跌水设计计算
5污水管道设计计算举例
管段设计流量及其确定
q3
q1 Q
q1 q2 q3
本管段沿线污水流量； 转输沿线污水流量； 集中污水流量 ＝本段集中流量＋转输集中流量 Q=q1+q2+q3；
1
2
3
4
污水管道水力计算注意事项
①计算顺序：自上游至下游 ②一般要求：Q↑D↑V↑ ③I突变时，会出现：D↓或V↓；注意上 下不可超过两级； ④保证覆土厚度，支管的接入
污水管道平面图的绘制
比例尺1 :5000～1 :10000； 在地形图上绘制 管线：粗实线 包含内容：风玫瑰图；标高；DIL； 泵站，倒虹管，污水厂等； 工程项目表及说明；
示例
污水管道纵断面图的绘制
比例尺： 横向1 :500～1 :2000，纵向1 :50～ 1 :200； 管线：双线； 包含内容： 地面高程线，管道高程线，检查井，支管 接入点， 列表（检查井号，L，D，I，地面高程，管内 底高程，埋深，管材，接口形式，基础作法， Q，V，h/D等；） 示例
-1.74 -1.
商
3.9
0.85 1. 29
0.6 39 1.0 52
162300-
1. 4
2.4
148300 -3
-5 00 -
0.6 39
1.6 1.91 0
0.83
27-600-1.50
.9
1#600-1.51 运 159
东
3.9
0-3
4.0
15230
2.6 4 3.1
1.0 63
3.8
跌水循环系统设计方案
跌水循环系统设计方案跌水循环系统是一种有效利用水资源的环保设备，在现代建筑和城市中得到广泛应用。
以下是一个跌水循环系统的设计方案，包括系统组成、工作原理和实施步骤。
一、系统组成：跌水循环系统由以下几部分组成：1. 跌水装置：该装置通过将自来水引入高处并再次释放下来，形成连续的水流循环。
2. 跌水槽：跌水槽是水流的运动轨迹，必须沟通跌水装置的上部和下部。
3. 循环泵：通过泵将水从下部跌水槽输送到上部跌水装置进行循环。
4. 积水池：用来存放循环水的池子，可用于冲厕、浇花等用水需求。
5. 过滤装置：用于去除水中的杂质和污染物。
二、工作原理：1. 自来水被引入跌水装置的上部，通过重力作用沿着跌水槽向下流动。
2. 循环泵将经过跌水装置的水抽回至跌水装置上部，形成连续的循环流动。
3. 循环的水经过过滤装置被净化，然后再次送到积水池中储存。
4. 积水池中的水可供冲厕、浇花等用水需求，从而实现了水资源的回收利用。
三、实施步骤：1. 首先，需要测量和确定现场的参数，包括跌水装置的高度、跌水槽的长度和宽度等。
2. 选购适合的跌水装置、循环泵、积水池和过滤装置等设备。
3. 将跌水装置安装在建筑物的合适位置，确保引入自来水的管道连接稳固。
4. 安装循环泵和过滤装置，确保循环水的净化和循环的顺畅。
5. 在合适的位置建造积水池，确保池子的容量足够存储循环水。
6. 进行系统的调试和测试，确保各部件的正常运行和相互配合。
7. 定期检查和维护系统，清洁跌水装置和过滤器，保持系统的正常运行。
通过跌水循环系统，可以减少对自来水的依赖，达到节约用水的目的。
此外，该系统还可以提供活水景观，增加室内空气湿度，改善室内环境。
在未来的城市规划和建设中，跌水循环系统有望广泛应用，为可持续发展做出贡献。
跌水工程建设计划方案
跌水工程建设计划方案一、实施背景跌水井是一种传统的灌溉方式，适用于山区或者水源不足的地区。
但是，传统的跌水井存在以下问题：一是水资源利用率低，二是工作效率低，三是操作难度大，四是易造成水土流失。
因此，为了解决这些问题，我们提出了跌水井设施建设计划方案，旨在提高水资源利用率和工作效率，减少水土流失。
二、工作原理跌水井设施是由水泵、管道、水龙头和水槽组成的。
水泵将水从水源处抽到跌水井，然后通过管道输送到需要灌溉的地方，最后通过水龙头控制水流的大小和方向，使水流到达需要灌溉的地方。
水槽则用来收集水流，减少水土流失。
三、实施计划步骤1.确定建设地点和规模：根据实际情况确定建设地点和规模，考虑到灌溉的需求和水资源的供应情况。
2.设计方案：根据建设地点和规模，设计跌水井设施建设方案，包括水泵的选择、管道的布局、水龙头和水槽的设置等。
3.采购设备和材料：根据设计方案，采购所需的水泵、管道、水龙头和水槽等设备和材料。
4.施工：按照设计方案，进行施工工作，包括挖掘跌水井、铺设管道、安装水泵、设置水龙头和水槽等。
5.调试和测试：完成施工后，进行设备的调试和测试，确保设施运行正常。
6.培训和宣传：对使用跌水井设施的人员进行培训和宣传，提高使用效率和水资源利用率。
四、适用范围跌水井设施建设计划方案适用于山区或者水源不足的地区，可以提高水资源利用率和工作效率，减少水土流失。
五、创新要点1.采用水泵代替传统的人力提水，提高工作效率。
2.设置水槽，减少水土流失，提高水资源利用率。
3.采用管道输送水流，使水流到达需要灌溉的地方，提高灌溉效果。
六、预期效果1.提高水资源利用率，减少水土流失。
2.提高工作效率，降低劳动强度。
3.提高灌溉效果，减少浪费。
七、达到收益1.提高农民的生产效率，增加农民的收入。
2.保护土壤，减少水土流失，改善生态环境。
3.提高水资源利用率，减少浪费，节约水资源。
八、优缺点优点：提高水资源利用率和工作效率，减少水土流失。
园林水电设计方法及计算
园林景观水电设计方法及计算一、给水设计（1）、绿化给水设计绿化给水一般可分为：快速取水器给水、自动喷灌系统给水、滴灌。
（具体采用何种方式给水需与甲方沟通确定）1、快速取水器给水：目前应用较广泛，具有前期投入少、耗水量大、后期养护需大量人工等特点。
可用于市政广场、公园、道路（道路中央分隔带慎用）和住宅小区绿化浇灌用水。
绿化取水点布置较灵活，一般采取沿路每隔30-44m（为方便施工间距应为偶数）布置为宜，使用时接15-25米软胶管浇灌。
绿化面积过深入，人工不易浇到的地方不宜采用此方式。
2、自动喷灌系统给水：该绿化给水系统具有前期投入大、节水效果明显、后期养护需工量少等特点。
可用于足球场、市政广场、公园、道路和住宅小区内较大面积绿化的浇灌用水，但是周围不得有密集的大树等，否则影响绿化浇水的效果。
该系统一般需同时设置自动喷灌喷头、电磁阀、电磁阀控制器、雨量传感器等来实现给水的自动化。
3、滴灌：滴灌给水系统目前广泛用于农业给水，园林中主要用于园林名贵树木、高架桥垂直绿化等的给水。
（2）、各取水方式计算1、快速取水器取水给水：一般在住宅类的园林景观设计中考虑每个组团中同时开启快速取水器数不超过3个来确定管道设计流量；对于市政管道一般按照全部用水量的30%-40%来确定管道最大设计流量，如果管道过长可根据管道流量经计算沿程损失和局部损失后适当放大以确保末端压力的满足喷头要求。
园林景观给水管道一般为塑料管，塑料管沿程水头损失，可按下列公式计算：h j=λ×l/d j×v2/2g式中λ――沿程阻力系数l――管道长度（m）d j――管道计算内径（m）v――管道断面水流平均速度（m/s）g――重力加速度9.81（m/s2）注：λ与管道的相对当量粗糙度（△/ d j）和雷偌数（Re）有关，可查表获得。
其中：△为管道当量粗糙度（mm）。
管道沿程流量损失计算可参考计算软件《管道水力计算》。
一般管道设计应根据不同需求分多分支控制，各回路均能单独操作、控制，且面积大的项目宜采用环状管网以确保供水的稳定性。
跌水计算书
跌水计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、计算简图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《水闸设计规范》（SL265-2001）《灌溉与排水渠系建筑物设计规范》（SL482-2011）武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版）《给水排水设计手册(第7册)城镇防洪》建筑工业出版社，以下简称《手册》《跌水与陡坎》（刘韩生等著，中国水利水电出版社）2．计算参数：跌水设计流量Q ＝5.400 m3/s；跌水级数n ＝3级上游渠底高程▽上游渠底＝100.000 m下游渠道水深h t＝1.300 m上游渠道行近流速v o＝0.000 m/s；动能修正（不均匀）系数α＝1.050消力池末端水跃安全系数σ＝1.050消力坎上第二流量系数M ＝1.860末级消力池型式：挖深式消力池进水口淹没系数σs＝1.000进水口型式：矩形缺口进水口侧向收缩系数ε＝0.900矩形缺口宽度b c＝3.000 m3．跌水消力池参数：矩形缺口计入行近流速的进水口水深Ho ＝[Q/（ε×σs×M×b c）]2/3式中ε——侧收缩系数，一般采用0.85～0.95；M ——宽顶堰的第二流量系数，取为1.62；b c——矩形缺口宽度，m；σs——进水口淹没系数，一般取1.0。
Ho ＝[5.400/（0.900×1.000×1.620×3.000）]2/3＝1.151 m进水口水深H ＝Ho－α×v o2/2/gH ＝1.151－1.050×0.0002/2/9.81 ＝1.151 m四、第一级跌水计算1．消力池共轭水深计算：该级跌水跌深P＝2.500m，采用降低渠底形成消力池，假定坎高C＝0.800To ＝Ho ＋P ＋C ＝1.151＋2.500＋0.800＝4.451 m跃前水深h1可由下式确定：To ＝h1＋Q2 / （2 g φ2 ω12）式中φ——跃前断面流速系数，与跌水壁高度有关，可由《手册》表8.6查得；ω1——跃前断面水流面积，m2；经试算得到跃前水深h1＝0.219 m跃后水深h2可由平底沟渠上水跃基本方程试算得到：αo×Q2/g/ω1＋y1×ω1＝αo×Q2/g/ω2＋y2×ω2式中αo ——动能修正（不均匀）系数，取值在1.0～1.1之间；ω1——跃前断面水流面积，m2；y1——跃前水流断面重心离水面的深度，m；ω2——跃后断面水流面积，m2；y2——跃后水流断面重心离水面的深度，m。
跌水
2 跌水的布置
跌水构造 上游进口连接段 进口控制段 消力池 下游出口段
2.1 单级跌水
单级跌水是根据渠道通过的地形状况，只作一次 跌落的跌水。单级跌水的落差一般为3～5m
（1）进口连接段
进口连接段是将上游渠道与跌水进口控制段渐变 相接的过渡段。其作用在于平稳均匀地引导上游渠道 水流进入跌水控制堰口，以减少进口水头损失，并给 跌水泄流创造良好条件。常见进口连接段的形式有扭 曲面、八字墙、横隔墙和圆锥式。如下图所示：
（4）下游出口段
为了使消力池中紊动水流
能够较平顺地过渡到下游正
常渠道，在消力池和下游渠 道之间须设置一定长度的连
接段和整流护砌段以调整流
速、平顺流态，减小下游渠 道的冲刷。
出口段形式
200
1 1:
A
B3 400
1:0.25
B
500
B1
B2
C1
B4
C2
200
500
A
单级跌水纵剖面图
B
2.2 多级跌水
（d）复式缺口
（3）消力池
消力池的横断面形式一般为矩形、梯形和复式（上部为 梯形，下部为矩形），见下图。消力池断面选取原则为： 1）复式缺口优先选用复式断面； 2）若不用复式缺口，则以矩形断面消力池为宜；
3）高寒地区，仍以矩形断面消力池为宜。
消力池尺寸由水力计算决定，在一般情况下其底板衬砌 厚度，根据实践经验，可取0.4～0.8m。
1—防渗铺盖；2—进口连接段；3—跌水墙；4—跌水 护底；5—消力池；6—侧墙；7—泄水孔；8—排水管； 9—反滤体；10—出口连接段；11—出口整流段；12— 集水井
3 跌水的消能设施
跌水常用的消能工有消力坎、消力墩（齿）和齿坎综合 消能工。消力坎一般加于池末，为方便施工，多为连续式， 其高度计算见综合消力池。对于无推移质撞击和磨损的渠道 跌水，为提高消能整流效果，亦可采用差动式齿坎。当消力 池深度较小，水跃有越出池外趋势时；或水舌入水宽度较小， 在池中形成折冲水流且引起下游水位的剧烈波动时，可在池 中加设消力墩（齿）以增加效能效果，稳定水跃位置，使出 池水流更加平稳。 消力墩（齿）多为梯形，加设于消力池的前半部分底板 上。其尺寸可如下选取。 墩高：a=(0.95~1.2)h1 墩宽：S=墩间距S0=(0.85~1.0)a 纵向位置：位于设计流量水舌跌落位置以后（0.5～1.5）h1处。 式中：h1为跃前断面水深
格栅式跌水设计的关键点探讨
水流在经过格栅时，垂直跌落，被删条分割成条片状，使流速的水平分量趋近于零，水流由集中变为分散，减弱了水流的冲击力。
另外，在下落的过程中大量掺气，相互交错、碰撞，水质点间的相互碰撞、掺混产生强烈的紊动，消能率可达95%以上。
之后在下游形成缓流衔接，消除了因低佛汝德数水流产生的水面波动，使出池后的水面平稳，下游渠道冲刷轻微。
格栅式跌水根据栅条的布置方向，可以分为横向格栅和纵向格栅。
横向格栅的删条垂直水流方向布置，纵向格栅的删条平行水流方向布置。
纵向式格栅的水流可将柴草、浮冰等漂浮物沿栅条推向下游，不易堵塞，且过流能力大，但是消能效果较横向筛网差。
1工程概况库玛拉克河东岸总干渠工程（以下简称库河东岸总干渠）位于新疆维吾尔自治区阿克苏地区温宿县境内，起于协和拉引水枢纽，止于吐木秀克分水闸，担负为温宿县东岸的托乎拉克灌区、协合拉灌区、赛里木灌区、革命大渠灌区，台兰河灌区的一部分及西岸的恰合拉克灌区供水的任务，同时兼顾向塔尕克一、二级电站输水，全长32.943km 。
工程规模为Ⅱ等大（2）型，设计流量Q 设=75m 3/s ，加大流量Q 加=87m 3/s 。
渠道的衬砌型式有三种：底板浆砌卵石，边坡现浇砼板；全断面砼板衬砌；干砌卵石衬砌。
地势北高南低，地面平均纵坡1/130～1/3000左右，地层岩性主要为沙卵石层。
渠道沿地形设计，渠道纵坡1/310～1/2100，设计流速1.74m/s ～2.99m/s 。
由于地形纵坡较陡，共修建了调坡建筑物24座，其中格栅式跌水4座。
本文仅以桩号24+688处跌水为例介绍。
2格栅式跌水的设计本跌水位于桩号24+688处，跌差4.5m 。
上、下段渠道设计参数详见表1。
格栅式跌水的水力计算分为三个部分：进口衔接段、筛网计算、消力池设计。
2.1设计流量的确定Q d 的计算方法如下：选取多个流量分别求出其相应的跃后水深h 2，并用它和下游水深h 下比较，则（h 2-h 下）的最大值对应的流量即为设计流量。
跌水消力池及不同闸孔开度的水闸计算
跌水消力池及不同闸孔开度的水闸计算水闸的设计应该考虑到不同开度下的流量变化，并能够准确计算出不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度等参数。
首先，我们需要计算水闸的开度与水流的关系。
设水闸开度为h，单位为米，流量为Q，单位为立方米/秒，流速为v，单位为米/秒。
根据泊松方程，可以得到如下关系式：Q = Cvh^(3/2)其中，C为流量系数，根据水闸的形状和槽口尺寸确定，可以通过实验或者相关经验公式来确定。
接下来，我们需要计算水闸在不同开度下的消力。
消力可以通过跌水消力池的形状、尺寸以及水流速度来确定。
设消力为E，单位为米，水位差为h1，单位为米，跌水消力池的水深为H，单位为米，重力加速度为g，单位为米/秒^2、跌水消力池的形状一般为倒三角锥形，因此可以利用公式：E=(h1/H)*(1/2)*g*H^2最后，我们可以利用以上公式计算不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度。
以一个实际的例子为例，假设水闸的开度为1.5米，流量系数C为0.6，流量为100立方米/秒，跌水消力池的水深为3米，重力加速度为9.8米/秒^2、则可以按照以下步骤计算水闸的消力、水位以及水流速度：1.根据流量公式，计算流速：Q = Cvh^(3/2)100=0.6*v*(1.5)^(3/2)解得v=33.64米/秒2.根据跌水消力公式，计算消力：E=(h1/H)*(1/2)*g*H^2假设水位差为5米，则h1=5米E=(5/3)*(1/2)*9.8*3^2解得E=73.53米通过以上计算，我们可以得到水闸开度为1.5米时的消力为73.53米，水位差为5米，流速为33.64米/秒。
在实际应用中，我们可以进行类似的计算来确定不同开度下的水闸的消力、水位以及水流速度，以便更好地设计和优化水闸系统的运行。