设计水位计算
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湖泊防洪设计水位计算公式在湖泊防洪设计中,确定合理的水位是至关重要的。
合理的水位设计可以有效地减少洪水对周边地区的影响,保护人们的生命和财产安全。
因此,湖泊防洪设计水位计算公式的确定对于防洪工程的设计和实施具有重要意义。
湖泊防洪设计水位计算公式是通过对湖泊的水文特征、流域特征以及洪水特征进行分析和计算得出的。
一般来说,湖泊防洪设计水位计算公式可以通过以下几个步骤来确定:1. 确定湖泊的水文特征。
水文特征是指湖泊的水位变化规律、水位变化范围、水位变化周期等。
通过对湖泊的水文特征进行分析,可以确定湖泊的水位变化规律,为后续的水位计算提供依据。
2. 确定流域特征。
流域特征是指流域的降雨情况、径流情况等。
通过对流域特征的分析,可以确定流域的洪水情况,为后续的水位计算提供依据。
3. 确定洪水特征。
洪水特征是指洪水的发生频率、洪峰流量、洪水过程等。
通过对洪水特征的分析,可以确定湖泊在不同洪水情况下的水位变化规律,为水位计算提供依据。
基于以上分析,可以得出湖泊防洪设计水位计算公式。
一般来说,湖泊防洪设计水位计算公式可以表示为:H = H0 + Q/K。
其中,H表示湖泊的水位,H0表示湖泊的基本水位,Q表示洪水的流量,K表示湖泊的水位-流量关系系数。
在实际应用中,湖泊防洪设计水位计算公式还需要考虑到湖泊的水位-面积关系、湖泊的水位-容积关系等因素,进一步完善和修正水位计算公式,以确保水位计算的准确性和可靠性。
通过湖泊防洪设计水位计算公式的确定,可以为防洪工程的设计和实施提供科学依据,为湖泊防洪工作的开展提供技术支持。
同时,水位计算公式的确定也可以为湖泊的水位管理和调度提供依据,为湖泊的生态环境保护和水资源利用提供支持。
总之,湖泊防洪设计水位计算公式的确定对于防洪工程的设计和实施具有重要意义。
通过科学合理地确定水位计算公式,可以有效地保护人们的生命和财产安全,促进湖泊的可持续发展和利用。
希望未来在湖泊防洪工作中,能够不断完善和优化水位计算公式,为湖泊防洪工作的开展提供更加科学和可靠的技术支持。
地下水位设计流量计算
一、前言
地下水是目前供水的主要来源之一,对于水利工程的设计和施工中地下水的合理利用十分重要。
计算地下水位设计流量是在水利工程中经常涉及到的问题。
二、流量计算方法
1. 地下水位
地下水位是指岩土层中的自由水面。
地下水位的上升或下降是由于岩土层中实际渗透能力与渗入水量之间关系的变化而引起的。
通过观测可以测定地下水位的高低,但需要注意测量的时间、地点和深度等因素。
2. 流量计算公式
在计算地下水位设计流量时,最常用的公式为Darcy定律。
Darcy定律是利用渗透系数描述渗流速度的一种方法,表示为下面的公式:
Q = KIA
其中,Q是渗透流量,单位为m³/s;K是渗透系数,表示岩土
层单位面积上升1m水位所需的时间;I是水头坡度,单位为m/m;A是渗透截面积,表示岩土层的渗透能力。
3. 基本步骤
(1)确定渗透系数
根据岩土层的渗透性质确定渗透系数值,并考虑渗透系数的变
化情况。
(2)确定水头坡度
水头坡度是地下水流动的动力因素,应根据实际情况确定其值。
(3)计算渗透截面积
根据渗透系数、设计流量和水头坡度计算渗透截面积。
(4)计算地下水位设计流量
将计算的渗透截面积代入Darcy公式,计算地下水位设计流量。
三、总结
通过以上介绍,我们了解了地下水位设计流量计算的基本方法,对于水利工程建设中的地下水利用和保护具有指导意义。
在计算时
需注意考虑实际情况,准确确定各个参数值,保证计算得出的结果
真实可靠。
1.2 设计水位计算1.2.1计算水面比降由香柏河大桥桥址平面图,将河槽划分为十个断面九个槽段分别计算其水面比降。
图1.1得下表:Lh h I 21-=iI I i ∑=表1-11.2.2计算设计流速C X 为湿周;m234.321.245.39.0760.1293.3)760.1077.2(1.24)107.0077.12(9.2107.0906.0X 22222222C =++=++-++-+++=水力半径:m 62.1234.32350.52X A R C C C ===s /m 930.5015.062.135I R n 1V 213221C 32CC =⨯⨯==取C V =6m/sm7.2864.11511.7507.3)511.7395.9(2.31294.4)888.8395.9(4.10)585.8888.8(7.4)199.5583.8(8.14)212.2199.5(8.14)981.0212.2(981.06269.1X 2222222222222222t =+++-+++-++-++-++-++-++= m 47.17.286475.421X A R t t t ===s/m 013.4015.047.125IRt n 1V 21322132tt =⨯⨯== 因此,综上可得:t V =4.013m/s ,c V =5.930m/s ; 为便于计算:取:t V =4.0m/s ;c V =6.0m/s 。
1.2.3计算设计水位运用公式:t t CC V A V A Q +=设河槽的流速为:s /m 0.6V C =,河滩的流速:s /m 0.4V t =设计流量为: s /m 2000Q 3=计算C A :4C 3C 2C 1C C A A A A A +++=21C m 0485.0906.0107.05.0)3832.3601956.362(5.0)8514.5080654.509(5.05.0A =⨯⨯=-⨯⨯-⨯⨯=[]22C m 167.39.2)077.2107.0(5.0)1956.3629956.367(5.0)9114.5040654.509(5.0)8514.5080654.509(5.05.0A =⨯+⨯=-⨯⨯-+-⨯⨯=[]23C m 236.461.24)760.1077.2(5.0)9956.3671956.416(5.0)5454.5050654.509(5.0)9114.5040654.509(5.05.0A =⨯-⨯=-⨯⨯-⨯+-⨯⨯=24C m 898.2293.3760.15.0)1956.4167823.422(5.0)5454.5050654.509(5.05.0A =⨯⨯=-⨯⨯-⨯=综上所述:4C 3C 2C 1C C A A A A A +++=由公式:t t CC V A V A Q +=所以:2t C C t m 475.42146350.522000V V A Q A =⨯-=-=设:设计水位为X m九块面积水平方向上的长度:259.1418 ①1.629 262.3956②14.800 291.9956 ③14.800321.5956 ④4.700 330.9956 ⑤10.400 351.7956 ⑥4.294 360.3832 ⑦31.200 422.7823 ⑧3.507 429.7956 ⑨11.4 452.5956(单位:m )29t 8t 3t 2t 1t t 607.340m 11.47.5110.53.5077.5119.3950.531.29.3954.2949.3958.8880.510.4 3.8888.5830.54.7)583.8199.5(5.08.14)199.5212.2(5.0800.14)212.2981.0(5.0981.06269.15.0A A ...A A A A =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯++⨯++⨯+⨯+⨯⨯=+++++=)()()(因此,河滩的面积是:607.3402m图1.22t m978.513340.607981.0)727.96613.93(5.0S =-⨯+=图1.32't m680.138632.1)339.76613.93(5.0S =⨯+⨯=2m 177.46503.92680.138=- 0177.46x 339.76x 293.52=-+得:x=0.581故设计水位为:1352.23+7.363=1359.593m1.3 冲刷计算1.3.1 一般冲刷计算1. 河槽一般冲刷计算:桥位河床式非粘性土河床,分别采用64-1修正式和64-2简化式,并取其最大值。
设计洪水位计算步骤
朋友!如果你要计算设计洪水位,下面这些步骤或许能帮到你呢。
首先呢,要收集一些基本的数据。
像流域的面积河流的长度还有它的坡度等等。
这一步看起来很简单,可千万别小瞧它哦!这些数据就像是盖房子的基石,缺了哪一个可能都会影响后面的计算呢。
我每次做这个的时候,都会把这些数据反复核对,确保没有错误。
你是不是觉得有点麻烦?但相信我,这是值得的!
然后得确定一下设计洪水的标准。
这个标准呢,会根据不同的地区、工程的重要性之类的因素而有所不同。
你可以参考当地的规范或者问问有经验的同行。
这一步我通常会多花些时间,因为一旦这个标准选错了,那后面可就全错啦,真的很重要呢!
接下来呢,选择合适的计算方法。
有推理公式法、经验公式法等等。
这时候你可能会有点纠结,不知道选哪个好。
其实这就看你对哪种方法更熟悉,还有你的数据更适合哪种方法啦。
要是你对某个方法不太确定,不妨先在小范围内试算一下,看看结果是不是合理。
这一点我觉得真的很有用哦!
算好之后呢,一定要检查结果!这一步可不能省啊!我有时候会不小心就想跳过这一步,但是后来发现,再检查一次真的能避免很多错误呢。
你有没有过那种算完就交差,结果发现错得一塌糊涂的经历呀?太糟糕了!
最后呢,如果有必要的话,可以根据实际情况对结果进行一些调整。
毕竟计算是一回事,实际情况又是另一回事啦。
这一步其实还蛮灵活的,你可以根据自己的判断和经验来做。
1.2 设计水位计算1.2.1计算水面比降由香柏河大桥桥址平面图,将河槽划分为十个断面九个槽段分别计算其水面比降。
图1.1得下表:Lh h I 21-=iI I i ∑=表1-11.2.2计算设计流速C X 为湿周;m234.321.245.39.0760.1293.3)760.1077.2(1.24)107.0077.12(9.2107.0906.0X 22222222C =++=++-++-+++=水力半径:m 62.1234.32350.52X A R C C C ===s /m 930.5015.062.135I R n 1V 213221C 32CC =⨯⨯==取C V =6m/sm7.2864.11511.7507.3)511.7395.9(2.31294.4)888.8395.9(4.10)585.8888.8(7.4)199.5583.8(8.14)212.2199.5(8.14)981.0212.2(981.06269.1X 2222222222222222t =+++-+++-++-++-++-++-++= m 47.17.286475.421X A R t t t ===s/m 013.4015.047.125IRt n 1V 21322132tt =⨯⨯== 因此,综上可得:t V =4.013m/s ,c V =5.930m/s ; 为便于计算:取:t V =4.0m/s ;c V =6.0m/s 。
1.2.3计算设计水位运用公式:t t CC V A V A Q +=设河槽的流速为:s /m 0.6V C =,河滩的流速:s /m 0.4V t =设计流量为: s /m 2000Q 3=计算C A :4C 3C 2C 1C C A A A A A +++=21C m 0485.0906.0107.05.0)3832.3601956.362(5.0)8514.5080654.509(5.05.0A =⨯⨯=-⨯⨯-⨯⨯=[]22C m 167.39.2)077.2107.0(5.0)1956.3629956.367(5.0)9114.5040654.509(5.0)8514.5080654.509(5.05.0A =⨯+⨯=-⨯⨯-+-⨯⨯=[]23C m 236.461.24)760.1077.2(5.0)9956.3671956.416(5.0)5454.5050654.509(5.0)9114.5040654.509(5.05.0A =⨯-⨯=-⨯⨯-⨯+-⨯⨯=24C m 898.2293.3760.15.0)1956.4167823.422(5.0)5454.5050654.509(5.05.0A =⨯⨯=-⨯⨯-⨯=综上所述:4C 3C 2C 1C C A A A A A +++=由公式:t t CC V A V A Q +=所以:2t C C t m 475.42146350.522000V V A Q A =⨯-=-=设:设计水位为X m九块面积水平方向上的长度:259.1418 ①1.629 262.3956②14.800 291.9956 ③14.800321.5956 ④4.700 330.9956 ⑤10.400 351.7956 ⑥4.294 360.3832 ⑦31.200 422.7823 ⑧3.507 429.7956 ⑨11.4 452.5956(单位:m )29t 8t 3t 2t 1t t 607.340m 11.47.5110.53.5077.5119.3950.531.29.3954.2949.3958.8880.510.4 3.8888.5830.54.7)583.8199.5(5.08.14)199.5212.2(5.0800.14)212.2981.0(5.0981.06269.15.0A A ...A A A A =⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯++⨯++⨯+⨯+⨯⨯=+++++=)()()(因此,河滩的面积是:607.3402m图1.22t m978.513340.607981.0)727.96613.93(5.0S =-⨯+=图1.32't m680.138632.1)339.76613.93(5.0S =⨯+⨯=2m 177.46503.92680.138=- 0177.46x 339.76x 293.52=-+得:x=0.581故设计水位为:1352.23+7.363=1359.593m1.3 冲刷计算1.3.1 一般冲刷计算1. 河槽一般冲刷计算:桥位河床式非粘性土河床,分别采用64-1修正式和64-2简化式,并取其最大值。
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)。
沿河道路设计水位计算公式在沿河道路设计中,水位计算是一个非常重要的环节。
正确的水位计算可以保证道路的安全性和稳定性,同时也可以为防洪工程提供重要的参考依据。
因此,水位计算公式的确定对于沿河道路设计来说至关重要。
水位计算公式的确定需要考虑多种因素,包括河流的水位变化规律、河道的地形地貌、气象条件等。
在此基础上,我们可以通过以下公式来计算沿河道路设计的水位:H = Q / (b v)。
其中,H为水位高度,单位为米;Q为河流的流量,单位为立方米/秒;b为河道的宽度,单位为米;v为河流的流速,单位为米/秒。
这个公式是根据水力学原理和河流水位变化规律推导而来的,可以较为准确地计算沿河道路设计中的水位高度。
下面我们将对公式中的各个参数进行详细解释。
首先是河流的流量Q。
河流的流量是指单位时间内通过某一横截面的水量,通常用立方米/秒来表示。
在实际计算中,我们可以通过水文站的观测数据或者流量计的测量结果来获取河流的流量。
在进行水位计算时,准确的流量数据是非常重要的,因为它直接影响到水位的高低。
其次是河道的宽度b。
河道的宽度是指河流在横截面上的宽度,通常用米来表示。
在实际测量中,我们可以通过现场测量或者地图测量来获取河道的宽度数据。
河道的宽度对于水位的计算也有着重要的影响,因为它直接影响到单位时间内通过河道横截面的水量。
最后是河流的流速v。
河流的流速是指单位时间内水流通过某一点的速度,通常用米/秒来表示。
在实际测量中,我们可以通过流速计的测量结果或者水文站的观测数据来获取河流的流速。
流速的大小和变化对水位的计算也有着重要的影响,因为它直接影响到水流的冲击力和侵蚀力。
通过以上公式和参数的解释,我们可以看到水位计算是一个复杂而又重要的工作。
在实际工程中,我们需要结合实际情况和专业知识,综合考虑各种因素,才能得到准确的水位计算结果。
同时,我们也需要不断地进行数据的监测和更新,以保证水位计算的准确性和可靠性。
在进行沿河道路设计时,正确的水位计算可以为工程的安全性和稳定性提供重要的保障。
地铁工程设计水位计算方法及技术问题导言城市规划用地中,合理确定地铁工程出入口及车辆基地场坪标高是决定地铁工程设计合理性、经济性的重要因素。
设计水位计算一般方法根据地铁设计规范要求,地铁出入口及车辆段设计时考虑的设计水位包括设计洪(潮)水位和最高积水位。
其中工程设计中设计洪水位推求方法主要有频率统计分析法和水动力模型计算法,前者主要用于有长系列水位观测资料的区域,后者用于水位资料缺乏或者由于水利工程变化导致计算时期水位与历史水位不符合一致性的区域;水动力模型计算方法根据区域地形情况又可选用恒定流计算方法和非恒定流计算方法。
积水位计算主要根据其成因采用水文学和水力学相结合的数学模型法。
地铁施工对地下水的控制方法1.堵截地下水(1)防渗水平帷幕法在基坑底部采用高压注楽及搅拌等技术手段,构筑一道地下水平连续帷幕,用于防止基坑底部的渗漏、隆起及变形等。
常用于采用防渗垂直帷幕无法很好解决控制地下水的工程中。
(2)防渗垂直帷幕法在基坑四周采用高压喷楽、压力注装、渗透注菜或深层搅拌等技术手段,构筑一道地下连续的墙幕,既可以有效的进行地下水封堵,又能作为支撑边坡的围护结构,截水帷幕底部最好插入不透水层。
该方法十分简单,适用性很强,被广泛用于国内工程项目。
(3)钢板桩在开挖前,将钢板桩打入地下,形成连续的堵水墙,既能有效的堵截地下水,又对边坡有一定的支护作用。
为了达到较好的堵截水效果,需要将钢板桩打入基坑底部以下的不透水层,同时钢板桩必须连续。
此法常用于游泥质砂与粘土质砂等地层。
(4)地下连续墙在挖前,在基坑四周构筑一道钢筋混凝土结构墙体。
地下连续墙堵水效果比较好,后续施工安全性高,但工程造价较高。
此外,如果因地下电缆、管道和其它建筑物的阻碍,造成连续墙不连续,存在豁口,则再去封堵豁口的费用会很大。
2.降低地下水位法(1)集水明排归属于重力降水。
它是在基坑中开挖集水井和集水沟,使挖时基坑内渗出的地下水经集水沟汇集到集水井中,再用泵将水从集水井中抽出,进而达到疏干地下水、保持基坑干燥的目的。
水利工程设计常用计算公式水利工程设计是根据特定的土地条件和水资源状况,结合水资源利用和防洪抗旱需求,开展的涵盖水利设施建设、水文水资源评价、水质水量调控、洪水演算和水利工程经济评价等领域的综合性工作。
在水利工程设计中,常常需要用到一些常用的计算公式。
以下是一些常用的计算公式的介绍。
1.渗透系数计算公式地下水位的变化和土壤岩石性质的渗透性有关,常常需要计算土壤的渗透系数。
渗透性系数是指单位时间单位面积上升或下降的渗透流量与渗透力之比。
根据多年的观测和实验,渗透系数可以通过以下公式进行计算:K=(Q*L)/(A*H)其中,K表示渗透系数,Q表示渗透流量,L表示渗透长度,A表示渗透面积,H表示渗透高度。
2.雨水径流计算公式在水文水资源评价中,常常需要计算雨水径流量。
常用的雨水径流计算公式有诺伊曼公式、蓄滞汇方法和时间分布曲线方法。
其中,蓄滞汇方法是常用的计算雨水径流量的方法。
根据蓄滞汇方法的原理,可以通过以下公式计算雨水径流量:Qp=C*(P-Es)*A其中,Qp表示雨水径流量,C表示径流系数,P表示降雨量,Es表示蒸发量,A表示流域面积。
3.水库调洪放水计算公式水库是防洪抗旱的重要水利设施,常常需要进行水库调洪放水计算。
常用的水库调洪放水计算公式有渐进调洪法、等降法和曲线法。
其中,曲线法是常用的水库调洪放水计算方法。
根据曲线法的原理,可以通过以下公式计算水库调洪放水:Q=K*S^m*H^n其中,Q表示水库放水流量,K、m和n都是与水库性质相关的常数,S表示水库水面面积,H表示水位。
4.水质计算公式在水质调控中,常常需要计算水质污染物的浓度和超标排放量。
常用的水质计算公式有质量平衡法、动力学公式和分层计算法。
其中,质量平衡法是常用的水质计算方法。
根据质量平衡法的原理,可以通过以下公式计算水质浓度和超标排放量:Ct=(C0*V0+C1*V1)/(V0+V1)Qe=(C1-C0)*V1其中,Ct表示混合液体的平均浓度,C0和C1表示两种液体的浓度,V0和V1表示两种液体的体积,Qe表示超标排放量。
5.2芡河厂区段设计洪水位5.2.1 设计暴雨推求限于芡河流域没有实测水文长系列资料,本专题采用间接法分析其设计洪水位。
拟选厂址附近有顺河集雨量站,具有1951-2010年降水量实测资料系列。
本次计算主要依据《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93),采用顺河集站最大24h雨量资料,进行暴雨频率分析计算,推求100年一遇暴雨。
对顺河集站历年年最大3d降水量系列进行频率计算,选用P-Ⅲ型曲线进行适线,得厂址附近100年一遇最大3d设计暴雨为316.5mm。
成果见表5-1。
表5-1 厂址附近100年一遇暴雨设计值统计表选择雨强大,雨峰偏后,对地区防洪不利的2010年6月7日~9日的一场暴雨作为典型暴雨,对设计暴雨进行时程分配时采用同倍比放大法对典型暴雨进行放大,用以推求设计净雨过程和设计洪水过程。
放大后100年一遇设计暴雨成果见表5-2。
表5-2 按典型暴雨放大的100年一遇设计暴雨过程(3d)5.2.2 设计洪水分析一、降雨径流关系该计算区域缺乏实测径流资料,芡河流域涉及的计算区域在安徽省境内,地处蒙城、利辛、怀远一带,降雨径流关系根据“70年北京水文对口成果”并参照“安徽省淮北地区除涝水文计算办法” ,即采用a 分区的降雨径流关系1号线。
前期影响雨量Pa=∑PKt ,参数Imax=100mm 、K=0.9。
设计采用的次降雨径流关系见表5-3。
表5-3 设计采用的次降雨径流关系计算Pa 值按“70年北京对口成果” 中的采用值:前期影响降雨量为50mm ,100年一遇最大3d( P+Pa)为366.5mm ,将1号线外延推得100年一遇最大3d 设计净雨量261.5mm 。
100年一遇最大3d 设计分时段净雨量及分配见表5-4。
表5-4 最大3d 设计时段净雨量及分配 单位:mm二、综合瞬时单位线推求 (1)设计洪水计算方法厂址区域芡河设计洪水采用综合瞬时单位线法进行计算, 瞬时单位线的数学表达式为:(1)式中 ()n Γ —— n 的伽玛函数; n —— 相当于调节次数;kt n e Ktn K t u /1)()(1),0(--Γ=K —— 相当于流域汇流时间的参数;e —— 自然对数的底数,值取e = 2.71828。