阶堆水库渣场2库容计算
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31/21、进水闸进水流量计算：Q=B0δ εm（ 2gH0）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＝C Ri流量公式Q＝Au ＝ A C Ri流量模数K＝A C 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＝ 1 R1/6nR—水力半径（ m）；i—渠道纵坡；A —过水断面面积（m2）；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a v2 a v22211h2h12g2g△ x=i - i f式中：△ x——流段长度（m）；g——重力加速度（m/s2）；h1、 h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）；v1、 v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）；a1、 a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；i f——流段的平均水里坡降，一般可采用1-h f 1 n12 v 12n 22 v 22i f i f 1i f 2或 i f2 R 14/3R24/ 32x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x n 12 v 12 n 22 v 22h fR 24/32 R 14/3（ 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：v 22v 12i f Lh ω h c h f f c2g2g5、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 =1.5 —2.5 ；（ 3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A /A =2— 2.5 ；1（ 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：2*phB 、 ah 0h w2g式中：—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 ）；h w —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）；*p / —因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
断面法水库库容计算的算法细节
断面法水库库容计算的算法细节刘炜（黄河水利委员会水文局，河南郑州450004）摘要：本文论述了断面法水库库容计算的基本算法模型及间距采用、底部锥体和回水末端处理等细节问题。
关键词：断面法库容计算算法断面法是水库库容及冲淤量测算的常规方法之一，断面法分为加密断面法和基本断面法。
前者是通过在水库水系各干支流上布设足够密集的测量断面（称为加密断面），实现对水库库容接近于地形法测图精度的精确测算。
通过减少参与计算的断面数量，经过反复对比计算，并依照水库河道测量的有关规范要求，从加密断面中选取出一定数量和足够代表性的断面，固定下来进行历年的常规测量和库容计算，就构成了基本断面法，基本断面法又称为固定断面法，“断面法”在一般情况下所指的也就是基本断面法。
基本断面是在对比计算基础上确定的，数量少且对于库区地形变动的代表性强。
因此，基本断面法可以在相当长的时期（基本断面代表期）内，以较低的成本和较短的测量周期实现对水库库容的准确测算。
直到水库经过多年运行，河床形态和冲淤规律发生了显著变迁时，基本断面需要从新确定。
在基本断面代表期内，影响库容及冲淤量成果准确性的主要因素有两方面，一是外业测量的质量控制，二是数据处理与计算方法。
本文就后者的若干细节问题进行讨论。
1．基本算法模型及公式水库断面法计算通常采用截锥体概化，即假设将上下两个断面间的河道按概化间距拉直后，其容积立体构成一个截锥体：上下断面分别对应该截锥的两个底面，概化间距对应截锥的高。
在截锥体假设的情况下，计算区段内的任意河道横断面在宽和深两个方向上都被认为是沿河长线性变化的。
因而其面积在上下断面间以2次关系变化。
bb+aA 2A 1图1断面间容积立体的截锥体假设如图1所示，断间容积立体按照截锥体假设，其体积为两个锥体体积之差：（1）1231)(31aA A b a V -+=根据锥体的性质，有比例关系：解出2122)(A A b a a =+12211A A A A b bA a -⋅+=代入（1）式简化后得到：（2）)(312211A A A A b V +⋅+=上式即为水库库容计算的基本公式，一般称为截锥（体体积）公式。
水库库容计算.
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20 工程测量 3
• 计算库容一般用等高线 法。 • 先求出图4.3.8中阴影部 分各条等高线所围成的 面积，然后计算各相邻 两等高线之间的体积， 其总和即18/9/20 工程测量 4
• 设S1为淹没线高程的等高线 所围成的面积，S2、S3、 ……Sn、Sn+1 为淹没线以下 各等高线所围成的面积，
当的方法和工具量算。
– 用地形横断面图量算的精度较低，适用于小型水库或大 中型水库的概算。 – 以中小比例尺地形图作为量算库容的资料，精度较高， 适用于大中型水库。
2018/9/20 工程测量 2
• 进行水库设计时，如坝 的溢洪道高程已定，就 可以确定水库的淹没面 积，如图4.3.8中的阴 影部分，淹没面积以下 的蓄水量（体积）即为 水库的库容。
水库库容计算
• 水库的蓄水量称为库容 量，即水库蓄水位面以 下的容积。简称库容。 • 在水文学中，水库库容
可分为总库容、设计库
容、正常库容、调洪库 容、校核库容、调节库 容、兴利库容、重复库 容。
2018/9/20 工程测量 1
• 水库库容以ｍ3为库容的基本计算单位，在实用上
以亿ｍ3为单位。
• 水库库容可以根据地形横断面图或地形图，采用适
V1 1 ( S1 S 2 ) h 2 1 V2 ( S 2 S 3 ) h 2 Vn
…………………………
V V1 V2 ...... Vn Vn
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20 工程测量
1 ( S n S n 1 ) h 2 1 Vn S n 1 h （库底体积） 2
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 ＝ 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=f 21112222i -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 ）。
水库库容测量与计算
水库库容测量与计算水库库容是水库调度的重要参数，其精度直接影响到水库的防洪安全与蓄水兴利。
本文介绍了大中型水库容测量与库容计算的方法，论述了水库库容测量合理测图比例尺的选取、具体作业方法；采用ArcGIS建立数字高程模型方式，利用Python脚本文件建立循环，更加快速准确地实现分层库容自动计算和统计。
文中给出了Python脚本文件建立循环的实例，对大中型水库库容测量及库容计算有较好的借鉴意义。
标签：库容测量；库容计算；数字高程模型1、概述水库库容作为当今水利工程施工建设和运行管理中不可忽略的重要参数之一，它是确定装机容量、工程施工量、泄洪量以及水利功能的重要指导依据。
在目前的工程项目中，库容计算结果的精确度、可靠度的提高是水利工程事业发展的重要指导，更是对水利工程、水库运行管理决策与整合的技术指导。
因此定期对库容进行测量和计算，以了解水库淤积情况和水库实际有效库容，已成为当今水库工程中最受重视和关注的问题之一。
2、库容测量测图比例尺选取2.1 测图比例尺的选取大中型水库一般多建设在山区，库区的地形主要有河谷和山坡为主。
根据本单位几十年水库测量经验，水库在正常蓄水运行十年后，库区地形横断面近似为“U”字型，且非汛期兴利库容最高蓄水位以上部分地形较陡，平面投影面积较小，库区地形淤积变化主要发生在死水库容以下部分以及原河床部位。
因此，库容测量的重点在正常蓄水位以下部分，通常大中型水库测量测图比例尺为1：5000和1：10000，根据多年的资料进行库容计算分析对比，1：10000测图比例过小，1：5000测图通过适当加密水下测点密度可以确保库容计算精度。
测图比例尺过大对提高库容精度没有明显提高，且会大大提高生产成本和外业工作量。
建议选取测图比例为1：5000为宜。
2.2 基本等高距的选择水库库区地形图的基本等高距，应根据水库库区地形特征及满足设计精度的要求来确定。
一般来说，库区底部比较平缓，两侧山坡高度变化较大，同时为了提高库容计算精度，基本等高局应为1m，如库区高差变化较小基本等高距可定位0.5m。
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 ）。
关于城市固体废弃物填埋场库容计算问题
关于城市固体废弃物填埋场库容计算问题由于经济快速发展，城市化扩大，居民消费水平日益提高，我国城市垃圾处理及污染防治成为环境保护的突出问题。
现代卫生填埋工程（城市固体废弃物填埋场）是世界各地处理城市固体废弃物的主要方法。
卫生填埋场的库容计算就显得非常重要，库容计算的正确与否直接影响到固体废弃物填埋场的使用年限，同时也是投资、决策的重要依据。
由于每个城市固体废弃物填埋场的地形各不相同，因此产生的固体废弃物堆体就很不规则、千差万别。
到目前为止没有一种固定而准确的计算方法来计算城市固体废弃物填埋场的库容，都是采用很粗略计算方法。
这样，就同一个工程而言不同的计算方法就产生了不同的库容，而且有些相差还很大。
我们在工作中总结出了一套计算库容的方法如下：（等高线剖切法＋三维建模法）什么是等高线剖切法呢？我们把固体废弃物堆体看成是一个不规则体，即为填埋场的库容，具体做法是从不规则的底部向上剖切，这样就可以近似地得到一个拟柱体（上下底为两个平行的平面，所有的顶点都在两个平面上的多面体）体积计算公式为： V=31h （S 上+S 下+S 下S 上 ） 其中：V —— 拟柱体体积m 3 h —— 剖切高度mS 上——上底面积m 2（在同一等高线上的点所围合而成的面积）S下——下底面积m2（在同一等高线上的点所围合而成的面积）由此种方法从下到上依次类推由多个拟柱体相加最后得出填埋场的总库容。
需要说明的是用该方法来计算库容时h（剖切高度）越小体积就越准确，在实际操作中要根据工程大小来确定剖切高度。
下表是某垃圾处理场的库容计算表：填埋场的总库容为434227.5m3。
什么又是三维建模法呢？就是根据每个固体废弃物填埋场的设计库底以及封场以后的堆体实际形状，根据相应的标高点所建立的一个三维模型，比如用3Dmax软件就可以直接建立三维模型并且用3Dmax 软件自带的功能就可以计算出体积，这个三维模型就是我们所要求得的该垃圾填埋场的总库容439220m3见下图，应该说用三维建模法所计算出的库容最准确。
水库各种库容定义
水库各种库容定义防洪库容=设计库容-汛限（正常）库容滞洪库容（调洪库容）=校核库容-正常库容调节库容=正常库容-死库容库容系数=兴利库容/多年平均产水量径流系数=径流深/降雨量=多年平均来水量（万m3）/水库面积（km2）降雨量（mm）2.1.2.7死库容dead storage capacity水库死水位以下的容积。
2.1.2.8兴利库容（有效库容）storage capacity for users;effective storage capacity of reser －voir水库正常蓄水位至死水位之间的容积，也称有效库容。
2.1.2.9防洪库容storage capacity for flood control水库设计洪水位至汛期限制水位或正常蓄水位之间的容积。
2.1.2.10调洪库容storage capacity for flood regulation水库校核洪水位至汛期限制水位或正常蓄水位之间的容积。
2.1.2.11重复库容combined storage capacity水库正常蓄水位至汛期限制水位之间的容积中，可兼作防洪库容及兴利库容的一部分容积。
2.1.2.12总库容total storage capacity水库校核洪水位以下的容积。
2.1.2.13灌溉水库特征水位characteristic water levels of irrigation reservoir以灌溉为主要目标的若干有特定意义的水库水位，包括死水位、汛期限制水位、正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位等。
2.1.2.14库容系数coefficient of reservoir storage capacity水库兴利库容与多年平均来水量的比值。