稳定河宽计算
水利工程常用计算公式
水利工程常用计算公式(总13页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm （2gH 03）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 ＝ Ri C 流量公式Q ＝Au ＝A RiC 流量模数K ＝A R C 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=—；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=—；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—；（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=—；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=—；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 ）。
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 ）。
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K＝A RC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 ）。
稳定河宽计算
稳定河宽计算一、稳定河宽计算稳定河宽大多采用计算法和统计分析法，计算法用河相关系式、水流阻力公式和水流连续公式三式联解法，并用阿尔图宁公式法做计算复核。
（1）三式联解法该方法应选择水流较稳定，河势顺畅，具有代表性河段进行计算。
河相关系式：ζ；水流阻力公式：；水流连续公式：Q=Bhv，其中。
联解上式得：B=h2ζ2式中：B——稳定河宽（m）；h——水深（m）；ζ——河相系数；v——流速（m/s）；n——河床糙率；J——代表性河段比降；Q——河床流量（m3/s）。
河相系数ζ为与河型有关的系数，蜿蜒性河段ζ值较小，游荡性河段ζ值较大。
据有关资料统计分析，山区河流ζ值小于5 时，属稳定河段；ζ值在5～30 之间时，属变迁河段。
（2）阿尔图宁公式法采用前苏联阿尔图宁整理大量河流资料得到稳定河宽的公式计算。
稳定河宽：B=AQ0.5/J0.2；式中：A——河岸稳定系数。
所谓造床流量，是指其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的某一种流量。
这种流量对塑造河床形态所起的作用最大，它既不等于最大洪水流量，因为尽管最大洪水流量的造床作用剧烈，但时间较短，所起的造床作用并不是最大；它又不等于枯水流量，因为尽管枯水流量作用时间较长，但流量较小，所起的造床作用也不是最大。
因此，造床流量是一个比较大而又并非最大的洪水流量。
确定造床流量，目前理论上还不够成熟。
在实际工作中人们往往用平滩流量来代替造床流量。
这一方法概念清楚，方法简易，因而应用较广泛平滩流量一般是指汛前或汛后某一断面的水位与该断面滩面其平时该断面所通过的流量。
它是河道主槽过流能力的重要参数。
水利工程常用计算公式
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm（2gH 03）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 ＝ Ri C流量公式Q ＝Au ＝A RiC 流量模数K ＝A R C式中：C —才系数，对于平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 ）。
水利项目工程普通计算定律公式
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm （2gH 03）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 ＝ Ri C 流量公式 Q ＝Au ＝A Ri C流量模数K ＝A RC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 -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω5、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 200a h g2h 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 ）；∑wh—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 ）。
河道稳定性计算及水环境治理设计
５/３
( Ｑｎξ
)
Ｊ
１/２
６ / １１
(１)
式中ꎬ Ｂ—直河段整治宽度ꎬ ｍꎻ Ｑ—造床流量ꎬ 取
２ 年一遇设计洪水流量ꎻ ξ—断面河相系数ꎬ 本区
主要为蜿蜒型河流ꎬ 取 ２ ~ ４ꎻ Ｊ—河床比降ꎻ ｎ—
河床糙率ꎬ 取 ０ ０３５ꎮ
(２) 阿尔图宁公式计算:
Ｂ ＝ Ａ
掌子沟流域治理河段总长度 １０ ８１ｋｍꎬ 护岸形
０ ６０８
０ ０２８
０ ８９４
１ ７５５
０ ４３９
０ ０３２
０ ６４４
０ ９４７
０ ８８２
１ ６３３
１ １０７
１ １１７
１ ２９０
３ ０３８
３ ８６７
４ ６５６
４ ８６７
３ ９５１
２ １９２
２ ９４４
２ ３１９
１ ７６２
０ ４６
０ ５４
６ ０９
０ ２２
２０７８ ６８
１０ ８１
４ 工程总体布置
础安全的原则下ꎬ 确定本次护岸段治理在满足稳定
４ １ 治理河宽确定
计算成果见表 ３ꎮ
４ ２ 护岸工程
河宽的基础上ꎬ 尽量沿沟道边缘线布置ꎮ 治理河宽
４ １ １ 稳定河宽计算
(１) 整治河宽是由水流阻力公式、 连续方程及
河相关系式联解求得稳定河宽ꎬ 关系式为:
掌子沟横穿村庄至县城ꎬ 穿越村庄河段受倾倒生活
河道垃圾与淤泥、 扩大河道宽度ꎬ 从根本上提高河
垃圾及河床淤积等影响ꎬ 沟道过水断面大幅减少ꎬ
道的过水能力ꎬ 保障城镇村庄安全ꎬ 改善人居生态
行洪严重不畅ꎮ
环境和生产条件ꎮ
土流失严重ꎬ 生态环境脆弱的问题一直存在ꎮ 本次
中小河流整治河宽的计算方法及选择分析
6 学术 ACADEMIC
设 计 报 告 的 批 复，拟 近 期 进 行 开工
重建。
本次 10 年一 遇设 计 起 推 水位，按
照水闸重建后的调洪最高水位4.09m
（黄基），转换成珠基为3.504m进行
推算。上游高铁站段 起推水位，按已
P=5% P=10% P=10% P=10% P=10%
算无法准确的确定河宽系数，故本次
分析计算采用三公式联解计算。
整治河宽采用三公式联解计算。
河相关系式： K = B / H 曼宁流速公式：
V
=
1
2
H 3J
1 2
n
水流连续公式： Q = BHV
上述三公式联解求得整治河宽
公式： B=
K
2
Qn K 2 J 0.5
6
11 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
公式中：
B——河宽，m;
K——河相关 系；根 据断面资 料
等 分 析，河 相 关 系 主 要 变 化 范 围 为
1 . 5 ～2 . 5；山 区 河 段 平均 为1 . 5 ，平 原
河段平均为2.5； Q——设计流量，m3/s；
n——主槽糙率，取值0.035；
J——设计流量下水面比降；
H——水深，m。
2.4整治河宽范围拟定
经计 算分 析，各 段 的 整 治 河 宽 应
不 小于平滩 流 量 时 的 计算 河宽，河道
整治河宽的取值范围一般为平滩流量
计算河道宽度和设防流量计算河道宽
度之间。还应结合各段河道现状严格
尊 重 河道自然 属性，保 持河道 形 态 的
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一、稳定河宽计算
稳定河宽大多采用计算法和统计分析法，计算法用河相关系式、水流阻力公式和水流连续公式三式联解法，并用阿尔图宁公式法做计算复核。
（1）三式联解法
该方法应选择水流较稳定，河势顺畅，具有代表性河段进行计算。
河相关系式：ζ；
水流阻力公式：；
水流连续公式：Q=Bhv，其中。
联解上式得：B=h2ζ2
式中：B——稳定河宽（m）；
h——水深（m）；
ζ——河相系数；
v——流速（m/s）；
n——河床糙率；
J——代表性河段比降；
Q——河床流量（m3/s）。
河相系数ζ为与河型有关的系数，蜿蜒性河段ζ值较小，游荡性河段ζ值较大。
据有关资料统计分析，山区河流ζ值小于5 时，属稳定河段；ζ值在5～30 之间时，属变迁河段。
（2）阿尔图宁公式法
采用前苏联阿尔图宁整理大量河流资料得到稳定河宽的公式计算。
稳定河宽：B=；
式中：A——河岸稳定系数。
所谓造床流量，是指其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的某一种流量。
这种流量对塑造河床形态所起的作用最大，它既不等于最大洪水流量，因为尽管最大洪水流量的造床作用剧烈，但时间较短，所起的造床作用并不是最大；它又不等于枯水流量，因为尽管枯水流量作用时间较长，但流量较小，所起的造床作用也不是最大。
因此，造床流量是一个比较大而又并非最大的洪水流量。
确定造床流量，目前理论上还不够成熟。
在实际工作中人们往往用平滩流量来代替造床流量。
这一方法概念清楚，方法简易，因而应用较广泛
平滩流量一般是指汛前或汛后某一断面的水位与该断面滩面其平时该断面所通过的流量。
它是河道主槽过流能力的重要参数。