水利计算

水利工程计算常用公式水利工程是指以调节、利用和管理水资源为目的，进行河道治理、水库建设、河岸防护、水闸、泵站、引水工程等一系列工程建设和管理活动的综合体。

在水利工程的设计和计算中，常用的公式主要有以下几类：1.水文计算公式：a.流量计算公式：根据液体流体力学基本原理，常用的流量计算公式有：理论流量公式（Q=AV），曼宁公式（Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2)），和弗拉德公式等。

b.水位流量关系公式：如曼宁公式（Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2)）中的Rh是水力半径，Rh=A/P，A为横截面积，P为横截面周长。

c.水位推算公式：如流量计算中的曼宁公式（Q=(1.49/n)A(Rh^2/3)(S^1/2)）可以根据已知流量和断面形状，反推算出水位。

2.水力学公式：a.管流公式：如达西公式（Q=CDA(RhS)^1/2）中的Rh是水力半径，A是横截面积，S是流量线斜率，D是管道直径，C是与管道摩擦相关的系数。

b. 水力势能公式：E=(H+0.5V^2+gz)，其中H是液体的压力能，V是液体的动能，g是重力加速度，z是液体所处的高度。

3.水库工程计算公式：a. 水位库容关系公式：如三角形库容计算公式（V=1/2Hbk），其中V是库容，H是水位高度，b是库底宽度，k是库容系数。

b.溢洪量计算公式：如矩形底孔溢洪公式（Q=CLH^1.5），其中Q是溢洪流量，L是孔口宽度，H是水头高度，C是与底孔形状相关的系数。

4.泵站工程计算公式：a.泵功率计算公式：P=WQHη/3600，其中P是泵的功率，W是水的密度，Q是流量，H是扬程，η是泵的效率。

b.泵性能曲线公式：H=f(Q)，其中H是扬程，Q是流量，曲线描述了泵的扬程和流量之间的关系。

5.水闸工程计算公式：a.开度流量关系公式：如梯形开度流量公式（Q=C(L+h1/2h2)h3/2）中的Q是流量，C是与槽门形状相关的系数，L是闸门的全长，h1和h2是上下水位之差，h3是开度。

14、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、堰流过水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数δ—堰流淹没系数3、挖深式消力池校核长度计算：Lsj=Ls+βLj式中：Lsj —消力池长度（m）Ls —消力池斜坡段投影长度（m）β—水跃长度校正系数Lj —水跃长度（m）4、挖深式消力池深度按下式校核：d= hc hs △Z Ls+β Lj式中：d —消力池深度 (m)hc—水跃跃后水深 (m)hs—出池河床水深 (m)△Z—出池落差 (m)5、护坦式海漫长度计算Lp=Ks（q（△H）1/2）1/2式中：Lp —海漫长度 (m)Ks —海漫长度计算系数q —消力池末端单宽流量（m3/s）△H —下泄时上下游水位差（m）6、稳定河宽阿尔图宁公式：B=AQ0.5/J0.2式中：B —稳定河宽（m）A —河宽系数取1.5（m2）Q —造床流量（m3/s）J —河床比降7、河道冲刷深度计算hB=hp+ hp [（Vcp/V允）n-1]式中：hB—局部冲刷深度（m）V允—河床面上允许不冲流速（m/s）hp—冲刷处的深度（m）Vcp—平均流速（m/s）n—岸坡系数8、建筑物基底抗滑稳定校核Kc=f ΣG/ΣH式中：Kc—抗滑稳定安全系数f —基础底面与地基之间摩擦系数ΣG—作用于堰体、闸室上的全部竖向荷载ΣH—作用于堰体、闸室上的全部水平荷载9、建筑物基底应力计算Pminmax=ΣG/Am+ΣM/W式中：Pminmax—闸室基底压力的最大值和最小值（KN/m2）Am —闸室基础底面面积ΣM —作用在闸室上的全部水平向和水平荷载对基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（KN·m） W —闸室基础底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3） 10、 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。

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 ＝ Ri C流量公式Q ＝Au ＝A RiC 流量模数K ＝A R C式中：C —才系数，对于平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 ）。

水利半径计算公式
水力半径是指过水断面面积与湿周之比，即流体在管道或水渠内的有效流动半径。

它是水工、土木、水利工程中的一个重要参数，通常用于计算水力学参数，例如阻力系数、雷诺数等等。

水利半径的计算公式为：水利半径= 湿面积/ 湿周。

另外，水力半径的计算也可以基于流体力学的相似原理，计算公式为：水力半径= 管道直径（或设备直径）/ 2。

例如，一个管道的直径为1米，那么它的水力半径就是0.5米。

在水利工程中，水力半径的计算对于水力机械的工作条件和水利工程的优化设计非常重要。

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）。

水利常用计算公式水利工程计算是指对水的流量、速度、压力、水头、水位、水力损失等水文水力相关参数进行计算的一类计算工作。

常用的水利计算公式包括水流量计算公式、水速计算公式、压力计算公式、水头计算公式、水位计算公式、水力损失计算公式等。

一、水流量计算公式：1.静水流量计算公式：静水流量指的是自由液体通过管道或渠道时，未考虑其动力影响时的流量。

静水流量的计算公式如下：Q=A∙V式中，Q代表流量，A代表流过断面的面积，V代表流速。

2.总能量方程流量计算公式：总能量方程是流体力学中几个重要方程之一、应用于水流量计算时，可以得到如下公式：Q=A∙V=C∙A∙√(2∙g∙H)式中，Q代表流量，A代表流过断面的面积，V代表流速，C代表流量系数，g代表重力加速度，H代表水头。

二、水速计算公式：根据流量和流过的断面面积，可以计算出平均流速。

平均流速的计算公式如下：V=Q/A式中，V代表流速，Q代表流量，A代表流过断面的面积。

三、压力计算公式：1.静水压力计算公式：P=γ∙h式中，P代表压力，γ代表液体的密度，h代表液体的高度。

2.动水压力计算公式：动水力学是水力学的另一个重要分支。

当流体的流速不为零时，流体的动能也会对周围物体带来压力。

动水压力的计算公式如下：P=0.5∙γ∙V^2式中，P代表压力，γ代表液体的密度，V代表流体的速度。

四、水头计算公式：在水利工程中，经常需要计算水头，水头是指流体的能量在垂直方向上所具有的高度。

常见的水头计算公式包括：1.总水头计算公式：总水头是指流体的总能量，是流体流动时各种能量之和。

总水头的计算公式如下：H=h+V^2/(2g)+z式中，H代表总水头，h代表压力水头，V代表速度水头，g代表重力加速度，z代表位置水头。

2.水泵水头计算公式：水泵是指将液体抽入，然后通过压力输送液体的机械装置。

水泵的工作原理是通过提升液体的总水头。

水泵水头的计算公式如下：H=(P2-P1)/(γ∙g)+(V2^2-V1^2)/(2∙g)+(Z2-Z1)式中，H代表泵水头，P代表压力，γ代表液体的密度，g代表重力加速度，V代表速度，Z代表液体的高度。

水利工程常用计算公式水利工程是涉及水资源的开发、利用和保护的工程科学。

在水利工程设计和计算中，常用的计算公式有很多，包括流量计算公式、水头计算公式、堤坝稳定性计算公式等。

下面将介绍一些水利工程中常用的计算公式。

1.流量计算公式：(1)基本流量计算公式Q=A×V其中，Q表示流量，A表示过流面积，V表示流速。

(2)曼宁公式Q=K×A×R^1/2×S^1/2其中，Q表示流量，A表示过流面积，R表示水力半径，S表示水流坡度，K表示修正系数。

(3)流速计算公式V=Ks×R^2/3×S^1/2其中，V表示流速，R表示水力半径，S表示水流坡度，Ks表示水力坡降系数。

2.水头计算公式：(1)流态水头计算公式H=Hs+Hf+Hw+Ha其中，H表示水头，Hs表示静水头，Hf表示摩擦水头，Hw表示加速水头，Ha表示动能水头。

(2)能量平衡公式H=P×γ/(Q×g)其中，H表示水头，P表示压力，γ表示单位体积重量，Q表示流量，g表示重力加速度。

3.堤坝稳定性计算公式：(1)滑动稳定性计算公式FS=ΣR×ΣF-ΣT×ΣN其中，FS表示稳定安全系数，ΣR表示抗力，ΣF表示作用力，ΣT表示扭矩，ΣN表示正向力。

(2)翻转稳定性计算公式MR = 0.5 × W × H^2 × sinθ其中，MR表示滑动弯矩，W表示堆坝重力作用力，H表示堆坝高度，θ表示翻转角度。

4.泵站计算公式：(1)泵站流量计算公式Q=n×H×10/η其中，Q表示泵站流量，n表示泵的数量，H表示扬程，η表示泵的效率。

(2)泵站功率计算公式P=Q×H/75其中，P表示泵站功率，Q表示泵站流量，H表示扬程。

这只是水利工程中常用的一些计算公式，实际上还有很多其他的计算公式，如水力学计算公式、水位计算公式等。

水利计算公式范文水利计算是指对涉及水资源、水工设施、水利工程等方面的计算方法和公式的研究和应用。

水资源是人类生存和发展的重要物质基础，而水利工程则是人类对水资源进行开发和利用的手段之一、下面将介绍几个常用的水利计算公式。

1.降雨径流计算公式：降雨径流计算是水文学中的重要内容。

降雨径流量是指降雨中未被土壤持水、蒸发和入渗等损失的雨水，在一定时间内流经地表径流形成的总量。

通常使用著名的斯特林公式进行计算：Q=C*P*A其中，Q为径流量（m³/s），C为流域面积的系数，P为降雨量（mm），A为流域面积（km²）。

2.开沟、明渠流量计算公式：在水利工程中，流量计算是很常见的一个问题。

对于水流在开沟、明渠中的流量，可以使用曼宁公式进行计算：Q=1.49*A*R^(2/3)*S^(1/2)其中，Q为流量（m³/s），A为横截面面积（m²），R为横截面湿周与横截面面积之比，S为水流水面坡度。

3.水轮机功率计算公式：水力发电是水利工程的重要应用领域之一、水轮机是水力发电的核心设备，其功率可以通过下述公式计算：P=η*ρ*g*Q*H其中，P为水轮机出力（kW），η为水轮机效率，ρ为水的密度（kg/m³），g为重力加速度（m/s²），Q为水流流量（m³/s），H为有效水头（m）。

4.摩阻损失计算公式：在水利工程中，液体流体在管道中流动时，会因为管道摩擦而导致能量损失。

摩阻损失可以通过以下公式计算：h_L=λ*(L/D)*(V^2/2g)其中，h_L为单位长度的摩阻损失（m/m），λ为摩阻系数，L为管道长度（m），D为管道直径（m），V为流速（m/s），g为重力加速度（m/s²）。

5.水力坝设计水位计算公式：水力坝是水利工程中的重要建筑物，设计水位是指坝体设计高程。

根据安全性和经济性等要求，可以使用以下公式计算设计水位：H=(P-F)/γ其中，H为设计水位（m），P为压力水沿坝址的水深（m），F为抵抗水压力的力（N/m²），γ为重力加速度（m/s²）。

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/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 ）；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 ）。

精心整理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 n 1=n 2 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 0—吼道断面高度（m ）；∑wh—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 ）。

附加压强水头按下式计算：式中：0γ—吼道断面中心半径（m ） 计算结果，须满足下列条件：式中： h a —计算断面处的大气压强水柱高（m ）； H v —水的气化压强水柱高（m ） 最小淹没深度S ，可按下式估算：式中：0γF —吼道断面的水流弗劳德数，000gh /V F =γ。

B —坝址处的河谷宽度(相当于坝顶的部仪)，m 。

L —蓄水后库区延伸长度(回水长度)，km(公里)。

H —最大坝前水深，m 。

K —按库尾蓄水断面与坝址蓄水断面之比采用的系数： l:lO 时，K=32；1:5时，K=27（2）根据淹没面积初估： V=HA/KV—水库总库容，104·m3(万立米)。