防洪工程经常用到的公式

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湖泊防洪设计水位计算公式

湖泊防洪设计水位计算公式

湖泊防洪设计水位计算公式在湖泊防洪设计中,确定合理的水位是至关重要的。

合理的水位设计可以有效地减少洪水对周边地区的影响,保护人们的生命和财产安全。

因此,湖泊防洪设计水位计算公式的确定对于防洪工程的设计和实施具有重要意义。

湖泊防洪设计水位计算公式是通过对湖泊的水文特征、流域特征以及洪水特征进行分析和计算得出的。

一般来说,湖泊防洪设计水位计算公式可以通过以下几个步骤来确定:1. 确定湖泊的水文特征。

水文特征是指湖泊的水位变化规律、水位变化范围、水位变化周期等。

通过对湖泊的水文特征进行分析,可以确定湖泊的水位变化规律,为后续的水位计算提供依据。

2. 确定流域特征。

流域特征是指流域的降雨情况、径流情况等。

通过对流域特征的分析,可以确定流域的洪水情况,为后续的水位计算提供依据。

3. 确定洪水特征。

洪水特征是指洪水的发生频率、洪峰流量、洪水过程等。

通过对洪水特征的分析,可以确定湖泊在不同洪水情况下的水位变化规律,为水位计算提供依据。

基于以上分析,可以得出湖泊防洪设计水位计算公式。

一般来说,湖泊防洪设计水位计算公式可以表示为:H = H0 + Q/K。

其中,H表示湖泊的水位,H0表示湖泊的基本水位,Q表示洪水的流量,K表示湖泊的水位-流量关系系数。

在实际应用中,湖泊防洪设计水位计算公式还需要考虑到湖泊的水位-面积关系、湖泊的水位-容积关系等因素,进一步完善和修正水位计算公式,以确保水位计算的准确性和可靠性。

通过湖泊防洪设计水位计算公式的确定,可以为防洪工程的设计和实施提供科学依据,为湖泊防洪工作的开展提供技术支持。

同时,水位计算公式的确定也可以为湖泊的水位管理和调度提供依据,为湖泊的生态环境保护和水资源利用提供支持。

总之,湖泊防洪设计水位计算公式的确定对于防洪工程的设计和实施具有重要意义。

通过科学合理地确定水位计算公式,可以有效地保护人们的生命和财产安全,促进湖泊的可持续发展和利用。

希望未来在湖泊防洪工作中,能够不断完善和优化水位计算公式,为湖泊防洪工作的开展提供更加科学和可靠的技术支持。

煤矿项目水文水力计算

煤矿项目水文水力计算

水文水力计算
根据《中华人民共和国国家标准GB50201—94防洪标准》,确定本工程等级为V级,防洪标准采用设计频率P=5%,校核频率P=2%。

利用1/10000地形图量得流域面积为0.08km2;
1、洪峰流量计算
(1)设计暴雨量计算
采用公式: H24•P=K P•
H
24
式中:H24•P——频率为P的24小时暴雨量(mm);
K P——频率为P的皮型曲线模比系数,P=5%时取2.03,P=2%时取2.48;
H——最大24小时暴雨均值,取68(mm)。

24
(2)设计洪峰流量计算
采用公式:Q P=C1•H24•P•F2/3
式中:Q P——频率为P的洪峰流量(m3/s);
C1——洪峰地理参数,土石山阶地区取0.15;
H24•P——频率为P的24小时暴雨量(mm);
F——控制面积(km2)。

(3)设计洪水总量
采用公式:W p=K·R p·F
式中:W p——频率为P的设计洪水总量(万m3);
K——小面积洪水折减系数取1;
R p——设计暴雨的一次洪水模数,分别取R2%=5(万m3/km2),R5% =3.2(万m3/km2);
F——矸石场控制流域面积km2水文计算结果见表8-3。

表8-3 水文计算结果表。

防洪护坡角度计算公式

防洪护坡角度计算公式

防洪护坡角度计算公式随着气候变化和城市化进程的加速,洪灾成为了越来越多城市面临的严重问题。

为了减少洪灾对城市和农田的破坏,防洪工程成为了当务之急。

在防洪工程中,护坡是一项非常重要的工作,而护坡的角度计算更是至关重要的一环。

本文将介绍防洪护坡角度计算公式及其应用。

首先,我们需要了解什么是护坡角度。

护坡角度是指护坡面与水平面的夹角,它的大小直接影响到护坡的稳定性和防洪效果。

一般来说,护坡角度越大,护坡的稳定性就越好,但是也会增加护坡的成本。

因此,合理的护坡角度是非常重要的。

接下来,我们将介绍护坡角度计算公式。

一般来说,护坡角度的计算可以通过以下公式来实现:tanα = H / L。

其中,α表示护坡角度,H表示护坡高度,L表示护坡长度。

这个公式告诉我们,护坡角度与护坡高度和长度有直接的关系。

通常情况下,护坡高度和长度是已知的,我们可以通过这个公式来计算出合理的护坡角度。

在实际的工程中,我们还需要考虑到一些其他因素,比如土壤的类型、坡面的材料等。

这些因素都会对护坡角度的选择产生影响。

因此,我们需要根据具体的情况来确定最合适的护坡角度。

在防洪工程中,护坡角度的选择是非常重要的。

如果护坡角度选择不当,可能会导致护坡的倾斜,从而影响到护坡的稳定性,甚至会导致护坡的坍塌。

因此,我们在进行护坡角度计算时,一定要慎重对待,确保选择合适的护坡角度。

除了护坡角度的选择,我们还需要考虑到护坡的施工和维护。

在进行护坡施工时,我们需要确保施工质量,避免出现质量问题。

在护坡使用过程中,我们还需要定期对护坡进行检查和维护,确保护坡的稳定性和防洪效果。

总之,护坡角度的选择是防洪工程中非常重要的一环。

通过合理的护坡角度计算,我们可以确保护坡的稳定性和防洪效果。

因此,在进行护坡设计和施工时,一定要慎重对待,确保选择合适的护坡角度。

同时,在护坡使用过程中,我们还需要定期对护坡进行检查和维护,确保护坡的稳定性和防洪效果。

希望本文对大家在防洪工程中的护坡工作有所帮助。

堤防超高计算公式

堤防超高计算公式

堤防超高计算公式堤防超高计算的基本原理是根据洪水的动力特性和堤防的稳定性要求,确定堤防的最小超高,同时考虑到防洪能力、堤顶宽度和堤身稳定等因素,确定堤防合理超高。

一般计算堤防超高的方法包括经验公式、流力平衡法、工程实测和数值模拟等方法。

1.经验公式:堤防超高计算的常用经验公式有风险系数法、曼宁修正系数法、水动力系数法等。

其中,风险系数法通过统计历史洪水数据,根据洪水频率和水位来计算堤防超高;曼宁修正系数法根据洪水流量和堤防斜坡系数来计算堤防超高;水动力系数法根据洪水流速、堤防抗浪能力和防浪遮挡等级来计算堤防超高。

2.流力平衡法:流力平衡法是指根据洪水水位、洪峰流量和堤防截面形状,利用水动力学和静力学的基本方程,计算堤防超高。

通过平衡洪水的重力、水压力和碾压力,计算出需要的堤防超高。

这种方法相对比较精确,但计算比较复杂,需要考虑多个参数和方程。

3.工程实测:工程实测是指通过实际的堤防工程项目,根据洪水历史数据和堤防观测数据,计算出堤防超高。

这种方法以实际的工程数据为基础,具有较高的可靠性和实用性。

4.数值模拟:数值模拟是指利用计算机模拟洪水的流动和堤防的受力情况,通过计算流体力学方程和边界条件,计算出堤防的合理超高。

这种方法通常使用计算流体力学(CFD)软件,可以较为准确地模拟洪水流动和堤防受力的情况,但需要大量的计算资源和较高的技术要求。

综上所述,堤防超高的计算涉及到堤防的稳定性、防洪能力、堤身稳定和洪水动力学等多个因素。

不同的方法和公式有不同的适用范围和精度,需要根据具体工程情况选择合适的方法进行计算。

在进行堤防超高计算时,需要充分考虑洪水特性、堤防形状和堤防材料等因素,以确保堤防的安全运行和防洪效果。

洪水经验频率计算公式

洪水经验频率计算公式

洪水经验频率计算公式好的,以下是为您生成的关于“洪水经验频率计算公式”的文章:咱先来说说啥是洪水经验频率计算公式。

这东西啊,其实就是咱在水利领域里用来估摸洪水发生可能性的一个工具。

我记得有一次,我跟着一群水利专家去一个经常遭受洪水侵袭的小村子考察。

那地方,一到雨季,村民们就提心吊胆的。

我们到的时候,正赶上一场暴雨刚过,河水涨得厉害,把河边的一些农田都给淹了。

专家们马上就开始忙碌起来,其中就用到了洪水经验频率计算公式。

这公式看起来挺复杂,一堆的数字和符号,其实说白了,就是通过过去发生洪水的情况,来推测未来洪水出现的概率。

比如说,我们要先收集这个地区多年来洪水发生的相关数据,像洪水的流量、水位啥的。

然后,按照一定的规则和方法进行整理和分析。

这就好比你整理自己的玩具箱,把不同类型的玩具分分类,数数有多少。

在计算的过程中,可不能马虎。

一个小数字的错误,可能就会让结果差之千里。

就像那次在村子里,有个年轻的工作人员不小心把一个数据记错了,结果算出来的频率完全不对。

还好经验丰富的老专家及时发现,重新核对数据,才得出了准确的结果。

这个公式的应用可广泛了。

比如说,在规划水利工程的时候,工程师们就得靠它来确定大坝要建多高、多结实,才能挡住可能出现的洪水。

要是算错了,那后果可不堪设想。

再比如,对于政府部门来说,知道了洪水的经验频率,就能提前做好防洪的准备工作。

该准备多少沙袋、安排多少救援人员,心里都能有个数。

其实啊,洪水经验频率计算公式虽然重要,但也不是万能的。

大自然的脾气有时候可难捉摸了,一场突如其来的暴雨,或者河道的变化,都可能让之前的计算结果不太准确。

所以,我们还得不断地观察、收集新的数据,对公式进行修正和完善。

就像那个小村子,后来经过多次的数据更新和计算,终于制定出了更合理的防洪措施,村民们也能稍微安心一些了。

总的来说,洪水经验频率计算公式是我们与洪水斗争的有力武器,但要想用好它,还得靠我们的细心、耐心和对大自然的敬畏之心。

排水量的计算公式

排水量的计算公式

排水量的计算公式排水量的计算公式是工程设计和维护的重要参考,也是建筑、道路、水利、桥梁等工程建设的必要基础。

排水量是指在某一特定条件下,水体在某一时间内从某一位置流出的水量。

其计算公式有多种,根据不同的计算方法可以得出不同的排水量。

一、排水量的计算原理排水量的计算是以求解流体动力学方程为基础的,即流体动量守恒方程。

根据排水量的物理定义,对流体动量守恒方程进行简化,得到的结果就是排水量的计算公式。

二、排水量的计算方法1、常规计算法根据计算机技术的发展,可以采用常规的计算方法来计算排水量。

根据水力学原理,可以得出一般排水量计算公式:Q=V·A·T/L,其中Q表示排水量,V表示流速,A 表示断面积,T表示排水时间,L表示排水距离。

2、数值模拟计算法在某些情况下,仅有常规计算方法不能很好地满足工程设计的需求,因此需要采用更为复杂的数值模拟计算法。

基本的数值模拟计算法有Kutta-Joukowski模型和Navier-Stokes方程模型。

Kutta-Joukowski模型可以模拟水流的运动,给出的排水量计算公式为:Q=K·V·A,其中K是Kutta-Joukowski模型的参数,V表示流速,A表示断面积。

Navier-Stokes方程模型可以计算出水体在管道中的流动,排水量的计算公式是:Q=V·A·T/L,其中V表示流速,A表示断面积,T表示排水时间,L表示排水距离。

三、排水量的应用排水量的计算公式是建筑、道路、水利、桥梁等工程建设的必要基础。

其应用主要有以下几个方面:1、水利工程设计水利工程设计需要考虑排水量,以确定水利工程的放水量,以及具体的放水方式和放水时间。

2、洪水防洪洪水防洪需要根据排水量估算洪水范围,以便按照要求进行洪水防洪设计。

3、水资源管理水资源管理需要根据排水量估算水资源的可利用量,以便合理规划水资源利用。

4、水体污染治理水体污染治理需要根据排水量估算水体污染的扩散范围,以便采取合理的污染治理措施。

防洪工程常用计算公式

防洪工程常用计算公式

(式中:Qm设——洪水设计流量;Fs——设计控制面积;Fz——附近典型水文站的控制面积;Qmz——水文站的标准流量。)
⑵经验公式设计洪水:经验公式有两种计算公式。
一是洪水面积相关法:Qm=KnFn
(式中:Qm——洪水设计流量;Kn——不同重现期的8个洪水频率系数和不同分区的6个地形系数,洪水设计计算系数是28-48个系数;Fn——控制面积,F上面的n是面积系数。面积系数是12-24个,根据地形地貌状况确定。这种计算方法在1000平方公里内可以应用,超过1000平方公里控制面积慎用。在《XXX水文手册》里面可以查到。)
洪水的类型:洪水的类型一般分为六种,一是暴雨洪水,暴雨洪水又分为山洪和泥石流两种。二是融雪洪水,三是冰川洪水,四是冰凌洪水,五是雨雪混合洪水,六是溃坝洪水。
洪水分级:根据国家《水文情报预报规范》,按洪水重现期的大小,把洪水分为常见洪水(8-10年一遇)、较大洪水(10-50年一遇)、大洪水(50-150年一遇)、特大洪水(大于50年一遇
明渠等速流洪水的类型和水力计算要素:
①梯形断面的过水断面面积计算公式:ω=(b+mh)h
(式中:ω——过水断面面积,单位:平方米;b——底宽,单位:米;h——水深,单位:米;m——边坡系数,表示斜坡的垂直距离每增加1米,则水平距离相应增加m米;)
过水断面宽度计算公式:B=b+2mh
⑷蓄满产流:年降雨量充沛,地下水位高,包气带土层不厚,下层容易常达田间持水量,缺水量不大,不容易形成超渗产流,在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式,称为满蓄产流。
⑸汇流过程:降雨或者溃坝形成的洪水,从产生的地点到流域出口断面的汇集过程,称为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。

径流量的定义和计算公式

径流量的定义和计算公式

径流量的定义和计算公式在水文学中,径流量是指河流或河川流域中在一定时间内通过某一横截面的水量。

径流是由降雨或融雪引起的地表和地下水流向河流的过程。

径流量的计算对于水资源管理、防洪工程和生态环境保护具有重要意义。

本文将介绍径流量的定义和计算公式,以及一些影响径流量的因素。

一、径流量的定义。

径流量是指在一定时间内通过某一横截面的水量,通常用单位时间内通过的水量来表示。

径流量的计算通常以立方米每秒(m³/s)或毫米(mm)为单位。

在实际应用中,径流量是指在一个流域内所有径流过程的总和,包括地表径流和地下径流。

地表径流是指降雨或融雪后,未被土壤吸收和植被蒸发的水流向河流的过程。

地下径流是指降雨或融雪后,被土壤吸收并渗入地下水层,最终流向河流的过程。

径流量的计算需要考虑地表径流和地下径流的总和。

二、径流量的计算公式。

径流量的计算通常使用流域水文模型来进行。

流域水文模型是通过对降雨、蒸发、渗漏和地表径流等过程进行模拟,来估算径流量的工具。

常用的径流计算方法包括经验公式法、水文比例法、水文模拟法等。

1. 经验公式法。

经验公式法是根据历史水文数据和流域特征,通过经验公式来估算径流量。

常用的经验公式包括Nash模型、Soil Conservation Service(SCS)模型等。

这些经验公式是根据实测数据和统计分析得出的,可以用于不同流域的径流量估算。

2. 水文比例法。

水文比例法是根据流域的降雨量和蒸发量之间的比例关系,来估算径流量。

通常使用水文平衡方程来表示,即降雨量减去蒸发量和渗漏量,即为地表径流和地下径流的总和。

3. 水文模拟法。

水文模拟法是通过建立数学模型,对流域内的水文过程进行模拟,来估算径流量。

常用的水文模型包括Soil and Water Assessment Tool(SWAT)模型、Hydrological Simulation Program-FORTRAN(HSPF)模型等。

这些水文模型可以考虑降雨、蒸发、渗漏、地表径流和地下径流等过程,对径流量进行较为准确的估算。

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防洪工程经常用到的公式在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗洪抢险中参考、探讨:㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计:暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。

每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。

设计暴雨的计算公式:①设计点雨量计算公式:Htp=KpHt(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时间;)②设计面雨量计算公式:Ht面=atHt(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——暴雨线性拟合系数;)③暴雨系数计算公式:at=(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)④多年平均径流量计算公式:Wp=1000yF(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)⑤设计频率年径流深计算公式:yp=yKp(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)⑥多年平均年径流系数计算公式:α=y/x =W/1000Fx(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)⑵洪水设计:①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。

洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪峰流量,用Q表示。

洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。

洪水过程线和横坐标所包围的面积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。

洪水过程线的底宽是洪水总历时,用T表示。

从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。

从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时,用t2表示。

洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。

即T=t1+t2。

一般情况下,一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。

相邻两次以上的降雨,前面降雨形成的洪水没有泄完,后面降雨形成的洪水接踵而来,称为复式洪水过程。

洪水的类型:洪水的类型一般分为六种,一是暴雨洪水,暴雨洪水又分为山洪和泥石流两种。

二是融雪洪水,三是冰川洪水,四是冰凌洪水,五是雨雪混合洪水,六是溃坝洪水。

洪水分级:根据国家《水文情报预报规范》,按洪水重现期的大小,把洪水分为常见洪水(8-10年一遇)、较大洪水(10-50年一遇)、大洪水(50-150年一遇)、特大洪水(大于50年一遇)。

洪水的形成过程:从降雨到水流汇集至河流出口的整个物理过程,称为径流形成过程,也就是洪水的形成过程。

洪水的形成,是一个相当复杂的物理过程,为了便于说明这个过程,我们把它概化为:流域蓄渗过程、坡地汇流过程和河网汇流过程。

也可以概化为产流过程和汇流过程。

⑴产流过程:指降雨满足了截流、下渗、填洼、和雨期蒸发后形成径流量的过程。

⑵损失过程:流域的蓄渗过程,不直接生产径流,而是消耗或损失于植物截流、下渗、填洼、蒸发的降雨量。

⑶超渗产流:地下水埋藏深,包气带土层厚度可达数十米到几百米,下部干土缺水量很大,一般降雨不能使土层达到田间持水量,因植被差,土质贫瘠,下渗能力低,往往形成的大量产流。

⑷蓄满产流:年降雨量充沛,地下水位高,包气带土层不厚,下层容易常达田间持水量,缺水量不大,不容易形成超渗产流,在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式,称为满蓄产流。

⑸汇流过程:降雨或者溃坝形成的洪水,从产生的地点到流域出口断面的汇集过程,称为汇流过程。

也可以称为流域汇流。

流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。

⑹坡地汇流:降雨产生的水流从产生地点沿坡地向河槽汇集的过程,称为坡地汇流。

分为坡面径流、表层径流和地下径流三种径流形式:坡面径流,出流过程一般用坡地汇流曲线的径流成因公式计算描述;表层径流,通常用线性蓄泄关系描述;地下径流,流动规律一般采用土壤饱和水流与非饱和水流方程进行描述。

⑺河网汇流:许多大小不同的河槽构成相互贯通的泄水系统,称为河系。

水流沿着河槽向下游运动的过程,称为河槽汇流。

在这个系统中,各级河槽的水流向下游流动的过程,称为河系汇流。

在天然河槽,特别是在河系中,沿程旁侧支流洪水的加入和入流,干支流的互相干扰因素和沿程水力特性的差异,使河道洪水的波浪运动变化更为复杂,一般采用水流连续定理和蓄泄关系进行描述河系汇流。

也就是采用径流成因公式计算描述出流过程。

因此,在实际工作中,可以直接用净雨代表坡面出流,经过河槽汇流计算描述流域出口断面的流量过程。

⑻洪水过程的水源组成:降雨形成的洪水过程,一般由地表径流、壤中流、浅层地下水和深层地下水四种水源组成。

地表径流,是超渗降雨形成沿坡面流动注入河槽的水量,是洪水的主要组成部分。

壤中流,地表以下和地下水水面以上的包气带土层,由包气带进入河槽的水量称为壤中流。

也可称为表层流。

浅层地下水,指地下水面以下的第一个隔水层以上的有自由表面的重力水,称为浅层地下水。

也可称为潜水。

河道切割深度达到潜水位以下时,潜水就会立即向河槽排泄,从而形成潜流。

深层地下水,指第一个隔水层以下,不透水层以上的地下水。

也可称为承压水或者层间水。

深层地下水补给河道水量,一般不是本次降雨产生的。

对于一个流域而言,深层地下水比较稳定,我们通常把深层地下水称为基流。

②洪水标准:分为五等5级,水工建筑物五等5级。

正常运用洪水标准分为五级10-500年一遇8个档次,是一般设计洪水的标准;非常运用洪水标准分为五级200-10000年一遇8个档次,是一般校核洪水的标准。

洪水设计前,把防洪工程的等级、级别和相应的洪水频率标准、确定出来,才能进行洪水设计。

③洪水设计洪水设计,就是根据国家防洪工程设计的有关法律规范、洪水频率、标准把河道或沟道的洪水流量、水位、海拔高程、概略坐标(经纬度)、流域面积,计算设计出来的一种科学法定方法。

洪水设计一般分为三种方法:⑴实测资料设计洪水:就是根据一个附近典型的水文站或者水库,设计计算本流域的洪水流量。

计算公式为:Qm设=(F s/F z)2/3.Qmz(式中:Qm设——洪水设计流量;Fs——设计控制面积;Fz——附近典型水文站的控制面积;Qmz——水文站的标准流量。

)⑵经验公式设计洪水:经验公式有两种计算公式。

一是洪水面积相关法:Qm=KnFn(式中:Qm——洪水设计流量;Kn——不同重现期的8个洪水频率系数和不同分区的6个地形系数,洪水设计计算系数是28-48个系数;Fn——控制面积,F上面的n是面积系数。

面积系数是12-24个,根据地形地貌状况确定。

这种计算方法在1000平方公里内可以应用,超过1000平方公里控制面积慎用。

在《XXX水文手册》里面可以查到。

)二是综合参数法:Qm=CNαFβΦγHη3n(式中:N——洪水设计重现期(年);F——控制面积;Φ——流域形状系数,Φ= ;α、β、γ、η——水文手册中的30种设计计算参数。

)⑶暴雨资料设计洪水:按照产流面积、面雨量、径流深、前期影响雨量、入渗率、土壤含水量、平均降雨强度、净雨量、汇流计算、综合指数、参数、概化暴雨洪水过程线、洪水总量、根据产流高程、设计洪水,绘制设计洪水过程线图、在设计洪水过程线图上查算,设计洪水计算成果表。

㈡过洪断面的水力验算一般习惯上应用明渠等速流计算公式,解决防洪工程的水力计算问题。

人工渠道、天然河道、未充满水的管道,通称为明渠等速流。

在明渠等速流的水,称为明渠水流,明渠水流是无压流。

明渠水流,可能是恒定流,也可能是非恒定流。

可能是等速流(均匀流),也可能是变速流(非均匀流)。

当明渠水流的过水断面、平均流速、水深沿流动方向不变时,称为明渠等速流。

否则,称为明渠变速流。

明渠变速流是一般防汛单位研究的重点问题,明渠变速流是设计单位研究的复杂繁琐问题。

明渠等速流洪水的类型和水力计算要素:①梯形断面的过水断面面积计算公式:ω=(b+mh)h(式中:ω——过水断面面积,单位:平方米;b——底宽,单位:米;h——水深,单位:米;m——边坡系数,表示斜坡的垂直距离每增加1米,则水平距离相应增加m米;)过水断面宽度计算公式:B=b+2mh湿周计算公式:X=b+2h水力半径计算公式:R=ω/X =bh/b+2h(1+m2)1/2②矩形断面的过水断面面积计算公式:ω=bh湿周计算公式:X=b+2h水力半径计算公式:R=ω/X =bh/b+2h③宽浅矩形断面的过水断面面积计算公式:当≥10时,X=b,R=h。

④圆形断面的过水断面面积计算公式:ω= (θ-sinθ°)水面宽度计算公式:B=2[h(d-h)]1/2湿周计算公式:X= 1/2θd水力半径计算公式:R=ω/X = d/4(1-sinθ°/θ )(式中:d——直径;h——水深;θ=3.14/180°.θ°; θ°=180°+2arcsin.h-d/2/d/2 )⑤不规则的天然河道的过水断面面积计算公式:一般按照宽浅矩形断面计算。

⑥明渠等速流的平均流速计算公式:V=C(RJ)1/2⑦明渠等速流的流量计算公式:Q=ωC(RJ)1/2如果有流量模数K=ωC值的话,则Q=K (R)1/2⑧谢才系数C值的计算公式:C=1/n R1/6⑨河道洪水和防洪工程的糙率n值的确定:铁路、公路桥梁、河道堤防、排洪渠工程,把天然河道与人工渠道、堤防的糙率n 值,在《水力计算》手册上罗列了15-24种情况,n值从0.012-0.040不等,一般习惯上把糙率n值统一确定为0.025进行计算。

⑽河道洪水设计的纵断面比降J值的测量确定,防汛部门规定:河道洪水计算或者防洪工程,一般纵断面比降测量的距离≥500米。

在设计洪水和防洪工程中,一定要求以实际测量出来的上下游距离和高差的比降为准。

㈢水库溃坝洪水计算公式:水库溃坝方式一般分为瞬溃、瞬分溃、渐溃三种。

瞬溃,危害性最大,破坏力极强;瞬分溃,次之;渐溃,过程非常复杂。

黄河流域洪水经验公式:①峰顶流量:qm=λB(gH)1/2②连续波流:λ=mn-1[2(m)1/2+u/(gH)1/2/1+2m]2n+1③不连续波流:λ=βm[(βm-αm)(βm-αm)/(m+1))βm-αm+u2/(gH)1/2④溃坝缺口宽度:b=KW1/4.B1/4.H1/2⑤溃坝最大流量:Qmax=(8/27)(g)1/2(B/b)1/4.bH2/3⑥溃坝沿程最大流量:Q1=W/(W/Qmax)+(L/VmaxK)⑦溃坝洪水传播时间:t1=K[L1.75(10-h)1.5]/W0.2H0.35⑧溃坝洪水到达时间:t2=K2L1.4/W0.2H0.5hm0.25⑨河槽过流能力:Q=AR2/3/n(J)1/2⑩溃坝洪水传播到下游的洪峰:QL=W/W/Qmax+L/VmaxK㈣生活污水量设计:Q=qNK/24*3600㈤管道设计:⑴断面:A=3.14/4(d.d);⑵流量:Q=AV=3.14/4(d.d).V;⑶管径:d=[4Q/3.14V]1/2=3.14[Q/V]1/2;⑷管道的最经济流速计算公式:φ100-400,则V=0.6-1.0m/s;⑸管道阻力:管道阻力=管道长度L/管道1m的阻力。

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