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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 ）。
《桥涵水文》课程教学大纲（开放本科）一．课程的地位和任务《桥涵水文》是中央广播电视大学开放教育土木工程（道桥）专业本科的一门技术基础课。
通过对本课程的学习，它的任务是使学生掌握必要的桥涵水文学的基本概念、基本理论、基本计算方法，为今后学习相关专业课程、从事专业工作和科学研究工作打下一定的基础。
二．教学内容和教学要求第一章绪论第一节水文现象与桥涵水文的研究意义第二节河川水文现象的特点和桥涵水文的研究方法了解水文现象等有关概念，理解河川水文现象的特点。
第二章河流概论第一节河流与流域第二节河川径流形成第三节河川的泥沙运动第四节河床演变第五节河川水文资料的收集和整理熟悉河流和流域、河川径流的有关概念，了解水文测验和资料整理方法。
重点河川径流形成过程。
第三章水文统计基本原理与方法第一节概率统计理论基础第二节随机变量的概率分布第三节水文经验频率曲线第四节水文理论频率曲线线型与参数估计第五节抽样误差与相关分析第六节水文频率计算适线法了解随机事件、设计洪水频率、频率分布及其特性、统计参数与频率曲线的关系、皮III型曲线以及相关的概念，熟悉经验频率、统计参数、理论频率曲线的计算公式，掌握适线法在设计流量推算及相关分析在水文计算中的应用。
重点难点适线法在设计流量推算的应用。
第四章设计洪水与设计水位推算第一节根据流量观测资料推算第二节根据洪水调查资料推算第三节根据暴雨资料推算第四节水流域设洪水第五节设计洪水位的推求了解观测资料的审查、插补与延长的方法，正确理解特大洪水处理和小流域径流理论，掌握有观测资料时设计流量的推算方法、利用少量洪水资料推算大中桥设计流量和小流域计算方法。
重点有观测资料时设计流量的推算；难点特大洪水处理。
第五章大中桥孔径计算第一节桥位河段水流图式和桥孔布设原则第二节桥孔长度第三节桥面设计高程了解桥位河段水流图式和各类河段的桥孔布置原则、要求、河段分类、桥长计算的经验公式、引起桥下水位升高的因素和桥下净空的概念，掌握冲刷系数法计算桥孔长度和桥面中心最低标高的计算方法。
3第三章堤防基本知识第三章堤防⼯程基本知识堤防是修建于江河、湖泊、海洋岸边以及⽔库、蓄滞洪区周边的挡⽔建筑物，随着使⽤位置及作⽤的不同、⽽划分为不同的种类，并根据其⼯作条件的不同需采取相应的防护措施；本章重点介绍堤防的种类、作⽤、各部位名称以及堤防的护岸⼯程。
第⼀节堤防种类、作⽤及各部位名称⼀、堤防的种类堤防⼯程有不同的分类⽅法，主要是按其修建位置、作⽤和修建材料的不同⽽划分的。
（⼀）按位置和作⽤分类堤防是⽔利⼯程的重要组成部分，按其所在的位置和作⽤不同，通常分为防洪堤、海塘堤、渠堤。
1、防洪堤防洪堤⼜分为江河堤、湖堤、库区堤、及蓄滞洪区围堤等，它们是沿江河、湖泊、库区、蓄滞洪区的岸边或周边修建的，其主要作⽤是：⽤于束范、输送洪⽔，防⽌洪⽔漫溢成灾；减少挡⽔或蓄滞洪区域的淹没范围。
2、海塘堤海塘堤修建在海边，⽤以防御涨潮和风浪潮引起的危害，⼜称为海堤或防潮、防浪堤。
海堤分为⼟海堤和护坡（直⽴式、斜墙式、混合式）海堤两⼤类。
3、渠堤渠堤修建在渠道两侧，⽤于输送引⽔或排⽔。
（⼆）按建筑材料分类依据修建堤防的建筑材料不同，堤防可分为⼟堤、⼟⽯混合堤、⽯堤（砌⽯挡⼟墙）、钢筋混凝⼟堤等。
其中，⼟堤最为常见，在缺乏⼟料的⼭区也常采⽤⼟⽯混合堤。
⼆、堤防的作⽤随着使⽤位置的不同，堤防的具体作⽤不同：（⼀）江河堤在洪⽔位⾼于当地地⾯⾼程的江河岸边，顺⽔流⽅向修建的挡⽔建筑物，称为江河堤防，简称江河堤；江河堤⼀般为⼟堤或⼟⽯混合堤，也有的采⽤砌⽯或混凝⼟防浪墙；江河堤的主要作⽤有：约束江河⽔，束范洪⽔，防⽌洪⽔漫溢造成灾害。
（⼆）湖堤在湖泊周围修建围堤，⽤以控制湖⽔⽔⾯，限制淹没范围，减少淹没⾯积，也可以通过修建围堤⽽抬⾼湖泊的蓄⽔⽔位，增加湖泊蓄⽔调洪能⼒，减轻江河防洪负担。
（三）海堤沿海滩或海岸修建堤防（防浪墙），⽤以阻挡涨潮和风暴潮对沿海低洼地区的侵袭，确保防风浪潮安全，也能增加陆地⾯积、防⽌附近⼟地盐碱化。
设计洪水与设计水位推算方案一、设计洪水推算概述1. 设计洪水标准明确本项目所需遵循的设计洪水标准，包括洪水重现期、设计洪水频率等。
2. 洪水类型及特征分析本项目所在区域的洪水类型，如暴雨洪水、融雪洪水等。
描述各类洪水的特征，包括发生时间、频率、持续时间等。
3. 推算方法选取依据项目特点，选择合适的洪水推算方法，如频率分析、水文模型模拟等。
说明所选方法的适用性和优势，为后续推算提供依据。
二、设计洪水推算步骤1. 数据收集与处理收集项目所在流域的历史洪水资料、降雨资料、地形地貌等数据。
对收集到的数据进行审核、整理和预处理，确保数据质量。
2. 设计暴雨分析分析设计暴雨的时空分布特征，确定设计暴雨的强度、历时等参数。
结合地形地貌，分析暴雨对洪水形成的影响。
3. 洪水过程线推算利用所选推算方法，结合设计暴雨成果，推算设计洪水过程线。
分析不同重现期下的洪水过程线特征，为设计提供依据。
4. 设计洪水成果合理性分析对比历史洪水资料，分析设计洪水成果的合理性。
如有必要，对设计洪水成果进行修正，确保其可靠性和安全性。
三、设计水位推算概述1. 设计水位标准明确本项目所需遵循的设计水位标准，包括防洪标准、排涝标准等。
2. 水位影响因素分析影响设计水位的主要因素，如河道形态、糙率、比降等。
描述各因素对设计水位的影响程度，为后续推算提供依据。
3. 推算方法选取依据项目特点，选择合适的设计水位推算方法，如水力学计算、水理模型模拟等。
说明所选方法的优势和适用性，为后续推算提供依据。
四、设计水位推算步骤1. 河道参数确定收集项目所在河道的地形地貌、糙率、比降等参数。
对河道参数进行实地调查和测量，确保数据准确性。
2. 水位流量关系建立基于实测数据，建立河道水位与流量的关系曲线。
分析不同工况下的水位流量关系，为设计水位推算提供依据。
3. 设计水位推算利用所选推算方法，结合设计洪水成果，推算设计水位。
4. 设计水位成果合理性分析对比历史水位资料，分析设计水位成果的合理性。
水闸设计中设计水位的确定【摘要】水闸是调节水位、控制流量的低水头水利工程建筑物，具有挡水和泄(引)水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。
水闸设计水位是确定水闸规模的重要参数，确定水闸设计水位也是水闸设计工作中的重要部分。
本文对拦河闸、排水闸、挡潮闸及灌区上水闸的设计水位的确定方法分别进行了说明，供同行参考。
【关键词】水闸设计；设计水位0.引言水闸是调节水位、控制流量的低水头水利工程建筑物，具有挡水和泄(引)水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。
根据水闸的功能，可分为拦河闸(节制闸)，进水闸、分水闸、排水闸、挡潮闸等。
在水闸设计中，水闸设计水位是确定水闸规模的重要参数，确定水闸设计水位也是水闸设计工作中的重要部分。
1.拦河闸拦河闸一般是用来调节水位、控制流量，以满足灌溉、航运、发电等要求。
在确定拦河闸的设计洪水位时，一般是先根据水闸下游水位流量关系，按水闸设计过水流量，查算闸下设计水位，然后再根据水闸水力计算公式，推算闸上游水位。
一般情况下，平原区水闸的闸上、下游水位差控制在0.1～0.3m，以此确定水闸的闸孔尺寸等参数。
因此，在确定拦河闸的设计洪水位时，关键是要先确定水闸下游水位流量关系，这又需要根据闸下游的河流情况分别对待：(1)当水闸下游水位流量关系相对稳定时，可根据实测水位流量关系资料、历史洪水调查资料，结合水面线推算成果、水力学公式法成果拟定。
当然，河流的水位流量关系不会是完全单一、稳定的关系，设计时，一般按偏于工程安全的角度拟定一条水位流量关系曲线。
(2)当水闸下游河道为感潮河段时，下游水位既受洪水影响，又受外海潮汐影响时，水流往复，无确定的水位流量关系。
设计时，应根据洪、潮遭遇分析结果，采用水面线计算等方法推算若干组闸下水位流量关系。
一般来说，洪水、潮汐为两个互不相关的独立事件，设计中一般按上游洪水与外海多年平均最高潮水位或2～5年一遇最高潮水位遭遇，以此推算的闸下水位流量关系，则作为确定水闸闸顶高程、闸孔尺寸的水位流量关系。
水利水电工程设计洪水计算规范&SL4493Regulation for calculating design floodof water resources and hydropower projects19930311199312201 总则2 基本资料3 根据流量资料计算设计洪水4 根据暴雨资料推算设计洪水5 设计洪水的地区组成6 干旱、岩溶、冰川地区设计洪水7 水利和水土保持措施对设计洪水的影响附录A 洪水频率计算附录B 暴雨及产流汇流计算附录C 可能最大暴雨附加说明11.0.1 为满足水利水电工程设计需要，统一设计洪水计算的基本原则和方法，特制订本《规范》。
1.0.2 本《规范》适用于大中型水利水电工程各设计阶段的设计洪水计算。
河流规划或小型水利水电工程的设计洪水计算可参照本《规范》执行。
1.0.3 水利水电工程设计所依据的各种标准的设计洪水，包括洪峰流量、时段洪量、洪水过程线等，可根据工程设计要求计算其全部或部分内容。
1.0.4 水利水电工程设计洪水一般可采用坝址洪水。
对具有水库的工程，当建库后产汇流条件有明显改变，采用坝址设计洪水对调洪结果影响较大时，应以入库设计洪水作为设计依据。
1.0.5 计算设计洪水必须重视基本资料。
当实测水文资料缺乏时，应根据设计需要，设立水文站或水位站。
1.0.6 计算设计洪水，应充分利用已有的实测资料，并重视、运用历史洪水、暴雨资料。
1.0.7 根据资料条件，设计洪水可采用以下一种或几种方法进行计算。
（1）坝址或其上、下游邻近地点具有30年以上实测和插补延长洪水流量资料，并有调查历史洪水时，应采用频率分析法计算设计洪水。
（2）工程所在地区具有30年以上实测和插补延长暴雨资料，并有暴雨洪水对应关系时，可采用频率分析法计算设计暴雨，推算设计洪水。
（3）工程所在流域内洪水和暴雨资料均短缺时，可利用邻近地区实测或调查暴雨和洪水资料，进行地区综合分析，估算设计洪水。
