跌水水力计算

跌水水景在小区水景中为常见的一种表现形式,水量控制是其中的一个关健点.跌水水景水量过大则能耗大，长期运转费用高；跌水水景水量过小则达不到预期的设计效果。

关健字:水景??跌水跌水水景在水景设计中，跌水水景是构成溪流、叠流、瀑布等水景的基本单元，具有动态和声响的效果，因而应用较广。

与静态水景不同，动态水景的水是流动的，其流动性一般用循环水泵来维持，水量过大则能耗大，长期运转费用高；水量过小则达不到预期的设计效果。

因此，根据水景的规模确定适当的水流量十分重要。

1跌水水景的水力学特征及计算跌水水景实际上是水力学中的堰流和跌水在实际生活中的应用，跌水水景设计中常用的堰流形式为溢流堰.根据δ和H的相对尺寸，堰流流态一般分为薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流等三种形式：当δ/H<0.67，为薄壁堰流；0.67<δ/H<2.5，为实用堰流；2.5<δ/H<10，为宽顶堰流；δ/H>10,为明渠水流，不是堰流。

跌水水景设计中，常用堰流形态为宽顶堰流。

当跌水水景的土建尺寸确定以后，首先要确定跌水水景流量Q，当水流从堰顶以一定的初速度v0落下时，它会产生一个长度为ld的水舌。

若ld大于跌水台阶宽度lt，则水景水流会跃过跌水台阶；若ld太小，则有可能出现水景水舌贴着水景跌水墙而形成壁流。

这两种情况的出现主要与跌水水景流量Q的大小有关，设计时应尽量选择一个恰当的跌水水景流量以避免上述现象的发生。

水景中的跌水水景设计(二)跌水水景在小区水景中为常见的一种表现形式,水量控制是其中的一个关健点.跌水水景水量过大则能耗大，长期运转费用高；跌水水景水量过小则达不到预期的设计效果。

关健字:水景??跌水跌水水景1.1跌水水景流量计算根据水力学计算公式，一般宽顶堰自由出流的流量计算式为：Q=σc·m·b·(2g)0.5·H1.5=σc·M·b·H1.5式中b——堰口净宽H——包括行进流速水头的堰前水头，H=H0+υ02/2g式中υ0——行进流速m——自由溢流的流量系数，与堰型、堰高等边界条件有关σc——侧收缩系数M=m·(2g)0.5当堰口为矩形时，侧收缩系数σc为1，上述计算式即简化为《给水排水设计手册》中的流量计算式：Q=m·b·(2g)0.5·H1.5=M·b·H1.5上式中，M(或m)为流量系数，与堰的进口边缘形式有关；b为堰口净宽，为已知，因此要求出水景流量Q，关键要确定出堰前水景水头H，堰前水景水头一般先凭经验选定、试算。

跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。

Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。

跌水消力池及不同闸孔开度的水闸计算水闸的设计应该考虑到不同开度下的流量变化，并能够准确计算出不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度等参数。

首先，我们需要计算水闸的开度与水流的关系。

设水闸开度为h，单位为米，流量为Q，单位为立方米/秒，流速为v，单位为米/秒。

根据泊松方程，可以得到如下关系式：Q = Cvh^(3/2)其中，C为流量系数，根据水闸的形状和槽口尺寸确定，可以通过实验或者相关经验公式来确定。

接下来，我们需要计算水闸在不同开度下的消力。

消力可以通过跌水消力池的形状、尺寸以及水流速度来确定。

设消力为E，单位为米，水位差为h1，单位为米，跌水消力池的水深为H，单位为米，重力加速度为g，单位为米/秒^2、跌水消力池的形状一般为倒三角锥形，因此可以利用公式：E=(h1/H)*(1/2)*g*H^2最后，我们可以利用以上公式计算不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度。

以一个实际的例子为例，假设水闸的开度为1.5米，流量系数C为0.6，流量为100立方米/秒，跌水消力池的水深为3米，重力加速度为9.8米/秒^2、则可以按照以下步骤计算水闸的消力、水位以及水流速度：1.根据流量公式，计算流速：Q = Cvh^(3/2)100=0.6*v*(1.5)^(3/2)解得v=33.64米/秒2.根据跌水消力公式，计算消力：E=(h1/H)*(1/2)*g*H^2假设水位差为5米，则h1=5米E=(5/3)*(1/2)*9.8*3^2解得E=73.53米通过以上计算，我们可以得到水闸开度为1.5米时的消力为73.53米，水位差为5米，流速为33.64米/秒。

在实际应用中，我们可以进行类似的计算来确定不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度，以便更好地设计和优化水闸系统的运行。

跌水水景流量设计 Revised by Petrel at 2021水景中的跌水水景设计(一)跌水水景在小区水景中为常见的一种表现形式,水量控制是其中的一个关健点.跌水水景水量过大则能耗大，长期运转费用高；跌水水景水量过小则达不到预期的设计效果。

关健字:水景?跌水跌水水景在水景设计中，跌水水景是构成溪流、叠流、瀑布等水景的基本单元，具有动态和声响的效果，因而应用较广。

与静态水景不同，动态水景的水是流动的，其流动性一般用循环水泵来维持，水量过大则能耗大，长期运转费用高；水量过小则达不到预期的设计效果。

因此，根据水景的规模确定适当的水流量十分重要。

1跌水水景的水力学特征及计算跌水水景实际上是水力学中的堰流和跌水在实际生活中的应用，跌水水景设计中常用的堰流形式为溢流堰.根据δ和H的相对尺寸，堰流流态一般分为薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流等三种形式：当δ/H<0.67，为薄壁堰流；0.67<δ/H<2.5，为实用堰流；2.5<δ/H<10，为宽顶堰流；δ/H>10,为明渠水流，不是堰流。

跌水水景设计中，常用堰流形态为宽顶堰流。

当跌水水景的土建尺寸确定以后，首先要确定跌水水景流量Q，当水流从堰顶以一定的初速度v0落下时，它会产生一个长度为ld的水舌。

若ld大于跌水台阶宽度lt，则水景水流会跃过跌水台阶；若ld太小，则有可能出现水景水舌贴着水景跌水墙而形成壁流。

这两种情况的出现主要与跌水水景流量Q的大小有关，设计时应尽量选择一个恰当的跌水水景流量以避免上述现象的发生。

水景中的跌水水景设计(二)跌水水景在小区水景中为常见的一种表现形式,水量控制是其中的一个关健点.跌水水景水量过大则能耗大，长期运转费用高；跌水水景水量过小则达不到预期的设计效果。

关健字:水景?跌水跌水水景1.1跌水水景流量计算根据水力学计算公式，一般宽顶堰自由出流的流量计算式为：Q=σc·m·b·(2g)0.5·H1.5=σc·M·b·H1.5式中b——堰口净宽H——包括行进流速水头的堰前水头，H=H0+υ02/2g式中υ0——行进流速m——自由溢流的流量系数，与堰型、堰高等边界条件有关σc——侧收缩系数M=m·(2g)0.5当堰口为矩形时，侧收缩系数σc为1，上述计算式即简化为《给水排水设计手册》中的流量计算式：Q=m·b·(2g)0.5·H1.5=M·b·H1.5上式中，M(或m)为流量系数，与堰的进口边缘形式有关；b为堰口净宽，为已知，因此要求出水景流量Q，关键要确定出堰前水景水头H，堰前水景水头一般先凭经验选定、试算。

终端自由跌水的长天沟水力计算
长天沟是国家重点综合治理地区之一，位于黑龙江省齐齐哈尔市境内。

长天沟位于海拔较高，缺水情况严重，沟内水温太低，水的流动特性和水力学特性复杂，因此，计算其终端自由跌水的水力是非常必要的。

本文针对长天沟的治理，采用传统的水力方法和统计学方法，进行终端自由跌水水力计算，为沟内水资源开发提供参考。

首先，综合调查收集长天沟河床及水体特征数据。

根据河床高低起伏，河段总长度分为短段、中段和长段，并完成其水体特征的检测和测量。

其次，采用水力模型，建立终端自由跌水的水力模型。

根据河床的高低变化和水体的水力特性，将其划分为不同的流速区域，并采用适当的水力公式进行计算。

最终，通过传统的水文测量和统计学方法，对河道水力进行计算，得出终端自由跌水的水力值。

经过多次计算，最终计算出长天沟水深最大比值为2.12，采用独特的形态变化，河道的水力学特性好，河道的最小流阻抗比大。

这表明，长天沟河流拥有较高的水力发电性能，有利于利用水力发电资源，为治理长天沟提供参考。

总之，本文采用了水力学模型和统计学方法，对长天沟终端自由跌水水力做出了详细的计算，可为此区域水资源和水力发电服务。

同时，本文也可以为类似河流的研究提供参考价值。

- 1 -。

跌水水利计算一、跌水口的泄流能力计算跌水口的泄流能力可按堰流公式计算：式中：m ——流量系数，采用m=0.42～0.45；选取m=0.43ε——侧收缩系数，采用ε=0.85～0.95；选取ε=0.90H 0—上游总水头（m ）， ，H 为上游渠道水深（m ），v 0值可以忽略不计，故取H 0=H计算结果见下表：跌水泄流流量数据表二、消力池长度L 计算消力池长度L 计算可按下式计算：——射流距离（m ），——池内水跃长度（m ），可按闸后消力池一样计算 式中各尺寸详见下图。

Cl l L -+=21gv H H 2200+=2/302H g mb Q ε=1l 2l对于珲春灌区跌水工程，取C 值为零，则上式可简化为 （1）求水跃长度2l其中：φ——流速系数，通常选取0.95～1.0，这里选取95.0=φ。

c h ——跃前水深，即为收缩断面处水深。

"h ——跃后水深q ——单宽流量（2）求挑流距离1l当跌水口为平底时，按下式计算挑流距离：)24.0(74.1001H P H l ⨯+⨯⨯=其中：P ——跌差0H ——跌水坎上总水头据上述公式，可计算得到消力池长度值见下表：2v 0/2g21l l L +=2202c c h g q h P H φ+=+)181(232"-+⨯=cc gh q h h )9.1(5.28.0"2c h h l -⨯⨯=图-1三、消力墙高度d 计算（见图-1）（1）消力墙按淹没堰流设计，需要试算。

即假定一个d 值，求墙上水深采用：d h H -⨯="105.1，采用Excel 试算结果如下：四、海漫长度的计算海漫长度可按南京水利科学院研究总结一些已建成水闸所得出的经验公式计算：HL∆=Kq式中：L——海漫长度（m） q——单宽流量 K——系数，对于粗沙及粘性土壤，K=8～9，H∆——上下游水位差。

（注：范文素材和资料部分来自网络，供参考。

跌水水利计算一、跌水口的泄流能力计算跌水口的泄流能力可按堰流公式计算：Q mb 2gH3/2式中：m ---- 流量系数，采用m=〜；选取m=£--- 侧收缩系数，采用& =〜；选取& =2V oH o—上游总水头（m）,H o H-^g , H为上游渠道水深（m）, v o值可以忽略不计，故取H o=H 计算结果见下表：跌水泄流流量数据表、消力池长度L计算消力池长度L计算可按下式计算:L l i 12 C-射流距离（m）,池内水跃长度（m）,可按闸后消力池一样计算式中各尺寸详见下图图-1对于珲春灌区跌水工程，取 C 值为零，则上式可简化为 L I , 12(1)求水跃长度12H oP h e2q 2g h ； IIh e(r 8q 2和 h(131)2 VgheI 2 0.8 2.5 (1.9h " h e )其中： 一一流速系数，通常选取〜，这里选取0.95h c ――跃前水深，即为收缩断面处水深。

h "――跃后水深 q ――单宽流量 (2)求挑流距离I ,当跌水口为平底时，按下式计算挑流距离： I ,1.74 • H 。

—(p —0.24一H 。

)其中：P ――跌差H o ——跌水坎上总水头据上述公式，可计算得到消力池长度值见下表:消力池K：度计算农三、消力墙高度d计算(见图-1)(1)消力墙按淹没堰流设计，需要试算。

即假定一个d值，求墙上水深采用：出1.05 h" d，采用Excel试算结果如下:四、海漫长度的计算海漫长度可按南京水利科学院研究总结一些已建成水闸所得出的经验公式计算：L K 一q—H式中：L――海漫长度(m) q――单宽流量K系数，对于粗沙及粘性土壤，K=8〜9，H ――上下游水位差海漫长度计算成果表。

跌水水景水泵流量计算咱们来聊一聊跌水水景里水泵流量计算这个有趣的事儿。

想象一下，咱们学校的小花园里有一个特别美的跌水水景。

水从高处的石头上一层一层地流下来，就像小瀑布一样，可好看啦。

那这个跌水水景里的水是怎么流动得这么欢快呢？这就和水泵的流量有关系啦。

咱们先来说说什么是水泵流量呢？就好比是有一个超级大力士，这个大力士就是水泵。

它能在一定时间里把很多很多水推到水景里，这个它能推动的水量就是流量。

比如说，你用小桶接水，如果一分钟能接满一桶水，那这个一桶水就是一种简单的流量概念。

那在咱们的跌水水景里，怎么知道需要多大流量的水泵呢？这就像是要给一群小宠物准备多少食物一样，要根据不同的情况来定。

咱们先看看水景的大小。

如果水景像咱们教室里的小水缸那么小，那它需要的水就没有像学校操场旁边那个大水池那么多。

就像小宠物吃一点点就饱了，大宠物得吃好多好多。

比如说，那个小水缸一样的水景，可能只需要一个小小的水泵，就像一个小朋友轻轻倒水就能让水流动起来。

但是大水池的话，就得有个大力气的水泵，就像好几个小朋友一起倒水才够。

再看看水跌落的高度。

如果水只是从很低的地方流下来，就像从咱们的小板凳高度流到地上，那不需要太多的水来保持这个流动，因为水很容易就流下来了。

可是如果水是从很高很高的地方，像从学校的滑梯顶流下来，那就要更多的水，这样才能让水不断地流，看起来才好看。

就像你从高的滑梯滑下来速度很快，得有足够的小朋友在滑梯顶排队才能一直有人滑下来一样。

还有呀，水流动的速度也很重要。

如果咱们想要水像小兔子一样快快地跑，那就要有更多的水进来，也就是需要更大流量的水泵。

要是水像小蜗牛一样慢慢爬，那需要的水就少一些。

比如说咱们在小水沟里玩水，轻轻扒拉一下，水慢慢流，这就像小流量。

要是咱们用大盆子泼水，水一下子就冲出去好远，这就是大流量的感觉。

咱们再举个例子。

有一次我去公园，看到一个超级大的跌水水景。

水从高高的假山上流下来，就像一条白色的大绸带。