渠道水力计算
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1、上游渠道水深h 01.1 已知数据上游渠道设计流量(m 3/s ):Q=5 上游渠道断面参数:底宽(m ):b=1.4边坡系数:m=0底坡:i=0.01渠床糙率:n=0.0181.1 用试算法计算上游渠道水深h 02、下游渠道水深h 0计算2.1 已知数据下游渠道设计流量(m 3/s ):Q=5 下游渠道断面参数:底宽(m ):b=1.4边坡系数:m=0底坡:i=0.012渠床糙率:n=0.0182.2 用试算法计算下游渠道水深h 03、渡槽底坡i 、槽身净宽B 、净深H 设计3.1 已知数据渡槽长度(m ):L=105渡槽设计流量(m 3/s ):Q=5渡槽加大流量(m 3/s):Q=6渡槽糙率:n=0.018渡槽纵坡:i=0.0144、渡槽总水头损失计算进口段局部水头损失系数:ξ1=0.1出口段局部水头损失系数:ξ2=0.3允许水头损失(m ):[△Z ]=1.61取出口渐变段长度(m ):L 2=106、进出口槽底高程计算6.1 已知数据进口前渠底高程(m ):▽3=1445.99计算:校核:审查:日期:日期:日期:陈军编制贵州省水利水电勘测设计研究院上游渠底高程1445.99i=0.01下游渠底高程1444.52i=0.012渡槽105m i=0.014提示一:计算稿中未着色部分需要你手工输入数据,着色部分为自动计算数据。
提示二:计算稿中所列计算公式参见《灌溉与排水设计规范》及有关水力学书籍。
提示三:本计算稿采用C5(162×229mm)排版,接近16K。
提示四:梁式渡槽满槽时槽内水深与水面宽度的比值一般取0.6~0.8;拱式渡槽可适当减少。
提示五:槽身过水断面的平均流速宜控制为1.0~2.0m/s 。
提示六:局部水头损失系数查《灌溉与排水工程设计规范》P110页表示六:局部水头损失系数查《灌溉与排水工程设计规范》P110页表M.0.2-1和M.0.2-2。
口槽底高程=1444.52m。
给排水系统中的水力计算与管径选择水力计算是设计给排水系统中不可或缺的一项工作。
通过合理的水力计算,可以确定给排水管道的管径大小,以确保系统正常运行并满足设计要求。
本文将介绍给排水系统中的水力计算方法和管径选择准则。
一、给排水系统的水力计算方法在给排水系统中,水力计算通常包括两个关键参数:流量和水力损失。
流量是指液体在管道中的体积流动率,而水力损失则是液体在流动过程中由于阻力而损失的能量。
下面是一些常用的水力计算方法:1. Manning公式Manning公式是用于计算开放渠道中流速和水深之间的关系的经验公式。
在给排水系统中,这个公式可以用于计算自由涌流的流速,从而确定水流在管道中的流量。
2. Hazen-Williams公式Hazen-Williams公式是一种常用的计算给排水系统中水力损失的公式。
它通过管道材料的粗糙度系数、管道长度和流量来估算水力损失。
这个公式适用于中小口径管道和常规流量条件下的水力计算。
3. Darcy-Weisbach公式Darcy-Weisbach公式是一种基于雷诺数的计算方法,更适用于大口径管道和复杂流量条件下的水力计算。
该公式考虑了液体的粘度和摩擦阻力,可以更准确地计算水力损失。
二、管径选择准则正确的管径选择对于给排水系统的正常运行至关重要。
通常情况下,管径的选择应满足以下准则:1. 最小速度准则为了避免给排水系统中的沉积物沉淀,需要保证流速不低于一定的限制值。
通常情况下,给水系统的最小速度为0.6 m/s,排水系统的最小速度为0.9 m/s。
2. 最大速度准则过高的流速会导致水流对管道产生冲击和噪声,并增加管道的磨损和压力损失。
因此,给排水系统的设计速度应控制在一定的范围内,一般为1.5-3 m/s。
3. 总阻力准则给排水系统中的管道总阻力应小于一定的限制值,以确保系统能够正常运行。
总阻力包括管道阻力和局部阻力。
管道阻力可以通过水力计算得出,而局部阻力则包括弯头、三通、阀门等附件带来的额外阻力。
梯形渠道断面尺寸、水深计算水深底宽边坡过水面积湿周水力半径糙率谢才系数坡比降流速流量h(m)b(m)m A(m*m)χ(m)R(m)n C(m^1/2/s)I v(m/s)Q(m^3/s) 0.400.30 1.000.280 1.4310.1960.025030.4760.01 1.3480.377 0.64 1.000.410 1.8100.2260.022534.6940.000250.2610.1070.600.600.500.540 1.9420.2780.012067.3270.03 6.150 3.321 0.400.500.500.280 1.3940.2010.018042.5130.03 3.3000.924 0.600.320.400.336 1.6120.2080.012064.1640.03 5.073 1.705 0.750.80 1.00 1.157 2.9150.3970.02534.2920.01 2.1607 2.5004说明:1、计算的范围为尾水(即尾0+000~尾0+017.5)。
2、计算时假设该渠水流为明渠均匀流进行水力计算。
3、该渠道的衬砌为浆砌块石衬砌,其糙率n值取为n=0.025。
水 深过水面积湿 周水力半径糙 率谢才系数底坡比降流 速流 量h(m)A(m*m)χ(m)R(m)n C(m^1/2/s)I v(m/s)Q(m^3/s)0.6700 1.608 3.740.42994650.022538.6117860.00120.8770 1.41030.40000.16 1.20.13333330.01259.5628140.03 3.76710.6027.0#VALUE!#VALUE!0.014#VALUE!0.0012#######VALUE!0.80000.56 2.30.24347830.01843.9006410.01 2.1662 1.21311.3800 2.208 4.360.5064220.02535.7118290.002 1.1365 2.50950.30000.090.90.10.01256.7743390.03 3.10970.27990 1.600.02500.0020.00000.00001.3770 2.2032 4.3540.50601750.02535.7070720.002 1.1359 2.50271.38002.2084.360.5064220.02535.7118290.002 1.13652.5095201882.400.401.800.70矩形渠道断面尺寸、水深计算底 宽b(m)1.601.600.301.601.60水 位湿 周水力半径糙 率比降h(m)χ(m)R(m)n I 4014 4.188810.064870.0810.0083401524.73240.6629390.0810.0083401641.99927 1.1770520.0810.0083401756.68853 1.7723470.0810.0083401860.01827 2.6099290.0810.0083401963.96554 3.3681810.0810.0083402068.29129 4.0660120.0810.0083402171.52681 4.7937480.0810.0083402274.59941 5.4991830.0810.0083402377.67202 6.1762850.0810.0083402480.744616.8282910.0810.008314.0209061270931,401561.9852860896954,4016165.499744002757,40170.0493423963017573,4014水位~流量关系795.6114.02156.643397215.447505277.673195河道流量~水位关系曲线333.978518041592,4018544.493160351384,4019795.610327806321,4020流 量Q(m 3/s)0.05A(m 2)过水面积0.27172916.39606949.435331100.471771479.724499342.881492410.235771437.541816.34551.3476792231.971437.53901810852,40221816.34129695998,40232231.96604967931,402461.99165.50333.981096.43156212984,40211096.43544.49河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线河道流量~水位关系曲线0.2780.466.90.160.2231780.040.2975713 1.1902850.12419166860325393625640高程261577.6 470332.55293136.569967 2.054854796.280.507464530.8910 2.29723770110.9594720.8916220.58413933690.4333332860.2780.552.80.790.1076410.2780.552.80.10.73392高程45128267891096110.58120.413142775 1.250.7224030.043000高程39008400 4400 5450 646.379.27416.379474723.185 4.6378.18547220 895449 1.3842694561011121315.7-0.0079614高程4567891011121314实际堆渣量可堆渣量(万m3)(万m3)1#废石场新建矿区道路下方0.490.52103024m~3034m0.21沟谷地,但坡度较陡、坡度在30°左右。
详谈多种糙率渠道的水力计算方法现阶段,在渠道的设计工作中需要对多种糙率渠道进行有效的水力计算。
随着现代化社会的快速发展以及先进技术的革新,渠道设计工作中多种糙率渠道的水力计算方法越来越多样化,而且多种糙率渠道的水力计算准确性也在不断提高。
因此,在渠道设计的实际工作中,相关的设计管理人员要不断提升自身的专业知识储备,熟练掌握多种糙率渠道的具体水力计算方法,并确保其准确性以及科学性,从根本上确保渠道设计工作的顺利开展。
一、多种糙率渠道的基本论述(一)多种糙率渠道中糙率数值的重要性一般情况下,糙率主要是指人工渠道在设计环节中的重要技术参数标准之一,糙率数值在选取过程中的准确性以及科学性直接影响到渠道工程的顺利施工建设,对渠道工程质量水平的提高起到非常重要的作用,有着较大的实际意义。
如果在实际过程中,糙率数值在选择期间数值过大,将会直接影响到工程的实际资金投资情况,在一定程度上增加工程的实际投资成本。
还会造成渠道的冲刷现象。
糙率数值在选择期间数值过小,则不能达不到渠道工程施工建设的设计过水能力,在一定程度上造成渠道的淤积,给渠道工程的施工建设带来较大的消极影响。
通常情况下,在一些中小型的渠道工程设计过程中,大多数都会参照一定的规范化标准以及一些经验套用的具体糙率数值标准[1]。
但是如果是规模相对较大的渠道工程,由于渠道工程在设计以及运行过程中涉及到的运行条件相对复杂,若在糙率数值的选择期间出现相对微小的偏差,则会给整个渠道工程的造价管理以及之后的运行管理等工作造成非常严重的影响。
因此,在渠道工程设计运行过程中,需要对多种糙率渠道进行相对详细的研究分析,为以后的输水工程设计管理工作提供相对充分以及科学的糙率信息数据。
(二)多种糙率渠道的具体影响因素从某种程度上来讲,糙率系数是一种衡量渠道边壁性状以及粗糙程度的相对综合性的数值,现阶段在我国的工程界主要是采用谢才公式的计算方法以及曼宁公式的计算方法进行糙率的水力计算。