跌水设计计算

跌水循环系统设计方案跌水循环系统是一种有效利用水资源的环保设备，在现代建筑和城市中得到广泛应用。

以下是一个跌水循环系统的设计方案，包括系统组成、工作原理和实施步骤。

一、系统组成：跌水循环系统由以下几部分组成：1. 跌水装置：该装置通过将自来水引入高处并再次释放下来，形成连续的水流循环。

2. 跌水槽：跌水槽是水流的运动轨迹，必须沟通跌水装置的上部和下部。

3. 循环泵：通过泵将水从下部跌水槽输送到上部跌水装置进行循环。

4. 积水池：用来存放循环水的池子，可用于冲厕、浇花等用水需求。

5. 过滤装置：用于去除水中的杂质和污染物。

二、工作原理：1. 自来水被引入跌水装置的上部，通过重力作用沿着跌水槽向下流动。

2. 循环泵将经过跌水装置的水抽回至跌水装置上部，形成连续的循环流动。

3. 循环的水经过过滤装置被净化，然后再次送到积水池中储存。

4. 积水池中的水可供冲厕、浇花等用水需求，从而实现了水资源的回收利用。

三、实施步骤：1. 首先，需要测量和确定现场的参数，包括跌水装置的高度、跌水槽的长度和宽度等。

2. 选购适合的跌水装置、循环泵、积水池和过滤装置等设备。

3. 将跌水装置安装在建筑物的合适位置，确保引入自来水的管道连接稳固。

4. 安装循环泵和过滤装置，确保循环水的净化和循环的顺畅。

5. 在合适的位置建造积水池，确保池子的容量足够存储循环水。

6. 进行系统的调试和测试，确保各部件的正常运行和相互配合。

7. 定期检查和维护系统，清洁跌水装置和过滤器，保持系统的正常运行。

通过跌水循环系统，可以减少对自来水的依赖，达到节约用水的目的。

此外，该系统还可以提供活水景观，增加室内空气湿度，改善室内环境。

在未来的城市规划和建设中，跌水循环系统有望广泛应用，为可持续发展做出贡献。

跌水工程建设计划方案一、实施背景跌水井是一种传统的灌溉方式，适用于山区或者水源不足的地区。

但是，传统的跌水井存在以下问题：一是水资源利用率低，二是工作效率低，三是操作难度大，四是易造成水土流失。

因此，为了解决这些问题，我们提出了跌水井设施建设计划方案，旨在提高水资源利用率和工作效率，减少水土流失。

二、工作原理跌水井设施是由水泵、管道、水龙头和水槽组成的。

水泵将水从水源处抽到跌水井，然后通过管道输送到需要灌溉的地方，最后通过水龙头控制水流的大小和方向，使水流到达需要灌溉的地方。

水槽则用来收集水流，减少水土流失。

三、实施计划步骤1.确定建设地点和规模：根据实际情况确定建设地点和规模，考虑到灌溉的需求和水资源的供应情况。

2.设计方案：根据建设地点和规模，设计跌水井设施建设方案，包括水泵的选择、管道的布局、水龙头和水槽的设置等。

3.采购设备和材料：根据设计方案，采购所需的水泵、管道、水龙头和水槽等设备和材料。

4.施工：按照设计方案，进行施工工作，包括挖掘跌水井、铺设管道、安装水泵、设置水龙头和水槽等。

5.调试和测试：完成施工后，进行设备的调试和测试，确保设施运行正常。

6.培训和宣传：对使用跌水井设施的人员进行培训和宣传，提高使用效率和水资源利用率。

四、适用范围跌水井设施建设计划方案适用于山区或者水源不足的地区，可以提高水资源利用率和工作效率，减少水土流失。

五、创新要点1.采用水泵代替传统的人力提水，提高工作效率。

2.设置水槽，减少水土流失，提高水资源利用率。

3.采用管道输送水流，使水流到达需要灌溉的地方，提高灌溉效果。

六、预期效果1.提高水资源利用率，减少水土流失。

2.提高工作效率，降低劳动强度。

3.提高灌溉效果，减少浪费。

七、达到收益1.提高农民的生产效率，增加农民的收入。

2.保护土壤，减少水土流失，改善生态环境。

3.提高水资源利用率，减少浪费，节约水资源。

八、优缺点优点：提高水资源利用率和工作效率，减少水土流失。

园林景观水电设计方法及计算一、给水设计（1）、绿化给水设计绿化给水一般可分为：快速取水器给水、自动喷灌系统给水、滴灌。

（具体采用何种方式给水需与甲方沟通确定）1、快速取水器给水：目前应用较广泛，具有前期投入少、耗水量大、后期养护需大量人工等特点。

可用于市政广场、公园、道路（道路中央分隔带慎用）和住宅小区绿化浇灌用水。

绿化取水点布置较灵活，一般采取沿路每隔30-44m（为方便施工间距应为偶数）布置为宜，使用时接15-25米软胶管浇灌。

绿化面积过深入，人工不易浇到的地方不宜采用此方式。

2、自动喷灌系统给水：该绿化给水系统具有前期投入大、节水效果明显、后期养护需工量少等特点。

可用于足球场、市政广场、公园、道路和住宅小区内较大面积绿化的浇灌用水，但是周围不得有密集的大树等，否则影响绿化浇水的效果。

该系统一般需同时设置自动喷灌喷头、电磁阀、电磁阀控制器、雨量传感器等来实现给水的自动化。

3、滴灌：滴灌给水系统目前广泛用于农业给水，园林中主要用于园林名贵树木、高架桥垂直绿化等的给水。

（2）、各取水方式计算1、快速取水器取水给水：一般在住宅类的园林景观设计中考虑每个组团中同时开启快速取水器数不超过3个来确定管道设计流量；对于市政管道一般按照全部用水量的30%-40%来确定管道最大设计流量，如果管道过长可根据管道流量经计算沿程损失和局部损失后适当放大以确保末端压力的满足喷头要求。

园林景观给水管道一般为塑料管，塑料管沿程水头损失，可按下列公式计算：h j=λ×l/d j×v2/2g式中λ――沿程阻力系数l――管道长度（m）d j――管道计算内径（m）v――管道断面水流平均速度（m/s）g――重力加速度9.81（m/s2）注：λ与管道的相对当量粗糙度（△/ d j）和雷偌数（Re）有关，可查表获得。

其中：△为管道当量粗糙度（mm）。

管道沿程流量损失计算可参考计算软件《管道水力计算》。

一般管道设计应根据不同需求分多分支控制，各回路均能单独操作、控制，且面积大的项目宜采用环状管网以确保供水的稳定性。

跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。

Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。

水流在经过格栅时，垂直跌落，被删条分割成条片状，使流速的水平分量趋近于零，水流由集中变为分散，减弱了水流的冲击力。

另外，在下落的过程中大量掺气，相互交错、碰撞，水质点间的相互碰撞、掺混产生强烈的紊动，消能率可达95%以上。

之后在下游形成缓流衔接，消除了因低佛汝德数水流产生的水面波动，使出池后的水面平稳，下游渠道冲刷轻微。

格栅式跌水根据栅条的布置方向，可以分为横向格栅和纵向格栅。

横向格栅的删条垂直水流方向布置，纵向格栅的删条平行水流方向布置。

纵向式格栅的水流可将柴草、浮冰等漂浮物沿栅条推向下游，不易堵塞，且过流能力大，但是消能效果较横向筛网差。

1工程概况库玛拉克河东岸总干渠工程（以下简称库河东岸总干渠）位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区温宿县境内，起于协和拉引水枢纽，止于吐木秀克分水闸，担负为温宿县东岸的托乎拉克灌区、协合拉灌区、赛里木灌区、革命大渠灌区，台兰河灌区的一部分及西岸的恰合拉克灌区供水的任务，同时兼顾向塔尕克一、二级电站输水，全长32.943km 。

工程规模为Ⅱ等大（2）型，设计流量Q 设=75m 3/s ，加大流量Q 加=87m 3/s 。

渠道的衬砌型式有三种：底板浆砌卵石，边坡现浇砼板；全断面砼板衬砌；干砌卵石衬砌。

地势北高南低，地面平均纵坡1/130～1/3000左右，地层岩性主要为沙卵石层。

渠道沿地形设计，渠道纵坡1/310～1/2100，设计流速1.74m/s ～2.99m/s 。

由于地形纵坡较陡，共修建了调坡建筑物24座，其中格栅式跌水4座。

本文仅以桩号24+688处跌水为例介绍。

2格栅式跌水的设计本跌水位于桩号24+688处，跌差4.5m 。

上、下段渠道设计参数详见表1。

格栅式跌水的水力计算分为三个部分：进口衔接段、筛网计算、消力池设计。

2.1设计流量的确定Q d 的计算方法如下：选取多个流量分别求出其相应的跃后水深h 2，并用它和下游水深h 下比较，则（h 2-h 下）的最大值对应的流量即为设计流量。

跌水消力池及不同闸孔开度的水闸计算水闸的设计应该考虑到不同开度下的流量变化，并能够准确计算出不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度等参数。

首先，我们需要计算水闸的开度与水流的关系。

设水闸开度为h，单位为米，流量为Q，单位为立方米/秒，流速为v，单位为米/秒。

根据泊松方程，可以得到如下关系式：Q = Cvh^(3/2)其中，C为流量系数，根据水闸的形状和槽口尺寸确定，可以通过实验或者相关经验公式来确定。

接下来，我们需要计算水闸在不同开度下的消力。

消力可以通过跌水消力池的形状、尺寸以及水流速度来确定。

设消力为E，单位为米，水位差为h1，单位为米，跌水消力池的水深为H，单位为米，重力加速度为g，单位为米/秒^2、跌水消力池的形状一般为倒三角锥形，因此可以利用公式：E=(h1/H)*(1/2)*g*H^2最后，我们可以利用以上公式计算不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度。

以一个实际的例子为例，假设水闸的开度为1.5米，流量系数C为0.6，流量为100立方米/秒，跌水消力池的水深为3米，重力加速度为9.8米/秒^2、则可以按照以下步骤计算水闸的消力、水位以及水流速度：1.根据流量公式，计算流速：Q = Cvh^(3/2)100=0.6*v*(1.5)^(3/2)解得v=33.64米/秒2.根据跌水消力公式，计算消力：E=(h1/H)*(1/2)*g*H^2假设水位差为5米，则h1=5米E=(5/3)*(1/2)*9.8*3^2解得E=73.53米通过以上计算，我们可以得到水闸开度为1.5米时的消力为73.53米，水位差为5米，流速为33.64米/秒。

在实际应用中，我们可以进行类似的计算来确定不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度，以便更好地设计和优化水闸系统的运行。

水景设计中跌水水景的设计及计算在水景设计中，跌水是构成溪流、叠流、瀑布等水景的基本单元，具有动态和声响的效果，因而应用较广。

与静态水景不同，动态水景的水是流动的，其流动性一般用循环水泵来维持，水量过大则能耗大，长期运转费用高；水量过小则达不到预期的设计效果。

因此，根据水景的规模确定适当的水流量十分重要。

1 跌水水景的水力学特征及计算跌水水景实际上是水力学中的堰流和跌水在实际生活中的应用，跌水水景设计中常用的堰流形式为溢流堰。

根据δ和H的相对尺寸，堰流流态一般分为薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流等三种形式：当 δ/H<0.67，为薄壁堰流； （ δ：堰顶宽；H：堰前水头）0.67<δ/H<2.5，为实用堰流；2.5<δ/H<10，为宽顶堰流；δ/H>10,为明渠水流，不是堰流。

跌水水景设计中，常用堰流形态为宽顶堰流。

　当跌水水景的土建尺寸确定以后，首先要确定跌水流量Q，当水流从堰顶以一定的初速度v0落下时，它会产生一个长度为l d的水舌。

若ld 大于跌水台阶宽度lt，则水流会跃过跌水台阶；若ld太小，则有可能出现水舌贴着跌水墙而形成壁流。

这两种情况的出现主要与跌水流量Q的大小有关，设计时应尽量选择一个恰当的流量以避免上述现象的发生。

1.1 跌水流量计算根据水力学计算公式，一般宽顶堰自由出流的流量计算式为： Q=σc·m·b·(2g)0.5·H1.5=σc·M·b·H1.5式中 b——堰口净宽H——包括行进流速水头的堰前水头，2/2gH=H0+υ——行进流速式中 υm——自由溢流的流量系数，与堰型、堰高等边界条件有关σc——侧收缩系数M=m·(2g)0.5当堰口为矩形时，侧收缩系数σc为1，上述计算式即简化为《给水排水设计手册》中的流量计算式：Q=m·b·(2g)0.5·H1.5=M·b·H1.5上式中，M(或m)为流量系数，与堰的进口边缘形式有关；b为堰口净宽，为已知，因此要求出流量Q，关键要确定出堰前水头H，堰前水头一般先凭经验选定、试算。

跌水工程设计方案背景介绍跌水工程是一种常见的水利工程，用于控制溪流、河流等水体流速，防止水体冲刷土壤和岸边建筑物，以及改变水体生态环境。

跌水工程设计方案需要考虑许多因素，如水量、水速、地形、土质等。

工程目的本次跌水工程设计方案目的是解决某地区水体流速过快的问题，以保护岸边土壤和建筑物，同时改善水体生态环境。

工程主要内容跌水工程设计包括以下主要内容：跌水高度和坡度根据实地勘测和水流分析，跌水高度设置为2米，坡度设置为1:4。

跌水构造设计本次跌水工程采用三级跌水结构，每一级跌水高度为0.7米，跌水面宽度为1.5米。

跌水面采用花岗岩石材，设置成阶梯状，减少水流对坡面的冲刷力。

跌水面两侧设置花园绿化，增加美观性和生态性。

跌水坡面防护工程为防止水流冲刷坡面，本次跌水工程设计采用混凝土坡面护砌。

护砌厚度为20厘米，配有各种型号的护砌钢筋。

为了提高护砌的稳定性，还采用了碎石填筑的方法，增加护砌的支撑力。

泄洪工程设计跌水工程的设计还需考虑洪水情况下的能力。

为了应对极端情况，工程设计了适当的泄洪设计，使跌水工程具备一定的洪水容积。

工程计划和预算跌水工程总工期约为3个月，总投资将在250万元左右。

其中，跌水构造设计和施工费用约为150万元，跌水坡面防护工程费用约为50万元，泄洪工程费用约为50万元。

工程效益跌水工程设计完成后，能够有效控制水体流速，降低水体对岸边建筑物和土壤的冲刷力，保护了岸边生态环境；跌水花岗岩石材和花园绿化也可增加游客的观光体验，推动旅游业的发展。

总结跌水工程设计是一项复杂的水利工程设计，需要考虑许多因素。

在本次跌水工程设计方案中，我们根据实地勘测和水流分析，设计了合适的跌水高度和坡度，并采用三级跌水结构、混凝土坡面护砌、泄洪工程等措施，保证了工程的稳定性和安全性，达到了预期目的。