梯形渠道断面计算表(公式二)
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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。
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。
科学时代·2015年第09期 84引言:渠道的横断面设计主要是为了在灌溉的时候更加方便、有效,所以说横断面设计的好坏,直接关系到灌溉的有效性。
渠道的横断面设计要保证经济、安全、实用三个基本原则,在这种原则之下,设计还要满足灌溉的用水需求;水位要求;保持畅通,不淤塞;不滑坡,不坍塌;经济实惠,施工方便等。
一、水力的最佳断面由水力学理论可以算出,明渠的输水能力能够得出水力的最佳断面,而过水断面的形状、尺寸、底坡以及粗糙系数又直接关系着明渠的输水能力。
底坡的地形条件是影响渠道设计的原因之一,粗糙系数和修建渠槽所用的材料有直接关系。
在开挖渠道的过程中,如果要节省建筑材料,就要在计算渠道水力的过程中,得到最小的过水断面面积就能达到节省材料的目的。
除此之外还有一种节省材料的办法:保持粗糙率、过水断面面积等条件不变,将渠道中的水调到最大即可。
下面的公式是明渠均匀流基本公式:上面公式中,<V>是水流的平均流速(m/s);<R>是水力的半径(m);<A>是过断面的面积(m²);<Q>是设计的水流量(m3/s);<X>是湿周(m);<n>是粗糙率;<C>是谢才系数;<i>是睡眠的坡降。
二、最佳水力断面和实用经济断面渠道纵横断面的设计在灌溉区设计中有着不可替代的作用,渠道本身工程量的多少以及投资的多少,都和它有直接的关系。
自然条件因素对渠道的纵断有比较大的影响,比如地形地质、土壤的疏松程度以及其他条件的规范程度等等,都是约束渠道纵断的因素。
而横断的选择也就更加重要了。
在设计横断面的过程中,水利工程中最常用的断面形式就是梯形断面。
梯形渠道的好处在于:它施工简单,并且非常安全,占地空间也小,运行非常稳定等诸多优点。
经过研究发现,在常用的梯形渠道中,水力最佳断面往往是窄深式的设计。
土渠如果用这种设计方法是非常危险的,而且在施工方面也存在着比较大的困难,经济方面也不理想,在实际的应用中还有很强的局限性。
所以,在设计的时候应该避免用这种窄深式的设计,相反,可以用宽浅式的梯形断面设计,这样可以增加渠道的水深,并且还能使得渠底形成一个比较大的选择范围,以便适应各种需求。