值 和离均系数C V 甲, C V 乙如下：C v 乙=0.25 二者比较可知 A ?甲河水资源丰富，径流量年际变化大 B ?甲河水资源丰富，径流量年际变化小 C .乙河水资源丰富，径流量年际变化大 D ?乙河水资源丰富，径流量年际变化小 11．流域中大量毁林开荒后，流域的洪水流量一般比毁林开荒前 (A) 精品文档 .P306 二、选择题 1．下面哪个不是水文现象的特点 (B )P204 A .随机性 B .确定性 C .周期性 2．水文现象的发生、发展，都具有偶然性，其变化 A .杂乱无章 B .具有完全的确定性规律 3.流域面积是指河流某断面以上( D)P208 A .地面分水线和地下分水线包围的面积之和 C .地面分水线所包围的面积 D .地区性 (C)P204-205 C .具有统计规律 D ?没有任何规律 B ?地下分水线包围的水平投影面积 D ?地面分水线所包围的水平投影面积 (D) (D)
课程名：农田水利学课程设计姓名：杨建东 年级：2008级 学院：水利水电与建筑学院专业：水利水电工程 学号：20081447
农田水利学课程设计 课程设计目的 通过对管道灌溉系统（包括喷灌，微灌或低压管道输水灌溉系统）的规划设计，了解灌溉系统设计过程及设计方法，巩固农田水利学的所学内容，提高综合应用能力和创造能力。 具体要求 1管道灌溉系统的规划布置原则，掌握灌溉系统规划设计的基本要求与设计方法； 2掌握管道灌溉工程规划设计的基本规范； 3学会收集，分析，运用有关资料和数据； 4提高独立工作能力，创造能力及综合运用专业知识解决实际问题的能力。 1.喷灌选型与总体规划 1.1喷灌工程应根据因地制宜的原则 资料收集: 1地形：地面平坦7 2土壤：沙壤土 3作物：苹果树园林,正值盛果期 4水源：果园南部井水 5气象：灌溉季节多风，平均风速2.5m/s 社会经济条件：果园为实验果园，面积95亩，交通方便，电力供应不足; 规划设计目的：该果园为实验果园，为发展节水农业起着非常重要的示范作用，同时综合考虑该区域的地形，土壤气象水文与地质，灌溉对象及社会经济条件，故进行规划设计。 系统选型：工程应根据因地制宜原则，综合考虑以下因素选择系统类型水源类型位置地形地貌地块形状土壤地质降水量灌溉区风速风向对象社会经济条件生产管理体制劳动力状况及使用者素质动力条件由于该果园为盛果期的苹果树，经济价值就目前情况较高，并且为实验果园，可申请政府项目资金为保障。灌水频繁，作物耗水量大，劳动力缺乏，但作为实验果园，管理者素质高有利于喷灌系统的实施，综合考虑后，拟定采用固定使得喷灌系统。 总体规划 1吸收科学技术发展的成果与经验，制定合理的灌溉制度； 2根据给地形地质水文条件经济基础选用合理的灌溉系统 1.2喷灌系统的规划设计 基本资料 某实验果园，园内有一眼机井，动水位距地20m。该地电力供应不足，为节约用水，拟采用固定式喷灌系统。 地形：面平坦，最大供水量为60m/h,面积95亩，果树2544株，株距4m，行距6m，园内有十字交叉道路，路边与第一排树的距离南北向为2m，东西向为3。 气象：干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为2.5m/s,风向多变。 土壤：壤土,冻土层深0.6m
第一章设计任务书 1.1课程设计题目 某城市给水管网初步设计 1.2课程设计内容 1.某城市给水管网设计最高日用水量分项分析与总用水量计算； 2.根据用水量变化曲线确定清水池和水塔的容积； 3.沿线流量、节点流量的计算及各管段设计流量初步拟定； 4.根据初步拟定的管段设计流量，选取经济流速（参见教材表6.8，表7.7）或界限流量表（给水工程教材表7-1）初步计算各管段管径（并考虑到消防、最大转输时及事故时等要求确定各管段的管径），然后根据教材表7.8标准管径选用界限表确定各管段标准管径。 5.管网水力计算（可采用相关计算软件进行计算，如EPANET软件）； 6.确定控制点，计算从控制点到二级泵站的水头损失，确定二级水泵流量和扬程和水塔水箱高度； 7.消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时的校核，若不满足要求，应说明必须采取的措施。 8.绘图，在提供的总平面图（1：10000）基础上确定给水管网定线方案，绘出经过抽象的节点和管段环状管网模型图（1张），另针对环状管网图绘制消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时校核的水力计算图（3张）,绘制等水压线图一张。 1.3进度安排 1．给水管网的设计要求，设计原则及管网定线方案2天 2．给水管网水力计算3天 3．水泵选型及水塔高度的确定2天 4．消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时的校核及采取必要措施3天 5．计算书的整理和排版2天 6．绘图2天 1.4基本要求 1、根据提供的总平面图（1：10000）确定给水管网定线方案； 2、进行基础资料分析提出给水管网设计的可行性方案； 3、完成相关的设计计算书及图纸绘制工作； 4、课程设计必须独立完成； 5、图中文字一律用仿宋体书写；图例的表示方法应符合一般规定和制图标准；图纸应注明图标栏及图名；图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别；图幅宜采用3号图，必要时可选用2号图； 6、计算书内容简要，论证充分、文字通顺、字迹端正。 1.5设计成果 1．设计计算书一份； 2．设计图纸：节点和管段环状管网模型图、绘制消防时、最大转输时和最不利管段发生事故时校核的水力计算图各一张。 1.6设计步骤 1．明确设计任务及基础资料，复习有关知识及设计计算方法 2．在平面图上确定给水管网定线方案，进行水力学计算 3．设计图纸绘制 4．设计计算书校核整理
《水力学与桥涵水文》课程试卷（一） 一、填空题（每题2分，共20分） 1、径流形成过程一般可分为__________、__________和__________、__________四个阶段。 2、河流的基本特征一般可用__________、__________、和__________来表示。 3、表征河床稳定性的指标可分为__________和__________、__________三类。 4、泥沙按其在河流中的运动形式可分为__________、__________、__________三部分。 5、水文现象的共同特点是__________、__________、__________。 6、河流水量补给可分为__________、__________、__________。 7、建桥后河床冲刷由__________、__________、和__________三部分组成。 8、洪水三要素是指__________、__________、__________。 9、根据涵洞出水口是否被下游淹没，可把涵洞的水流图式分为__________和__________两类。 10、大中桥水力计算的三大基本内容是__________、__________、__________。 二、名词解释（每题4分，共20分） 1临界底坡： 2造床流量：3、桥孔净长：4、抽样误差： 5、重现期： 三、问答题（1、3、4、5、6每题7分，2题5分，共40分） 1、桥位设计的基本原则有哪些？ 答：1、以地区发展为第一要素；2、处理好道路与桥梁的关系；3、跨河构造物的布设应保障天然河水的顺利宣泄并顺应预计河道的自然演变；4、保证跨河构造物对车辆安全稳定的服务态势；5、最佳的综合技 术经济指标；6、尽量选用与自然环境协调美观的桥型。 2、河床演变的主要影响因素有哪些？ 答：1、流量大小及变化；2、河段来沙量及来沙组成；3、河段比降；4、河床地质情况；5、河床形态3、平原区桥涵布设要点是什么？ 答：1、在弯曲河段上，高水位可能会产生截弯取直的地方，路堤最易被冲成缺口，宜在主槽上集中设置桥梁，采取一河一桥布置；2、在游荡性河段上布设桥梁，应采取必要的导流措施，使主槽的摆动有所约束，从而归于趋槽；3、在分汊河段上修建桥梁，河道上具有两个以上的主槽，一般均宜在各主槽上分别建桥，尽量少改变水流的天然状态。
农田水利学课程设计 —喷灌系统设计 姓名：黄伟民 年级：2012级 系别：水利工程系 专业：水文与水资源工程 学号：1007024110
一、基本资料： 1、地形：该果园地面平坦 2、土壤：土壤为砂壤土，田间持水率为20%，土的容重为1.55g/cm,适宜土壤含水量上下限分别为田间持水率的85%，65%。 3、作物：果园面积750亩，种植果树为芒果，株距3.3m，行距3.4m，灌水周期10天。 4、水源：果园南部有一眼机井，最大供水量180m3/h，动水位距地面18m。该地电力供应不足，每天开机时间不超过14h。 5、气象：该地属于半干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为2.5m/s，且风向多变。 6、生产条件：劳动力缺乏。 7、社会经济条件：生产条件良好，经济效益高，包括管区的行政规划、交通情况、城镇建设规模等。 二、系统选择与总体布置 1、系统选择的原则：喷灌工程应根据因地制宜的原则，综合考虑以下因素选择系统类型： （1）水源类型及位置 （2）地形地貌，地形地块，土壤质地 （3）降水量，灌溉期间风速、风向 （4）灌溉对象 （5）社会经济条件、生产管理体制劳动力状况及使用管理着素质（6）动力条件
2、考虑到水果经济价值高，灌水频繁，因此采用固定管道式喷灌系统，喷灌系统以果园南部机井为水源，泵站布置在中间位置。采用全圆喷洒方式。 三、喷头选型与布置 1、灌溉对象为果园，经济价值高且灌水频繁，果园面积大，参照《节水灌溉理论与技术》表4-1 喷头按工作压力与射程分类表 为了最大限度的节约用水，保证供水质量，降低成本，且喷头的流量与射程相适应，选用中压喷头作为该喷灌系统的喷头。 =KR=0.8*28=21.6m 初估R=27m，k取0.8，则R 设 2、ZY系列喷头及其性能参数表
《水力学与桥涵水文》课程设计任务书（土木工程专业） 班级： 姓名： 学号：
1、为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知 水管直径d ＝50 mm ，12l ＝1 m ，23l ＝2 m ，实测数据1?＝150 cm ，2?＝125 cm ，3?＝40 cm ，υ=3 m/s ，试计算阀门的ξ值。 分析：利用测压管1,2的水头损失可计算出沿程阻力系数λ，或将测压管2,3间的沿程水头损失用1,2间的沿程水头损失表示，然后根据总水头损失等于沿程水头损失加局部水头损失，只要算出总水头损失便可推算出局部水头损失，进而便可以算出局部水头阻力系数λ。 解：121212j f w h h h += 012=j h Θ g d l h h w 2**2 1212 f 12υλ==∴ =() cm 2512515021=-=?-? 232323j f w h h h += g g d l 2*2**2 223υξυλ+= 12232l l =Θ () cm h h f f 5021223==∴ 232323f w j h h h -=∴ () 5023-?-?= ()()m cm 35.0355040125==--= 35.02* 2 =∴g υξ =?ξ0.762
2、水面线定性分析 先画出临界水深K-K线，然后根据i与ik的关系画出水深N-N线，判断水面所处的区域，再根据i 与ik的关系作出相应的水面曲线。 （详见纸质档）
3、流量泥沙计算详见相关excel表格 （1）根据水位及河底高程算出水深，进而求出平均水深。 （2）根据起点距算出测深垂线间的距离，可进一步算出垂线间的面积，然后可以得出部分面积。 （3）根据所给的垂线的流速推算部分流速。 （4）用所算出的部分面积和部分流量求出部分流量，然后可以算出整个断面的流量。 （数据见附表。）
农田水利学课程设计说明书 G农场灌溉渠系的规划设计
农田水利学课程设计说明书 1设计题目 西北某地山麓洪积——冲积扇处G 农场灌溉渠系的规划设计。 2基本资料分析 G 农场的基本资料如下： 2.1地理位置 G 农场位于我国西北某地，有可垦荒地和耕地约5万亩。场区范围东起G 河引水渠，西至叉路口（Z 公路与W 公路的交叉处），南依高山，北抵Z 公路北边的北场界。G 农场地形图见附录Ⅴ。 2.2地形地貌 农场处于G 河及附近冲沟形成的洪积——冲积扇上，地势南高北低，地面坡度较陡。在扇形地带上部，起伏较大，冲沟较多，土层薄而不均，多有卵砾石外露，故不宜作为耕作农田；在扇形地带中、下部，基本平坦，冲沟较少，土层较深厚，部分已开垦为农田。 2.3气象条件 年平均降水量161.2mm ，其中作物生育期（4～9月）降水量106.4mm ，年平均蒸发量1733mm 。 年平均气温7.3C ，极端最高气温39.9C ，最低-30.1C 。 4～10月平均风速2.6m\s,最大风速11.8m\s ，常风向NW,其次为E 。 初霜期在9月上旬，晚霜期在4月上旬。结冻期在11月上旬，解冻期在3月中旬，最大冻土深度91cm 。 2.4土壤和水文地质 土壤属灰棕色荒漠土，质地为轻壤。在扇形地带上、中部，潜水埋深大于10cm,含水层为沙砾石，地下径流通畅，水质良好。在扇缘地带（Z 公路以北）潜水埋深3～5cm ，含水层颗粒较细，地下径流弱，矿化度较高。 G 河（在图外）是G 农场与T 乡的共有水源。发源于山区，主要由融雪、降水补给。河长约35Km ，砂卵石河床，沿程水量渗透较多，故流出山口后主要河槽逐渐消失，变为散射状冲沟。该河丰水期（6～8月份）洪峰流量20～60m 3\s;枯水期（11～3月份）仅有0.2～0.3/s m 3。 2.5水源和场外水利工程
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计 说明书 姓名：陈启帆 学号：23 专业：环境工程 吉林建筑大学城建学院 2016年07月 - 1 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 课程设计说明书 (吉林省长春地区宽城区给水管网设计) 学生姓名：陈启帆 导师： 学科、专业：环境工程 所在系别：市政与环境工程系 日期：2016年07月 学校名称：吉林建筑大学城建学院 - 2 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 目录 1. 课程设计题目 (4) 2. 课程设计目的及要求 (4) 3. 设计任务 (5) 4. 原始资料 (5) 5. 基本要求 (8) 6. 设计成果 (8) 7. 设计步骤 (8) 8. 设计用水量计算 (9) 9. 确定给水管网定线方案 (11) 10. 设计流量分配与管径设计 (11) 11. 设计结束语与心得体会 (14) 12. 参考资料 (16) - 3 -
市政与环境工程系 MUNICIPAL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING DEPARTMENT 1. 课程设计题目 吉林省长春地区宽城区给水管网设计 2. 课程设计目的及要求 通过城镇给水管网设计管网的设计步骤和方法，为以后毕业设计及从事给水管网的工程设计打下初步基础。 （1）了解管网定线原则； （2）掌握经济管径选择要求； （3）掌握给水系统压力关系确定方法； （4）掌握管网水力计算。 - 4 -
《水力学与桥涵水文A》课程设计说明书 专业 班级 姓名 学号 指导教师 2017 年04 月30 日
1.流量、断面平均流速计算 （1）断面计算：水深=水位-河底高程 平均水深:两根垂线间水深的算数平均 垂线间距=前一根垂线起点距-后一个起点距 垂线间面积：两岸近似为三角形，中间近似为梯形，用平均水深乘垂线间距 部分面积=测速垂线间的垂线面积之和 （2）流速计算：部分平均流速=两测垂线间流速的算术平均，两岸根据坡度折算，取系数为0.6 （3）流量计算：部分流量=部分面积乘以部分平均流速 断面平均流速=断面总流量除以断面面积水面宽=右水边起点距-左水边起点距
2、相关分析：已知某流域154~1965年的年径流量及年降雨量，年径流量与年降雨量在成因上具有联系。试用解析法推求相关直线。 计算两系列中对应的均值：x==1310(mm),y==787(mm) 计算(xi-x)^2,(yi-y)^2,(xi-x)(yi-y)等值，如表格所示，再计算相关系数及其机误4Er r==0.95 4Er=2.698=0.076 相关系数非常大，非常接近1，而且r大于4Er，表明两系列之间存在直线相关，相关程度密切。因此可用直线相关进行流量的插补和延长。计算直线的斜率： b===1.05 即可得到y倚x的回归直线方程式为：y-787=1.05×（x-1310） y=1.05x-585.88 根据上式即可插补和延长降雨量的资料。 3、某站有24年实测径流资料，试绘制其经验频率曲线，并用求矩适线法
推求年径流量频率曲线的三个统计参数。 （1）计算经验频率，绘制经验频率曲线。 将年径流深按递减序列排序，无特大值按连续系列处理，用威伯尔公式计算经验频率。按表中经验频率和径流量的对应值在海森几率格纸上绘出经验频率曲线。 （2）为理论频率曲线初选三参数 首先计算均值：Q==666.4（mm） 然后计算：Cv==0.26 最后假定Cs=1.5Cv=0.52，此时的Q，Cs，Cv即为理论频率曲线的初选三参数 （3）求矩适线法选定三参数采用值 在适线过程中，为了便于和经验频率曲线相比较，在资料实测范围内，根据所求频率P，选若干个频率点列出适线对比表。由初选参数计算的Q值上凹，因此增大Cs值 第二次假定，仍然可见理论频率曲线不够下凹，继续增大Cs值。 第三次假定，曲线下凹严重，适当减小Cs值 第四次适线后两曲线符合较好，选定参数采用值为： y=666.4, Cv=0.26,Cs=0.69
第一章习题 1.1 解：水温为30度时水的密度)/(79.9953m kg =ρ 质量)(9957.0001.0*7.995kg v M ===ρ 重力N Mg G 75786.98.9*9957.0=== 1.2 解：密度)/(135905.0/67953m kg v M === ρ 重度)/(1331828.9*135903m kN g ===ργ 1.3 解：4℃时水的密度为1000(3/m kg ) 100℃时水的密度为958.4(3/m kg ) 假定1000kg 的水 )(11000/1000)4(3m v == )(0434.14.958/1000)100(3m v == 则体积增加百分比为%34.4%100*1 1 0434.1=-= ?v 1.4 解：压缩系数)/(10*102.5) 98000*198000*5(5001 .0210N m dp v dv -=--- =-=β 弹性系数)/(10*96.11 29m N K == β 1.5 解：运动粘滞系数为动力粘滞系数与密度的比值 )/(71.93m kN =γ )*(10*599.03s Pa -=μ 610*605.01000 *71.98 .9*000599.0*-===== γμμρμυg g )/(2s m 1-8 解：剪切力不是均匀分布rdr dA π2=， δ ?r dy du = dr r r r dr r dT δ μ? πδ?πμ32**2*== δ πμ?δπμ?δ πμ?320 24224 42 3 d d r dr r T d = ==? 积分后得δ πμ?324 d T =
学校：云南农业大学 学院：水利水电与建筑学院 指导老师： 教学班号：一班 专业：水利水电工程 学号： 姓名：
农田水利学课程设计 课程设计目的 通过对管道灌溉系统（包括喷灌，微灌或低压管道输水灌溉系统）的规划设计，了解灌溉系统设计过程与设计方法，巩固农田水利学的所学内容，提高综合应用能力和创造能力。 具体要求 1、管道灌溉系统的规划布置原则，掌握灌溉系统规划设计的基本要求与设计方法； 2、掌握管道灌溉工程规划设计的基本规范； 3、学会收集，分析，运用有关资料和数据； 4、提高独立工作能力，创造能力与综合运用专业知识解决实际问题的能力。 基本资料 某实验果园，面积95亩，种植苹果树共2544株，果树株距4m，行距6m，正值盛果期。园内有十字交叉道路，路边与第一排树的距离南北向为2m，东西向为3m。果园由道路分割成为4小区。详见1：2000果园规划图。 该园地面平坦，土壤为砂壤土，果园南部有一眼机井，最大供水量60m3/h，动水位距地面20m。该地电力供应不足，每日开机时间不宜超过14h。为了节约用水，并保证适时适量向果树供水，拟采用固定式喷灌系统。 据测定，该地苹果树耗水高峰期平均日耗水强度为6mm／d，灌
水周期可取5～7天。该地属半干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为2.5m ／s ，且风向多变。该地冻土层深度0.6m 。 灌溉区域如下图所示： 果园平面图 要求: （1）选择喷头型号和确定喷头组合形式(包括验核组合平均喷 灌强度（ρ）是否小于土壤允许喷灌强度（允ρ）； （2）布置干、支管道系统(包括验核支管首、尾上的喷头工作 压力差是否满足《喷灌技术规范》的要求，下称《规范》)； （3）拟定喷灌灌溉制度，计算喷头工作时间与确定系统轮灌工 作制度；
给水处理厂课程设计计算书 12．高程布置 为了配合平面布置，我们首先应根据下表估计各构筑物之间连接管渠的大小及长度大致水头损失。然后在平面布置确定后，按水力学公式逐步计算各构筑物之间的水 构筑物 沉淀池~滤池0.3~0.5 快滤池内 2.0~3.0 虹吸、无阀滤池 1.5~2.0 滤池到清水池0.3~0.5 1.3.4高程布置设计计算
1.3.4.1水处理构筑物的高程布置设计计算 1.水头损失计算 在处理工艺流程中，各构筑物之间水流应为重力流。两构筑物之间水面高差即为流程中的水头损失，包括构筑物本身、连接管道、计量设备等水头损失在内。水头损失应通过计算确定，并留有 余地. （1）处理构筑物水头损失 处理构筑物中的水头损失与构筑物的型式和构造有关，具体根据设计手册第3册表15-13 g ——重力加速度，2/m s 。 ① 配水井至絮凝池连接管线水头损失 a ）沿程水头损失 配水井至絮凝池连接管采用800DN 钢管，管长15l m =。 考虑浑水的因素0.015n =，按0.013n =查设计手册第1册水力计算表得 1.8i =‰，换算成相当 于0.015n =时的i ： 浑水管长15m 算得沿程损失为：
b）局部水头损失 管路中，进口1个，局部阻力系数 10.50 ξ=；急转弯管1个， 20.90 ξ=；闸阀1个， 30.06 ξ=； 90o弯头1个， 41.05 ξ= ；出口1个，局部阻力系数 5 0.04 ξ=，则局部阻力系数总计为： 管内流速 1.11/ v m s =，则管路局部水头损失为： c）总水头损失 ②絮凝池至沉淀池 絮凝池与沉淀池合建，其损失取0.1m。 ③沉淀池至V a）沿程水头损失 沉淀池至V型滤池连接管采用900 DN钢管，管长l= 21.052 2.1 ξ=?＝； 闸阀2 43.0 ξ=；出口1个，V，按0.013 n=查设计手册第1册水力计算表得 2.4 i=‰，则V型滤池至清水池连接管沿程损失为： b）局部水头损失 管路中，进口1个，局部阻力系数 10.50 ξ=；90?弯头3个，局部阻力系数 21.053 3.15 ξ=?＝； 闸阀1个， 30.06 ξ=；出口1个，局部阻力系数 41.00 ξ=，则局部阻力系数总计为：管内流速 1.0/ v m s =，则管路局部水头损失为： c）总水头损失
《水力学与桥涵水文》 课程设计成果 专业 班级 姓名 学号 指导教师 重庆交通大学
《水力学与桥涵水文》课程设计任务书（土木工程专业） 学院：土木工程学院 专业班级：茅以升道路 姓名：xxx 学号：xxxxxxxxxxxx
图2-1 重庆交通大学 1为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d ＝50 mm，12l＝1 m，23l＝2 m，实测数据1?＝150 cm，2?＝125 m，3?＝40 cm，υ=3 m/s，试计算阀门的ξ值。 解: 22 12 121212 h 22- αα ++=+++ γγ 对于l段 f p p v v z z g g 22 22 12 150100125100 22f v v h g g -- - ?++=?+++ 12 0.25 f h - = 222 3 1 131312 l(2h) 222 f p p v v v z z g g g - ααα ++=++++ξ γγ 对于段 222 22 150********(20.25) 222 v v v g g g -- ?++=?+++?+ξ ξ=0.762 则阀门 2水面线定性分析 解：图处理如下 图2-2 图2-3 图2-4
分析如下： 图2-1中，1k i i >段、2k i i =段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i =段时，由急流向临界流过渡，会在2k i i =段c 区以c 型曲线过渡到正常水深；水流从2k i i =段过渡到3k i i <段时，由临界流向缓流过渡，会在2k i i =段a 区以a 型曲线过渡到正常水深。 图2-2中，1k i i >段和3k i i <段均为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃。 图2-3中，10i <段为逆坡渠道，2k i i <段为顺坡渠道。会在10i <段'b 区通过' b 型降水曲线过渡到缓流。 图2-4中，k i i <段为顺坡渠道。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由缓流流向断口，会在1k i i <段产生水跌。 图2-5中，10i >段为顺坡渠道，20i <段为逆坡渠道。水流从10i >段过渡到20i <段时，由急流向逆坡过渡，会在20i <段产生水跃；从20i <段流向断口时，会产生水跌。 图2-6中，1i 段、2i 段和3i 段均为顺坡渠道且1k i i >、2k i i <及3k i i >。水流从1k i i >段过渡到2k i i <段时，由急流向缓流过渡，会在1k i i >段产生水跃；水流从2k i i <段过渡到3k i i >段时，由缓流向急流过渡，会在2k i i <段产生水跌，在b 区以b 型曲线过渡到正常水深。 图2-5 图2-6
农田水利学课程设计
农田水利学课程设计 课程设计目的 通过对管道灌溉系统（包括喷灌，微灌或低压管道输水灌溉系统）的规划设计，了解灌溉系统设计过程及设计方法，巩固农田水利学的所学内容，提高综合应用能力和创造能力。 具体要求 1管道灌溉系统的规划布置原则，掌握灌溉系统规划设计的基本要求与设计方法； 2掌握管道灌溉工程规划设计的基本规范； 3学会收集，分析，运用有关资料和数据； 4提高独立工作能力，创造能力及综合运用专业知识解决实际问题的能力。 1.喷灌选型与总体规划 1.1喷灌工程应根据因地制宜的原则 资料收集: 1地形：地面平坦 2土壤：沙壤土 3作物：苹果树园林,正值盛果期 4水源：果园南部井水 5气象：灌溉季节多风，平均风速2.5m/s 社会经济条件：果园为实验果园，面积95亩，交通方便，电力供应不足; 规划设计目的：该果园为实验果园，为发展节水农业起着非常重要的示范作用，同时综合考虑该区域的地形，土壤气象水文与地质，灌溉对象及社会经济条件，故进行规划设计。 系统选型：工程应根据因地制宜原则，综合考虑以下因素选择系统类型水源类型位置地形地貌地块形状土壤地质降水量灌溉区风速风向对象社会经济条件生产管理体制劳动力状况及使用者素质动力条件由于该果园为盛果期的苹果树，经济价值就目前情况较高，灌水频繁，作物耗水量大，劳动力缺乏，但作为实验果园，管理者素质高有利于喷灌系统的实施，综合考虑后，拟定采用固定使得喷灌系统。 总体规划 1吸收科学技术发展的成果与经验，制定合理的灌溉制度； 2根据给地形地质水文条件经济基础选用合理的灌溉系统 1.2喷灌系统的规划设计 基本资料 某实验果园，园内有一眼机井，动水位距地20m。该地电力供应不足，为节约用水，拟采用固定式喷灌系统。
洪水调节课程设计
《洪水调节课程设计》任务书 一、设计目的 1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库 水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据； 2、掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点； 3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题； 4、培养学生分析问题、解决问题的能力。 二、设计基本资料 某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KW，年发电量1372×104 kw·h，水库库容0.55亿m3。挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。水库正常蓄水位525.00m。电站发电引用流量为10m3/s。 本工程采用2孔溢洪道泄洪。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。 上游防洪限制水位Xm（注：X=524.5+学号最后1位/10，即524.5m-525.4m），下游无防汛要求。 三、设计任务及步骤 分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤： 1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准； 2、用列表试算法进行调洪演算： a)根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公 式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上； b)决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每 一时段的q2、V2进行试算； c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方。 3、用半图解法进行调洪计算： a)绘制三条曲线：V/△t-q/2=f1(z)、V/△t+q/2=f2(z)、q=f(z)； b)进行图解计算，将结果列成表格。