渠道断面计算--矩形断面
单箱涵过流水力学计算
P.O.Box21802 - 00505, NairobiTel：00254-20-5201783E-mail:*************; *********************Fax：00254-20-2667177------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------MURUNYDAM单箱涵过流水力学计算[断面简图 ][基本参数]渠道类型: 清水渠道水流运动状态:均匀流计算目标: 计算流量断面类型: 矩形断面渠道的等值粗糙高度:1.800(mm)水的运动粘滞系数: 1.011×10^-6(m2/s)计算谢才系数公式采用manning公式不验算不冲不淤流速:渠道底坡： 0.0117[几何参数]渠道底宽b: 2.500(m)P.O.Box21802 - 00505, NairobiTel：00254-20-5201783E-mail:*************; *********************Fax：00254-20-2667177------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------渠道深度H: 2.250(m)渠道中水深h0: 2.250(m)[糙率参数]粗糙的砼面糙率n: 0.01700[ 计算过程 ]一、假定水流处于:水力粗糙区。
渠道的过水断面面积：5.625(m2)渠道断面的湿周：7.000(m)渠道断面的水力半径：0.804(m)渠道断面的水面宽：2.500(m)二、计算流量。
水力学答案完整版
第一章 绪论答案1-1．20℃的水2.5m 3，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度31/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 321125679.2m V V ==∴ρρ 则增加的体积为3120679.0m V V V =-=∆ 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+==原原原μρν035.1035.1==035.0035.1=-=-原原原原原μμμμμμ此时动力粘度μ增加了3.5%。
1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。
试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。
[解] μρ/)(002.0y h g dy du -=)(002.0y h g dydu -==∴ρμτ 当h =0.5m ，y =0时)05.0(807.91000002.0-⨯⨯=τPa 807.9=1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。
[解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑y u AT mg d d sin μθ== 001.0145.05.062.22sin 8.95sin ⨯⨯⨯⨯==δθμu A mg =s Pa 08376.0⋅ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y ud d μτ=，定性绘出切应力沿y[解]1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。
第一节灌溉渠道流量确定和设计(3)
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。19:30:4219:30: 4219:3012/1/ 2020 7:30:42 PM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.119: 30:4219:30Dec-201- Dec-20
重于泰山，轻于鸿毛。19:30:4219:30: 4219:30Tuesday, December 01, 2020
(4) 梯形渠道水力最佳断面的计算公式: 在渠道比降和渠床糙率一 定的条件下，通过设计流量所需要的最小过水断面称为水力最佳断 面，梯形渠道水力最佳断面的水力要素按下表计算。
表3-16 梯形渠道水力最佳断面参数计算公式
梯型渠道水力最优断面常为窄深式，这种渠施工困难， 特别是大型渠道，当地形条件复杂时施工就更加困难， 因此在实际应用中，水力最优断面不一定是经济断面。 但水力最优断面具有工程量最小的优点，小型渠道和 石方渠道可以采用。在工程实践中为了经济合理，常 常放弃水力最优断面，而选用实用经济断面。实际过 程中存在一组宽浅式的梯形断面，其水深和底宽有一 个较广的选择范围，以适应各种具体情况的需要，而 在此范围内又能基本上满足水力最优断面的要求（即
(2) 续灌渠道设计流量的计算: 续灌渠道一般为干、支渠道，流量较大，上、 下游流量相差悬殊，这就要求分段推算设计 流量，各渠段可采用不同的断面。各级续灌 渠道的输水时间都等于灌区灌水延续时间， 可以直接由下级渠道的毛流量推算上级渠道 的毛流量。所以续灌渠道设计流量的推算方 法是自下而上逐级、逐段进行推算。生产实 际中一般用经验公式估算续灌渠道分段设计 流量。
土质渠道不冲流速
渠床土质 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
不冲流速(m s-1)
备注
0.6～0.8 0.65～0.85 0.70～0.95 0.75～1.00
库灌区节水改造中渠道衬砌断面的选择
库灌区节水改造中渠道衬砌断面的选择随着经济的不断发展和人口的增长，对水资源的需求也在不断增加，而水资源的供给却并没有相应增加，特别是在干旱缺水地区，节水成为亟待解决的问题。
库灌区是我国开发水利工程中的一种重要形式，对于节约水资源、提高农田水利设施的利用效率具有重要意义。
而在库灌区节水改造中，渠道衬砌断面的选型是至关重要的一环，对于渠道的运行效率、水资源的利用效率以及工程的运行维护都有着重要的影响。
本文将对库灌区节水改造中渠道衬砌断面的选择进行讨论和探究。
库灌区节水改造的重要性库灌区节水改造，是指通过对水利工程设施进行优化升级，以减少水资源的浪费和提高水资源的利用效率。
这不仅是对水资源的合理利用，更是对节约国家资源和保护生态环境的重要举措。
而库灌区作为我国一项重要的灌区形式，在节水改造中具有重要地位和作用。
一方面，库灌区的节水改造可以提高渠道输水效率，减少水漏损。
目前我国许多库灌区的灌溉渠道存在着渗漏严重、输水效率低下的问题，导致了大量的水资源浪费。
通过对渠道进行衬砌改造，可以有效减少渠道的渗漏和水源的浪费，提高输水效率。
库灌区的节水改造不仅有利于提高灌区水利工程的运行效率，减少水资源的浪费，还有利于提高农田的水分利用效率，减少用水量，具有重要的经济和环境效益。
而渠道衬砌断面的选择作为库灌区节水改造的重要环节，对于节水改造的效果有着重要的影响。
渠道衬砌断面的选择原则在库灌区节水改造中，渠道衬砌断面的选择是一个复杂的问题，需要综合考虑地质条件、水文条件、工程条件、经济条件等多个因素。
在进行渠道衬砌断面的选择时，需要遵循以下几个原则：1. 经济合理原则。
渠道衬砌断面的选择首先需要考虑其经济合理性，包括施工成本、后期维护成本等因素。
在保证渠道衬砌的质量和安全的前提下，需要尽量选择经济成本较低的衬砌材料和结构形式，以确保节水改造的经济效益。
2. 安全可靠原则。
渠道衬砌断面的选择需要考虑到工程的安全和稳定性，尤其是在地质条件复杂、水文条件较差的区域，需要更加重视工程的安全可靠性，确保衬砌结构不受流水侵蚀和冲刷，保证渠道的长期稳定运行。
渠道水力计算
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
综合糙率（n)
nmax/nmin＜1.5 nmax/nmin＞
定了渠底宽度b，设一系列h，做出K=f(h)曲线图，再由已知流量Q和底坡i算出相应的流量模数K已知，在曲线图上查出
湿周（χ）
水力半径 （R）
谢才系数 流量模数 已知流量模数
（C)
（K)
（K已知）
6.52 0.693251534 37.6306567 141.620346 18.76091434 1.453306673 47.3017302 1554.77278 23.41640786 2.049844719 50.0923003 3442.49006 27.88854382 2.58170525 52.055736 6022.18949 32.36067977 3.090169944 53.6390663 9429.14667
相对稳定断面 （β）
水深 （h）
底宽
(b)
38
0.007
0 0.0209 7.448471389 1.162294654 8.657318479
(3)实用经济断面宽深比
计算方法： （1）拟定偏离系数α：α=A经/A优（一般取α=1.01～1.4） （2）计算γ： γ=h经/h优 γ=α5/2-(α*（α4-1）)1/2 （3）计算宽深比β：β=(α*（2（1+m2)1/2-m)-m)/r2
0.0225 0.020932018 0.020932018
梯形、矩形渠道水力计算表 ——有用(算出流速和流量)
A(m*m) 0.151 0.392 0.280
χ (m) 1.244 1.568 1.453
R(m) 0.121 0.250 0.193
n 0.016 0.016 0.016
C(m^1/2/s) 43.975 49.606 47.499
I 0.001 0.001 0.001
v(m/s) 0.484 0.784 0.659
bb
第 2 页
2017/11/25
bb
第 3 页
2017/11/25
bb
第 4 页
2017/11/25
流
量
Q(m^3/s) 7.921 流 量
Q(m^3/s) 0.761
流
量
Q(m^3/s) 0.392 1.69 流 量 适用条件
bb
第 5 页
2017/11/25
适用条件 Q(m^3/s) 0.073 0.307 0.185 r≤0.2 r＜1.0 r≥1.0 水深h 在圆弧 段以上 -1.32
bb
第 9 页
2017/11/25
bb
第 10 页
2017/11/25
bb
第 11 页
2017/11/25
bb
第 12 页
2017/11/25
bb
第 13 页
2017/11/25
水力半径 R(m) 0.428 R(m) 0.308
糙 率 n 0.017 n 0.017
谢才系数 底坡比降 C(m^1/2/s) 51.068 C(m^1/2/s) 48.344 I 0.001 I 0.00/s) 0.968
Q(m^3/s) 1.723 Q(m^3/s) 0.702
梯形渠道断面尺寸、水深计算
水力计算表(梯形、矩形)
v(m/s) 1.352
Q(m^3/s) 10.070
计算
底坡比降 I
0.002
流速 流 量
v(m/s) 1.586
Q(m^3/s) 10.097
计算
底坡比降 I
0.002
流速 流 量
v(m/s) 1.587
Q(m^3/s) 10.066
bb
第6页
2021/4/1
过水断面面积（m2）：A=(b+mh0)h0 湿周（m）：X=b+2√1+m2h0
0.5000
0.40
0.291
1.400
0.208 0.016
bb
第2页
2021/4/1
引水渠试 算
水深 h(m) 5.00 22
底宽 b(m) 10.00
水深 h(m) 1.92
底宽 b(m) 1.00
边坡 m
2.00
梯形渠道断面尺寸、水深计算
过水 面积 A(m *m)
湿周 χ(m)
水力半径 R(m)
寸、水深计算
谢才系数 底坡比降
C(m^1/2/s)
I
流速 v(m/s)
谢才系数：C=1/nR1/6 流 量 流量（m3/s）:Q=AC√Ri
Q(m^3/s)
43.887
0.001
寸、水深计算
谢才系数 底坡比降
2.440 流速
243.962 流量
C(m^1/2/s)
I
v(m/s) Q(m^3/s)
49.606
糙率 n
谢才系 数
C(m^1/ 2/s)
#### 32.361
3.090
0.0275 43.887
武汉大学水力学课本习题解答7章
所以h0=2.86 m，b= 28.52 m
7-7一大型输水渠道为梯形断面，底坡i= 1/25000，糙率n= 0.015，设计流量Q= 500 m3/s时，正常水深为h0= 7.10 m。已知某一渠段的边坡系数m= 2.0，请设计该段渠道的底宽，并计算相应的流速。
χK= 6 +2×0.684×(1+4)1/2= 9.06 m，RK= AK/χK= 0.556 m，CK= RK1/6/n = 40.31
临界坡度 0.00628
7-20某工程施工截流时，龙口近似为矩形断面，宽度b= 100 m，水深h= 3 m，流量Q= 2100 m3/s，试计算龙口处微幅波向上游和下游传播的绝对波速，并判断水流是急流还是缓流。
宽浅断面，R1≈h1= 3 m，R2≈h2=1.5 m，J≈JP=0.0003
K1= A1R12/3/n1=29953 m3/s，K2= A2R22/3/n2=29953 m3/s
洪水流量Q =Q1+Q2= (K1+K2)J1/2= (29953+12917)×0.00030.5= 742.7 m3/s
临界坡度 0.0039
7-19有一梯形断面渠道，底宽b= 6 m，边坡系数m= 2.0，糙率n= 0.0225，通过流量Q= 12 m3/s。求临界坡度iK。
解：试算求hK，……，取h = 0.684 m，A =5.04 m2，B = 8.736 m
a=1.0， ，所以hK= 0.684 m，AK=5.04 m2，
7-25有一底宽为12 m的矩形断面渠道中发生水跃，已知渠底高程为120.43 m，流量Q= 60 m3/s，测得跃后水位高程为123.5 m，试求水跃中单位体积水体所消耗的能量和消能率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
渠道水力计算
h 1.440 1.408 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ω 4.61 4.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 湿周x 6.08 6.02 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 3.20 1.80 1.20 1.20 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1.50 1.50 1.50 2.60 1.00 1.00 1.00 水利半 谢才系 径R 数C 0.758 0.749 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 31.827 31.765 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
渠道9段 10+000 10+100
10 渠道10段 10+100 10+200 11 渠道11段 10+200 10+300 12 渠道12段 10+300 10+400 13 渠道13段 10+400 10+500 14 渠道14段 10+500 10+600 15 渠道15段 10+600 10+700 16 渠道16段 10+700 10+800 17 渠道17段 10+800 10+900 18 渠道18段 10+900 11+000 19 渠道19段 11+000 11+100 20 渠道20段 11+100 11+200 21 渠道21段 11+200 11+300 22 渠道22段 11+300 11+400 23 渠道23段 11+400 11+500
v 1.26 1.25 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
过水断 过水断 水深h ω 2-ω 1 面积ω 1 面积ω 2 4.61 4.51 4.38 4.35 4.33 4.29 4.23 4.23 2.16 1.61 1.51 1.30 0.98 0.85 0.52 2.66 2.08 1.82 1.45 1.22 0.40 0.20 0.37 1.4395 1.4078 4.61 4.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0000 0.0000 -4.3847 -4.3544 -4.3302 -4.2876 -4.2265 -4.2265 -2.1550 -1.6097 -1.5073 -1.3041 -0.9821 -0.8496 -0.5237 -2.6644 -2.0780 -1.8164 -1.4465 -1.2217 -0.3954 -0.2023 -0.3681
b-b -0.49 -0.45 -0.40 -0.39 -0.38 -0.36 -0.33 -0.33 -0.72 -0.98 -0.91 -0.96 -0.70 -0.58 -0.24 -0.81 -0.98 -0.82 -0.57 0.70 -0.08 0.23 -0.04
水深 底宽b= h=0.718 β h *h优 1.2486 1.2347 1.2181 1.2139 1.2105 1.2046 1.1960 1.1960 0.8540 0.7381 0.7142 0.6643 0.5765 0.5362 0.4210 0.9496 0.8386 0.7840 0.6996 0.6430 0.3658 0.2616 0.3530 3.69 3.65 3.60 3.59 3.58 3.56 3.53 3.53 2.52 2.18 2.11 1.96 1.70 1.58 1.24 2.81 2.48 2.32 2.07 1.90 1.08 0.77 1.04
根据渠道水力实用经济断面水深和底宽计算表，确定渠宽b值，通 过试算，将h值带入，使ω 2-ω 1=0,试算出h值
Q 5.81 5.64 5.44 5.39 5.35 5.28 5.18 5.18 2.11 1.43 1.31 1.08 0.74 0.61 0.32 2.80 2.01 1.68 1.24 0.99 0.22ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.09 0.20
流量Q 5.8 5.6
流速 1.26 1.25
干渠上 口宽B 4.61 4.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
#DIV/0! 1.24 #DIV/0! 1.24 #DIV/0! 1.24 #DIV/0! 1.23 #DIV/0! 1.23 #DIV/0! 1.23 #DIV/0! 0.98 #DIV/0! 0.89 #DIV/0! 0.87 #DIV/0! 0.83 #DIV/0! 0.75 #DIV/0! 0.72 #DIV/0! 0.61 #DIV/0! 1.05 #DIV/0! 0.97 #DIV/0! 0.92 #DIV/0! 0.86 #DIV/0! 0.81 #DIV/0! 0.56 #DIV/0! 0.44 #DIV/0! 0.54
表5-2
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 渠道1段 渠道2段 渠道3段 渠道4段 渠道5段 渠道6段 渠道7段 渠道8段 起桩号 止桩号 0+000 1+300 2+600 3+900 5+000 6+000 7+000 8+000 1+300 2+600 3+900 5+000 6+000 7+000 8+000 10+000 n 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 i 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 b 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 1.8 1.2 1.2 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 1.5 1.5 1.5 2.6 1.0 1.0 1.0