涵管水力计算书

放水洞的水力计算1、闸孔出流计算根据闸孔出流公式计算闸门开度：02gH be Q μ=式中：Q ——下泄流量，为2.0m 3/s ；μ——闸孔出流流量系数，0221H eεϕεμ-=其中ψ取0.95；ε2取0.62；b ——闸孔宽度，为1.2m ； e ——闸门开度；H 0——闸前水头，为13.02m ；试算得闸门开度e=0.181m 时，下泄流量为2.0 m 3/s 。

（1）涵洞临界底坡s m B Q q 367.12.12===66.08.967.1*132==k hm x k 52.22.1266.0=+⨯=79.02.166.0=⨯=k A 2m m R k 31.052.279.0==95.543.0015.0161=⨯=k C m0068.031.095.5479.02222=⨯⨯=k i 0068.001.0=>=k i i根据计算结果，涵洞纵坡大于临界底坡，涵洞为陡坡，按短洞考虑。

（2）涵洞正常水深涵洞正常水深计算公式如下：o io io itHh bm h m b i b nQ h +++=1)121()(52253涵洞的过水流量Q=2 m3/s,涵洞底板宽度b 本工程取1.2m 。

由以上已知条件可求得: h0=0.57m 。

（3）闸孔收缩断面水深计算计算公式：hc=e ε=0.62*0.18=0.12m式中： hc ──闸孔收缩断面水深；e ──闸门开度,为0.18m ；ε——垂直收缩系数，0.62。

（4）涵洞水面线计算涵洞水面线计算按明渠水面线计算方法计算，采用分段求和法计算。

由于hc ＜h0＜hk ，故洞内水面线型式为c 2型壅水曲线。

因此水面线应从起始端开始向下游计算。

基本公式如下： 计算结果见表4-9l g v h J i l g v h g v h i i i i ∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆=-=∆⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++22222112（5）波动及掺气水深计算深孔闸后洞内无压流的流速很大，一般都要考虑因水流掺气而增加的水深，已得到设计涵洞的高度。

《水力计算手册》一、引言水力计算在水务工程中具有举足轻重的地位，它关乎工程的合理性、安全性和经济性。

水力计算手册作为一本实用工具书，旨在为工程技术人员提供便捷、准确的计算方法和技术支持。

二、水力计算基础概念1.水力参数水力计算涉及的主要参数包括流量、压力、流速、粗糙度等。

正确获取这些参数是进行水力计算的前提。

2.水力计算公式与方法水力计算公式和方法主要包括达西-威斯巴赫公式、莫迪公式、埃克特公式等。

了解这些公式和方法有助于快速完成水力计算。

三、水力计算步骤1.确定计算目标：明确计算目的，如管道直径、泵站规模等。

2.收集相关资料：包括工程设计资料、水质检测报告等。

3.进行初步计算：根据已知条件，采用适当的方法进行初步计算。

4.校核计算结果：对初步计算结果进行校核，确保其准确性。

5.编写计算报告：将计算过程和结果整理成报告，以便审阅和存档。

四、水力计算应用于实际工程案例1.给水排水工程：通过水力计算确定管道直径、泵站规模等参数。

2.水利枢纽工程：对水库、水闸等建筑物进行水力计算，确保工程安全。

3.输水管道工程：计算管道内水流速度、压力损失等，为工程设计提供依据。

4.泵站工程：通过水力计算选择合适型号的泵站设备。

五、水力计算软件介绍与使用方法1.常见水力计算软件概述：简要介绍市场上常见的水力计算软件。

2.水力计算软件操作演示：以某款水力计算软件为例，演示操作流程。

六、水力计算注意事项与建议1.遵守国家相关法规与标准：在进行水力计算时，应遵循国家法规和行业标准。

2.确保计算数据的准确性：收集完整、准确的数据，避免因数据错误导致计算结果失真。

3.结合实际工程合理选用计算方法：根据工程特点选择合适的计算方法。

4.注重计算结果的可行性：在计算过程中，要充分考虑工程实际，确保计算结果具有可行性。

七、总结与展望1.水力计算手册为工程技术人员提供了一部实用的工具书，有助于提高水力计算的准确性和效率。

2.随着技术的发展，水力计算将面临更多挑战，如复杂地形、新型材料的应用等。

附录P 涵洞(或隧洞）水力计算P.0。

1 涵洞水流流态可按以下情况进行判别：圆形、拱形涵洞进口水深h1≤1.1D（洞高）或矩形涵洞h1≤1。

2D时，为无压力流；圆形、拱形涵洞h1〉1。

1D或矩形涵洞h1〉1。

2D，且洞长L≤l0（洞内回水曲线长度）+2。

7D时，为半压力流；圆形、拱形或矩形涵洞h1>1.5D，且L〉l0+2。

7D时，为压力流.P.0.2 无压力流可按下列情况进行判别：1 淹没流与非淹没流的判别：0≤i（洞底坡降)≤ik（洞底临界坡度）,且涵洞出口水深h2≤（1。

2～1.25）h k(洞内临界水深)或h2≤（0.75～0。

77）H0（计及流速水头的涵洞进口水头）时,为非淹没流；反之，则为淹没流。

I〉i k,且L≤（8～15)h1时，仍可按上述标准判别涵洞是否淹没.2 长洞与短洞的判别：i≈0时,且L ≤（52～64）h1或L ≤（86～106）h k时，为短洞；反之，则为长洞.0＜i ≤i k，且L ≤（52～83）h1或L ≤（86～138）h k时，为短洞;反之,则为长洞。

，i＞i k且L ≥4h1时,均按短洞进行水力计算.P.0。

3 无压力流过水能力可按下列公式计算:1 涵洞为短洞时：式中Q—-涵洞设计流量（m3/s）；m——无压力流时的流量系数;B——矩形涵洞底宽(m），涵洞为非矩形断面时，按公式（P.0。

3-3)计算；g——重力加速度（m/s2)；H0——计及流速水头的涵洞进口水头(m)；m0——进口轮廓形状系数，可根据进口型式,由表P。

0。

3查得;A h—-相应于涵洞进口水深的过水断面面积（m2）；A j——进洞水流的过水断面面积（m2）;A k-—相应于临界水深的过水断面面积（m2）;h k——洞内临界水深（m）；h1--涵洞进口水深(m）;α——流速分布系数，可取1.05～1.10；V1——涵洞进口断面平均流速（m/s）。

表P。

0.3 涵洞进口轮廓形状系数2 涵洞为长洞时：（P.0。

充满度α过水断面面积A（单位D2）湿周（单位D）水力半径R（单位D）0.050.01470.45100.03260.10.04090.64350.06350.150.07390.79540.09290.20.11180.92730.12060.250.1535 1.04720.14660.30.1982 1.15930.17090.350.2450 1.26610.19350.40.2934 1.36940.21420.450.3428 1.47060.23310.50.3927 1.57080.25000.550.4426 1.67100.26490.60.4920 1.77220.27760.650.5404 1.87550.28810.70.5872 1.98230.29620.750.6319 2.09440.30170.80.6736 2.21430.30420.850.7115 2.34620.30330.90.7445 2.49810.29800.950.7707 2.69060.286510.7854 3.14160.2500糙率n设计坡降i 谢才系数过流Q 管径D 1.50.0140.00143.18320.0100.0140.00148.27320.0430.0140.00151.42870.1010.0140.00153.71640.1820.0140.00155.49520.2840.0140.00156.93270.4060.0140.00158.12070.5460.0140.00159.11520.6990.0140.00159.95240.8650.0140.00160.65651.0380.0140.00161.24401.2160.0140.00161.72611.3950.0140.00162.10931.5700.0140.00162.39641.7380.0140.00162.58641.8930.0140.00162.67282.029流量Q 2.0290.0140.00162.64092.139管内水深h 1.2000.0140.00162.45952.212坡降i 0.0010.0140.00162.04822.230糙率n 0.0140.0140.00160.6565 2.076假设D 1.500规划求解流量 2.029管径D 1.500管内水深h 1.200坡降i 0.001糙率n 0.014结果数据流量Q 2.029说明：1、当已知流量、管内水深和坡降等数据，需以改变不同管径，查看过流Q是否与已知Q相规划求解实现2、当已知管径尺寸和坡降及管内水深时，计输入管径D后查看相应水深对应的充满度即可第一种情况 （计算管第二种情况（计算过已知数据结果数据已知数据待输入数据自动计算中间数据待输入数据和最终结果结果数据管内水深和坡降等数据，需计算管涵尺寸时，可查看过流Q是否与已知Q相等，此步骤可以通过寸和坡降及管内水深时，计算过流能力，则直接相应水深对应的充满度即可。

K0+438.00涵洞孔径计算（1）选择涵洞孔径汇水面积：20.432kmF =采用经验公式，设计流量：()2F u -S Q mp p λψ=其中：100S p =，3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β，67.01m 76.02===ψλ，，()67.01432.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=s m 92.313=设涵洞进水口净高：m5.2h d='涵前水深：m 39.287.065.25.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度：m46.539.2581.192.31H581.1Q B 2323p =⨯=⨯=选一净跨径m 6L 0=的钢筋混凝土盖板涵，此时涵前实际水深：m25.2L 581.1Q H 320p=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此，进水口水深：m 95.1H 87.0H =='查表5-8，，6h ≥∆则涵洞净高 2.5m m 35.295.156H 56h d ≈=⨯='≥（2）确定c k c k V V h h 、、、此时，临界水深m 45.1H 6435.0==k h收缩断面水深：m30.19.0k c==h h收缩断面流速：m 6V m 4.09134.025.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速：sm 6V s m 68.3V 9.0V y c k=〈==（3）计算临界坡度：水力半径：m98.045.12645.16h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %356.098.068.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯== 满足要求，故选取涵洞m 5.20.32⨯-K1+268.00涵洞孔径计算（1）选择涵洞孔径（按25年一遇）汇水面积：2km65.1F =采用经验公式，设计流量：3F CS Q p p λβ=其中：70S p=，42.20701S K u 71.0p 11=⨯==β，67.00.36C 07.13===λβ，，67.007.165.17036.0Q 1001⨯⨯=s m 45.473=设涵洞进水口净高：m5.2h d='涵前水深：m 39.287.065.25.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度：10mm 40.939.2366.145.47H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径m 10L 0=的拱涵，此时涵前实际水深：m29.2L 366.1Q H 320p=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此，进水口水深：m 99.1H 87.0H =='查表5-8，，6h ≥∆则涵洞净高 2.5m m 39.299.156H 56h d ≈=⨯='≥（2）确定c k c k V V h h 、、、此时，临界水深m 35.1H 591.0==k h收缩断面水深：m22.19.0k c==h h收缩断面流速：s m 6V s m 4.13134.029.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速：sm 6V s m 72.3V 9.0V y c k=〈==（3）计算临界坡度：水力半径：m06.135.121035.110h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %328.006.172.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求，故选取涵洞m5.20.52⨯-K3+692.00涵洞孔径计算（1）选择涵洞孔径汇水面积：20.854mF =采用经验公式，设计流量：()2F u -S Q mp p λψ=其中：100S p =，3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β，67.01m 76.02===ψλ，，()67.01854.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=s m 39.503=设涵洞进水口净高：m3h d='涵前水深：m 87.287.063387.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度：8mm 59.787.2366.139.50H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径m 8L 0=的拱涵，此时涵前实际水深：m77.2L 366.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此，进水口水深：m41.2H 87.0H =='查表5-8，，6h ≥∆则涵洞净高3m m 89.241.256H 56h d ≈=⨯='≥（2）确定c k c k V V h h 、、、此时，临界水深m 78.1H 6435.0==k h收缩断面水深：m60.19.0k c==h h收缩断面流速：s m 6V s m 4.55134.077.2134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速：m 6V m 10.4V 9.0V y c k=〈==（3）计算临界坡度：水力半径：m23.178.12878.18h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %326.023.11.4016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯== 满足要求，考虑甲方排水要求，故选取涵洞m5.40.42⨯-K4+832.50涵洞孔径计算（1）选择涵洞孔径汇水面积：2m598.0F =采用经验公式，设计流量：()2F u -S Q mp p λψ=其中：100S p =，3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β，67.01m 76.02===ψλ，，()67.01598.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=m 68.393=设涵洞进水口净高：m2h d='涵前水深：m 92.187.062287.0h H d=-=∆-'=涵洞宽度：m11m 92.1092.1366.168.39H366.1Q B 2323p≈=⨯=⨯=选一净跨径m 11L 0=的拱涵，此时涵前实际水深：m87.1L 366.1Q H 320p=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此，进水口水深：m 63.1H 87.0H =='查表5-8，，6h ≥∆则涵洞净高2m m 96.163.156H 56h d ≈=⨯='≥（2）确定c k c k V V h h 、、、此时，临界水深m 20.1H 6435.0==k h收缩断面水深：m08.19.0k c==h h收缩断面流速：s m 6V s m 74.3134.087.1134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速：sm 6V m 37.3V 9.0V y c k=〈==（3）计算临界坡度：水力半径：m99.02.12112.111h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22k k i %297.099.037.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯== 满足要求，考虑甲方排水要求，故选取涵洞m25.5-2⨯K5+291.00涵洞孔径计算（1）选择涵洞孔径汇水面积：20.65kmF =采用经验公式，设计流量：()2F u -S Q mp p λψ=其中：100S p =，3.261001S K u 71.0p 11=⨯==β，67.01m 76.02===ψλ，，()67.0165.03.2610076.0Q 1001⨯-⨯=s m 94.413=设涵洞进水口净高：m0.2h d='涵前水深：m 92.187.060.20.287.0h H d =-=∆-'=涵洞宽度：m97.992.1581.194.41H581.1Q B 2323p =⨯=⨯=选一净跨径m 10L 0=的钢筋混凝土盖板涵，此时涵前实际水深：m92.1L 581.1Q H 320p =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=因此，进水口水深：m67.1H 87.0H =='查表5-8，，6h≥∆则涵洞净高 2.0mm 004.267.156H 56h d ≈=⨯='≥（2）确定c k c k V V h h 、、、此时，临界水深m 24.1H 6435.0==k h收缩断面水深：m12.19.0k c==h h收缩断面流速：s m 6V m 785.3134.092.1134.0H V y 2121c =〈=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=临界流速：sm 6V s m 41.3V 9.0V y c k=〈==（3）计算临界坡度：水力半径：m99.024.121024.110h 2B h B P R k k kkk=⨯+⨯=+⨯==ω()max 23234k 2k k 22kk i %304.099.041.3016.0R V n R C V i 〈=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯=⨯==满足要求，故选取涵洞m 0.20.52⨯-。

分级卧管式放水涵管分级卧管式放水涵管是小型工程中广泛采用的一种，它的优点是，放表层水，施工方便；缺点是，施工质量稍差，就容易漏水，检修困难。

“卧管”斜卧在坝端的山坡上，它的下端接消力池，以消杀水流冲击力，然后再平稳的进入输水涵管流出库外，因此，整个放水输水设备都必须建在岩石或其他的均匀坚实基础上。

由于卧管，涵管较长，往往会遇到部分岩基和部分土基，须进行基础处理（可以把基础适当加宽，作浆砌条、块石等人工基础），或根据地形地质情况，使管身平面位置稍微弯曲。

总之，务必将管身安砌在均匀坚实的基础上，以免发生过大的或不均匀的沉陷，使建筑物断裂，造成漏水，甚至危及工程安全。

卧管和涵管相接处，任平面图上最好布置成大干90。

的交角。

卧管坡度要根据地形决定，坡度一致（1/2~1/4）；也可因地制宜，作成不同的坡度。

放水孔设计流量的确定？？？？？？？？？？？？？？？放水孔断面计算按变水头的孔口出流，其平均流量公式：gH Q rp 25.0μω=式中：→μ原西南水工试验所模型试验资料μ=0.72，设计采用0.7；→ω放水孔面积(米2)；→H 计算孔口至水面垂直距离(米)当一孔不能满足灌溉用水时，可以同时打开两孔，甚至三孔放水。

此时公式中的H 变了，每孔平均流量公式应为：)(25.0i i rp h H g Q +=μω式中：→i H 计算第i 孔孔口中心至水面的垂直距离(米)→i h 计算孔口中心至水面以下第一个孔口中心的垂直距离(米) 由于放水孔是一种变水头出流，流量随水头的变化相差很大，所以每两孔的高差力求缩小，多开孔数，流量比较均匀。

为了使用方便，计划制定“卧管放水孔水头、孔径、流量关系表”（表5-1），可供查用。

《小型水库设计》四川人民出版社，四川省水利水电勘测设计院编，P132。

卧管设计流量卧管断面的设计流量，应当是放水孔刚开启时最大水头所通过的最大流量。

计算公式如下：)(2321max H H H g M Q ++=ω式中：→i H 为第i 孔的孔口中心至水面的水头(垂直水深)卧管断面设计断面设计据原西南水工试验所模型试验资料，水流经放水孔跌入卧管内，水柱跃起的高度约为正常水深2.5-3.5倍，为了保持跌下水柱跃高不致淹没放水孔出口，卧管侧墙高度应比正常水深加高3-4倍。

雨水管道水力计算书一、设计背景及目的随着城市化进程的不断发展，雨水排放和管理成为城市建设中的重要问题。

为了保障城市雨水的有效排放和管理，需要对雨水管道的水力进行合理计算，确保雨水能够顺利流动并避免管道过载或堵塞的情况发生。

本文旨在进行雨水管道的水力计算，以确保设计的合理性和安全性。

二、计算方法1. 雨水管道的参数确定在进行水力计算之前，我们首先需要确定雨水管道的相关参数。

包括管道的内径（d），长度（L），斜度（S），流量（Q）等。

根据实际情况和设计要求，确定这些参数的数值。

2. 流量计算雨水管道的水力计算主要是通过计算流量来决定管道的尺寸和流速。

根据经验公式和实测数据，我们可以采用以下公式进行流量的计算：Q = C × A × V其中，Q为流量，C为流量系数，A为管道的横截面积，V为流速。

3. 管道尺寸计算在确定了流量之后，我们需要根据管道的流量和流速来计算管道的尺寸。

根据流体力学的知识，可以通过以下公式计算管道的尺寸：d = √(4 × Q / (π × V))其中，d为管道的内径。

4. 水力坡度计算水力坡度是指管道在单位长度内的高度差，也称为水头损失。

水力坡度的大小直接影响雨水流动的速度和效果。

一般情况下，水力坡度的计算可以通过以下公式进行：S = J × L其中，S为水力坡度，J为水头损失系数，L为雨水管道的长度。

5. 管道材质选择根据实际情况和设计要求，我们需要选择合适的管道材质。

一般情况下，可以选择耐腐蚀性能好、抗压能力高的材质，如PVC管、铸铁管等。

三、计算实例为了更好地说明雨水管道水力计算的方法和步骤，我们以一个具体的实例进行计算。

假设雨水管道的内径为0.6米，长度为500米，流量为2立方米/秒，我们可以根据上述计算方法得出以下解算结果：- 管道尺寸计算：根据公式d = √(4 × Q / (π × V))，我们可以计算得出管道的尺寸为0.84米（保留两位小数）。