运用EXCEL软件计算梯形渠道流量

运用EXCEL软件计算梯形渠道流量在渠道流量的计算中，主要对水深进行试算，有时一次不能成功，需要进行多次试算，过去用手工计算非常繁琐，工作量大，容易出现错误。

而现在运用Excel软件的对数据自动处理和计算功能，就可以很轻松地完成渠道设计流量的计算工作。

下面仅就自己在实际工作中运用EXCEL软件对梯形渠道流量的计算方法作一简介，以供参考。

一、渠道流量计算公式在渠道横断面设计中，灌溉渠道水流以明渠均匀流公式计算。

明渠均匀流即是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速颁布都沿流向不变。

明渠均匀流的计算公式为：Q=ων=ωC(Ri)1/2式中ω——过水断面面积R——水力半径，R=ω/χχ——湿周i——渠道的底坡C——谢才系数，C＝(1/n)R1/6n——渠道糙率二、计算步骤计算时采用试算法，具体步骤如下：１、先假设一个水深h值；２、根据已知的渠底宽b、边坡系数m计算出渠道的过水断面面积ω、湿周χ、水力半径R；３、依据糙率n及水力半径R计算出谢才系数C值；４、用Q＝ωC(Ri)1/2(i已知)计算流量Q；５、若此流量与需要通过的流量相等，讲明假设的水深值为通过需要流量时的水深；若不相等，则应另假设一个水深，仍按上述步骤计算，直到算出的流量值与要求通过的流量值相等为止。

三、在Excel中列式计算在Excel中建立一个新的工作薄，在A3列输入所要计算的渠道名称，B3列输入渠道水深h，C3列输入渠道底宽b，D3列输入渠道边坡系数m，E3列输入渠道糙率n，F3列输入渠道底坡i等基础数据。

根据上述计算步骤，下面进行过水面积，湿周，水力半径，谢才系数及流量的计算。

选择G3单元格，输入公式ROUND(((D5+E5*C5)*C5),2)计算过水断面面积ω；选择H3单元格，输入公式计算湿周x=ROUND((D5+2*C5*(SQRT(1+POWER(E5, 2)))),2)；选择I3单元格，输入公式ROUND((H5/I5),2)计算水力半径R；选择J3单元格，输入公式ROUND((1/F5*(POWER(J5,0.167))),2)计算谢才系数C；最后选K3单元格，输入公式ROUND((H5*K5*(SQRT(J5*G5))),2)计算设计流量Q。

梯形明渠正常水深的直接计算方法赵延风;祝晗英;王正中;张宽地;芦琴【摘要】[目的]寻求梯形明渠正常水深的直接计算方法.[方法]针对梯形明渠正常水深计算时需求解高次隐函数方程,以及传统的查图表法或试算法计算复杂、误差大、适用范围小的缺点,通过引入无量纲水面宽度,根据数值计算方法,对梯形明渠均匀流的基本方程进行了恒等变形,得到了快速收敛的迭代公式,并与合理的迭代初值进行配合使用.[结果]提出了梯形明渠正常水深的直接计算公式.误差分析及实例计算表明,在工程最常用范围内,即无量纲水深x∈[0.1,2.0],梯形断面边坡系数m∈[0.5,4.0]时,正常水深的最大相对误差仅为0.78%.[结论]与现有公式相比,该直接计算公式物理概念明确、计算简捷、精度高、适用范围广.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(037)004【总页数】5页(P220-224)【关键词】梯形明渠;正常水深;直接计算方法;无量纲水深;无量纲水面宽度【作者】赵延风;祝晗英;王正中;张宽地;芦琴【作者单位】西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌712100;西安市水务局,渭浐河管理中心,陕西,西安,710015;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌712100;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌712100;西北农林科技大学,水利与建筑工程学院,陕西,杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】TV131.4梯形明渠的正常水深是梯形明渠均匀流水力计算中一个基本的水力要素，在水利水电、灌溉排水、城市供水等生产实践中广泛应用。

由于其计算时需要求解一元高次方程，故无法直接求解，而传统的求解方法，如查图表法或者试算法，既费时又费力，而且精度不高。

近20年来，国内外相继提出了许多新的计算方法[1-13]，这些方法在工程实践中发挥了重要作用，但仍存在公式形式复杂、适用范围小、计算精度低等问题，至今尚没有一种集简捷、准确、适用范围广于一体的计算公式。

挖填土方量计算方法土方量计算是工程设计中经常遇到的问题。

如渠道设计、防洪堤设计、水库坝堤设计等，都需要精确计算其土方量。

土方量计算是这些工程设计的一个重要组成部分，也是其设计中最关键最烦琐的一道工序。

土方量直接关系到工程造价，所以计算起来一定要准确、符合实际。

一般工程土方量主要包括挖方、填方等。

按照施工设计的精度要求，一般沿其纵断面每50m（或25m，具体数值根据不同的设计精度要求而定）计算一个土方量（包括挖方、填方等）。

对于一条十几公里乃至几十公里的渠道来说，按这种方法计算无疑工作量是非常大的。

特别是一个断面一个断面地用手算，不但工作量大，而且误差大，工作效率极低。

难道就没有一种计算误差小而工作效率又高的计算方法吗？下面我们就以新建土渠为例把自己在实际工作中摸索出的一种计算方法作一简介，以供参考。

1.计算原理大家都知道Excel是具有强大的数据计算与分析功能电子表格软件，其计算精度远远可以满足设计需要。

只要在当前工作表的活动单元格里输入正确的计算公式，就会立即在该单元格中显示计算结果，并在编辑栏里显示当前单元格的具体公式，且可供编辑与修改。

公式是在工作表中对数据进行分析计算的等式，它可以对工作表数值进行加、减、乘、除等运算。

公式可以引用同一工作表的单元格、同一工作薄不同工作表中的单元格或者其它工作薄的工作表中的单元格。

在一个公式中可以包含有各种运算符、常量、变量、函数、以及单元格引用等。

在单元格中输入公式类似于输入文字，不同之处在于输入公式时是以等号（=）作为开头。

在等号（=）后输入公式的内容，然后按回车键或者单击编辑栏的“输入”按钮，则表明公式输入完毕。

这里我们就是利用Excel软件来计算新建土渠的工程量。

对于新建土渠其每个横断面上的地面线在设计精度要求范围内可以近似看作一条直线。

整个渠道近似可以分段看作一个个不规则的棱柱体，其挖方、填方等均可用棱柱体的体积公式来求。

我们知道棱柱体的体积公式为：体积= （上底面面积+下底面面积）×高÷2 式⑴2计算步骤现设定渠道每50米一个桩号，相邻两桩号间的渠段（即50米长的渠道）为一个计算单位，也就是说每50米有一个计算断面。

桩号地面高程开挖高程渠底高程渠顶高程距离|挖深|填高\设计纵坡挖方面积填方面积清基挖方填方10+086596.068596.819596.919599.219-0.851 3.1510.000286041.607920.679510+102595.982596.814596.914599.21416.00-0.932 3.2320.000286043.269821.04590.00679.02 10+147596.006596.802596.902599.20245.00-0.896 3.1960.000286042.515520.88010.001930.17 10+215596.182596.782596.882599.18268.00-0.700 3.0000.000286038.572820.00060.002757.01 10+294596.548596.760596.860599.16079.00-0.312 2.6120.000286031.017218.25210.002748.81 10+369596.953596.738596.838599.13875.000.115 2.1850.0002860.091823.251716.3331 3.442035.09 10+417597.106596.724596.824599.12448.000.282 2.0180.0002860.346820.558415.582910.531051.44 10+457596.375596.713596.813599.11340.00-0.438 2.7380.000286033.434118.8210 6.941079.85 10+500596.948596.701596.801599.10143.000.147 2.1530.0002860.132922.713916.1872 2.861207.18 10+553597.078596.686596.786599.08653.000.292 2.0080.0002860.366720.388715.534113.241142.22 10+604597.355596.671596.771599.07151.000.584 1.7160.0002860.820617.779514.222030.28973.29 10+661597.496596.655596.755599.05557.000.741 1.5590.000286 1.236715.598213.514258.63951.26 10+715597.369596.639596.739599.03954.000.630 1.6700.0002860.936517.134014.016358.68883.77 10+757597.503596.627596.727599.02742.000.776 1.5240.000286 1.334415.135613.359347.69677.66 10+758598.358596.627596.727599.027 1.00 1.6310.6690.000286 4.5218 5.35559.5105 2.9310.25 10+804598.358596.614596.714599.01446.00 1.6440.6560.000286 4.5822 5.23099.4514209.39243.49 10+849598.521596.601596.701599.00145.00 1.8200.4800.000286 5.4235 3.63848.6600225.13199.56669.7318570.0722243.54桩号地面高程开挖高程渠底高程渠顶高程距离|挖深|填高\设计纵坡挖方面积填方面积清基挖方填方=IF{地面高程<渠底高程,(L1*2+1.25*填高*2)*填高/2-S1,IF[地面高程<(渠底高程+弦高),(L1*2+1.25*填高*2)*填高/2- S1+((R^2)*ACOS((R-挖深)/R)-(R-挖深)*SQRT(R^2-(R-挖深)^2)),IF(地面高程<渠顶高程,(渠堤路1*2+渠堤路2*2+2*(1.25+1)*填高)*填高/2,"0")]}L1=渠口宽+渠堤路1+渠堤路2S1=渠心梯形面积+弧底面积渠心梯形面积=（渠口宽+R*√2）*(渠高-弦高)/2弧底面积=∏R2/4-R2/2弦高=R-R/√2填高=渠顶高程-地面高程挖深=地面高程-渠底高程（说明在区间2范围内用挖方公式中计算弧底面积再作差）桩号地面高程开挖高程渠底高程渠顶高程距离|挖深|填高\设计纵坡挖方面积填方面积清基挖方填方L1=渠口宽+渠堤路1+渠堤路2S1=渠心梯形面积+弧底面积渠心梯形面积=（渠口宽+R*√2）*(渠高-弦高)/2弧底面积=∏R2/4-R2/2弦高=R-R/√2填高=渠顶高程-地面高程挖深=地面高程-渠底高程（说明在区间2范围内用挖方公式中计算弧底面积再作差）R 为设计弧底半径弧底梯形渠道土方开挖工程量计算公式=IF{地面高程>渠顶高程,S1+L2*(地面高程-渠顶高程)+( 地面高程-渠顶高程)^2*0.5,IF[地面高程>(渠底高程+弦高),弦长*(挖深-弦高)+(挖深-弦高)^2*1+弧底面积,IF(地面高程>渠底高程,(R^2)*ACOS((R-挖深)/R)-(R-挖深)*SQRT(R^2-(R-挖深)^2),"0")]}L2=渠口宽+马道1+马道2S1=渠心梯形面积+弧底面积渠心梯形面积=（渠口宽+R*√2）*(渠高-弦高)/2"0")]}桩号地面高程开挖高程渠底高程渠顶高程距离|挖深|填高\设计纵坡挖方面积填方面积清基挖方填方L2=渠口宽+马道1+马道2S1=渠心梯形面积+弧底面积渠心梯形面积=（渠口宽+R*√2）*(渠高-弦高)/2弧底面积=∏R2/4-R2/2弦高=R-R/√2弦长=R*√2填高=渠顶高程-地面高程挖深=地面高程-渠底高程（说明在区间2范围内用挖方公式中计算弧底面积再作差）R 为设计弧底半径清基大100.14大283.00大416.98大453.29大389.08大229.80大206.42大225.80大252.18大227.63大237.14大223.00大172.47大3.43大130.84大122.25大3673.47清基清基清基。

第六章 明渠均匀流一、一、概念：明渠是具有自由表面液体的渠道 分类（据形成）： 天然渠道→天然河流人工渠道→人工河流、不满流的排水管渠明渠流——明渠中流动的液体又称重力流（依靠重力作用而产生） 也称无压流（自由表面相对大气压为0） 分类： 恒定流 均匀流 非恒定流 非均匀流注意特殊性：A 随θ的变化而变化，故不可能发生非恒定均匀流动。

2、水流运动的影响因素： 过水断面形状过水断面尺寸底坡的大小 2、 据影响把明渠分为： 1、棱柱形渠道 非棱柱性渠道 2、顺坡、平坡和逆坡渠道 二、1、 1、 棱柱形渠道：凡是断面形状、尺寸沿程不变，过水断面仅随水深变化而变化的常直渠道。

过水断面面积随形状沿程变化的渠道，称非棱柱形渠道。

棱柱断面 断面规则的长直人工渠道，同管径的排水管道、涵洞 非棱柱断面 连接两条在断面形状、尺寸，不同渠道的过渡段。

渠道断面类型：矩形、梯形、圆形、半圆形、此外有组合型、三角型（复式）、抛物线型、卵型2、 2、 顺坡、平坡、逆坡渠道：底坡——渠道底面的坡度，用i 表示，通常是指单位渠长。

l 上的渠道高差，即θsin =∆=lz iz∆——渠底高差l ——对应z ∆的相应渠长θ——渠底与水平线的夹角一般渠道底坡都很小，即θ很小，实际中，为方便测量渠长和水深，故常用θtg 代替θsin ，水平渠长代替水流方向渠长，铅垂水深代替垂直于底坡的水深。

底坡分类：顺坡：0>i ，渠底沿程降低的底坡。

平坡：0=i ，渠底水平，平坡 逆坡：0<i ，渠底沿程升高。

意义：底坡i 反映了重力在流动方向上的分力，表征水流推动力的大小，i 愈大，重力沿水流方向分力愈大，流速愈快。

§6-1 明渠均匀流的形成条件和水力特征一、一、明渠均匀流的形成条件：1、 1、 明渠均匀流——水深、断面平均流速沿程都不变的流动。

⑴ 渠底必须沿程降低，即0>i 并且要在较长一段距离内保持不变。

（是重力流，依靠重力分力驱使水流运动，保证流动流向必须有恒定不变的作用力。

运用EXCEL软件计算梯形渠道流量在渠道流量的计算中，主要对水深进行试算，有时一次不能成功，需要进行多次试算，过去用手工计算非常繁琐，工作量大，容易出现错误。

而现在运用Excel软件的对数据自动处理和计算功能，就可以很轻松地完成渠道设计流量的计算工作。

下面仅就自己在实际工作中运用EXCEL软件对梯形渠道流量的计算方法作一简介，以供参考。

一、渠道流量计算公式在渠道横断面设计中，灌溉渠道水流以明渠均匀流公式计算。

明渠均匀流即是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速颁布都沿流向不变。

明渠均匀流的计算公式为：Q=ων=ωC(Ri)1/2式中 ω——过水断面面积R——水力半径，R=ω/χ χ——湿周i——渠道的底坡C——谢才系数，C＝(1/n)R1/6n——渠道糙率二、计算步骤计算时采用试算法，具体步骤如下：１、先假设一个水深h值；２、根据已知的渠底宽b、边坡系数m计算出渠道的过水断面面积ω、湿周χ、水力半径R；３、依据糙率n及水力半径R计算出谢才系数C值；４、用Q＝ωC(Ri)1/2(i已知)计算流量Q；５、若此流量与需要通过的流量相等，讲明假设的水深值为通过需要流量时的水深；若不相等，则应另假设一个水深，仍按上述步骤计算，直到算出的流量值与要求通过的流量值相等为止。

三、 在Excel中列式计算在Excel中建立一个新的工作薄，在A3列输入所要计算的渠道名称，B3列输入渠道水深h，C3列输入渠道底宽b，D3列输入渠道边坡系数m，E3列输入渠道糙率n，F3列输入渠道底坡i等基础数据。

根据上述计算步骤，下面进行过水面积，湿周，水力半径，谢才系数及流量的计算。

选择G3单元格，输入公式ROUND(((D5+E5*C5)*C5),2)计算过水断面面积ω；选择H3单元格，输入公式计算湿周x=ROUND((D5+2*C5*(SQRT(1+POWER(E5,2)))),2)；选择I3单元格，输入公式ROUND((H5/I5),2)计算水力半径R；选择J3单元格，输入公式ROUND((1/F5*(POWER(J5,0.167))),2)计算谢才系数C；最后选K3单元格，输入公式ROUND((H5*K5*(SQRT(J5*G5))),2)计算设计流量Q。

排水管渠水流流速计算公式excel全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：排水管渠水流流速计算公式excel在排水系统设计和规划中，水流速是一个关键参数。

通过准确计算水流速，能够帮助工程师有效地评估和设计排水管道和渠道系统。

利用excel表格可以更方便地计算水流速，下面我们将介绍如何使用excel表格来计算排水管渠水流流速。

我们需要明确计算水流速的公式。

水流速可以通过以下公式来计算：\[V = Q/A\]V代表水流速（m/s），Q代表流量（m³/s），A代表流通面积（m²）。

接下来，我们需要准备excel表格。

在excel表格中创建三列，分别为流量Q、流通面积A和水流速V。

然后填入流量和流通面积的数值。

接着，我们可以通过excel的公式功能来计算水流速。

在水流速一栏输入公式“=B2/C2”，即可得到对应的水流速数值。

在实际应用中，可以根据具体情况调整流量和流通面积的数值，以便更准确地计算水流速。

还可以使用excel的图表功能来可视化展示水流速的变化情况，帮助工程师更直观地分析和比较不同情况下的水流速。

需要注意的是，计算水流速时需要保证数据的准确性和一致性。

在填写数据时，应该注意单位的转换和数值的精确度，以确保计算结果的可靠性。

第二篇示例：排水管渠是城市排水系统中必不可少的组成部分，其设计与施工对于排水系统的正常运行至关重要。

在排水管渠的设计过程中，计算管渠内水流的流速是一个非常重要的环节，因为水流速度的大小直接影响着排水效率。

在实际工程中，通过流速计算可以确定管渠的断面尺寸及坡度，进而实现最佳排水效果。

在本文中，将介绍一种用Excel计算排水管渠水流流速的简便方法。

通过输入管渠的特定参数，可以快速得出水流速的计算结果，从而为工程师提供参考数据。

下面来看一下相关的公式和计算步骤。

我们需要明确计算水流速所需的参数：管渠的横截面积(A)、水流的体积流量(Q)、水流截面的湿周(P)和流速(v)。