坝下涵管水力计算wsg(水库放水洞管流量计算)
支管水力计算
支管水力计算水力计算是水利工程中非常重要的一部分，它涉及到管道、泵站、水轮机等工程构筑物的设计与运行。
正确进行水力计算可以确保工程的安全稳定运行，因此水力计算是水利工程中一项非常重要的技术。
本文将全面介绍水力计算的内容，包括管道水力计算、泵站水力计算和水轮机水力计算。
一、管道水力计算1.流量计算：根据管道的材质、孔径和坡度等参数，使用雷诺数和曼宁公式等计算方法，确定管道的流量。
2.压力损失计算：根据管道的材质和长度、流量和流速等参数，使用达西公式等计算方法，确定管道的压力损失。
3.防冲击计算：在水力计算中，还需要考虑管道内部的防冲击设计。
因为当管道中的流速发生突变时，会产生压力冲击。
通过伯努利方程和马朝尔方程等计算方法，来设计管道内部的防冲击设施。
二、泵站水力计算1.扬程计算：泵站的扬程是指泵站出水口与进水口之间的水位差。
通过测量进水口和出水口的水位，使用流量守恒公式，结合泵的性能曲线，计算得出泵站的扬程。
2.泵功率计算：泵站的功率是指在不同流量和扬程条件下泵的输出功率。
根据泵的性能曲线和流量扬程计算公式，在给定的流量和扬程条件下，计算得出泵站的功率。
3.变频器调速计算：变频器能够通过调整泵的转速，调整出水量，使之与水的需求相匹配。
通过对泵站的运行情况进行分析，结合流量扬程计算公式，计算出变频器的转速。
三、水轮机水力计算1.入水流速计算：水轮机的入水流速是指水流进入水轮机之前的流速。
根据水轮机型号和水量，使用水力计算方法，计算出水流的流速。
2.转动力矩计算：水轮机的转动力矩是指水轮机在给定的水量和入水流速条件下，转动的力矩。
通过计算水轮机的进水和出水之间的压力差和叶轮半径等参数，利用液力动量守恒定律和转动动力学方程，计算出水轮机的转动力矩。
3.输出功率计算：水轮机的输出功率是指在给定的水量和入水流速条件下，水轮机产生的功率。
通过计算水轮机的转动力矩和转速，使用功率计算公式，计算出水轮机的输出功率。
水利工程计算常用公式
水工常用计算公式1、明渠均匀流计算公式：Q=A ν=AC RiC=n 1R y （一般计算公式） C=n1R 61（称曼宁公式） 2、渡槽进口尺寸(明渠均匀流)z ：渡槽进口的水位降（进出口水位差） ε ：渡槽进口侧向收缩系数，一般ε＝0.8～0.9 b ：渡槽的宽度 （米） h ：渡槽的过水深度 （米） φ ：流速系数 φ＝0.8～0.953、倒虹吸计算公式：Q=mA z g 2 (m 3/秒）4、跌水计算公式：跌水水力计算公式：Q ＝εmB 2/30g 2H ，式中：ε—侧收缩系数，矩形进口ε＝0.85～0.95；，B —进口宽度（米）；m —流量系数5、流量计算公式：Q=A ν式中Q ——通过某一断面的流量，m 3／s ；ν——通过该断面的流速，m ／h A ——过水断面的面积，m 2。
6、溢洪道计算1）进口不设闸门的正流式开敞溢洪道 （1）淹没出流：Q ＝εσMBH 23＝ 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23gZ 2bh Q ＝（2）实用堰出流：Q=εMBH23= 侧向收缩系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 2）进口装有闸门控制的溢洪道 （1）开敞式溢洪道。
Q ＝εσMBH 23＝ 侧向收缩系数×淹没系数×流量系数×溢洪道堰顶泄流长度×溢洪水深23 （2）孔口自由出流计算公式为Q=M ωH=堰顶闸门自由式孔流的流量系数×闸孔过水断面面积×H 其中：ω=be7、放水涵管(洞)出流计算 1）、无压管流Q=μA 02gH=流量系数×放水孔口断面面积×02gH 2）、有压管流Q ＝μA 02gH= 流量系数×放水孔口断面面积×02gH8、测流堰的流量计算——薄壁堰测流的计算 1）三角形薄壁测流堰，其中θ＝90°，即自由出流：Q ＝1.4H 25 或 Q ＝1.343H 2.47 （2-15） 淹没出流：Q ＝（1.4H 25）σ （2-16） 淹没系数：σ=2)13.0(756.0--Hh n+0.145 （2-17） 2）梯形薄壁测流堰，其中θ应满足tan θ=41，以及b ＞3H ，即自由出流：Q ＝0.42b g 2H 23＝1.86bH 23 （2-18） 淹没出流：Q ＝（1.86bH 23）σ （2-19） 淹没系数：σ=2(23.1）Hh n --0.127 （2-20) 9、水力发电出力计算N=9.81HQ η式中N ——发电机出力，kW ；H ——发电毛水头，m ，为水库上游水位与发电尾水位之差，即H=Z 上-Z 下； Q ——发电流量，m 3／s ；η——发电的综合效率系数（包括发电输水管的水头损失因素和发电机组效率系数），小型水库发电一般为0.6—0.7。
水利工程中的水力计算方法
水利工程中的水力计算方法水力计算是水利工程设计与建设中非常重要的环节之一。
水力计算方法的准确性和合理性对于工程的安全和效益具有直接的影响。
本文将介绍水利工程中常用的水力计算方法，包括流量计算、水头计算和水力特性计算。
一、流量计算流量是水力计算的基本参数，常用的流量计算方法有以下几种。
1. 雨量-径流关系法雨量-径流关系法是通过分析雨量和径流之间的关系，来估计流量的一种方法。
通过历史雨量与径流数据的统计分析，可以建立不同降雨强度和流量之间的经验关系，从而预测未来的流量。
2. 集水面积法集水面积法是通过测量水流汇合的面积，来计算流量的方法。
流域面积的大小和形状对流量有很大的影响，通过测量流域面积并结合流域特征参数，可以计算出流域的平均流量。
3. 水位-流量关系法水位-流量关系法是通过观测水位和流量之间的关系，来计算流量的方法。
通过在水利工程中设置水位计和流量计，可以实时监测水位和流量，并建立水位-流量曲线，从而可以根据水位来推算流量。
二、水头计算水头是水利工程中常用的参数，常用的水头计算方法有以下几种。
1. 均匀流速公式均匀流速公式是计算水头损失的常用方法之一。
根据流体力学原理，通过流速、管径和摩阻系数可以计算出单位长度上的水头损失。
2. 白肋公式白肋公式是计算水头损失的另一种常用方法。
该方法是根据流体在曲线管道中的流动特点，通过曲率半径和流速来计算水头损失。
3. 安培公式安培公式是计算水头转换效率的一种方法。
该方法通过计算水轮机的出力和输入水头之间的比值，来评估水轮机的性能。
三、水力特性计算水力特性是指水流在水利工程中的特殊性质，常用的水力特性计算方法有以下几种。
1. 流量流速关系法流量流速关系法是通过观测流量和流速之间的关系，来计算水流的特性。
通过不同位置的流速测量，可以揭示出水流的速度分布和变化规律，从而分析水流的特性。
2. 水马力计算法水马力计算法是计算水轮机水力特性的一种方法。
通过测量水轮机的进口流量、进口水头和出口水头，可以计算出水轮机的水马力，从而评估水轮机的性能。
水力计算公式选用
水力计算公式选用水力计算是指通过水力学原理和公式来计算液体在管道、河道等流动过程中的各种参数和特性。
水力计算公式是水力学研究的基础，能够用来预测流体的流速、压力、流量等参数，对水利工程的设计和运行具有重要意义。
下面介绍几种常用的水力计算公式及其选用情况。
1.流量计算公式流量是指单位时间通过其中一截面的液体体积，常用的流量计算公式有：流量计算公式为：Q=A×v，其中Q为流量，A为流动截面的横截面积，v为流速。
该公式适用于对流量有明确要求的场合，如管道流量、水库泄洪流量等。
2.流速计算公式流速是指单位时间内通过其中一截面的液体速度，常用的流速计算公式有：流速计算公式为：v=Q/A，其中v为流速，Q为流量，A为流动截面的横截面积。
该公式适用于需要计算流速的情况，如河流流速、管道流速等。
3.压力计算公式压力是指液体对单位面积所产生的压力，常用的压力计算公式有：压力计算公式为：P=γh，其中P为压力，γ为液体的密度，h为液体的压力高度。
该公式适用于计算液体的静态压力，如水塔的压力、泵站的压力等。
4.速度计算公式速度是指液体在流动过程中的速度，常用的速度计算公式有：速度计算公式为：v=√(2gh)，其中v为速度，g为重力加速度，h为液体的压力高度。
该公式适用于计算液体的速度，如水流速度、潜流速度等。
5.阻力计算公式阻力是指液体在流动过程中由于各种因素的作用而产生的阻碍力，常用的阻力计算公式有：阻力计算公式为：f=KLRV^2/2g，其中f为阻力，K 为阻力系数，L为流动的长度，R为流动的半径，V为流体的速度，g为重力加速度。
该公式适用于计算流动中的阻力，如管道流动阻力、水泵阻力等。
在选用水力计算公式时，需要根据具体情况进行考虑。
首先要了解需要计算的参数，并根据参数的性质选择相应的计算公式。
其次要考虑计算公式的适用范围和精度，以及参数的测量方法和所需数据的可获取性。
最后还要结合实际应用需求，选择合适的计算公式进行计算和分析。
排水管道纯公式水力计算
排水管道纯公式水力计算排水管道水力计算是指根据管道的水力特性和流体力学原理，计算管道内流体的速度、压力、流量等参数，以确定管道的水力性能。
下面将介绍一些常见的排水管道水力计算公式，并对其进行说明。
1.流量公式：流量是指单位时间内通过管道截面的液体体积。
流量公式可以用来计算流量，其表示为：Q=A*v式中，Q表示流量，单位为体积/时间；A表示管道截面积，单位为面积；v表示流速，单位为长度/时间。
该公式根据负责流量为截面面积与流速的乘积。
2.流速公式：流速是指单位时间内通过管道其中一点的液体线速度。
流速公式可以用来计算流速，其表示为：v=Q/A式中，v表示流速；Q表示流量；A表示管道截面积。
3.斯怀默公式：斯怀默公式用来计算管道中的流速，其表示为：v=C*R^(2/3)*S^(1/2)式中，v表示流速，单位为长度/时间；C为经验系数（一般根据实际情况取值）；R表示液体在管道内运动的惯性系数；S表示液体在管道内运动的能量消耗系数。
4.伯努利方程：伯努利方程是描述流体在管道中运动的一种基本物理原理。
对于水力平衡的平稳流动有：z+(P/γ)+(v^2/2g)=常数式中，z表示位置高度；P表示压力；γ表示液体的比重；v表示流速；g表示重力加速度。
该方程表达了位置高度、压力和速度之间的关系。
5.里德伯格公式：里德伯格公式用来计算管道中的摩阻损失，其表示为：Hf=f*(L/D)*(v^2/2g)式中，Hf表示摩阻损失；f表示摩阻系数；L表示管道长度；D表示管道直径；v表示流速；g表示重力加速度。
以上是一些常见的排水管道水力计算公式，用于计算排水管道的流量、流速、摩阻损失等参数。
在实际应用中，还可以根据具体情况选择适用的公式进行计算。
需要注意的是，公式的使用需要考虑实际情况，并结合实际数据进行合理调整，以保证计算结果的准确性。
涵管过水能力计算计算过程
A d 2 sin
8
（1-1）
湿周： d 2
水力半径：
（1-2）
R
d 4
1
sin
（1-3）
所以
2
v
1 n
d 4
1
sin
3
11 i 2＝
n
21
R3i2
（1-4）
2
Q
d2 8
sin 1
n
d 4
1
sin
3
1
i2
1 n
21
AR 3i 2
（1-5）
为便于计算，表 1-2 列出不同充满度时圆形管道过水断面面积 A 和水力半 径 R 的值。
不同充满度时圆形管道过水断面积 A 和水力半径 R 的值（表中 d 以 m 计） 表 1-2
充满度
过水断面积 A（m2）
水力半径 充满度
（R）
过水断面积 A（m2）
水力半径 （R）
0.05
0.0147 d2
0.0326d 0.55
0.4426 d2
0.0635 d 0.60
0.1982 d2
0.1709 d 0.80
0.6736 d2
0.3042 d
0.35
0.2450 d2
0.1935 d 0.85
0.7115 d2
0.3033 d
0.40
0.2934 d2
0.2142 d 0.90
0.7445 d2
0.2980 d
0.45
0.3428 d2
0.2331 d 0.95
P0 水gh
当管径为 d=1m 时，P0=8.1KN； 当管径为 d=1.5m 时，P0=7.35KN。 4.竖向土压力 G4，取土覆盖厚度 H=50cm。
涵洞水力计算范文
涵洞水力计算范文涵洞是一种用于通行水流的构筑物，通常用来处理道路交通中的雨水排放及排水问题。
水力计算是设计涵洞时必不可少的一部分，它用于确定涵洞的尺寸和设计流量，以确保涵洞的稳定性和正常运行。
下面将详细介绍涵洞水力计算的相关内容。
涵洞的水力计算主要包括设计流量的确定和涵洞类型的选择。
设计流量是指在特定设计条件下，涵洞需要处理的最大水流量。
涵洞设计流量的计算一般采用降雨径流法或水位过高法。
降雨径流法是指根据设计降雨的强度和持续时间，计算出降雨量，并通过降雨径流系数和面积来确定设计流量。
降雨径流系数是指降雨量中流失到涵洞中的比例，它受到地表状况、土壤类型、降雨时长等因素的影响。
根据地区的气候和地理条件，可以选择适当的降雨径流系数进行计算。
水位过高法是指根据涵洞的设计水位和流量来确定设计流量。
设计水位是指涵洞水面的最高水位，一般应考虑涵洞的水封高度、流速和流量对涵洞稳定性的影响。
通过控制涵洞的出口水位，可以确保涵洞的运行正常。
在进行涵洞水力计算时，还需要考虑涵洞的类型和几何形状。
涵洞的类型通常有圆形涵洞、长方形涵洞和梯形涵洞等。
不同类型的涵洞在水力计算中需要采用不同的公式和计算方法。
涵洞的几何形状包括涵洞的高度、宽度和长度等参数，这些参数会直接影响涵洞的流通能力和稳定性。
涵洞水力计算还需要考虑涵洞的水力特性，如涵洞的流速、流量分布和流态等。
通过测量涵洞内的水位变化和流速，可以确定涵洞的流量分布和流态。
这些数据可以被用来验证涵洞的设计流量和稳定性，并进行必要的调整和改进。
对于较大的涵洞，还需要进行涵洞的堵塞分析和溃决计算。
涵洞的堵塞分析是指根据涵洞的设计流量和流速，确定涵洞内的泥沙和杂物沉积情况，并通过计算涵洞的堵塞率来评估涵洞的维护和清淤需求。
溃决计算是指根据涵洞的设计流量和水位，分析涵洞结构的强度和稳定性，以确定涵洞的最大承载能力和安全系数。
综上所述，涵洞水力计算是设计涵洞时不可或缺的一部分，它通过确定设计流量、选择涵洞类型和计算涵洞的水力特性，以确保涵洞的稳定性和正常运行。
孔口流量计算公式
孔口流量计算公式孔口流量计算公式在流体力学中可是个相当重要的家伙呢！咱们在生活中其实也能经常碰到跟它有关的事儿。
比如说，家里的水龙头，当你拧开它的时候，水哗哗地流出来，这水流的速度和量就和孔口流量计算公式有关系。
还有灌溉农田的时候，从水闸流出的水要控制好量，才能让每一块地都得到合适的滋润，这也得靠这个公式来帮忙。
孔口流量计算公式的表达式通常是这样的：Q = C × A × √(2gh) 。
这里面的 Q 代表流量，C 是流量系数，A 是孔口的面积，g 是重力加速度，h 是孔口上下游的水头差。
先来说说这个流量系数 C 吧。
它可不像数学里那些确定的常数那么简单，它会受到孔口的形状、边缘的粗糙度等好多因素的影响。
就像我之前去一个工厂参观，看到他们在测量一个圆形孔口的流量。
技术人员为了确定那个准确的流量系数，进行了好多次的实验和测量，那认真劲儿，真让人佩服！再说说孔口的面积 A 。
这个相对好理解，就是孔口的横截面积嘛。
但是要注意哦，如果孔口不是规则的形状，那计算面积可就有点头疼啦。
重力加速度 g 呢，在地球上咱们一般就取 9.8m/s²，这是个固定的值，倒是不用太操心。
最有趣的要数水头差h 了。
想象一下，一个大水箱，下面有个小孔，水箱里水的高度和小孔外面水的高度不一样，这之间的差距就是水头差。
水头差越大，水流的速度就越快，流量也就越大。
咱们来举个实际的例子吧。
假设一个圆形的孔口，直径是 1 厘米，流量系数 C 经过测量是 0.6，水头差 h 是 2 米。
那先算出孔口的面积A ，半径是 0.5 厘米，也就是 0.005 米，面积A = π × （0.005）² ≈7.85×10⁻⁵平方米。
然后把数据代入公式，Q = 0.6 × 7.85×10⁻⁵ ×√(2×9.8×2) ≈ 1.7×10⁻³立方米每秒。
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Q
μc查
D
ω
H
0.080451 0.285 0.285 0.063762 1
0.285
3、有压渠（路）下涵的水力计算
（1）自由出流 Q=μω（2g（H0+iL-βd）)^0.5 μ=1/(1+∑ζ+2gL/C^2R)^0.5
β=0.85
Q
μc
n
L
D
ω
x
0.068146 0.32465 0.014 39.5
0.2
0.0314 0.628
R 0.05
（2）淹没出流 Q=μHω（2g（H0+iL-ht）)^0.5 μH=1/(ζ出+∑ζ+2gL/C^2R)^0.5 ht-以出口洞底为标高的出口水位
ζ出-涵洞断面面积与出口尾水渠断面积比值选取
μc
n
L
0.561635 0.009
30
D
ω
x
0.25 0.049063 0.785
0.014 0.012
坝下涵管水力计算
1、无压流坝下涵管的水力计
Q=ωC(Ri)^0.5
经验公式
D 0.25 查得
h 0.1875
h/D 0.75
Q圆涵 C*i^0.5*0.347d^2.5
0.035606364
Q方涵 C*i^0.5*0.411b^2.5
当涵洞中水深为洞高的7
Kω圆
Kr圆
ω方涵
0.632 0.302
0.75bh
n
C
I
b
h
0.017 48.89939 0.005 1.11.2 Nhomakorabea1
200 0.005
Q矩形涵 0.336*i^0.5*b^(8/3)/n
当涵洞中水深为洞高的7 ω方涵 0.75bh
ω 0.99
Q 1.803483
C
H
I
43.354445 2.25 0.005063
H
I
0.5
0.01
0.5875
C
H
39.193955 0.5
I 0.025
n（糙 率） 砼管 钢管
Q矩形涵 0.336*i^0.5*b^(8/3)/n
当涵洞中水深为洞高的75%
R方涵 0.3b
R 0.33
n
C
I
b
h
0.017 48.89939 0.005 1.1
1.2
Q=ωC(Ri)^0.5 1.80200442 矩形函的宽度计算 d=(n*Q/(0.366*i^0.5))^(3/8)
则
ω
R
n
C
i
ω
R
0.0395 0.0755 0.014 46.43689 0.005
0.99
0.33
下泄流量为
Q
Q
1.803483
0.035638
圆函的直径计算
1.966439406
d=(n*Q/(0.284*i^0.5))^(3/8
2、有压流坝下涵管的水力计 Q=μcω（2gH）^0.5
7.8 218.8648 0.6
R
C
0.0625 69.99561388
Q 0.093505
μc
n
L
0.401357 0.017
34
D
ω
x
0.35 0.0961625 1.099
R 0.0875
Q 0.175298
μc 0.0510361 0.449113
Q方涵 *i^0.5*0.411b^2.5 当涵洞中水深为洞高的75%
R方涵 0.3b