任务一
拦河溢流坝水力计算实例
1. 设计洪水流量为511 6
2. 坝址处河底高程为4
3.50m 884
3. 由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m 885.5
4.
为减少建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B=60m 15
5.
溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三圆弧段WES 型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙：
6.
坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图1： 7. 坝下水位与河道过水断面面积关系曲线，见图1； 8. 坝基土壤为中砾石；
9. 河道平均低坡i=0.00127 0.037 10.河道实测平均糙率n=0.00127：
40045050048.0
48.549.049.550.050.5
51.0
10020030040050044.0
44.545.045.546.046.547.047.548.048.5河道过水断面面积(m/s)
坝前水位（m )
坝下水位（m )
河道流量（m/s)
3
水力计算任务：
1. 确定坝前设计水位：
2. 绘制坝前水位与流量关系曲线：
3.
坝前消能计算：
分析1，确定坝前的设计洪水位：
一，根据题意可知，坝前设计洪水位取决与坝顶高程及设计水头H d ，已知坝顶高程为48.00mm,求出H d 即可确定坝前设计洪水位。
溢流坝设计水头H d 用堰流的基本公式Q=?εσB g 2H 230
计算：因式中H 0，
ε，及?均与H d 有关，不能直接求出H d ，故用试算法求解。
设H d =2.41m,则坝前水位=48.00+2.41=50.41m
按坝前水位由图一可以查的河道过水断面的面积A 0=500m 3,又知道设计洪水流量Q=511m 3/s.
则V 0=
0A Q =500
511=1.02m/s g
av 22
=0.053m H 0= H d +g
av 22
=2.41+0.053=2.46m
按设计洪水流量Q,由图二，查的相应坝下水位47.8m ，下游水面没有超过坝顶高度：
H T =47.8-4.80=-0.2m: A 1=48-43.5=4.5m
A 1/ H 0=4.5/2.463=1.83<2.0: H T / H 0=-0.2/2.463<0.15可以判断为淹没出流：
根据公式ε=1-0.2)([[][
εη?+*-1
n NB
H 0]
代入数值可知ε=1-0.2*0.7*2.46/60=0.994
由A 1/ H 0：H T / H 0查表可知?=1:
对于WES 为实用堰，当水头为设计水头时，流量系数m=0.502: Q=?εσB g 2H 230
=0.994*1*0.502*60*6.19*2.462
3 =511.
4 m 3/s.
设计结果与设计水流量基本相同，说明假设H d 值是正确的，故设计水头H d =2.46m.
坝前设计洪水位=坝顶高程+ H d =48.00+2.46=50.46m 分析2，绘制坝前水位与流量关系曲线：
（1） 分析，设H 0=H=2:为自由出流，则φ=1
则H 0/H d =2/2.41=0.83；查表可知m=0.49 则流量的第一次运算值：ε=1-0.2)([[][
εη?+*-1n NB
H 0]
=1-0.2*0.7*2/60 =0.995
3
2H θε==0.995*0.49*606.19*32
2=366 m 3/s
则坝前水位=48+2=50m:查表可知0A =4702m
V 0=0A Q =366
470=0.78 m/s ： g av 22=0.03
H 0= H d +g
av 22
=2+0.03=2.03m
则流量的第二次计算；
ε=1-0.2)([[][
εη?+*-1n NB
H 0]
=1-0.2*0.7*2.03
60
=0.995
3
2
H
θε
==0.995*0.49*606.
19*
3
2
2.05=374.5 m3/s
验证：Q=374.5 m3/s查坝下水位为47.20mm则
s
h=47.20-48.00=-0.8m 0
s
h
H
=1
00
0.80 4.5
0.390.15; 2.22 2.0
2.03 2.41
s
h a
H H
=-=-<==>
符合实用堰自由出流的条件：为自由出流，原假设的出流情况是对正确的。
再设几个H，按上法计算相应的Q。计算成果见下表，按下表的数据绘制坝前水
分析3；坝下消能计算
设一系列流量Q，求出一系列相应的临界水跃后水深''''''
(
c c t t c t
h h h h h h Q
---
及为下游水深）绘出关系曲线。
''
c t
h h
-
由该曲线查出相应于为最大值时的流量即为消能设计流量。
现以Q=511.4 m 3/s.则单宽流量q=511.4
60
Q B =
=38.52/(*)m s m
临界水深k h =
查图H 0=2.46m;0 6.96
1.95
K T H ==3.57及?=0.90由图查得"
h =1.90*1.95=3.71m;""
c
k
h h ε==1.90 t h =47.8-43.5=4.3m
"c t h h -=3.71-4.3=-0.60m
设一些列Q 值，按上述方法求的一系列相应的"()c t h h -值，计算结果见下表，由图可知，相应于"()c t h h -最大值时的Q=50 m 3/s. 当Q=50 m 3/s,时，下游发生远离水跃，需做消力池。
J L =6.9(1.213-0.089) =7.76m k L =(0.7 0.8) J L =5.432 6.208(m)
故取池长为6.5m.
第八章 堰流及闸孔出流 水利工程中，为防洪、灌溉、航运、发电等要求，需修建溢流坝、水闸等控制水流的水工建筑物。例如，溢流坝、 水闸底槛、桥孔和无压涵洞进口等。 堰是顶部过流的水工建筑物。 图1、2中过堰水流均未受闸门控制影响 闸孔出流：过堰水流受闸门控制时，就是孔流 堰流和闸孔出流是两种不同的水流现象。它们的不同点在于堰流的水面线为一条光滑曲线且过水能力强，而孔流的闸孔上、下游水面曲线不连续且过水能力弱。它们的共同点是壅高上游水位；在重力作用下形成水流运动；明渠急变流在较短范围内流线急剧弯曲，有离心力；出流过程的能量损失主要是局部损失。 相对性： 堰流和孔流是相对的，堰流和孔流取决于闸孔相对开度，闸底坎及闸门(或胸墙) 型式以及上游来流条件（涨水或落水）。 平顶堰： e /H ≤0.65 孔 流 曲线型堰：e/H ≤ 0.75 孔 流 e/H ＞ 0.75 堰 e/H ＞0.65 堰 流 式中：e 为 闸孔开度； H 为 堰上水头 堰流及孔流是水利工程中常见的水流现象，其水力计算的主要任务是研究过水能力。它包括堰闸出流水力特性和堰闸水力计算。 图4 闸孔出流 e H H v 0 图1 堰流 b H 图2 堰流 b e 图3 堰流及闸孔出流 H
第一节堰流的分类及水力计算基本公式 一、堰流的分类 水利工程中，常根据不同建筑材料，将堰作成不同类型。例如，溢流坝常用混凝土或石料作成较厚的曲线或者折线型；实验室量水堰一般用钢板、木板作成薄堰壁。 堰外形、厚度不同，能量损失及过水能力不同。 堰前断面：堰上游水面无明显下降的0-0 断面 堰上水头：堰前断面堰顶以上的水深，用H 表示 行进流速：堰前断面的流速称为行进流速，用v0表示 堰前断面距离上游壁面的距离：L =（3～5) H 研究表明，流过堰顶的水流型态随堰坎厚度与堰顶水头之比δ/H 而变，工程上，按δ与H的大小将堰流分薄壁堰、实用堰、宽顶堰。 1. 薄壁堰：δ/H＜0.67 越过堰顶的水舌形状不受堰厚影响，水舌下缘与堰顶为线接触，水面呈降落线。由于堰顶常作成锐缘形，故薄壁堰也称锐缘堰。 2. 实用堰流：0.67 ＜δ/H ＜2.5 水利工程，常将堰作成曲线型，称曲线型实用堰。堰顶加厚，水舌下缘与堰顶为面接触，水舌受堰顶约束和顶托，已影响水舌形状和堰的过流能力。折线型实用堰：水利工程，常将堰作成折线形。 3. 宽顶堰：2.5＜δ/ H＜10 宽顶堰堰顶厚度对水流顶托非常明显。 水流特征：水流在进口附近的水面形成降落；有一段水流与堰顶几乎平行；下游水位较低时，出堰水流二次水面降。 4. 明渠水流：堰坎厚度δ＞10H 0 v0 H δ 1 1 图6 曲线型实用堰 P v v H P 1 1 δ 图7 折线型实用堰 当水流接近堰顶，流线收缩，流速加大，自由表面逐渐下降 H P1 v0 1 11v1 P2 δ 图5 薄壁堰
施工排水设计说明书及附图（包括降水方案、场 地排水等） 方案一 （1）初期排水 初期排水为围堰闭气后，基坑内的积水，初期排水水位按正常高水位考虑，并考虑排水期围堰的渗水及地下渗水。基坑长约300m，考虑分段围堰后，每次基坑初期排水总量约1500m3。 初期排水按2 天内排干考虑，并考虑基坑渗水量10m3/h，排水强度为100m3/h，共选用2 台5.5kw 潜水泵向堤外排水。 在基坑水位抽排下降过程中，要密切注意围堰的边坡稳定和渗漏情况，一旦发现危及围堰安全的问题，应立即停止排水或降低水位下降速度，并对围堰进行处理。 （2）经常性排水 经常性排水主要排雨水、围堰渗水和地基渗水。根据招标文件要求，本标段经常性排水考虑上下游围堰之间的经常性排水，主要包括降水、围堰渗水、基坑开挖施工期施工弃水和其它来水。 由于经常性排水水量较小，考虑分段围堰后，考虑每个子基坑分别配置2台4.5kw 潜水泵抽排即可满足要求。 方案二 2.1施工排水措施 公司按招标条款的规定提交的施工措施计划，对本合同工程施工场地的临时排水作出详细规划，针对施工区域的以下范围和内容编制施工排水措施，并报送监理人审批。 （1）施工区内冲沟、山洪和地下水的引排措施； （2）永久边坡开挖的施工排水和保护措施；
（3）施工排水系统的布置； （4）施工排水设备配置计划。 2.2、基坑排水 （1）我公司负责基坑水的排除，工程建筑物施工所需的经常性排水（包括排除降雨、堰体和基坑渗漏水、地下水和施工废水等）。 （2）我公司负责提供施工排水所需的全部排水设施和设备，并负责这些设备和设施的安装、运行和维修，应保证排水设备的持续运行，必要时应配置应急的备用设备和设施（包括备用电源），以避免施工场地造成积水而影响工程正常施工。 2.3、边坡面排水 永久边坡面的坡脚以及施工场地周边和道路的坡脚，均应开挖好排水沟槽和设置必要的排水设施，以及时排除坡底积水，保护边坡坡角的稳定。 2.4、设置集水坑（槽）排水 对影响施工及危害永久建筑物安全的渗漏水、地下水或泉水，就近开挖集水坑和排水沟槽，并设置足够的排水设备，将水排至不回流到原处的适当地点。不应将施工水池设置在开挖边坡上部，以防由于渗漏水引起边坡的滑动或坍塌。 2.5排水坑及排水设备 为了有效降低地下水位，清除场地渗水，计划隧洞进出口布设泵坑一个，采用挖掘机开挖，坑口尺寸不小于2×2×1.5m，各配套安装2台套潜水泵排水；管线部分每隔50m布设泵坑一个，采用挖掘机
使用说明书 ——系统图水管水力计算 一、加载 1.将KtCnPub.dll拷入系统软件目录下。 2.加载ACSSgSlJs.arx之前请先加载KtCnCad.arx:。 二、运行 1.在命令行键入(XTTSGJS)，回车，将出现程序的主界面。 2.界面说明 流量单位：根据用户选择不同的流量单位，显示的流量进行单位换算。 计算控制：程序在计算中根据用户选择的控制类型选取合适的管径,采暖系统中只按照比摩阻控制。 控制数据设定：可以新建控制数据方案，可以更改已有的控制方案。 计算管段列表：显示所有计算的管段。 3.使用说明 a．从图面上提取数据 单击图面提取按钮 命令行提示： “ESC返回 / 搜索计算管道[自动搜索(A)/手动搜索(M)] ：” 默认为自动搜索，如果选择自动搜索，则提示： “ESC返回 / 请选择要搜索的起始干管或立管的远端:”
选择要搜索的起始端，程序会自动搜索出供水干管和供水立管或者回水干管和回水立管。 如果选择手动搜索，则提示： “回车返回 / 选择要添加的干管或立管:” 选择添加的干管或者立管后，继续提示： “选择承担的负荷(散热器或者管道)。” 这时候选择该干管或者立管所承担负荷的管段和散热器（或者选择与其负荷相等的管段）。 b．从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过） 单击打开按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。 c.对于控制数据设定按钮：单击此按钮，将会出现如下对话框：
在此对话框中，可以修改已有的方案，可以添加新的控制数据方案。注意：默认方案是不可以修改和删除的。 单击新建方案按钮，会出现新建方案对话框： 提示用户数据新的方案名称。 注意：新方案名称不能和已有的方案名称同名。
案例一 年调节水库兴利调节计算 要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料： (1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。 (2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。 (3) V 死 =300万m 3。 表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%) 表2 水库特性曲线 解：（1）在不考虑损失时，计算各时段的蓄水量 由上表可知为二次运用，)(646031m V 万=，)(188032m V 万=，)(117933m V 万=， )(351234m V 万=，由逆时序法推出)(42133342m V V V V 万兴=-+=。采用早蓄方案，水库月末蓄水量分别为： 32748m 、34213m 、、34213m 、33409m 、32333m 、32533m 、32704m 、33512m 、31960m 、 3714m 、034213m 经检验弃水量=余水-缺水，符合题意，水库蓄水量=水库月末蓄水量+死V ，见统计表。 （2）在考虑水量损失时，用列表法进行调节计算： 121()2V V V =+，即各时段初、末蓄水量平均值，121 ()2A A A =+，即各时段初、末水面积 平均值。查表2 水库特性曲线，由V 查出A 填写于表格，蒸发损失标准等于表一中的蒸发量。 蒸发损失水量：蒸W =蒸发标准?月平均水面面积÷1000 渗漏损失以相应月库容的1%，渗漏损失水量=月平均蓄水量?渗漏标准 损失水量总和=蒸发损失水量+渗漏损失水量 考虑水库水量损失后的用水量：损用W W M +=
多余水量与不足水量，当M W -来为正和为负时分别填入。 （3）求水库的年调节库容，根据不足水量和多余水量可以看出为两次运用且推算出兴利库容)(44623342m V V V V 万兴=-+=，)(476230044623m V 万总=+=。 （4）求各时段水库蓄水以及弃水，其计算方法与不计损失方法相同。 （5）校核：由于表内数字较多，多次运算容易出错，应检查结果是否正确。水库经过充蓄和泄放，到6月末水库兴利库容应放空，即放到死库容330m 万。V '到最后为300，满足条件。另外还需水量平衡方程 0=---∑∑∑∑弃 损 用 来 W W W W ，进行校核 010854431257914862=---，说明计算无误。 (6)计算正常蓄水位，就是总库容所对应的高程。表2 水库特性曲线，即图1-1,1-2。得到Z ～F ，Z ～V 关系。得到水位865.10m ，即为正常蓄水位。表1-3计入损失的年调节计算表见下页。 图1-2 水库Z-V 关系曲线 图1-1 水库Z-F 关系曲线
目录 目录 目录 (1) 第 1 章风管水力计算使用说明 (2) 1.1 功能简介 (2) 1.2 使用说明 (3) 1.3 注意 (8) 第 2 章分段静压复得法 (9) 2.1 传统分段静压复得法的缺陷 (9) 2.2 分段静压复得法的特点 (10) 2.3 分段静压复得法程序计算步骤 (11) 2.4 分段静压复得法程序计算例题 (11)
鸿业暖通空调软件 第 1 章 风管水力计算使用说明 1.1 功能简介 命令名称： FGJS 功 能： 风管水力计算 命令交互： 单击【单线风管】【水力计算】，弹出【风管水力计算】对话框，如图1-1所示： 图1-1 风管水力计算对话框 如果主管固定高度值大于0，程序会调整风系统中最长环路 的管径的高度为设置值。
第 1 章风管水力计算使用说明 如果支管固定高度值大于0，程序会调整风系统中除开最长 环路管段外的所有管段的管径的高度为设置值。 控制最不利环路的压力损失的最大值,如果程序算出的最不 利环路的阻力损失大于端口余压，程序会提醒用户。 当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据 程序提示选取单线风管。当成功搜索出图面管道系统后，最 长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组。 计算方法程序提供的三种计算方法，静压复得法、阻力平衡法、假定 流速法，可以改变当前的选项卡，就会改变下一步计算所用 的方法，而且在标题栏上会有相应的提示。 计算结果显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数 据。 1.2使用说明 1.从图面上提取数据 单击按钮 2.从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过） 单击按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。
溢流坝水力计算 一、基本资料: 为了解决某区农田灌溉问题.于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌溉.进行水力计算的有关资料有：设计洪水流量为550m3／s；坝址处河底高程为43。50m；由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48。00m;为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B＝60m；溢流 坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三弧段WES型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙；坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图15.2；坝下水位与河道流量关系曲线，见图15。3；坝基土壤为中砾石;河道平均底坡; = i河道实测平均糙率04 .0 00127 n. = .0 二、水力计算任务: 1．确定坝前设计洪水位；
2．确定坝身剖面尺寸； 3．绘制坝前水位与流量关系曲线； 4．坝下消能计算； 5．坝基渗流计算; 6．坝上游壅水曲线计算。 三、水力计算 1、确定坝前设计洪水位 坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ，已知坝顶高程为4800m ，求出d H 后，即可确定坝前设计洪水位。 溢流坝设计水头d H 可用堰流基本方程(10.4)32 02H g mB Q ?=σε计算．因式中
σε及、0H 均与d H 有关,不能直接解出d H ,故用试算法求解。 设d H ＝2.53m,则坝前水位＝48。00+2。53＝50。53m ． 按坝前水位由图15。2查得河道过水断面面积A 0＝535m 2 ,又知设计洪水流量，则s m Q /5503= m g av H H m g av s m A Q v d 586.2056.053.22056.08 .9203.10.12/03.1525 5502002 000=+=+==??====按设计洪水流量Q ,由图15.3查得相应坝下水位为48。17m ．下游水面超过坝顶的高度 15.0066.0586 .217.017.000.4817.480<===-=H h m h s t 下游坝高 0.274.1586 .250.450.400.4300.4801<===-=H a m a 因不能完全满足实用堰自由出流条件:故及,0.215.00 10≥≤H a H h s 为实用堰淹没出流。 根据0 10H a H h t 及值由图10.17查得实用堰淹没系数999.0=σ。因溢流坝为单孔堰,溢流孔数n ＝1；溢流宽度60==b B m 。按圆弧形翼墙由表10。4查得边墩系数7.0=k ζ.则侧收缩系数 nb H n k 00])1[(2.01??ε+--=994.060 1586.27.02.01=???-= 对于WES 型实用堰，当水头为设计水头时,流量系数502.0==d m m .于是可得溢流坝流量
拦河溢流坝水力计算实例 一、一、资料和任务 为了解决某区农田灌溉问题。于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌溉。进行水力计算的有关资料有： 1．1．设计洪水流量为550米3/秒； 2．2．坝址处河底高程为43.50米； 3．3．由灌区高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00米； 4．4．为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B=60米； 5．5．溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三圆弧段WES型实用堰剖面，并设有圆弧形 翼墙； 6．6．坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图1； 7．7．坝下水位与河道流量关系曲线，见图2； 8．8．坝基土壤为中砾石； 9．9．河道平均底坡i=0.00127； 图1 图2 10.河道实测平均糙率n=0.04。 水力计算任务： 1．1．确定坝前设计洪水位； 2．2．确定坝身剖面尺寸； 3．3．绘制坝前水位与流量关系曲线； 4．4．坝下消能计算； 5．5．坝基渗流计算； 6．6．坝上游壅水曲线计算。
二、 二、 确定坝前设计洪水位 坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ，已知坝顶高程为48.00米，求出d H 后，即可确定坝前设计洪水位。 溢洪坝设计水头d H 可用堰流基本方程2 /302H g mB Q σε=计算。因式中0H ，ε及σ 均与d H 有关，不能直接解出d H ，故用试算法求解。 设d H =2.53米，则坝前水位=48.00+2.53=50.53米，按坝前水位由图1查得河道过水断面面积A 0=525米2，又知设计洪水流量Q=550米3/秒，则 0v ＝0A Q ＝525550 ＝ 1.03米/秒 g av 220＝8.9203.10.12 ??＝0.056米 0H =d H +g av 220 =2.53+0.056 = 2.586米 按设计洪水流量Q ，图2查得相应坝下水位为48.17米。下游水位超过坝顶的高度 s h =48.17－48.00=0.17米 o s H h =586.217 .0=0.066＜0.15 下游坝高 1P =48.00—43.50=4.50米 o H P 1=586.250 .4=1.74＜2.0 因不能完全满足实用堰自由出流条件: o s H h ≤0.15及o H P 1 ≥2.0,故为实用堰淹没出流。 根据o s H h 及o H P 1 值由《水力计算手册》曲线型实用堰的淹没系数图查得σ=0.999。因溢 流坝为单孔堰，溢流孔数n=1；溢流宽度B=b=60米。按圆弧形翼墙由边墩系数表查得边墩系数ζk =0.7，则侧收缩系数 nb H n k 00] )1[(2.01ζζε+--= =1－0.2×0.7×601586 .2?=0.994 对于WES 型实用堰，当水头为设计水头时，流量系数m =d m =0.502，于是可得溢流坝流量 2 /302H g mB Q σε= =0.999×0.994×0.502×602 /3586.28.92?? =550.6米3 /秒 计算结果与设计洪水流量基本相符，说明假设的d H 值是正确的，故取设计水头d H =2.53
使用说明书 ——水管水力计算 一、加载 1.将KtCnPub.dll拷入系统软件目录下。 2.加载ACSSgSlJs.arx之前请先加载KtCnCad.arx:。 二、运行 1.在命令行键入SgJs，回车，将出现程序的主界面。 2.界面说明 搜索分支：当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据程序提示选取计算水管。当成功搜索出图面管道系统后，最长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组。 冷凝水量：当计算水管系统是冷凝水管系统时，该项可用，冷凝水管的水量是根据水管承担的负荷和用户设定的冷凝水量两者数据计算出来。 设备缺省水阻：风机盘管或者空调器的设备水阻，程序计算时会将此阻力计入到小计中去。 末端局阻系数：风机盘管或者空调器接管出一般还有阀门、过滤网等局阻系数，在此输入此局阻系数。相对于设备的水阻，此数值较小。 流量单位：根据用户选择不同的流量单位，显示的流量进行单位换算。
计算控制：程序在计算中根据用户选择的控制类型选取合适的管径。 控制数据设定：可以新建控制数据方案，可以更改已有的控制方案。 计算结果：显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数据。 3.使用说明 a．从图面上提取数据 单击搜索分支按钮 命令行提示： 命令: sgjs ESC返回 / 请选择要计算水管的远端: 选取要计算的水管的远端以后，程序返回到主界面。主界面如下： b．从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过） 单击打开按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。
c.对于控制数据设定按钮：单击此按钮，将会出现如下对话框： 在此对话框中，可以修改已有的方案，可以添加新的控制数据方案。 注意：默认方案是不可以修改和删除的。 单击新建方案按钮，会出现新建方案对话框： 提示用户数据新的方案名称。 注意：新方案名称不能和已有的方案名称同名。
实用堰水力计算 实用堰流的水力计算 [日期:06/21/200620:09:00]来源:作者:[字 体:[url=javascript:ContentSize(16)]大 [/url][url=javascript:ContentSize(14)]中 [/url][url=javascript:ContentSize(12)]小[/url]] (一)实用堰的剖面形状 实用堰是工程中既可挡水又可泄水的水工建筑物，根据修筑的材料，实用 堰可分为两大类型:一是用当地材料修筑的中、低溢流堰，堰顶剖面常做成折线型，称为折线形实用堰。一是用混凝土修筑的中、高溢流堰，堰顶制成适合水 流情况的曲线形，称为曲线形实用堰。 曲线型实用堰又可分为真空和非真空两种剖面型式。水流溢过堰面时，堰 顶表面不出现真空现象的剖面，称为非真空剖面堰;反之，称为真空剖面堰。真空剖面堰在溢流时，溢流水舌部分脱离堰面，脱离部分的空气不断地被水流带走，压强降低，从而造成真空。由于真空现象的存在，堰面出现负压，势能减少，过堰水流的动能和流速增大，流量也相应增大，所以真空堰具有过水能力 较大的优点。但另一方面，堰面发生真空，使堰面可能受到正负压力的交替作用，造成水流不稳定。当真空达到一定程度时，堰面还可能发生气蚀而遭到破坏。所以，真空剖面堰一般较少使用。 一般曲线型实用堰的剖面系由以下几个部分组成:上游直线段，堰顶曲线段，下游直线段及反弧段，如图所示。 上游段常作成垂直的;下游直线段的坡度由堰的稳定和强度要求而定，一般取1:0.65~1:0.75;圆弧半径可根据下游堰高和设计水头由表查得。当10m时， 可采用=0.5;当9m时，近似用下式计算，式中为设计水头。在工程设计中，一 般选用=(0.75-0.95)(为相应于最高洪水位的堰顶水头)，这样可以保证在等于 或小于的大部分水头时堰面不会出现真空。当然水头大于时，堰面仍可能出现
溢流坝水力计算说明书 项目水力计算培训报告教师:鄂作者:赵 水利工程27级溢流坝水力计算手册 基本信息见“任务说明” 1，根据明渠均匀流，根据“数据”计算绘制下游河道(1)的“水位流量”关系曲线。坝址处的河道断面为矩形断面(2)计算公式(按明渠均匀流计算，即谢才公式):v = criq = acric = R1/6a = bn x = b+2hr = 1 na x(3)计算(50年q和100年q对应的水深采用迭代法计算，即矩形断面迭代公式为:h？(nQi)3/5(b？2h)b a，迭代计算50年一次Q=1250m3/s的水h ，将已知数据代入公式(Q=1250m3/s，i=0.001，n=0.04，b=52m)得到h？(0.04？12500.001)3/5(52。？2h)3/5 52首先设定水深h01=0，并代入上述公式得到h02=7.759，然后将h02代入上述公式得到h03=8.613。用同样的方法，H04 = 8.699，H05 = 8.708，H06 = 8.709，H07 = 8.709，总而言之，最终h = 8.709 m.b .迭代方法用于计算相对于 h h = 9.395m . 的100年Q=1400m3/s，如a所示。同样的方法可用于计算和绘制“水位-流量”关系曲线
第1页 199工程水利计算培训报告指导教师:鄂作者:赵 水利工程27级河流下游水位流量关系计算表 水利工程 水力顺序谢才是流速、水深、h区、湿周长、x半径数、c v r 1 1.000 52.000 54.000 0.963 24.843 0.771 2 3 4 5 6 7 8 9流量Q 40 406.000备注50年回归100年回归谷底深度，2.000 10 4.000 56.000 1.857 27.717 1.194 124.223 407.000 3.000 156.000 58.000 2.690 29.482 1.529 238.522 408.000 4.000 22 230 2.468 898.283 412.000 8.000 416.000 68.000 6.118 33.809 2.644 1，100.077 413.000 8.709 452.868 69.418 6.524 34.174 2.760 1，250.004 413.709 10 9.9 800，000，000 . 000 . 000 . 000 . 000 . 000 000流量单位(m3/s)水位单位(m)水位▽ (图2) 页2 工程水力学计算实训报告教师:作者:赵(问？？MB2g)2/3 计算:1。初步估计H0可以假定ho ≈ h。由于横向收缩系数与上游作用水头有关，所以可以先假定横向收缩系数ε，然后可以得到h，然后可以检查横向收缩系数的值由于堰顶高程和水头H0未知，应根据自由流出量σ=1.0进行计算，然后再次检查。Q=1250m3/s，ε=0.90，则: 1250H0？()2/3=6.25(m)
7.5.2配水管道水力计算 7.5.2.1 配水管网平面布置 干、支管沿现有路、沟、渠布置，并考虑永丰乡村镇规划的要求。本项目供水区范围比较小，南北长度约10km ，东西长度8km ，以水厂为圆点，最远距离约8.0km ，局部主干管破坏后维修恢复速度快，不会造成大的损失，因此，本项目主管网按树枝状布置。具体管网布置见永丰乡管网平面布置图。 受地形条件限制，本项目管网输水距离较远，用户水龙头的最大静水头控制在40m 不能全部满足要求，因此采取安装减压阀进行降压的措施，在静水压力超过40m 的各自然村、管网末梢等处设置减压阀2处。 7.5.2.2 管网水力计算成果 由于供水区范围小，采用树枝状管网，管网配水流量按最高日最高时用水量和秒流量法两种方法所得大值作为管段流量进行设计。 A ）最高日最高时用水量计算 1、设计流量： Q 配=（W -W 1)×K 时/24 式中： W ——村镇的最高日用水量，m 3/d ； W 1——大用户的用水量之和，m 3/d ； K 时——时变化系数，取2.0。 2、人均用水当量： q =Q 配/P 3、管网水力计算 ①按最不利点复核进行平差计算，水头损失计算公式按海澄-威廉公式进行如下： ()()5.0075.0/44.0gDi C R C e ?=υ νυ/D R e = 计算水温采用13℃，ν=0.000001； ②计算节点出流量：Q 节 =q×节点设计人口＋大用户用水量；
B ）秒流量法计算公式如下： 1、最大用水时卫生器具给水当量出流概率： (%)3600 2.000***=T N mK q U R h 式中：Uo ——生活给水管道的最大用水时卫生器具给水当量平均出流概率（%）； q 0——最高日的用水定额； m ——每户用水人数，取3.5人； K h ——小时变化系数，取2.0； N g ——每户设置的卫生器具当量数； T ——用水小时数。 2、管段的卫生器具给水当量的同时出流概率： () (%)1149.0g g c N N U -+=α 式中：U ——计算管段的卫生器具给水当量同时出流概率（%）； αc ——对应于不同U 0时的系数； N g ——计算管段的的卫生器具当量总数。 3、计算管段的设计秒流量： )/(2.0s L N U q g g **= 式中：q g ——计算管段的设计秒流量（L/s ）。 C ）管网水头损失计算 控制流速：υ 为经济流速，为0.6~1.2m/s 。 管径：πυQ D 4= 单位管长水头损失：774.4774 .1000915.0d Q i = 管道水头损失：h = 沿程损失+局部水头损失=(1+0.1)×i×L ，其中L 为管段长度，局部损失率为10%。
8章建筑内部热水供应系统 8.4热水管网的水力计算 8.4 热水管网的水力计算 8.4热水管网的水力计算
热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。 水力计算的目的是： 计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失； 计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失； 确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。
以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。 热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算 出管路的总水头损失H h 。热水管道的流速，宜按表8-45选用。 8.4.1 第一循环管网的水力计算 1．热媒为热水 热水管道的流速表8-12
当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示， 热媒管网的热水自 然循环压力值H zr 按式 （8-35）计算： ) (8.921ρρ-?=h H zr 图8-12
热水管网的水力计算 8.4.1 第一循环管网的水力计算 式中H zr —热水自然循环压力，Pa ； Δh —锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m ；ρ1—锅炉出水的密度，kg/m 3； ρ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m 3。 当H zr ＞H h 时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求 （8-36）： h H 当H zr 不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。 zr H ≥（1.1~1.15）h H
水管水力计算 一、加载 1.将KtCnPub.dll拷入系统软件目录下。 2.加载ACSSgSlJs.arx之前请先加载KtCnCad.arx:。 二、运行 1.在命令行键入SgJs，回车，将出现程序的主界面。 2.界面说明 搜索分支：当用户需要从图面上提取数据时，点取搜索分支按钮，根据程序提示选取计算水管。当成功搜索出图面管道系统后，最长环路按钮可用，单击可以得到最长的管段组。 冷凝水量：当计算水管系统是冷凝水管系统时，该项可用，冷凝水管的水量是根据水管承担的负荷和用户设定的冷凝水量两者数据计算出来。 设备缺省水阻：风机盘管或者空调器的设备水阻，程序计算时会将此阻力计入到小计中去。 末端局阻系数：风机盘管或者空调器接管出一般还有阀门、过滤网等局阻系数，在此输入此局阻系数。相对于设备的水阻，此数值较小。 流量单位：根据用户选择不同的流量单位，显示的流量进行单位换算。
计算控制：程序在计算中根据用户选择的控制类型选取合适的管径。 控制数据设定：可以新建控制数据方案，可以更改已有的控制方案。 计算结果：显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数据。 3.使用说明 a．从图面上提取数据 单击搜索分支按钮 命令行提示： 命令: sgjs ESC返回 / 请选择要计算水管的远端: 选取要计算的水管的远端以后，程序返回到主界面。主界面如下： b．从文件中提取数据（如果是从图面上提取数据则这步可以跳过） 单击打开按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件，确定即可。
c.对于控制数据设定按钮：单击此按钮，将会出现如下对话框： 在此对话框中，可以修改已有的方案，可以添加新的控制数据方案。 注意：默认方案是不可以修改和删除的。 单击新建方案按钮，会出现新建方案对话框： 提示用户数据新的方案名称。 注意：新方案名称不能和已有的方案名称同名。
溢流坝水力计算实例
溢流坝水力计算 一、基本资料： 为了解决某区农田灌溉问题。于某河建造拦河溢流坝一座，用以抬高河中水位，引水灌溉。进行水力计算的有关资料有：设计洪水流量为550m 3／s ；坝址处河底高程为43.50m ；由灌区 高程及灌溉要求确定坝顶高程为48.00m ；为减小建坝后的壅水对上游的影响，根据坝址处河面宽度采用坝的溢流宽度B ＝60m ；溢流坝为无闸墩及闸门的单孔堰，采用上游面铅直的三弧段WES 型实用堰剖面，并设有圆弧形翼墙； 坝前水位与河道过水断面面积关系曲线，见图15.2；坝下水位与河道流量关系曲线，见图15.3；坝基土壤为中砾石；河道平均底坡;00127.0=i 河道实测平均糙率04.0=n 。
二、水力计算任务： 1．确定坝前设计洪水位； 2．确定坝身剖面尺寸； 3．绘制坝前水位与流量关系曲线； 4．坝下消能计算； 5．坝基渗流计算； 6．坝上游壅水曲线计算。 三、水力计算 1、确定坝前设计洪水位 坝前设计洪水位决定于坝顶高程及设计水头d H ，已知坝顶高程为4800m ，求出d H 后，即可 确定坝前设计洪水位。 溢流坝设计水头d H 可用堰流基本方程 (10.4)3 2 02H g mB Q ? =σε计算．因式中σε及、0 H 均与d H 有关，不能直接解出d H ，故用试算法求解。 设d H ＝2.53m ，则坝前水位＝48.00+2.53＝ 50.53m ． 按坝前水位由图15.2查得河道过水断面面积A 0＝535m 2 ，又知设计洪水流量，则 s m Q /5503 =
m g av H H m g av s m A Q v d 586.2056.053.22056.08 .9203.10.12/03.1525 5502 02 000=+=+==??==== 按设计洪水流量Q ，由图15.3查得相应坝下水位为48.17m ．下游水面超过坝顶的高度 15.0066.0586 .217 .017.000.4817.480 <== =-=H h m h s t 下游坝高 0.274.1586 .250 .450.400.4300.480 1 <== =-=H a m a 因不能完全满足实用堰自由出流条 件:故及 ,0.215.001 ≥≤H a H h s 为实用堰淹没出流。 根据0 10 H a H h t 及值由图10.17查得实用堰淹没系 数999.0=σ。因溢流坝为单孔堰，溢流孔数n ＝1；溢流宽度60==b B m 。按圆弧形翼墙由表10.4查得边墩系数7 .0=k ζ .则侧收缩系数 nb H n k 00] )1[(2.01??ε+--= 994.060 1586 .27.02.01=???-= 对于WES 型实用堰，当水头为设计水头时，流量系数502 .0==d m m 。于是可得溢流坝流量
鸿业水力计算器V4.0.0版使用说明 “鸿业水力计算器”无需进行安装，点击“SLJS.exe”即可运行使用，程序主界面如下： 该版主要新增、加强的功能如下： 1、水管计算增加"流量/负荷,比摩阻->管径,阻力"功能。 2、对话框界面可拖动大小。 3、提供"打开/保存"功能。 4、生成Excel计算书。 5、管段列表框计算后显示所有管段的统计结果。 6、优化文本计算书，使其数据对其，更易查看。 7、可以直接输入负荷或输入流量，操作更简易。 一、界面说明： 1、计算： 对当前管段进行水力计算，包括对各管段的统计。
比如，我们在管段列表中输入一负荷为12kW，管径DN15，管长为50m的管段，并设置好其他相应的计算参数、依据等，见下图： 点击按钮，对序号为1的管段进行计算，结果界面如下：
2、保存： 点击按钮，保存当前的所有计算管段、计算参数及依据等，参考界面如下：
3、打开 点击按钮，打开现有的水力计算文件（后缀名为“.hysl”）,参考界面如下： 4、 点击按钮，生成Excel计算书，参考界面如下：
5、 点击按钮，生成文本计算书，参考界面如下： 6、退出 点击按钮，退出程序。 备注：退出时，对于本机没有安装正版“暖通空调Acs5.0”（包括后续版本）的，会弹出一广告图片，时间一秒左右，除此之外，不影响任何使用。 7、帮助 点击按钮，弹出软件帮助界面，如下：
二、使用注意事项： 1、在“计算依据”中选择“输入负荷”，如图：， 从而可以在管段列表中输入管段负荷值（此时流量为不可输状态），水力计算时由负荷计算出相应的流量，如下图： 2、在“计算依据”中选择“输入流量”，如图：， 从而可以在管段列表中输入管段流量值（此时负荷为不可输状态），水力计算时由流量计算出相
工程水力学实训指导书 水力学教研室 -3-21
目录 一、灌溉引水系统(包括取水口及输水系统)的水力计算 (2) 二、引水式电站的引水系统的水力计算 (4) 三、水闸水力计算 (6) 四、拦河溢流坝水力计算 (7) 五、河岸溢洪道水力计算 (9) 六、段村水利枢纽水利计算 (12) 七、颖河拦河闸水力计算 (15) 八、开敞式溢洪道水力计算 (16)
工程水力学实训教学环节的目的是巩固学生对工程水力学的基本概念、基本原理和基本方法的掌握, 加深对有关公式及图表的使用范围和使用方法的理解, 加强理论联系实际及培养独立分析和解决实际问题的能力, 使学生初步了解各种水工建筑物的水力计算过程, 调动和提高学生学习专业课的积极性。 由于实际工程的多样性, 条件千变万化, 在每个具体的工程实例中, 只能选取常见而又有代表性的条件。 一、灌溉引水系统( 包括取水口及输水系统) 的水力计算 ( 一) 基本资料 为了从水库引水灌溉, 在某水库的岸边修建一取水口, 取水口后经过无压隧洞流入渠道。为控制引水流量, 取水口设有控制闸门, 控制闸门经过竖井来操作, 取水口前缘为喇叭口形, 其后为断面尺寸不变的( 矩形) 压力引水段直至门孔, 闸门后有一( 在平面上) 扩散段进入消力池, 扩散段长度为12米。从进口至闸门之间水流为有压流, 门后转为无压流。闸后有消力池, 消力池后隧洞中水流保持缓流状态, 水流出隧洞以后进入干渠。引水系统的首部纵剖面构造情况见图1-1。水库正常蓄水位为460.0米, 取水口进口高程为442.0米。根据规划, 取水口过流能力的要求是: 当水位在445.0米以上时, 取水口取水流量不低于干渠的设计流量, Q=12m3/s。取水口宽度为2米, 取水口局部水头损失系数ζ=0.1, 工作闸门及检修闸门共计局部水头损失系数ζ=0.3, 沿程水头损失系数λ=0.016。根据地形、地质条件, 选定无压隧洞的底坡i=1/ , 隧洞以浆砌条石衬砌, 糙率n=0.02, 无压隧洞的横断面形状及尺寸见图1-2, 结合施工条件确定隧洞净宽b=3.0米, 隧洞直墙高度3.5米。自消力池末算起的隧洞长度为200.0米。 二计算任务 1、按规划的过流能力要求, 闸孔全开的工作条件校核过流能 力是否满足要求。 2、绘制在不同闸门开度下, 水库水位和泄放流量的关系曲线。 不同闸门开度下的流速系数见表1-1。 3、计算经过设计流量时无压隧洞洞内水深, 校核洞内流速是 否满足抗冲要求。 图1-2 无压隧洞横
溢流坝水力计算说明书 基本资料见《任务指导书》 一、 按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 （1） 由《资料》可知，坝址处河道断面为矩形断面 （2） 计算公式（按明渠均匀流计算，即谢才公式计算）： V=C Ri Q=AC Ri C=n 1 R 6/1 A=bn X=b+2h R= X A （3） 计算（五十年一遇Q 和一百年一遇Q 相对应的水深，采用迭代法计算 水深，即矩形断面迭代公式为：b h b i nQ h 5 /25 /3) 2()( += a 、迭代法计算五十年一遇 Q=12503m /s 的水深h 将已知数据代入公式（Q=12503m /s ，i=0.001,n=0.04，b=52m ）得： 52 )2.52() 001 .0125004.0( 5 /35 /3h h +?= 首先设水深h 01=0,代入上式，则得h 02=7.759,再将h 02代入上式得h 03=8.613,用同种方法可有：h 04=8.699,h 05=8.708,h 06=8.709,h 07=8.709,综上所述最后得h=8.709m. b 、用迭代法计算一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h 如a 所示，用同种方法可解得一百年一遇Q=14003m /s 相对应水深h=9.395m. (4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线 (图一):溢流坝剖面图
下游河道水位与流量关系计算表 （表一） （图二）
二、 确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面 （1） 坝顶高程的确定（参考例8-5） a 、 坝上水头H 0计算: 3/2)2( 0g mB Q H σε= 计算：1、初步估算 H 0可假定H O ≈H,由于侧收缩系数与上游作用水头有关，侧可先假设侧收缩系数ε，求出H ，再校核侧收缩系数的值。因堰顶高程和水头H0未知，先按自由出流计算，取σ=1.0，然后再校核。由题意可知Q=12503m /s ,设ε=0.90，则; 3/2)8 .9285502.090.00.11250 (0??????=H =6.25(m) 2、计算实际水头H 。查课本教材8-13及8-14表得边墩形状系数为0.7，闸门形状系数为0.45，因825.60= b H <0,应按b H 0 计算。 ε=1-0.2[][]923.08 525 .645.0)15(7.02.0100)1(=???-+?-=-+nb H n k ξξ 用求得的ε近似值代入上式重新计算H 0 )(145.6)8 .9285502.0923.00.11250 (03/2m H =??????= 又因 0.10 溢流坝水力计算说明书
溢流坝水力计算说明书 工程水力计算学实训报告书指导教师：鄂军良水利工程27班赵文瑾 基本资料见《任务指导书》 一、按明渠均匀流计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线《资料》可知，坝址处河道断面为矩形断面计算公式： V=CRiQ=ACRiC=R1/6 A=bn X=b+2h R= 1nA X 计算得： h 3/5(52.2h)3/5 52首先设水深h01=0,代入上式，则得h02=,再将h02代入上式得h03=,用同种方法可有：h04=,h05=,h06=,h07=,综上所述最后得h= b、用迭代法计算一百年一遇Q=1400m3/s相对 h h= 如a所示，用同种方法可解得一百年一遇Q=1400m3/s 相(4)计算并绘制下游河道“水位~流量”关系曲线第1页 (图一):溢流坝剖面图 工程水力计算学实训报告书指导教师：鄂军良水利工程27班赵文瑾 下游河道水位与流量关系计算表
水力序谢才系流速水深h 面积A 湿周X 半径号数C v R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 流量Q 水位▽备注50年 一遇 100年一遇槽深1, 1, 10 1, 11 1, 12 1, 13 1, 水位~流量关系曲线,0001,20XX,4001,6001,流量单位 水位单位水位▽ 第2页 工程水力计算学实训报告书指导教师：鄂军良 水利工程27班赵文瑾 二、确定溢流堰得堰顶高程并溢流面剖面坝顶高程 的确定 a、坝上水头H0计算: H0(QmB2g)2/3 计算：1、初步估算 H0可假定HO≈H,于侧收缩系数与 上游作用水头有关，侧可先假设侧收缩系数ε，求出H，再 校核侧收缩系数的值。因堰顶高程和水头H0未知，先按自 出流计算，取σ=，然后再校核。题意可知Q=1250m3/s,设ε=，则; 1250H0 2/3=(m) 582、计算实际水头H。查课本教材8-13及8-14表得边 墩形状系数为，闸门形状系数为，因Hb0<0,应按计算。ε =k(n1)01(51) nb58用求得的ε近似值代入上式重新计算H0