Word VBA编制矩形溢洪道水力计算程序
中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：
1 概述
1.1 溢洪道水力计算
溢洪道水力计算是水库工程设计中的重要内容之一，分为上游明渠段和下游陡坡段。上游明渠段按明渠均匀流计算正常水深，下游陡坡段随着泄洪槽底比降及底宽的变化，通常按断面能量守恒来试算水深，试算工作量较大。本文通过word程序内置宏语言vba编制的矩形溢洪道水深计算程序可轻松解决试算工作量大的麻烦，为溢洪道设计方案选型提供了有力的计算工具，计算准确且大大提高工作效率。程序在安装word2000以上版本的电脑上即可运行，利用word程序内置宏语言vba执行程序，在将工程设计数据及溢洪道几何尺寸数据输入后，点击“水力计算”命令按钮，可计算出溢洪道明渠段及各陡坡段（共设5段陡坡）水深、流速、掺气水深等数据，再点击“文本输出”命令按钮可输出溢洪道水深计算的文本及水面线计算表。
关键词：word vba编制溢洪道计算程序
1.2 vba简介
vba(visual basic for application)是微软公司office办公软件中内置的宏语言，利用该语言可扩展word、excel等程序功能，创建专业程序工具。word vba的打开是在word程序中点击下拉菜单“工具”→“宏”→“visual basic编辑器”。若要执行已创建
工程名称: 哈密市五堡镇五堡大桥渡槽工程 设计阶段：施工阶段 渡槽计算书 计算： 日期：2015.09.01 哈密托实水利水电勘测设计有限责任公司 2015.09.01
1 基本资料 五堡大桥渡槽定为4级建筑物，设计流量Q =1.2m3/s ，加大流量Q m=1.56m3/s。， 设 渡槽总长25.6m，进口与上游改建梯形现浇砼渠道连接，出口与下游改建矩形现浇砼渠道连接。 2 渡槽选型与布置 2.1 结构型式选择 梁式渡槽的槽身是直接搁置于槽墩或槽架之上的。为适应温度变化及地基不均匀沉陷等原因而引起的变形，必须设置变形缝将槽身分为独立工作的若干节，并将槽身与进出口建筑物分开。变形缝之间的每一节槽身沿纵向是两个支点所以既起输水作用又起纵向梁作用。根据支点位置的不同，梁式渡槽有简支梁式双悬臂梁式和单悬臂梁式三种型式。 单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进出口建筑物连接时使用。 简支梁式槽身施工吊装方便，接缝止水构造简单，但跨中弯矩较大，底板受拉对抗裂防渗不利。简支梁式槽身常用的跨度为8-15m。本设计采用简支梁式槽身，跨度取为12.8m。梁式渡槽的槽身采用钢筋混凝土结构。 2.2 总体布置 渡槽的位置选择是选定渡槽的中心线及槽身起止点的位置。本设计的渡槽的中心线已选定。具体选择时可以从以下几方面考虑： （1）槽址应尽量选在地质良好、地形有利和便于施工的地方，以便缩短槽身长度、减少工程量、降低墩架高度； （2）槽轴线最好成一直线，进口和出口避免急转弯，否则将恶化水流条件，影响正常输水； （3）跨越河流的渡槽，槽轴线应与河道水流方向尽量成正交，槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段，避免位于河流转弯处； 2.3 结构布置 根据渠系规划确定，选用钢筋混凝土简支梁式渡槽进行输水，槽身采用带拉杆的矩形槽，支承结构采用单排架型式，两立柱之间设横梁，基础采用整体板式基础支撑排架。渡槽全长25.6m，采用等跨布置方案，一跨长度为12.8m。进出口均用混凝土建造。
第一节渠道 https://www.doczj.com/doc/d110670807.html,/jpkc/sgjianzhuxue/webclass1201.htm 一、渠道的功用、要求及类型 水电站渠道可当作引水渠，为无压引水式水电站集中落差，形成水头，并向机组输水；也用作尾水渠，将发电用过的水排人下游河道。尾水渠道通常很短，以下主要讨论引水渠道。 对水电站引水渠道的基本要求包括： （1）、有足够的输水能力。渠道应能随时向机组输送所需的流量，并有适应流量变化的能力。 （2）、水质符合要求。要防止有害的污物及泥沙经渠首或由渠道沿线进人渠道，在渠末水电站压力管道进口处还要再次采取拦污排冰、防沙等措施。 （3）、运行安全可靠。渠道中既要防冲又要防淤，为此渠内流速要小于不冲流速而大于不淤流速；渠道的渗漏要限制在一定范围内，过大的渗漏不仅造成水量损失，而且会危及渠道的安全；渠道中长草会增大水头损失，降低过水能力，在气温较高易于长草的季节，维持渠中水深大于1.5m及流速大于0.6m/s可抑制水草生长；在渠道中加设护面既可减小糙率，又可防冲、防渗、防草，还有利于维护边坡稳定，但造价较贵，严寒季节，水流中的冰凌会堵塞进水口拦污栅，用暂时降低水电站出力，使渠中流速小于0.45-0.60m/s，以迅速形成冰盖的方法可防止冰凌的生成，为了保护冰盖，渠内流速应限制在1.25m/s以下，并防止过大的水位变动。 （4）、结构经济合理，便于施工运行。水电站渠道按其水力特性分为非自动调节渠道和自动调节渠道。非自动调节渠道末端压力前池处（或接近渠末处）设有泄水建筑物，如溢流堰（见图7-1)或虹吸泄水道。当渠中通过最大流量时，压力前池水位低于堰顶；当流量减小到一定程度时，水位超过堰顶，溢流堰开始溢流。当水电站引用流量为零时，通过渠道的全部流量由溢流堰溢走。溢流堰的作用是限制渠末水位以及保证下游用水。若下游无用水要求，则当水电站引用流量减小时要相应关小渠道进口的闸门以减少弃水。非自动调节渠道的堤顶高程为渠内最高水位加上安全超高，堤顶与底坡大致平行。实际工程中大多数发电渠道都属此类渠道。 图12-1 非自动调节渠道示意图 自动调节渠道渠末不设溢流堰。当水电站引用流量为零时，渠中水位是水平的，因而堤顶基本上是水平的，渠道断面向下游逐渐加大。自动调节渠道只用于渠线很短的情况，进口可只设检修闸门。 二、渠道的水力计算特点 渠道水力计算的基本原理及方法已在水力学中讲过，水力计算可分为恒定流计算及非恒定流计算两种，它们是决定渠道尺寸及拟定水电站运行方式的基础。 （一）恒定流计算 对于给定的渠道断面形状、底坡及糙率，利用谢才公式可求出均匀流下正常水深，与流量之间的关系曲线，如图7-2中的曲线①。 根据给定的断面，假定一系列临界水深,可算得与其相对应的流量，从而作出～关系曲线，即曲线②。
智慧树知到《工程水力计算》章节测试含答案 第一章单元测试 1、水在标准状态下，密度是（）。 A.9800 kg/m3 B.1000 kg/m3 C.98kg/m3 D.1kg/m3 正确答案：1000 kg/m3 2、水银的容重是（）。 A.9.8KN/ m3 B.9800KN/ m3 C.133.3KN/ m3 D.13600KN/ m3 正确答案：133.3KN/ m3
3、连续介质概念提出者是（）。 A.欧拉 B.拉格朗日 C.谢才 D.曼宁 正确答案：欧拉 4、理想液体与实际液体最主要的区别是考虑不考虑（）。 A.惯性 B.万有引力 C.压缩性 D.粘滞性 正确答案：粘滞性 5、1升水的重量是（）。 A.9.8N B.9.8KN
C.1N D.1000N 正确答案：9.8N 6、1升水的质量是（）。 A.1kg B.1000kg C.9.8kg D.9800kg 正确答案：1kg 7、液体的基本特性是（）。 A.易流动 B.不易压缩 C.易结冰 D.连续介质 正确答案：易流动;不易压缩;连续介质
8、汽油的密度比水大。（） A.对 B.错 正确答案：错 9、静止的液体就是理想液体。（） A.对 B.错 正确答案：对 10、水利工程中一般不考虑水的表面张力特性。（） A.对 B.错 正确答案：对 第二章单元测试 1、一个工程大气压相当于（）m水柱高。 A.9.8
B.10 C.98 D.1000 正确答案：10 2、液体中某点的真空度为1m水柱，则该点的相对压强为（）。 A.9.8 kN/m2 B.-9.8kN/m2 C.1 kN/m2 D.-1 kN/m2 正确答案：-9.8kN/m2 3、图示容器中，液面压强与当地大气压的关系是（）。 A. B. C. D.
水力学期末复习整理 第一章绪论 1.液体质点：微观上充分大，宏观上充分小的液体微团。 2.连续介质：液体和气体充满一个空间时，分子间没有间隙，其物理性质和运动要素都是连续分布的。 3.液体的易流动性：静止时，液体不能承受切力及抵抗剪切变形的特性。 4.液体的粘滞性：在运动状态下，液体所具有抵抗剪切变形的能力。（理想液体无粘滞性） 5.作用在液体上的力按作用特点分为质量力（主力，惯性力）和表面力（压力，切力）。 6.牛顿液体：凡τ与 dy du 呈过原点的正比例关系的液体 第二章 水静力学基础 1.静水压强特点：①作用线垂直于作用面；②同一点处，静水压强各向等值。 2.等压面特性：质量力与等压面互相垂直。 常见等压面：自由液面；同种相连通液体水平面；不相混溶液体交接面。 3.位置水头z ：计算点的位置高度，即计算点距计算基准面的高度。 第三章 水动力学基础 1.描述液体运动的两种方法：拉格朗日法；欧拉法。 2.欧拉法的基本概念： 流线：同一时刻与流场中各质点运动速度矢量相切的曲线。 流线的性质：①不相交或不突然转折；②光滑连续；③与恒定流流线重合；④与均匀流流线平行。 流管：在流场中取一封闭几何曲线，在此曲线上各点作流线，则可构成一管状流动界面。 流股：流管内的液流，又称为流束。 过水断面：垂直于流线簇所取的断面。 元流：过水断面无限小的流股。 总流：无数元流的总和。 3.流量Q ：单位时间内流经过水断面的液体体积。Q<0流进；Q>0流出。 4.液流分类：①恒定流与非恒定流：运动要素不随时间变化的流动称为恒定流； ②均匀流与非均匀流：流线簇彼此呈平行直线的流动称为均匀流。 非均匀流中又分为渐变流和急变流。 ③有压流与无压流 5.毕托管测流速；文丘里管（有压管）测流量。 第四章 水流阻力与水头损失 1.水头损失类型：沿程水头损失hf ；局部水头损失hj 。 2.黏性底层：在实际液流中，由于液体与管壁间的附着力作用，在管壁上会有一层极薄的液体贴附在管壁上不动，其流速为零。厚度λ δRe 81.32d = 。 3.绝对粗糙度Δ：管壁粗糙突出的平均高度。 4.绝对粗糙度对水流运动的影响：①Δ<δ，管壁绝对粗糙度被黏性底层淹没，Δ对紊流结构基本上没有影响，黏性底层成了紊流流核的天然光滑壁面，称为“水力光滑管”；②Δ>δ，管壁绝对粗糙度突出于黏性底层之外，并深入到紊流的流核之中，可使液流产生旋涡，加剧紊流的脉动，称为“水力粗糙管”。 5.当量粗糙度：和工业管道沿程阻力系数相等的同直径人工均匀粗糙管道的绝对粗糙度。 6.局部边界条件急剧改变是引起局部水头损失的直接原因。 水流的影响有：①导致液流中产生旋涡，加大水流的紊乱与脉动，增大液流的能量损失；②造成液流断面流速重新分布，加大流速梯度及紊流附加切应力，导致局部较集中的水头损失。 第五章 有压管流与孔口﹑管嘴出流 1.有压管路的类型：简单管路；复杂管路（串联，并联，管网）；长管与短管。 短管：必须同时计算管路沿程水头损失，局部水头损失及流速水头的管路。(L/d<1000) 长管：管路流速水头及局部水头损失可以忽略不计的管路。(L/d>1000) 第六章 明渠水流 1.棱柱形渠道：断面形状及尺寸沿程不变的渠道（过水面积只随水深h 变化，与断面位置无关）； 非棱柱形渠道：断面形状及尺寸沿程变化的渠道（过水面积与水深h 及断面位置有关）。 2.明渠均匀流发生的条件：属于恒定流，流量沿程不变；长直形的棱柱形顺坡（i>0）渠道；渠道糙率n 及坡底i 沿程不变。 明渠均匀流的水力特性：是一种等深，等速直线运动，断面流速沿程不变；总水头线﹑测压管水头线及渠底线三者平行，因此水力坡度J ﹑测压管坡度Jp 及渠底坡度i 三者相等。 3.明渠底坡（渠道底坡i ）：渠道沿程单位长度内的渠底高程变化值，又称比降。 按底坡几何特征分为：i>0,顺坡渠道；i=0，平坡渠道；i<0，逆坡渠道。 明渠水力最佳断面：渠道过水断面面积A ，糙率n 及渠道坡底一定时，Q 最大的断面形状。（A 一定，Q 最大；Q 一定，A 最小）
住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号：大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定：“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置；……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求，从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例，表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数，表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况：所有户型配置均配置一间厨房，一套洗衣设施，以卫生间间数不同，分为一卫户（一间卫生间的户型）、二卫户（二间卫生间的户型）和三卫户（三间卫生间的户型）。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯（PP-R）管道，当冷水管工作压力≤0.6MPa时，常选用S5系列，S5系列计算内径较大；分水器分水连接方式常用的铝塑复合（PAP）管道，铝塑复合（PAP）管道采用对接焊型，计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知，普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25～DN32；如入户管管径采用小一级的，首先流速不满足规范要求，其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]
注：（1）流出水头[7] 是指给水时，为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 （2）最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求，它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]～0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式（水表距楼面1.0m），常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例，根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况，经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后，加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合，表前最低工作压力在0.10～0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小，对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后（或在室内预留一处接口），表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水，对于这一点应加以重视。同时必须指出，目前大部分水箱供水方式，水箱设置高度难以满足顶上1～3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求，这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量（通水能力）是按照重力流（不满流）进行计算，同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯（UPVC）管道（公称外径50～110mm）作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]
附录C 溢流坝段设计及水力计算 不设闸门的堰顶高程就是水库的正常蓄水位，库水位超过堰顶后就溢过堰顶泄向下游，这种型式结构简单、管理方便，适用洪水流量大、上游淹没损失不大的中小型工程。 坝顶表孔溢洪道优点：（1）结构简单，检查维修方便，（2）水流平顺，（3）便于排除漂浮物，不易堵塞，（4）泄流量与堰顶水头H 的3/2次，超泄潜力大。但表孔位置较高，在开始泄流时流量很小，不能及时加大泄量降低库水位。另外它不能满足排砂、放库等要求。 溢流堰泄流能力计算 基本公式： 232w s H g B Cm Q σ= (C-1) 式中：Q —流量，m 3/s ； B —溢流堰净宽，m ； H w —堰顶以上作用水头，H w = ?90%= g —重力加速度，m/s 2； m —流量系数，根据P/H d ≥3时，可取m=m d =～,本设计中坝高为=, H d =H w , P/ H d ==19,取； C —上游面为铅直时，C 取； ε—侧收缩系数； δs —淹没系数，取； 曲线型实用堰设置中墩，共2孔，每孔净宽13m 。 曲线型实用堰的侧收缩系数可由以下公式计算： nb H n w k ] )1([2.010ζζε-+?-= (C-2)
k ζ为边墩形状系数，边墩取为圆弧形，系数为； 0ζ为中墩形状系数，中墩也同样取为圆弧形，系数为。所以原式代入数 据: H w =? s m H g B Cm Q w s /3132.38.922697.049.0232 323=?????==εσ 有导流洞参加调洪，参加q=100m/m 3,故校核泄Q Q >=319m 3/s,满足要求。 溢流坝剖面设计 溢流坝段的堰面曲线，当设置开敞式溢流孔时可采用实用堰WES 曲线。 设计水头可以取～倍的校核水位时的堰上水头。 H d =H max ×90%=溢流堰上游曲线 堰顶o 点上游三段圆弧的半径及其水平坐标值为 X 1==×= R 1==×= R 2==×= X 2==×= R 3==×= X 3==×= 溢流堰下游曲线 O 点下游的曲线方程为 1.85 0.5d d y x H H ????= ? ????? （C-3） 即 () 1.85 1.850.85 0.5 5.4 3.2x x y =?= 按上式算得的坐标值如下表C-1：
竭诚为您提供优质文档/双击可除 u型渠道模板 篇一：u型槽渠道工程 施工放样报验单 工程名称：南昌县20xx年高标准粮田建设工程承包人：江西省源河工程有限责任公司 说明：本表一式份，由承包人填写，监理机构审核后，承包人2份，监理机 构、发包人各1份。 土方开挖工程报验表 土方开挖工程检验批质量验收记录表 渠道c15砼垫层模板安装工程报验表 模板安装工程检验批质量验收记录表 gb50204-20xx 篇二：农田水利u型渠道工程 农田水利u型渠道工程 一、u型槽灌溉渠 1、本工程的u型槽灌溉渠，主要包括b70、b50二种规格的灌溉渠道。渠道结构为预制砼u型槽，槽底铺设砂夹石
垫层，槽顶为c15压顶砼。其材料控制要求： （1）u型槽成品需有出厂合格证及质量证明材料。 （2）u型槽现场预制应有砼标号及拌和配合比并按标准取样试压，在预制过程中应符合规范有关规定。 （3）u型槽内外侧表面应平直圆滑，不得出现蜂窝、麻面现象。 （4）u型槽端面应平整并与其轴线垂直。 （5）u型槽强度和尺寸应满足设计要求，一般u型槽型号有b30～70，其中b30厚度为4cm，b50以上的厚度为5cm. （6）u型槽外观应避免出现破损、裂缝、蜂窝及麻面等现象。 （7）砂浆需有配合比，其强度应满足施工规范要求。 2、u型槽灌溉渠工程施工流程： 施工准备→土方开挖→验槽→断面欠方回填土→渠道u 形槽底砂垫层铺设→订购砼u型槽、进场检验→砂垫层铺筑高程复核→安放u型槽调整纵坡、高程→u型槽接缝处理→压顶砼浇筑→渠道u型槽外观检测、放水检验→交工验收 3、u型槽灌溉渠施工方法 （1）土方开挖： 由于u型槽灌溉渠开挖断面较小，拟分段在按设计高程放样后采用人工开挖，一次性开挖到底，并及时验槽进入下一工序施工。每个施工作业段以50米左右为宜。
U型渠的水力计算 U型断面接近水力最优断 面，具有较大的输水输沙能力， 占地较少，省工省料，而且由于 整体性好，抵抗基土冻胀破坏的 能力较强。因此，U型断面受到 普遍欢迎，在我国已广泛使用， 多用混凝土现场浇筑。 图4-31为U型断面示意图， 下部为半圆形，上部为稍向外倾斜的直线段。直线段下切于半圆，外倾角a＝5°～20°，随渠槽加深而增大。较大的U型渠道采用较宽浅的断面，深宽比H/B=0.65～0.75，较小的U型渠道则宜窄深一点，深宽比可增大到H/B=1.0。 U型渠道的衬砌超高a1和渠堤超高a(堤顶或岸边到加大水位的垂直距离)可参考表4-19确定。 表4-19 U型渠道衬砌超高a1和渠堤超高a值表 注：衬砌体顶端以上土堤高一般用0.2～0.3m。 U型断面有关参数的计算公式见表4-20。 表4-20 U型断面有关参数计算公式
U 型断面水力计算的任务是根据已知的渠道设计流量Q 、渠床糙率系数n 和渠道比降i 求圆弧半径r 和水深h 。由于断面各部分尺寸间的关系复杂，U 型断面的设计，需要借助某些尺寸间的经验关系，如公式(4-57)和表4-21给出的经验关系。设计步骤如下： (1)确定圆弧以上的水深h 2,圆弧以上水深h 2和圆弧半径r 有以下经验关系： 2a h N r = (4-57) 式中： N a ——直线段外倾角为a 时的系数。a =0时的系数用N 0表示。 直线段的外倾角a 和N 0值都随圆弧半径而变化，见表4-21。 表4-21 U 型渠道断面尺寸的经验关系 为了保持圆心以上的水深与a =0时相同，则应遵守以下关系： N a =N 0+sin a (4-58)
5.8渠道工程 5.8.1工程布置 XX水库干渠灌区，位于XX河右岸，总灌溉面积6229亩。根据灌区的实际情况，灌溉渠系分干、斗、农三级布置，干渠属盘山渠道，基本沿等高线布置，渠道底坡为i=1/1000。斗渠从干渠中取水配给农渠，一般沿山脊布置，其走向基本垂直或平行于等高线。灌区属山区河谷地带，天然山箐小河较为发育，田间的多余水量可由田间直接向两侧山箐中排泄或通过下级农渠向两侧山箐小河中排泄，因此可利用灌溉农渠作为排水农沟，利用山箐作为排水斗沟，再从山箐中排至小河中，从小河中把多余水量排出灌区以外。 灌溉干渠布设为右干渠，接于输水隧洞出口，右干渠沿XX河接南丙河右岸旁山布置，至小芒弄村边箐结束，总长11.72km。渠首设计流量0.59 m3/s，渠首底板高程为1191.7m底坡i=1/1000，渠末底板高程为1179.98m。 5.8.2渠道设计 干渠断面形式均为矩形，衬砌形式为M7.5浆砌石。渠道矩形断面边墙采用重力式挡土墙，边墙顶宽均为0.40m，外边墙边坡均为1：0.3，底板厚度为0.4 m。为避免不均匀沉降对渠道的影响，渠道上每隔15～20 m设置一道变形缝，采用114沥青砂浆止水。渠道外侧留1.5m平台。 干渠渠道沿线不利物理地质现象不发育，渠道稳定性较好。经勘查在渠道沿线有小规模的塌滑体，属基本稳定塌滑体，在经过塌滑体段渠道用盖板涵形式；在经过小箐沟时，在渠道上设背水桥；经过较大箐沟时，在渠道下设过水涵洞；渠道过公路时，采用矩形加盖断面。渠道纵坡为1/1000，断面尺寸为1.3×1.2 m～1.0×1.0m。 5.8.3渠道水力计算 渠道断面浆砌石矩形断面，浆砌石渠道每50m设一伸缩缝，浆砌石衬砌伸缩缝处采用沥青砂浆止水。渠道永久开挖边坡为1:0.75。渠道糙率系数为n=0.025，底坡i=1/1000。按明渠均匀流公式Q=AC Ri 进行渠道断面设计，式中Q——渠道设计流量（m3/s）； A——过水断面面积（m2）； n——糙率系数；
灌溉渠道系统规划设计 第一节灌溉渠道系统规划布置 一、任务 1、供水、引水、配水 要求：对水源供水状况进行调节 对水位、水量有控制，调节能力 控制流速，使渠道达到防冲，防淤 二、系统分类 1、组成：1）水源和引水部分： 水源：水库、湖泊、河流、井、泵 建筑物：要求有调节、控制能力（闸、坝、抽水站） 2）输水配水系统： 把渠道分为五个等级：总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠， 其中，总干渠、干渠、支渠输水；斗渠、农渠配水。 3）田间渠道系统：农渠、毛渠、灌水畦[qí] 通常是：干、支、斗、农、毛。大的有总干渠，较小的有灌水畦 4）排水泄水系统：干、支、斗、农、毛沟 2、分类：从结构上分：明渠、暗渠 按建筑材料分：土渠、砖石砌渠、砼渠、水泥管 按开挖方式分：挖方渠道、填方渠道 三、渠道系统布置 1、布置原则：总的来说，要求投资少、效益大、渠线尽可能小，输水速度快、 沿线地质无严重渗漏或坍塌现象 2、平原布置为例，说明其布局原则，见教材 3、布置：田间渠道系统一般为沟、路、渠相邻或相间布置。 第二节渠道系统设计流量的确定 渠道设计流量是渠道所控制灌溉范围内农作物的灌溉净流量和渠道损失流量之和，即： Q设＝Q净+Q损
一、渠道净流量 1、Q 净 = q 次大 A （立方米/秒） q 次大 ：灌区次大灌水率 （米3/秒/万亩）， A ：灌溉面积（万亩） 2 、Q 净= m1A1 + m2A2 +…/ 86400t （立方米/秒） 或： 式中：M 综—综合灌溉定额（米3/亩）， T —作物允许灌水延续天数。 二、渠道损失流量 四、渠道的加大流量和渠道的最小流量 1、加大流量：当灌溉区的灌溉面积扩大或出现特大干旱或上游渠道出现失事情况 Q 加大=Q 设(1~1.3) 2、渠道最小流量：当灌溉区某一种作物需灌溉或某一支渠需灌溉 Q 最小=0.4Q 设 渠道一般都应考虑设计流量、加大流量和最小流量 第三节 渠道纵横断面设计 一、渠道横断面的设计 100 净 损Q L Q ??= σ （米 3 /秒） L ：渠道长度 σ：每公里长渠道渗水损失占所通过净流量的百分比，根据土壤性质确定 m Q D 净 ＝ σ (σ、D 、m 值见教材) 2、通过测定损失直接确定渠道设计流量 设 净＝ Q Q η 三、渠道设计流量 损净设＝Q Q Q + (大型) 或：η 净 设＝ Q Q (中小型) t 86400??A M Q 综 净＝ T i i i 64.8m q ?α＝
、什么叫水力学？ 2、水力学的基本原理和计算方法是否只适用于水？ 3、水利工程中经常遇到的水力学问题有哪些？ 4、为什么说水力学是水利类各专业一门重要的技术基础课？ 5、水力学的发展简史主要经历可那几个阶段？ 6、水力学的正确研究方法是什么？ 7、水力学中实验观测方法主要有哪三个方面？ 8、近代水力学的系统理论是怎样建立的？ 9、水力学中液体的基本特征是什么？ 10、引入连续介质假定的意义是什么？ 11、液体质点有何特点？ 12、为什么说研究液体的物理性质是研究液体机械运动的出发点? 13、密度是如何定义的？它随温度和压强如何变化？ 14、容重是如何定义的？它随哪些因素变化？ 15、比重的概念？ 16、密度和容重之间有何关系？ 17、水力学中，水的密度、容重计算值是如何确定的？ 18、何谓液体的粘滞性？其主要成因是什么？它对液体的运动有何意义？ 19、牛顿内摩擦定律的内容是什么？ 20、空气与水的动力粘滞系数随温度的变化规律是否相同？试解释原因。 21、试证明粘滞切应力与剪切变形角速度成正比？ 22、何谓牛顿流体？非牛顿流体包括那几类？ 23、表面张力的概念？其产生的原因是什么？ 24、为什么较细的玻璃管中的水面呈凹面，而水银则呈凸面？并且水会形成毛管上升，而水银则是毛管下降？ 25、试证明每增加一个大气压，水的体积只缩小二万分之一？ 26、理想液体和实际液体有何区别？ 27、静止液体是否具有粘滞性?
28、液体内摩擦力与固体内摩擦力在性质上有何区别？ 29、运动液体与固体边界之间存在摩擦吗？ 30、作用于液体上的力按表现形式可以分为几类？各是什么？按物理性质又可分为哪些？ 第一章水静力学 1、水静力学的任务是什么？ 2、为什么可以应用理论力学中的刚体平衡规律来研究水静力学？ 3、研究水静力学的目的有哪些？ 4、静水压力的特性是什么？试加以证明。 5、液体静力学基本方程的推导及各种表达形式的意义？ 6、什么是等压面？重力作用下等压面必须具备的充要条件是什么？ 7、什么是绝对压强、相对压强、真空及真空度？ 8、 C p z= + γ中的p是绝对压强还是相对压强？ 9、常用的压强量测仪器有哪些？ 10、压强的表示方法有几种？其换算关系怎样？ 11、从能量观点说明 C p z= + γ的意义？ 12、绘制压强分布图的理论依据及其绘制原则是什么？ 13、压强分布图的斜率等于什么？什么情况下压强分布图为矩形？ 14、作用于平面上静水总压力的求解方法有哪些？各适用于什么情况？ 15、怎样确定平面静水总压力的大小、方向及作用点？ 16、在什么情况下，压力中心与受压面形心重合？ 17、压力体由哪几部分组成？压力体内有水还是无水，对静水总压力沿铅垂方向分力的大小和方向有何影响？ 18、曲面静水总压力的大小、方向、作用点如何确定？ 19、二向曲面静水总压力的计算方法如何推广的空间曲面？ 20、水静力学的全部内容对理想液体和实际液体都适用吗？
作者简介：刘成，中国地质大学资源学院。 摘要：以天门市卢市镇等土地整理项目为例，探讨了如何运用ExcelVBA编程便捷、准确地实现渠道流量的推算，解决了以往依靠手工试算的繁琐工作，进而提高渠道断面设计的质量和速度。 关键词：土地整理；ExcelVBA；渠道流量 农田水利工程在土地整理工程中占有不可或缺的地位，渠系建设是农田水利工程的主体部分，而流量推算是渠道断面设计的直接依据。 土地整理中的农田水利属小水利，渠道尺寸一般不大。但是为了满足田块灌排，土地整理项目区渠系密度较大，手工试算无疑是一项巨大的工程。本文将以斗渠的流量推算为例，阐述应用Excel公式编辑和ExcelVBA方法实现渠道流量的批量推算。 1各级灌溉渠道设计流量的确定 综合考虑设计渠道的工程量、灌溉方式及其设计水力要求等因素，项目区采取续灌方式。 ①设计灌溉标准下，项目区毛灌水率（灌水模数）的确定灌水模数又称灌溉率，它是指灌区单位面积上所需要灌溉的净流量，它是根据灌区作物的灌溉制度来制定的。 q= （1） 式中：q—设计灌水模数（m3/s?万亩）；m—作物的净灌水定额（m3/亩）（稻田灌水定额一般采用泡田定额，根据当地经验，泡田的净定额取70m3/亩）；a—该作物种植面积占总面积的比例（项目区全为水田，取a=1）；T—泡田延续时间，取7天；t—每天灌水时间，一般自流灌溉取24h，提水灌溉取20h —22h；项目区采用提水灌溉，灌水时间以22小时计。计算得：q=1.26m3/s?万亩)。 ②灌溉控制面积的确定。灌溉控制面积确定为灌区内实际需要灌溉面积，每条斗（农渠）下控制一定的灌溉面积。 ③项目区续灌条件下设计流量的计算。项目区续灌条件下渠道设计流量，按照下式计算： Q = q?A/η（2） 式中：Q——设计流量（m3/s）；A——灌溉面积（亩）； η——渠道水利用系数（现浇混凝土矩形渠渠道取0.85）。 计算得出的渠道设计流量未考虑项目区的气候变化、灌区面积可能发展等因素，需计算渠道加大流量。加大流量按经验值计算，依据《灌溉与排水工程设计规范》，一般当渠道设计流量小于1 m3/s时，加大30％～35％；流量在1～5 m3/s时，加大30％～25％。加大流量（断面）采取了渠道边墙加高的方式。 根据每条渠道的灌溉区域大小、当地的灌溉模数以加大流量的系数（本项目取30%），可以得出满足灌溉的最小流量和所需要设计的加大流量（本文以设计斗渠为例，农渠流量的设计相同）。 2渠道横断面设计 2.1设计原理 本项目采用梯形断面（可以根据实际情况选择修建U型或者矩形渠），则可以根据下面的公式可计算渠道的过水断面尺寸。 计算公式： 式中：A——过水断面面积（m2）；b——渠道底宽（m）；m——渠道边坡系数（该项目取0.75）；h——渠道内水深（m）；P——湿周；R——水力半径（m）；C——谢才系数（流速系数）；n——渠道糙率，参照《灌溉与排水设计规范》（GB50288-99），本项目斗渠取值0.017，农渠取0.015。i——渠道比降，其值根据项目区的地形比降结合土壤特点选定（本计算斗渠取1/3000，农渠取1/2000）； 首先把底宽b定下来（b依据项目区的实际生产情况选定，当然也可先确定h），取定不同的h，代入上面的公式进行试算，可以得出不同的Q计算值，该值与相应渠道的设计流量Q进行比较，若二值满足限差标准（一般在0.05以内，即（Q-Q计算）/Q），即可确定各渠的断面尺寸及设计水深。若采用手工试算的方法，势必非常繁琐，浪费时间。我们知道，对于每条渠道，大部分参数是常量（或在特定情况下可以看作是常量），只有h和Q计算在变，若把h看成自变量，则Q计算是只与h有关的应变量。在Excel 中执行宏，即可方便得到试算结果。试算过程只有短短几秒，表2为试算前项目区过水断力面，表3为执
流体力学题及答案
C (c) 盛有不同种类溶液的连通器 D C D 水 油 B B (b) 连通器被隔断 A A (a) 连通容器 1. 等压面是水平面的条件是什么？ 2. 图中三种不同情况，试问：A-A 、B-B 、C-C 、D-D 中哪个是等压面？哪个不是等压面？为什么？ 3 已知某点绝对压强为80kN/m 2，当地大气压强 p a =98kN/m 2。试将该点绝对压强、相对压强和真空压强用水柱及水银柱表示。 4. 一封闭水箱自由表面上气体压强p 0=25kN/m 2，h 1=5m ，h 2＝2m 。求A 、B 两点的静水压强。
速？ 答：与流线正交的断面叫过流断面。 过流断面上点流速的平均值为断面平均流速。 引入断面平均流速的概念是为了在工程应用中简化计算。8．如图所示，水流通过由两段等截面及一段变截面组成的管道，试问：
(1)当阀门开度一定，上游水位保持不变，各段管中，是恒定流还是非恒定流？是均匀流还是非均匀流？ (2)当阀门开度一定，上游水位随时间下降，这时管中是恒定流还是非恒定流？ (3)恒定流情况下，当判别第II 段管中是渐变流还是急变流时，与该段管长有无关系？ 9 水流从水箱经管径分别为cm d cm d cm d 5.2,5,10321===的管道流 出，出口流速s m V /13=，如图所示。求流量及其它管道的断面平 均流速。
解：应用连续性方程 （1）流量：==33A v Q 4.91s l /10 3 -? (2) 断面平均流速s m v /0625.01= , s m v /25.02= 。 10如图铅直放置的有压管道，已知d 1=200mm ，d 2=100mm ，断面1-1处的流速v 1=1m/s 。求（1）输水流量Q ；（2）断面2-2处的平均流速v 2；（3）若此管水平放置，输水流量Q 及断面2-2处的速度v 2是否发生变化？（4）图a 中若水自下而上流动，Q 及v 2是否会发生变化？ 解：应用连续性方程 （1）4.31=Q s l / （2）s m v /42= （3）不变。 （4）流量不变则流速不变。 11. 说明总流能量方程中各项的物理意义。