河道比降计算
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水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算31/21、进水闸进水流量计算:Q=B0δ εm( 2gH0)式中: m —堰流流量系数ε —堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下:流速公式:u=C Ri流量公式Q=Au = A C Ri流量模数K=A C R式中: C—谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C= 1 R1/6nR—水力半径( m);i—渠道纵坡;A —过水断面面积(m2);n—曼宁粗糙系数,其值按SL 18 确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1 型壅水曲线和b1 型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为a v2 a v22211h2h12g2g△ x=i - i f式中:△ x——流段长度(m);g——重力加速度(m/s2);h1、 h2——分别为流段上游和下游断面的水深(m);v1、 v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s);a1、 a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;i f——流段的平均水里坡降,一般可采用1-h f 1 n12 v 12n 22 v 22i f i f 1i f 2或 i f2 R 14/3R24/ 32x式中: h f —— △ x 段的水头损失( m );n 1、 n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则 n 1=n 2=n ;R 1、 R 2 ——分别为上、下游断面的水力半径(m );A 1、 A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡);4、各项水头损失的计算如下:( 1)沿程水头损失的计算公式为x n 12 v 12 n 22 v 22h fR 24/32 R 14/3( 2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为:v 22v 12i f Lh ω h c h f f c2g2g5、前池虹吸式进水口的设计公式( 1)吼道断面的宽高比: b 0/h 0=1.5 —2.5 ;( 2)吼道中心半径与吼道高之比: r 0 /h =1.5 —2.5 ;( 3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A /A =2— 2.5 ;1( 4)吼道断面面积与压力管道面积之比: A 0/A M =1— 1.65 ;( 5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值: △ z=0.1m —0.2m ;( 6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比: l/P=0.7 — 0.9;6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处, a 点的最大负压值按下式确定:2*phB 、 ah 0h w2g式中:—前池内正常水位与最低水位之间的高差( m );h 0—吼道断面高度( m );h w —从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m );*p / —因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm(2gH 03)1/2式中:m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下:流速公式:u = Ri C流量公式Q =Au =A RiC 流量模数K =A R C式中:C —才系数,对于平摩阻区宜按曼宁公式确定,即C =6/1n 1RR —水力半径(m );i —渠道纵坡;A —过水断面面积(m 2);n —曼宁粗糙系数,其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中:△x ——流段长度(m );g ——重力加速度(m/s ²);h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深(m );v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s );a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;f i ——流段的平均水里坡降,一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中:h f ——△x 段的水头损失(m ); n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n 1=n 2=n ; R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径(m );A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡);4、各项水头损失的计算如下:(1)沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R (2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为:L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b 0/h 0=1.5—2.5;(2)吼道中心半径与吼道高之比:r 0/h 0=1.5—2.5;(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A 1/A 0=2—2.5;(4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A 0/A M =1—1.65;(5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值:△z=0.1m —0.2m ;(6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=0.7—0.9;6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处,a 点的最大负压值按下式确定:γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中:Z —前池正常水位与最低水位之间的高差(m );h 0—吼道断面高度(m );∑w h—从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m ); γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。
安康地区中小流域设计洪水计算与选用发布时间:2021-07-27T15:21:42.957Z 来源:《基层建设》2021年第13期作者:陈文辉[导读] 摘要:无域资料地区中小流域设计洪水的计算通常有由雨量资料推求和由流量资料推求和经验公式等途径。
安康市水利水电勘测设计院陕西省安康市 725000摘要:无域资料地区中小流域设计洪水的计算通常有由雨量资料推求和由流量资料推求和经验公式等途径。
由于各计算方法适用范围不同,本次以陕西省安康恒河流域为例,采用多种方法分析计算设计洪水,综合分析确定各方法计算精度和适用范围,为安康地区中小流域设计洪水的推求提供一个可行的操作思路。
关键词:无资料地区;中小流域;设计洪水;安康地区;设计洪水;安康地区属长江流域,汉江水系。
区域内河流众多,河网密度每平方公里1.43公里,汉江由西向东横贯全市,汉江北岸支流由北至南、南岸支流由南至北汇入汉江,共同勾勒出安康水系“羽状”的特征格局。
据统计,全市流域面积在5km²以上的河沟共942条,除汉江流域面积在1万平方公里以上外,其余941条河道流域面积均小于1万平方公里,其中流域面积1000~10000km²的有9条,100~1000km²的有65条,50~100km²的有60条,5~50km²的有807条。
分布在汉江北岸,发源于秦岭南麓的汉江较大一级支流有子午河、池河、月河、旬河;分布在汉江南岸,发源于巴山北麓的汉江较大一级支流有任河、岚河、洞河、坝河、南江河。
安康市总面积为23529平方公里,仅设有15座水文测站,其中控制流域面积最小的水文站为蜀河水文站,其控制流域面积为581km²,即安康地区500km²以下流域均为无资料地区。
安康大部分河流为无资料地区,无资料地区中小流域设计洪水的推求一直是中、小型水利工程设计当中的一个难点,现行推求设计频率洪水的计算方法难以应用于无资料的地区,因此,必须为无资料地区设计洪水的计算探寻一个可行的途径,以免洪水计算成果与实际偏差太大,影响工程的防洪安全和投资规模。
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算:Q=B 0δεm (2gH 03)1/2式中:m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数 2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下: 流速公式: u = Ri C 流量公式 Q =Au =A Ri C流量模数K =A RC式中:C —谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C =6/1n 1RR —水力半径(m ); i —渠道纵坡;A —过水断面面积(m 2);n —曼宁粗糙系数,其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+式中:△x ——流段长度(m );g ——重力加速度(m/s ²);h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深(m ); v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s ); a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;f i ——流段的平均水里坡降,一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R式中:h f ——△x 段的水头损失(m ); n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n 1=n 2=n ; R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径(m ); A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡); 4、各项水头损失的计算如下: (1)沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R (2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为:L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω5、前池虹吸式进水口的设计公式(1)吼道断面的宽高比:b 0/h 0=1.5—2.5; (2)吼道中心半径与吼道高之比:r 0/h 0=1.5—2.5; (3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A 1/A 0=2—2.5; (4)吼道断面面积与压力管道面积之比:A 0/A M =1—1.65;(5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值:△z=0.1m —0.2m ; (6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比:l/P=0.7—0.9; 6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处,a 点的最大负压值按下式确定:γανp*w 200a h g2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中:Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差(m );h 0—吼道断面高度(m );∑wh—从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m );γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。