(参考)水力学计算说明书
水力计算说明书
水力计算说明书一．风管水力计算风管压力损失计算的根本任务是解决如下两个问题：设计计算和校核计算。
确定好设备布置、风量、管道走向等之后，应经济合理地确定风管的断面尺寸，以保证实际风量符合设计要求；计算系统总阻力，以确定风机的型号及相应的电机；计算风机及相应电机是否满足要求。
本设计中，风管压力损失计算根据《实用供热空调设计手册》风管计算方法来确定。
水力计算的方法及步骤如下：(1)计算步骤：①绘制空调系统轴测图,并对各段风管进行编号,标注。
②设定风管内的合理流速。
③根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,计算沿程阻力和局部阻力。
④与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。
为了保证各送风点达到预期的风量，必须进行阻力平衡计算。
一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15%。
若超出上述规定，则应采用下面几种方法使其阻力平衡。
①在风量不变的情况下，调整支管管径；②在支管断面尺寸不变情况下，适当调整支管风量； ③在风量不变的情况下，在支管加平衡阀。
(2)系统总阻力的计算计算风管的压力损失：通过对风管的沿程压力损失和局部压力损失的计算，最终确定风管的尺寸。
①矩形风管截面积：3600×=V LS其中：L 为风管的流量，单位：m³/hV 为风管假定的流速，单位：m/s ，本设计中取V=9m/s ②沿程压力损失:L R P m m =Δ其中：R m 为单位长度的比摩阻， Pa/mL为管长，m③局部压力损失：2ρξp 2m v =其中：ξ为局部阻力系数；ρ为空气的密度，kg/m 3ν与ξ对应的风道断面平均速度，m/s 。
④风管的压力损失s j m P P P P ΔΔΔΔ++=其中，s P Δ为风系统设备阻力，Pa 。
(2)计算最不利环路的压力损失 计算结果如下：各机组出口送风管管径汇总水力计算结果二．水管水力计算空调水系统水管管径由下式确定：式中 0m ——管道中水流量，s m 3； v ——管道中水流速，s m 。
水力计算书
水力计算书水力学是研究流体在渠道中的运动规律以及与渠道结构之间的相互作用的学科。
水力计算是水力学的一个重要分支，它涉及到液体在各种条件下的动力学性能研究和计算分析。
水力计算通过建立数学模型和运用物理规律，用数值方法对液体在渠道中的运动进行计算，可以评估管道或渠道的流量、速度、压力等参数。
在工程设计和实际工作中，水力计算被广泛用于水利、环境、能源等领域。
水力计算的理论基础主要有以下几个方面。
首先是流体动力学的基本理论，包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。
质量守恒定律是指流体入口和出口的质量流量之差等于渠道内物质的质量增加量；动量守恒定律是指流体在渠道中动量的增加等于外力对流体施加的总力；能量守恒定律是指在无摩擦和无耗能条件下，流体在渠道中流动时能量的总损失与外界对流体做功的总量相等。
其次是流体力学中的雷诺数和伯努利定理。
雷诺数描述流体运动的稳定性与湍流性质，是水力计算中判断流体流动状态的重要依据；伯努利定理是指当流体在流动过程中速度增加时，压力会降低，而当速度减小时，压力会增加，这个定理在水力计算中有着广泛的应用。
此外，还有流体运动的理论模型和计算方法，包括连续方程、雷诺平均模型、湍流模型、差分格式等。
通过建立流体运动的数学模型和施加边界条件，可以采用离散方法对流体的速度、压力等参数进行数值计算。
在水力计算中，还需根据具体的工程问题，考虑渠道的几何形状、摩擦阻力、局部阻力等因素。
其中，渠道的几何形状与其横截面积、湿周、湿表面积等因素有关，对流量、速度的计算具有重要影响；摩擦阻力是指流体在渠道内沿表面移动时，与渠道壁面之间因摩擦而形成的阻力；局部阻力是指渠道中的转弯、变宽、突缩、堰坝等结构对流体运动产生的阻力。
最后，水力计算还需要结合实际工程情况进行实验验证和模型修正。
通过设计实验、采集数据，并与理论计算结果进行对比，可以验证模型的准确性，并对其进行修正和优化。
综上所述，水力计算是建立在流体力学基本理论基础上的学科，它通过建立数学模型，运用物理规律，通过数值计算和实验验证，对液体在渠道中的运动进行评估和分析。
水力计算手册(第二版)
水力计算手册（第二版）作者：水力工程专家组摘要：水力计算是水利工程设计中的核心内容之一。
本手册主要针对水力计算进行详细阐述，旨在提供给水利工程设计人员、研究者和相关行业人员作为参考和指导。
本手册包含了水力学基础知识、计算方法、常用公式等内容，同时也介绍了一些实例案例，以帮助读者更好地理解和应用水力计算。
1. 引言水力计算是水利工程设计过程中的关键步骤之一，在水利工程的选择、设计、施工和运维过程中都起着非常重要的作用。
水力计算的目标是通过计算和分析水流的各种参数，以确定水体的流量、水位、速度等特征，并确定相关的水利工程要求，如水闸、泵站和堤坝等建筑的尺寸和构造。
本手册旨在向读者提供一份详实且易于理解的水力计算指南，以帮助读者在水力计算领域取得良好的成果。
2. 水力学基础本章介绍了水力学的基本概念和原理，包括水静力学和水动力学。
水静力学部分主要包括水压力、水压力计算公式、水压计算方法等内容。
水动力学部分主要涵盖流体力学基础知识，如流速、流量、雷诺数等。
本章内容将为读者理解后续章节的水力计算方法奠定基础。
3. 水力计算方法本章详细介绍了水力计算的方法和技巧，主要包括以下几个方面：3.1 流量计算流量计算是水力计算的基础之一，本节将介绍流量计算的常用方法和公式，如曼宁公式、切比雪夫公式等。
同时还将介绍一些特殊情况下的流量计算方法，如流量计算中的边界条件和流体特性等。
3.2 水位计算水位计算主要用于确定水体的水位高度，本节将详细介绍水位计算的方法和公式，如斯托克斯公式和伯努利定理等。
同时还将介绍一些实际案例，以帮助读者更好地理解和应用水位计算。
3.3 速度计算速度计算是水力计算中另一个重要的参数，本节将介绍速度计算的方法和公式，如雷诺数的计算、速度分布的计算等。
同时还将介绍一些实例，以帮助读者更好地理解和应用速度计算。
3.4 功率计算功率计算主要用于确定水泵或发电机的功率需求，本节将介绍功率计算的常用方法和公式，如功率的定义、功率的计算公式等。
《计算水力学》教学大纲 一、课程编号：0102103 二、课程名称：计算水
《计算水力学》教学大纲一、课程编号：0102103二、课程名称：计算水力学 (Computational hydraulics)三、学分、学时：2学分； 32学时四、教学对象：水文与水资源工程专业本科生五、开课单位：水资源环境学院六、先修课程：水力学、计算方法和计算机编程语言七、课程性质、作用、教学目标（含知识、能力、素质的要求）本课程为专业基础课，主要介绍河道、河网水流模拟计算的基础理论和基本方法，为平原河道汇流计算提供基本原理和数值实现，使学生能够掌握河道水流的运动规律、偏微分方程差分解法的基本原理以及在河道水流模拟中的应用。
八、教学内容基本要求第一章绪论第一节洪水波的分类及其特性：运动波、惯性波、扩散波、动力波第二节常用简化方法简介：水库调洪演算、马斯京干法第二章明渠一维非恒定流的基本方程第一节方程推导的基本条件：基本条件、基本定律第二节基本方程之推导：连续方程的推导、动量方程的推导第三节其它形式方程及讨论：方程的其它形式、具有漫洪滩地河道问题的处理第四节定解条件及定解问题第三章有限差分的基本理论第一节基本概念第二节偏导数的差商近似：差分、差商的基本概念、偏导数的差商近似及其构造第三节差分方程第四节截断误差和相容性第五节收敛性第六节稳定性第七节Lax等价定理第八节差分方程数值效应：“逆风”效应、数值耗散和弥散、混淆误差第四章河道水流计算第一节蛙跳格式第二节Ｌａｘ Ｗｅｎｄｒｏｆｆ格式第三节Ａｂｂｏｔｔ隐式格式第四节Ｐｒｅｉｓｓｍａｎｎ隐式格式第五节内边界的处理第五章河网水流计算第一节河网的基本概念第二节树状河网水流计算：树状河网计算方法、树状河网编程技巧第三节环状河网水流计算：外河道计算、内河道计算、节点水位方程、求解步骤第四节最优编码解法：最优编码解法、编程技巧第五节矩阵标识法：矩阵标识法、编程技巧九、实践性环节的内容、要求本课程的实践性强，需要配套上机实习16学时，通过上机实习，完成一个河道水流模拟计算的实例，以达到理论联系实际，学以致用的目的。
水力计算说明书
9
五层
KBG120-6 15367.5 367.2 1000*400 11.69
9
KBG100-6
13660 326.4 800*320 12.7
8
KBG100-6
17075
408 800*320 12.07
10
新风机组
KBG50N-4
15921
180 800*320 12.23
11
一层
KBG60N-4
最不利阻力 (Pa)
646
编 G(kg/h) L(m) 形状 D/W(mm) H(mm) υ(m/s) Δ
号
Py(Pa)
1 34267 1.35 矩形 1000 400 16.25 3.12
2 34267 1.35 矩形 1000 320 15.98 3.03
3 3567 0.76 矩形 630
320 10.58 2.99
编
Δ
号 G(kg/h) L(m) 形状 D/W(mm) H(mm) υ(m/s) Py(Pa)
1 2728 10.95 矩形 1000 400 12.73 15.84
2 2635 1.03 矩形 800
320 7.62 0.71
3 21235.5 3.4
矩形 800
320 6.99 2.32
4 7890 3.4
250 3.39 0.08
10 569
0.25 矩形 320
250 3.39 0.14
11 1103 1.38 矩形 500
320 4.33 0.96
分支 1 平衡分析表
编 不平衡 号率
总阻力
并联最不利阻力
平衡阀阻力
20
354.37
计算水力学
第五章 有压管道中的恒定流5.2已知：预制混凝土引水管 查表（P118）n=0.01~0.013 D=1m,l=40m, ξ =0.4 D 上 =70m,D 下 =60.5m ,D 管底=62.0m 求Q 解：自由出流流量公式Q=μc A Hog2 n 取0.013作用水头H o =70-62.5=7.5m (管道形心点与上有水面的距离) A=π4D 2= π4㎡ μc =ξλ∑++dl 11 假设在阻力平方区 λ=cg28C=n R61=013.01×)41(61=61.05(m 21/s) 故 λ=cg28=0.021 μc = ξλ∑++dl 11=0.668Q=0.668× π4×5.7.2g =6.36（m 3/s) V=AQ =436.6π=8.10m/s>1.2m/s 原假设成立 5.4已知Z s =4.5m,l=20m,d=150mm,l 1=12m,d 1=150mm,λ=0.03 ξ自网=2.0，ξ水泵阀=9.0 ，ξ90=0.3，若h v ≤6m,求：（1）Q 泵（2)Z（1）解：水泵安装高度为： Z s ≤h v -（α+γdl 11+ξ∑）gv 22故v 2max=(h v -Z s )2g/(α+dl11 +ξ∑)=(6-4.5)×19.6/(1+0.03×15.012+9.0+0.3) =2.15 故v max =1.52（m/s) Q max =v max .A=1.52×421d π=0.0269(m 3/s)(2)对于自流管：Q=μc A gz 2 作用水头Z=Q 2/μ2c A 22g其中A=42d π=0.018μc =ξλ∑+dl1=1215.02003.01+++=0.378故Z=6.19018.0378.00269.0222⨯⨯=0.83（m)5.6已知：d=0.4m,H=4m,Z=1.8m,l 1=8m,l 2=4m,l 3=12m 求（1）Q （2）p min 的断面位置及hvmax解：（1）淹没出流：Q=μc A gz 2 μc =ξλ∑+dl1(n 的取值及ξ的取值都要明确)取n 为0.013，c=n1R61=013.01×)44.0(61=52.41(m 21/s)λ=cg28=0.029故μc =.13.025.24.01248029.01+⨯++++⨯=0.414A=42d π=4π×4.02=0.1256(㎡)故Q=0.414×0.1256×42⨯g =0.460(m 3/s)(2)最小压强发生在第二转折处（距出口最远且管道最高） n=0.012 对上游1-1,2-2，列能量方程，0-0为上游水面0+γp a+0=(Z －2d )+γP 2+g v 222∂+(λd l ＋ζ∑)g v 222V 2=AQ=1256.0473.0=3.766(m/s) h v =γP Pa2-=Z －2d +(ζλ∑++dl1)+gv 222=(1.8-0.2)+(1+0.024×dl l 21++ζ网+ζ弯)×6.19766.32=4.871(m) 5.9解：如P145例5 法1：取C h =130 采用哈森-威廉森S=d871.491013.1⨯×Ch852.11=d871.472.137421S 1=1.38×1010-(d 1=1200mm) S 2=3.35×1010-(d 2=1000mm) S 3=9.93×1010-(d 3=800mm)假设J 节点压力水头为h=25(m)(5m<h<30m) 设A,B,C 的水位分别为D A =30m,D B =15m,D C =0 利用h f =QSl 852.1 h f1=30－25=5m=S 1Q 852.11l 1=1.38×1010-×750Q 852.11Q1=3.92(m 3/s)5.12并联：f 1=h f 2=h f 3即k l Q 21121=k l Q 22222=k l Q 23323l 1=l 2=l3所以Q 2=Q k 12/k 1Q3=Q k 13/k 1k=R AC 故k 1=421d π×λg8×)4(121dk 2=422d π×λg8×)4(221dk 3=423d π×λg8×)4(321dλ相同故kk 12=)(1225d d =32k k 13=)(1325d d =243所以Q 2=32Q 1=0.17(m 3/s)Q3=243Q 1=0.47(m 3/s) 另法：利用达西公式h f =gd lv 22λV=42d π且h f1=h f2=h f3 得到d Q 5121=d Q 5222=dQ 5323 即1521Q =2522Q =3523Q 所以Q 2=32Q 1=0.17(m 3/s)Q3=243Q 1=0.47(m 3/s)。
（参考）水力学计算说明书
（参考）⽔⼒学计算说明书⽔⼒学实训设计计算书指导⽼师：柴华前⾔⽔⼒学是⼀门重要的技术基础课，它以⽔为主要对象研究流体运动的规律以及流体与边界的相互作⽤，是⾼等学校许多理⼯科专业的必修课。
在⾃然界中，与流体运动关联的⼒学问题是很普遍的，所以⽔⼒学和流体⼒学在许多⼯程领域有着⼴泛的应⽤。
⽔利⼯程、⼟建⼯程、机械⼯程、环境⼯程、热能⼯程、化学⼯程、港⼝、船舶与海洋⼯程等专业都将⽔⼒学或流体⼒学作为必修课之⼀。
⽔⼒学课程的理论性强，同时⼜有明确的⼯程应⽤背景。
它是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。
课程教学的主要任务是使学⽣掌握⽔⼒学的基本概念、基本理论和解决⽔⼒学问题的基本⽅法，具备⼀定的实验技能，为后续课程的学习打好基础，培养分析和解决⼯程实际中有关⽔⼒学问题的能⼒。
⽔是与我们关系最密切的物质，⼈类的繁衍⽣息、社会的进化发展都是与⽔“唇齿相依、休戚相关”的。
综观所有⼈类⽂明，⼏乎都是伴着河、海⽽⽣的通过学习和实训，应⽤⽔⼒学知识，为以后的⽣活做下完美的铺垫。
任务⼆：分析溢洪道⽔平段和陡坡段的⽔⾯曲线形式，考虑⾼速⽔流掺⽓所增加的⽔深，算出陡坡段边墙⾼。
边墙⾼按设计洪⽔流量校核；绘制陡坡纵剖⾯上的⽔⾯线。
任务三：绘制正常⽔位到汛前限制⽔位~相对开度~下泄流量的关系曲线；绘制汛前限制⽔位以上的⽔库⽔位~下泄流量的关系曲线。
任务四：溢洪道消⼒池深、池长计算：或挑距长度、冲刷坑深度和后坡校核计算任务⼆：分析溢洪道⽔平段和陡坡段的⽔⾯曲线形式，考虑⾼速⽔流掺⽓所增加的⽔深，算出陡坡段边墙⾼。
边墙⾼按设计洪⽔流量校核；绘制陡坡纵剖⾯上的⽔⾯线。
1.根据100年⼀遇洪⽔设计，已知驼峰堰上游⽔位25.20，堰顶⾼程18.70，堰底⾼程为17.45，计算下游收缩断⾯⽔深h C，P=18.70-17.45=1.25m H=25.20-18.70=6.5mP/H=1.25÷6.5=0.19<0.8 为⾃由出流m=0.32+0.171(P/H)^0.657=0.442设H=H，由资料可知溢洪道共两孔，每孔净宽10⽶，闸墩头为圆形，敦厚2⽶，边墩围半圆形，混凝⼟糙率为0.014.故查表可得：ζ0=0.45 ζk=0.7ε=1-0.2（ζk+（n-1）ζ0）×H0/nb=0.92 H=（q/（εm（2g）^0.5））^2/3=6.77mE0=P+H0=6.77+1.25=8.02m查表的：流速系数ψ=0.94根据公式E 0=h c +q 2/2g φ2hc 2，可求出h c =3.63m q=Q/B=633.8÷22=31.69m 3/s 则其共轭⽔深：h c ”= h c ((1+8q 2/g h c 3)1/2-1)=5.92m⽔跃发⽣位置Lj=6.9(h c ”- h c )=6.9×(5.92-3.29)=18.15m>5m,故不发⽣⽔跃。
各种堰流水力学计算说明书D.doc
D-4各种堰流水力学计算序作者 陈靖齐（水电部天津勘测设计院） 校核 潘东海（水电部天津勘测设计院）一、分类和判据（一） 薄壁堰，3 /H V 0.67 ; （二） 实用堰， 0.67 V3 /H V 2.5 ; （三） 宽顶堰， 2.5 V3 /H V 10。
式中：3—堰的厚度； H —堰上作用水头。
、薄壁堰（一） 流量公式：Q m 0b 2g H 3/2（二） 流量系数，用巴赞（Bazin ）公式：三、宽顶堰（一）流量公式Q mB.2gH ；/2式中：H=H+V 2/2g （m , B —堰宽，其他：适用范围 H=0.1 — 0.6m , q=0.2 - -2.0m , H W 2P式中：H —堰上水头（ m ，不包括2V 0/2g ; P —堰高(m )o 考虑侧收缩时,0.0027b 小2Hc 2b m 0 0.4050.03 1? 1 0.55?HB H PB式中： b —堰宽（m ）; B —引水渠宽（m 。
m o（三）因为作为量测流量的薄壁堰不宜在淹没条件下工作，故本程序不包括薄壁堰的 淹没问题。
(0.405 0.0027/H) 1 0.55(」)2H P本程序已把他们存入数据库中，可供插值用。
（三）侧收缩系数1 0.2 k n 1 0 H 0 / nbkE o —闸墩形状系数，并受淹没（hs/H 0）影响已存入数据库中，可供插值用。
E-0-...hs/H 0形状< 0.750.80 0.85 0.90 0.95矩 形 0.80 0.86 0.92 0.98 1.00 尖角形 0.45 0.86 0.57 0.63 0.69 半圆形 0.45 0.51 0.57 0.63 0.69 尖圆形 0.25 0.32 0.39 0.46 0.53 流线型0 （四）流量系数m因前沿形式而异: 直坎：圆坎:八字形翼墙，ctg 0 =0, 0.5 , 1.0 , 2.0 ,圆角形翼墙 r/b=0 , 0.2 , 0.3 , 0.5 ,分别对 B/B °=0,0.1 , 0.2，…，1.0 之 m 值。
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水力学实训设计计算书指导老师：柴华前言水力学是一门重要的技术基础课，它以水为主要对象研究流体运动的规律以及流体与边界的相互作用，是高等学校许多理工科专业的必修课。
在自然界中，与流体运动关联的力学问题是很普遍的，所以水力学和流体力学在许多工程领域有着广泛的应用。
水利工程、土建工程、机械工程、环境工程、热能工程、化学工程、港口、船舶与海洋工程等专业都将水力学或流体力学作为必修课之一。
水力学课程的理论性强，同时又有明确的工程应用背景。
它是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。
课程教学的主要任务是使学生掌握水力学的基本概念、基本理论和解决水力学问题的基本方法，具备一定的实验技能，为后续课程的学习打好基础，培养分析和解决工程实际中有关水力学问题的能力。
水是与我们关系最密切的物质，人类的繁衍生息、社会的进化发展都是与水“唇齿相依、休戚相关”的。
综观所有人类文明，几乎都是伴着河、海而生的通过学习和实训，应用水力学知识，为以后的生活做下完美的铺垫。
任务二：分析溢洪道水平段和陡坡段的水面曲线形式，考虑高速水流掺气所增加的水深，算出陡坡段边墙高。
边墙高按设计洪水流量校核；绘制陡坡纵剖面上的水面线。
任务三：绘制正常水位到汛前限制水位~相对开度~下泄流量的关系曲线；绘制汛前限制水位以上的水库水位~下泄流量的关系曲线。
任务四：溢洪道消力池深、池长计算：或挑距长度、冲刷坑深度和后坡校核计算任务二：分析溢洪道水平段和陡坡段的水面曲线形式，考虑高速水流掺气所增加的水深，算出陡坡段边墙高。
边墙高按设计洪水流量校核；绘制陡坡纵剖面上的水面线。
1.根据100年一遇洪水设计，已知驼峰堰上游水位25.20，堰顶高程18.70，堰底高程为17.45，计算下游收缩断面水深h C，P=18.70-17.45=1.25m H=25.20-18.70=6.5mP/H=1.25÷6.5=0.19<0.8 为自由出流m=0.32+0.171(P/H)^0.657=0.442设H=H，由资料可知溢洪道共两孔，每孔净宽10米，闸墩头为圆形，敦厚2米，边墩围半圆形，混凝土糙率为0.014.故查表可得：ζ0=0.45 ζk=0.7ε=1-0.2（ζk+（n-1）ζ0）×H0/nb=0.92 H=（q/（εm（2g）^0.5））^2/3=6.77mE0=P+H0=6.77+1.25=8.02m查表的：流速系数ψ=0.94根据公式E 0=h c +q 2/2g φ2hc 2，可求出h c =3.63m q=Q/B=633.8÷22=31.69m 3/s 则其共轭水深：h c ”= h c ((1+8q 2/g h c 3)1/2-1)=5.92m水跃发生位置Lj=6.9(h c ”- h c )=6.9×(5.92-3.29)=18.15m>5m,故不发生水跃。
2.临界水深h k 计算：根据矩形断面渠道临界水深h k 的计算，其水面宽度与底宽相等，即B=b ，M=bh, 333223k Kk K b h A aQ b h g B b===令Q q b =，则k h =，q 为单宽流量，a 为动能修正系数。
所以：h k=4.68m平坡段水面曲线计算（1） 判断水面曲线的型式该段为平坡,收缩断面hc=3.63,hk=4.68，属于C 区的水面曲线为C0型壅水曲线。
（2） 水面曲线计算以闸后断面为控制断面向下游推算。
将渠道分为4段，已知1-1断面水深h1=3.63米，假定h2=3.634米、h3=3.648、h4=3.642、h5=3.6455米，根据已知渠道全长（即L=5m ）。
将上述成果绘于图上联起来就得到水面曲线。
具体计算结果如下： 取1-1和2-2为例计算，上游断面1-1 h 1=3.63米 A 1=bh 1=3.63×20=72.6m 2v 1=Q/A 1=633.8/72.68=8.73 (α=1)Es 1=h1+v 12/2g=3.63+8.732/（2×9.8）=7.518m 同理，可算出h 2=3.634m ，A 2=72.68m2，v 2=8.72m 2/s ，Es 2=7.514 ΔEs=-0.0046 计算平均水力坡降121/2*()J J J =+ 22V J C R =计算 16222127.268, 2.665,*2.6650.013R C χ===同理：J 1=0.003489 J =1/2(J 1+J 2)=0.0348 L △= 0.00460.00348S i J -=--△E =1.31 5L m ≈∑△ 。
其他断面如表所示以图可知5-5断面水深可得为3.646m依据断面数据，画出水面曲线图，如图所示陡坡段水面曲线计算（1：10）1.（1）试算法和图表法求正常水深①试算法。
假设一系列的正常水深h0值，代入天然河道公式Q=AC，计算出相应的流量Q值。
根据水深和流量值绘出h0~Q关系曲线，然后根据已知流量Q，在曲线上查出需求解得天然河道水深h0.求h0，hk,判别水面线类型。
设h0=2.49，2.485，2.475，2.465，2.45.，分别计算出相应的面积A，湿周X，水利半径R，谢才公式C及流量Q值，见表。
水深试算1h(m) A(m2) χ(m)R(m) C(m1/2/s) Q=√Ri(m3/s)2.49 54.78 26.98 2.030393 26.03068 642.53612392.485 54.67 26.97 2.027067 25.98804 639.67100042.475 54.45 26.95 2.020408 25.90267 633.96014092.465 54.23 26.93 2.013739 25.81717 628.27514392.45 53.9 26.9 2.003717 25.68869 619.7961729由表数据绘出h0~Q曲线，如图所示。
根据设计流量Q=633.8m3/s，在曲线上差的渠道正常水深h0=2.474m临界水深令Qqb=，则kh=，q为单宽流量，a为动能修正系数。
所以：h k=(q2/g)1/3=4.39m。
（3）判断水面曲线的型式h k > h>h, 渠道为陡坡,故水曲线为B2型降水曲线（4）水面曲线计算断面为控制断面向下游推算。
将渠道分为4段，已知1-1断面水深h1=3.646米，假定h2=3.21米、h3=2.966、h4=2.775、h5=3.633米，根据已知渠道全长（即L=20.1）。
将上述成果绘于图上联起来就得到水面曲线。
具体计算结果如下：取1-1和2-2为例计算，上游断面1-1 h1=3.646米A1=bh1=3.63×20=80.201m2v1=Q/A1=633.8/80.201=7.9026(α=1)Es 1=h1+v 12/2g=3.646+7.92/（2×9.8）=6.831m同理，可算出h 2=3.21m ，A 2=70.62m2，v 2=8.97m 2/s ，Es 2=7.319 ΔEs=0.4877 计算平均水力坡降121/2*()J J J =+ 22V J C R=计算 22228.42, 2.4849,89.52R C χ===同理：J 1=0.002755J =1/2(J 1+J 2)=0.0034 L △=0.4870.0966S i J =-△E = 5.04 20.12L m ≈∑△ 。
其他断面如表所示以图可知5-5断面水深可得为2.633m依据断面数据，画出水面曲线图，如图所示边墙高计算：已知各断面水深h 、流速v 、水利半径R ，查表可知掺气水深系数k=0.005可求出个断面边坡高墙1-1断面高强计算：已知h 1=3.646m 、v 1=7.902m 2/s 、R 1=2.738m β=211v kgR+=0.89764h a =hβ=3.646÷0.89764=4.54364 陡坡段边墙高度要求比掺气水深超高2m 故边坡墙高度为：6.5m陡坡段水面曲线计算（1：3.02）1. （1）试算法和图表法求正常水深② 试算法。
假设一系列的正常水深h 0值，代入天然河道公式Q=AC，计算出相应的流量Q 值。
根据水深和流量值绘出h 0~Q 关系曲线，然后根据已知流量Q ，在曲线上查出需求解得天然河道水深h 0.求h0，hk,判别水面线类型。
设h0=2，1.9，1.897，1.85，1.8，分别计算出相应的面积A ，湿周X ，水利半径R ，谢才公式C 及流量Q 值，见表。
由表数据绘出h 0~Q 曲线，如图所示。
根据设计流量Q=633.8m 3/s ，在曲线上差的渠道正常水深21/3。
（5） 判断水面曲线的型式因为渠道为陡坡，且h k > h>h 0,故水曲线为c 0型降水曲线 （6） 水面曲线计算断面为控制断面向下游推算。
将渠道分为4段，已知1-1断面水深h1=2.633米，假定h2=2.3米、h3=2、h4=1.8、h5=1.62米，根据已知渠道全长（即L=28.97m ）。
将上述成果绘于图上联起来就得到水面曲线。
具体计算结果如下：取1-1和2-2为例计算，上游断面1-1 h 1=2.633米 A 1=bh 1=2.633×22=57.926m 2v 1=Q/A 1=633.8/57.926=10.94 (α=1)Es 1=h1+v 12/2g=3.63+8.732/（2×9.8）=7.518m同理，可算出h 2=2.3m ，A 2=50.6m2，v 2=12.5m 2/s ，Es 2=10.3 ΔEs=1.56 计算平均水力坡降121/2*()J J J =+ 22V J C R=计算 22226.6, 1.9,85.6R C χ===同理：J 1=0.0074 J =1/2(J 1+J 2)=0.093 L △= 1.560.3S i J=-△E =4.8528.97L m ≈∑△ 。
其他断面如表所示以图可知5-5断面水深可得为1.62m依据断面数据，画出水面曲线图，如图所示边墙高计算：已知各断面水深h 、流速v 、水利半径R ，查表可知掺气水深系数k=0.005可求出个断面边坡高墙1-1断面高强计算：已知h 1=2.633m 、v 1=10.9m 2/s 、R 1=2.1m β=211v kgR+=0.77h a =hβ=3.646÷0.77=3.4陡坡段边墙高度要求比掺气水深超高2m故边坡墙高度为：5.4m断面h（m）A(m^2) x(m) R(m) C(m^0.5/s) v（m/s）βh墙1-1断面 2.633 57.926 27.266 2.1244774 87.216502 10.941546 0.776694 5.409694 2-2断面 2.3 50.6 26.6 1.9022556 85.625173 12.525692 0.703828 5.003828 3-3断面 2 44 26 1.6923077 83.972394 14.404545 0.615175 4.615175 4-4断面 1.8 39.6 25.6 1.546875 82.724189 16.005051 0.542036 4.342036 5-5断面 1.62 35.64 25.24 1.4120444 81.476314 17.783389 0.466705 4.086705综上所述：两陡坡相接及平坡与陡坡相接各断面墙高分别为6.5m，5.4m及下游墙高4.1m,按千年一遇洪水流量校核，可得陡坡各断面曲线图如下：（方法与百年计算相同）一陡坡二陡坡段断面h（m）A(m^2) x(m) R(m) C(m^0.5/s) v（m/s）βh渗气1-1断面 3.6455 80.201 29.291 2.7380765 90.983836 9.382676 0.859076 4.504576 2-2断面 3.46 76.12 28.92 2.6320885 90.387158 9.8857068 0.840736 4.300736 3-3断面 3.26 71.72 28.52 2.5147265 89.702616 10.492192 0.817428 4.077428 4-4断面 3.07 67.54 28.14 2.4001421 89.008089 11.141546 0.791218 3.861218 5-5断面 2.892 63.624 27.784 2.2899511 88.313619 11.827298 0.762389 3.654389 断面h（m）A(m^2) x(m) R(m) C(m^0.5/s) v（m/s）βh渗气1-1断面 2.892 63.624 27.784 2.2899511 88.313619 11.827298 0.762389 3.654389 2-2断面 2.56 56.32 27.12 2.0766962 86.886468 13.361151 0.695125 3.255125 3-3断面 2.25 49.5 26.5 1.8679245 85.36566 15.20202 0.613035 2.863035 4-4断面 2.02 44.44 26.04 1.7066052 84.090221 16.932943 0.538449 2.558449 5-5断面 1.862 40.964 25.724 1.5924429 83.12544 18.369788 0.480502 2.342502依表可知，千年一遇渗气水深均低于其相对应边墙高度如：一陡坡：h1渗=4.5m<h1墙=6.5，h5渗=3.65<h5墙=5.4. 二陡坡：h1渗=3.65m<h1墙=5.4，h5渗=2.3<h5墙=4.1.陡坡纵剖面上的水面曲线：任务三：绘制正常水位到汛前限制水位~相对开度~下泄流量的关系曲线；绘制汛前限制水位以上的水库水位~下泄流量的关系曲线。