水文水利计算河槽演算 (1)
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水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm(2gH 03)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。
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm(2gH 03)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=f 21112222i -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=—;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r 0/h 0=—;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A 1/A 0=2—;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A 0/A M =1—;(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=—;(6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=—;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 )。
水文计算算例This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.河槽平均水深(m)河槽最大水深(m)河槽水面宽度(m)71河槽过水面积(㎡)5 河流断面图3).桥长计算河槽宽度计算公式cncpjBQQKL3⎪⎪⎭⎫⎝⎛=式中:设计流量pQ= (m3/s)设计洪水河槽流量cQ= (m3/s)河槽宽度c B=系数K和指数3n,该河段属于稳定河段,9.0,84.03==nK可求得L=。
本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径35×20m组合箱梁,综合考虑角度、桥墩布置等因素,桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求,水文不控制跨径布置。
3).桥长计算 河槽宽度计算公式c n c pj B QQ K L 3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 式中: 设计流量pQ = (m3/s)设计洪水河槽流量c Q = (m3/s) 河槽宽度cB =系数K 和指数3n ,该河段属于稳定河段,9.0,84.03==n K可求得L=。
本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径18×20m 组合箱梁,综合考虑角度、桥墩布置等因素,桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求,水文不控制跨径布置。
4). 冲刷计算 ⑴河槽一般冲刷由于公式64-1修整式对大颗粒土质计算值偏大,对稳定性河槽计算值偏大,而本河流属于河槽稳定,河床土质主要为粒径较小的沙砾,因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷:。
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm (2gH 03)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 200a 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 )。
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=流量公式Q=Au=A流量模数K=A式中:C—谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C=R-水力半径(m);i—渠道纵坡;A—过水断面面积(m2);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=式中:△x—-流段长度(m);g—-重力加速度(m/s²);h1、h2—-分别为流段上游和下游断面的水深(m);v1、v2—-分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s);a1、a2—-分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;——流段的平均水里坡降,一般可采用或式中:h f-—△x段的水头损失(m);n1、n2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n1=n2=n;R1、R2--分别为上、下游断面的水力半径(m);A1、A2--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(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:5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b0/h0=1.5—2。
5;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r0/h0=1.5—2.5;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A1/A0=2-2。
5;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A0/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:式中:—前池内正常水位与最低水位之间的高差(m);h0—吼道断面高度(m);—从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m);-因法向加速度所产生的附加压强水头(m)。
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm(2gH 03)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 R C式中:C —谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C =6/1n1RR —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/s2);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 );A1、A2——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(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:5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b0/h=1.5—2.5;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r0/h=1.5—2.5;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A1/A=2—2.5;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A0/AM=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:式中:Z—前池内正常水位与最低水位之间的高差(m);h—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)。
水文水利计算范文水文水利计算是指利用数学和工程原理进行水文水利问题的计算与分析。
这些计算涉及到水文过程的量化和分析,以及水利工程的设计和评估。
水文水利计算广泛应用于水资源管理、洪水预报、灌溉设计等领域。
本文将详细介绍水文水利计算的一些常见方法和应用。
一、雨量计算雨量计算是水文水利计算的基础,它用来估算区域内降水的量和分布。
常见的雨量计算方法有频率分析法、等高线法和间接法等。
频率分析法基于历史观测数据,通过建立概率模型来估算不同频率下的降水量。
等高线法利用地形图和等高线线性插值法,根据地形的变化来估算降水量。
间接法则是通过测量径流量和流域特征参数来估算降水量。
二、径流计算径流计算是指根据降水和流域特征参数来估算产生的径流量。
一般情况下,可以使用单位线法、定权线法和水库法等方法进行径流计算。
单位线法是一种简化的计算方法,它将降水均匀分布在整个流域,并假设其产生的径流量与时间成正比。
定权线法则根据降水的时空分布,计算出不同地点的汇流时间和过程线,通过线性插值和定权法来计算出流域的总径流量。
水库法是将流域划分为水库集中控制区和非控制区,根据水库的调蓄特性来计算径流量。
三、水力计算水力计算是指根据水力原理和工程参数,计算水流的流速、水位等水力特性。
水力计算常用的方法有水力坡降计算、开渠流计算和水力模型试验等。
水力坡降计算是根据流体在管道或河道中的流动性质和能量守恒原理,计算流体在单位长度内的压力降低。
开渠流计算则是根据河道的几何形态、水流特性和流量对河道中的水位进行计算。
水力模型试验则是通过建立物理模型,模拟实际流动情况,来研究和验证水流的水力特性。
四、水库泄洪计算水库泄洪计算是根据水库设计和运行要求,计算水库泄洪过程中的水位、流量和时间。
水库泄洪计算常常用到流量过程线法、洪峰控制线法和激升线法等。
流量过程线法是根据水库水位-流量关系曲线,根据实测或理论插值法,计算出水库泄洪过程中的流量。
洪峰控制线法则是根据洪水过程线和不同的水位控制线,计算出泄洪过程中的流量。
水利工程计算手册第一章:水文计算1. 流量计算水利工程中流量的计算是一个基础性的问题,受到流域特性、降雨情况、地形地貌等多种因素的影响。
根据不同情况,可以采用理论计算和实测方法来确定流量值,以保证设计的准确性和合理性。
2. 水位计算水位计算是水文计算中的一个重要部分,通过对水位的计算可以得出水库、河道等水体的水位变化情况,为工程设计和水资源管理提供依据。
3. 泄洪计算在水利工程中,泄洪是一种常见的处理水体过剩的方式,通过合理的泄洪设计可以有效的控制水体的水位,避免洪水灾害的发生。
4. 洪水频率计算洪水频率计算是水文计算中的一个重要内容,通过对历史洪水资料的分析和统计可以得出不同频率下的洪水量,为工程设计提供依据。
第二章:水力计算1. 水力特性计算在水利工程中,水体的水力特性对工程设计和运行有重要影响,通过水力特性的计算可以得出水体的流速、流态等参数,为设计提供依据。
2. 水轮机参数计算水轮机是水利工程中常见的动力设备,通过对水轮机的参数进行计算可以确定其性能和运行条件,保证工程顺利进行。
3. 水泵参数计算水泵在水利工程中也是一个重要设备,通过水泵的参数计算可以确定其性能和运行条件,为工程设计提供依据。
4. 水力管道计算水力管道是水利工程中重要的输水设施,通过对水力管道的计算可以确定管道的水压、流速等参数,为设计提供依据。
第三章:水文水资源计算1. 水资源评价水资源是水利工程设计和管理的基础,通过对水资源的评价可以确定水资源的利用潜力和限制条件,为水资源管理提供依据。
2. 水资源量计算水资源量计算是水文水资源计算中的重要部分,通过对水资源的量的计算可以确定水资源的供给能力和需求情况,保证水资源的合理利用。
3. 水质监测与评价水质监测是水利工程管理中的重要内容,通过对水质的监测和评价可以保证水体的水质符合国家标准和生态需求,保护水资源的安全和可持续发展。
第四章:防洪计算1. 防洪标准计算防洪标准是水利工程设计的基础,通过对不同区域的防洪标准计算可以确定防洪工程的设计要求和措施,保证防洪工程的安全性和有效性。