水量平衡设计计算公式
第五章 工艺计算-水平衡计算
(1)、精馏塔抽取的杂醇油酒汽量（G1）
G1
7.21 40.1(kg / h) 20% 90%
（2）、稀酒精杂醇油溶液量（G2）
G2 G1
50% 200.5(kg / h) 10%
（3）、冷却水用量（W5'）
40.1 [1551 4.0 (91.9 25)] W 872(kg / h) 4.18 (40 20)
热量平衡公式：
' (R2 1)(P P )i3 FcF (tF2 tF1 ) W3cw (tH3 tH3 ) (R2 1)(P P ) j e 1 e
W3
( R2 1)( P Pe )(i j ) F1cF (t F2 t F1 )
' cw (t H3 t H3 )
第二节
热量平衡计算
二、计算实例
1.流程示意图
第三节
水平衡计算
二、计算实例
1、醛塔分凝器冷却用水W1
A( R1 1)(i j ) W1 ' cw (t H1 t H1 ) 28.9 (195 1) (1146 222.4) 4.18 (70 25) 27813(kg / h)
' 5
第三节
水平衡计算
二、计算实例
5、杂醇油分离稀释用水量W5
（4）、稀释水用量（ W5"）
W5" G2 G1 200.5 40.1 160.4(kg / h)
（5）、总用水量（W5）
W5 W W 872 160.4 1032.4(kg / h)
' 5 " 5
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）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＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数CK＝A 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 ＝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 ）；∑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 ）。
城市内涝水量平衡计算方法
第 5 期2023 年 10月NO.5Oct .2023水利信息化Water Resources Informatization0 引言城市内涝具有预报难、损失重、影响大等特点，一直是防汛工作的重点和难点。
技术人员基于不同的技术手段，搭建了各种内涝预警系统以辅助城市应急管理。
梁好等[1]应用物联网和 WebGIS 技术，设计了天津城市自动化内涝监测预警系统。
史潇等[2]基于 GIS 技术与 SWMM 模型的暴雨积涝模拟分析设计了江苏城市内涝预警系统。
叶青[3]结合 GIS 技术与城市暴雨内涝数值模型、气象监测业务等，构建了南宁市内涝气象监测预警系统。
曹雪健等[4]综合利用多源（雷达、地面雨量计、地面雨滴谱）降雨、积水观测数据等，提高了内涝预报精度。
张秀春等[5]搭建了一套以 BP 神经网络模型为核心，以 B/S 架构为基础的内涝预警系统。
通过搭建水文水力模型对内涝形成过程进行模拟和预测的应用有很多，如业内应用较多的 SWMM ，InfoWorks ，MIKE 等模型，以及以这些模型为基础二次研发的各种机理模型。
但这些模型在使用过程中普遍存在边界条件多、参数校正复杂、运算时间长、调用不便、建设维护费用高等问题，给时效性要求较高的城市内涝预报预警工作带来一定限制。
而数理统计模型由于历史资料不易获得，城市建设、更新速度快导致城市水文环境变化大等因素，使用条件受限。
为满足城市大尺度的内涝预警预报需求，结合排水分区，以城市降雨量、主干管网过水能力为输入条件，提出城市内涝水量平衡计算方法，搭建城市内涝预警系统。
1 城市内涝预警系统设计1.1 总体架构城市内涝预警系统基于 J2EE 体系结构和 MVC 框架（模型-视图-控制器）设计，采用 B/S 模式，在遵循标准规范和信息安全体系的基础上，由信息化基础设施层、系统支撑层、业务应用层、展示层 4 层架构组成。
系统功能、算法、流程、运行模式均可灵活配置，在保证整个系统高可靠性运行的同时，能为后续功能的完善和业务升级提供最大程度的便捷性和灵活性。
滴灌系统水力计算公式(沐禾)
2.设计灌水定额计算公式m=0.1γzp(θmax-θmin)/η
Z土壤计划 θ max为田间 θ min为田 田间持水率 P设计土壤湿 最大持水率 间最大持水 γ 土壤容重g/cm3 湿润层深 θ 田 润比 度m 的90% 率的65% 1.45 0.5 65.00% 90 65 25.5 求T 求区允 [q v ] 许的偏差率 水 头 偏 差 率 [h v ]
0.2 8 0.412
一次灌水延续 时间t (h/组)
3.8
）：A=Qηt/10*Ia
t一次灌水 延续时间 22 求灌溉面 积，亩 6.27
1.水量平衡计算公式（以地定水）：Q=10*Ia*A/ηt
已知 灌溉面积 常数 10 Ia设计耗水 强度mm/d 4.5 A灌溉面 积,hm2 50.53 η 灌溉水利 t一次灌水延 用系数 续时间 0.95 22 求Q 108.80
1.水量平衡计算公式(以水定地）：A=Qηt/10*Ia
已知 灌溉面积 常数 10 Ia设计耗水 强度mm/d 5.0 Q,m3/h 1 η 灌溉水利 用系数 0.95
31.62 6.68
21.09
3.设计灌水周期T=(m/Ia)*η 4.一次灌水延续时间t=m*Se*Sl/qd
m设计灌水定额 (mm) 31.62 qd滴头设计 Se滴头间 Sl毛管间距m 距m 流量L/h 0.3 1.2 3
求t 3.8
系统设计参数表
序号 1 2 3 参数名称 灌溉补充强度I a (mm/d) 系统初定总供水流量 Q (m3/h) 灌溉水有效利用率η 参数值 5 50 0.95 序号 5 6 7 参数名称 参数值 土 壤 湿 润 比 65 p (%) 设计 灌水 定额 31.62/21. 08 m (mm)/(m3/亩) 设计 灌水 周期 6.5 T (d)
水库调洪演算的原理和方法
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m3 / s), V q (m3 / s), V q (m3 / s)
t 2
t 2
调洪计算半图解法的双辅助线
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
V调=Vm-V汛限
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
由上节知道列表试算法麻烦工作量大，故人们比较喜欢 用半图解法。
Q1
Q2 2
Δt
q1
q2 2
Δt
V2
V1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V1 q1 V2 q2 t 2 t 2
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• 三、有闸溢洪道水库的防洪计算
水利水能规划
水利水能规划
• 四、具有非常泄洪设施水库的防洪计算
水量平衡设计计算公式
水量平衡设计计算公式
水量平衡是指在某一封闭系统内，水的进出流量相等。
在设计水处理系统时，需要进行水量平衡的计算。
下面是水量平衡设计计算公式：
水量平衡计算公式：Qin = Qout + ΔV
其中，Qin表示系统内水的进水流量，Qout表示系统内水的出水流量，ΔV表示系统内水的变化量。
如果ΔV为正值，则表示系统内水增加，若为负值，则表示系统内水减少。
水量平衡计算还需要考虑水在系统内的流动速度和压力等因素，以保证系统内水的质量和流量稳定。
计算公式可以根据水处理系统的特点进行调整和优化，以满足具体需求。
- 1 -。
第三章水库洪水调节及计算培训讲学
水库调洪计算的实用公式（瞬态法）： 水量平衡方程：
蓄泄方程：
方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算
得到。
（1）堰流
3
q溢M1BH2
H即为库水位Z与堰顶高程之差
（2）闸孔出流 q洞M2H12 H即为库水位Z与闸孔中心高程之差
根据H与q的关系曲线求出Z与q的关系曲线q=f(z)。由水 库水位z在水库容积特性曲线上，求出相应的水库蓄水容积V。 于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)
调洪计算的目的（研究课题）：
一定的水库 拟定的泄洪建筑物
防洪标准 类型、尺寸 防洪限制水位 入库洪水过程 下游安全泄量
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
水库调洪计算的任务
在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分析计算提供的 各种标准的设计洪水，对已经拟定的泄流建筑物型式与尺寸方 案，遵循水库汛期控制运用规则，进行水库的蓄泄调洪计算， 推求泄流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征水位与 特征库容。
计算步骤
（1）由已知的水库水位容积关系曲线V=f (Z)和泄流建筑物方 案，用水力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)；
（2）选取合适的计算时段△t，以秒为计算单位；
（3）决定开始计算的时刻和此时刻的V1、q1值，然后列表计 算。计算过程中，对每一计算时段的V2、q2值都要进行试 算；先假定一个q2值，根据水量平衡方程求出V2,然后按此 V2值在q~V曲线上查出q2值，若与假定的q2不相等，则要 重新假定一个q2值，重复上述试算过程，直至两者相等或 很接近为止。这样多次演算求得的q2、V2值就是下一时段 的q1、V1值，可依据此值进行下一时段的试算。
水库调洪演算的原理和方法 PPT
水库调洪计算的半图解法
6.在一张图上点绘Q(t)和q(t)，推求qm。
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
推求qm示意图
t△1tt' t2
t (min)
水库调洪计算的半图解法
7.推求Vm、V调、Zm。
q~V
qmax
V调=Vm-V汛限
水库调洪演算的原理和方法
水库调洪计算是确定入库洪水、泄洪建筑物的型式与尺寸、 调洪方式和调洪库容之间的定量关系。
一、水库调洪计算的任务
在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准一定的情况下， 根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水或已知的设 计入库洪水过程线、水库特性曲线、拟定的泄洪建筑物的 型式与尺寸、调洪方式等，通过计算，推求水库出流过程、 最大下泄流量、特征库容和水库相应的特征水位。
Z (m)
因此，可根据选定的计 算时段△t，已知的水库容 积关系曲线，以及根据水力 学公式算出的水位下泄流量 关系曲线，事先计算并绘制 曲线组：
Vq f1(Z) t 2
f2(Z)
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m 3/s) ,V q (m 3/s) ,V q (m 3/s)
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
t△1tt' t2
t (min)
qm是两线的交点则计算正确；否则在t1，t2之间计算qm。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
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水量平衡设计计算公式
水量平衡设计计算公式是指在设计过程中，通过计算各种因素对水量
平衡的影响，确定水体的输入和输出量，从而达到合理利用水资源的目的。
水量平衡是指一定时间内，其中一区域或其中一系统中的水输入和输出之
间达到平衡的状态，通过计算可以确定水的供需关系和资源利用情况，有
助于评估可持续发展水资源利用的潜力。
1.水资源供给公式：
水资源供给指的是水体从外部输入或自然输入到其中一系统中的水量。
根据水文循环原理，水资源供给主要包括降水量、地表径流和地下水补给等。
计算公式如下：
水资源供给=降水量+自然地表径流+自然地下水补给-水体蒸发量-大
气层向外排放水量
其中，降水量是指单位时间内垂直降水的量，可通过气象站点观测数
据或气象模型模拟结果进行获取；自然地表径流是指单位时间内地表水流
动的量，可通过水文站点观测流量数据获得；自然地下水补给是指单位时
间内地下水向上补给地表或河流的量，可通过地下水位和水文地质情况进
行估算；水体蒸发量是指单位时间内水体蒸发的量，可通过气象、土壤和
水体属性等因素进行模拟和估算；大气层向外排放水量是指单位时间内水
分通过大气层传输而排放的量，可通过水汽输送模型和气象条件进行估算。
2.水资源需求公式：
水资源需求指的是其中一系统中水的利用量，主要包括生产、生活和
生态环境的用水需求。
计算公式如下：
水资源需求=农业用水需求+工业用水需求+市区供水量+生态环境需水
量
其中，农业用水需求是指在农田灌溉、养殖等农业活动中消耗的水量，可通过农作物蒸腾消耗水量和灌溉失水率进行估算；工业用水需求是指在
工业生产和制造过程中消耗的水量，可通过工业生产工艺和用水设备消耗
率进行估算；市区供水量是指市区居民和机构的用水需求量，可通过人口
统计和用水调查数据进行获取；生态环境需水量是指维持生态系统的生存
和发展所需的水量，可通过水生态学研究和环境评价指标进行估算。
通过计算水资源供给和水资源需求之间的差值，可以评估水资源的利
用状况和水体的可持续利用潜力。
在实际设计中，还需要结合具体区域和
系统的特点，采用不同的参数和系数，以更精确地进行水量平衡设计计算。