矩形堰及出水集水槽设计计算
矩形渡槽水力设计
矩形渡槽水力计算1、上游渠道水深h0计算1.1 已知数据上游渠道设计流量（m3/s）：Q=6.61 上游渠道断面参数：底宽（m）:b=2.5边坡系数：m=0.25底坡：i=0.000667渠床糙率：n=0.015 1.1 用试算法计算上游渠道水深h02、下游渠道水深h0计算2.1 已知数据下游渠道设计流量（m3/s）：Q=6.61 下游渠道断面参数：底宽（m）:b=2.5边坡系数：m=0.25底坡：i=0.000667渠床糙率：n=0.015 2.2 用试算法计算下游渠道水深h03、渡槽底坡i 、槽身净宽B 、净深H 设计3.1 已知数据渡槽长度（m ）：L=107渡槽设计流量（m 3/s ）：Q=6.61渡槽加大流量（m 3/s）：Q=8.263渡槽糙率：n=0.014渡槽纵坡：i=0.001254、渡槽总水头损失计算1=0.1出口段局部水头损失系数：ξ2=0.3允许水头损失（m ）：［△Z ］=0.2711取出口渐变段长度（m ）：L 2=36、进出口槽底高程计算6.1 已知数据进口前渠底高程（m ）：▽3=521.846.2 计算计算：校核：审查：日期：日期：日期：陈军编制贵州省水利水电勘测设计研究院提示一：计算稿中未着色部分需要你手工输入数据，着色部分为自动计算数据。
提示二：计算稿中所列计算公式参见《灌溉与排水设计规范》及有关水力学书籍。
提示三：本计算稿采用C5(162×229mm）排版，接近16K。
提示四：梁式渡槽满槽时槽内水深与水面宽度的比值一般取0.6～0.8；拱式渡槽可适当减少。
提示五：槽身过水断面的平均流速宜控制为1.0～2.0m/s 。
提示六：局部水头损失系数查《灌溉与排水工程设计规范》P110页表提示六：局部水头损失系数查《灌溉与排水工程设计规范》P110页表M.0.2-1和M.0.2-2。
出水集水槽及三角堰计算
中水回用工程
a.三角堰
处理规模
Q平=
取总变化系数
K总=
则沉淀池污水设计流量 Q设=
沉淀池个数：
n=
3000 1.38 4140
2
m3/d Q设=Q平×K总
m3/d 172.5 m3/h 0.0479 m3/s 47.92 l/s 个
水力半径
R= 0.08
m
槽内流速
v= 1.53
m/s
槽内实际流量
Q实＝ 0.11
m3/s 113.3 l/s
集水槽长度为
4.0
m
集水槽坡降为
0.04
m
集水槽高度采用
0.35
m
C.出水渠
粗糙系数
n= 0.014
渠道宽度
b1=
0.3
m
有效水深 超高
h1= 0.15
m
h2=
0.3
m
总高
H1= 0.45
m
沿出水方向反坡0.01，素混凝土找坡。
b.集水槽 单渠设计流量 集水槽宽度
Q单渠= 0.01
m3/s 5.99 l/s
B= 0.116
m
取
b= 0.20
m
集水槽的临界水深
h1= 0.14
m
集水槽的起端水深
h2=
0.23
m
自由跌落水头(设定) h3= 0.10
m
集水槽总深度
h4=
0.37
m
集水槽坡度采用
i= 0.01
集水槽粗糙系数
n＝ 0.012
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范 :《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002),本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息水池类型 :无顶盖半地上长度 L=3.500m, 宽度 B=3.500m, 高度 H=3.900m, 底板底标高 =-3.400m 池底厚 h3=400mm, 池壁厚 t1=250mm,底板外挑长度 t2=400mm注：地面标高为±0.000 。
(平面图 )(剖面图 )1.2土水信息土天然重度 18.00 kN/m3 , 土饱和重度 20.00kN/m 3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=120.0kPa,宽度修正系数η b=0.00,埋深修正系数η d=1.00地下水位标高 -3.100m, 池内水深 3.000m, 池内水重度 10.00kN/m 3,浮托力折减系数 1.00,抗浮安全系数 Kf=1.051.3荷载信息活荷载 :地面 10.00kN/m 2, 组合值系数 0.90恒荷载分项系数 :水池自重 1.20,其它 1.27活荷载分项系数 :地下水压 1.27,其它 1.27活荷载准永久值系数:顶板 0.40,地面 0.40,地下水 1.00,温湿度 1.00考虑温湿度作用 :池内外温差 10.0度,弯矩折减系数 0.65,砼线膨胀系数 1.00(10 -5 / ° C) 1.4钢筋砼信息混凝土 :等级 C25,重度 25.00kN/m 3,泊松比 0.20保护层厚度 (mm):池壁 ( 内 35, 外 35),底板 ( 上40, 下40)钢筋级别 : HRB335,裂缝宽度限值 : 0.20mm,配筋调整系数 : 1.00按裂缝控制配筋计算2计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力 ( 考虑温度作用 ) 计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明 :弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载 : 水池结构自重 , 土的竖向及侧向压力, 内部盛水压力.活荷载 : 顶板活荷载 , 地面活荷载 , 地下水压力 , 温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重 Gc计算池壁自重 G2=[2× (L+B)-4 × t1] × [H-h1-h3] × t1 × γ c=[2× (3.500+3.500)-4× 0.250]× [3.900-0.200-0.400]× 0.250×25.00=268.13kN底板自重 G3=(L+2× t2) × (B+2 × t2) × h3× γ c=(3.500+2× 0.400) × (3.500+2 × 0.400) × 0.400 × 25.00= 184.90kN 水池结构自重 Gc=G2+G3=453.03 kN(2)池内水重 Gw计算池内水重 Gw=(L-2× t1) × (B-2 × t1) × Hw× rw=(3.500-2× 0.250)× (3.500-2× 0.250)× 3.000× 10.00= 270.00 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量 Gt1= 0 kN池顶地下水重量 Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量 Gt2= 6.240 × (3.400-0.400) = 18.72 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 18.72 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN(4)活荷载作用 Gh顶板活荷载作用力 Gh1= 3.500 × 3.500 ×1.50= 18.38 kN地面活荷载作用力 Gh2= 6.240 × 10.00= 62.40 kN活荷载作用力总和 Gh=Gh1+Gh2=18.38+62.40= 80.78 kN(5)基底压力 Pk2基底面积 : A=(L+2 ×t2) × (B+2× t2)=4.300× 4.300 = 18.49 m基底压强 : Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A2 =(453.03+270.00+18.72+0.00+80.78)/18.490= 44.48 kN/m3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[0.300×(20.00-10)+3.100 × 18.00]/3.400= 17.29 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度 r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3) 根据基础规范的要求，修正地基承载力 :fa = fak + η b γ (b - 3) + η γ (d - 0.5)dm= 120.00+0.00 ×10.00 × (4.300-3)+1.00 × 17.29 × (3.400-0.5)= 170.15 kPa3.1.3结论 : Pk=44.48 < fa=170.15 kPa,地基承载力满足要求。
沉淀池设计计算
沉淀池设计计算1、清水区流量Q总取实际值表面负荷V(一般取12m3/（m2.h）~25 m3/（m2.h）)斜管结构占用面积按4%计清水池面积F=(1+4%)Q总/V2、集水槽每个小矩形堰流量q流量系数m取0.43堰宽b取0.05m堰上水头H=(q/mb(2g)0.5)1.5集水槽宽取b’堰口负荷V 一般取7L/(m.s)进水流量Q总（单位：m3/s）单个集水槽长度L集水槽数量n=Q总/VL单个集水槽流量q=Q总/n末端临界水深h k=(q2/gb’2)^(1/3)集水槽起端水深h=1.73h k集水槽水头损失：h-h k3、池体高度⑴超高H1=0.4m 根据室外给排水设计规范⑵斜管沉淀池清水区高度H2=1.0m⑶斜管倾角α长度L 斜管高度H3=L.SINαα一般取值60°⑷斜管沉淀池布水区高度H4=1.5m⑸污泥回流比R1（0.5%~4%），污泥浓缩时间t n=8h 流量Q总清水区面积取F污泥浓缩高度H5=R1Q总t n/F(6) 贮泥区高度H6=0.95m(7) 总高H=H1+H2+H3+H4+H5+H6混合室计算1、混合室长、宽：L 混合池底面积s 水深：H+0.2（混合池高度比沉淀池高0.2m）流量Q总S=Q总/（H+0.2）L=S0.5停留时间t=S(H+0.2)/Q总2、最小水力梯度G(一般取500~1000)水温T(15℃)停留时间t水的粘度μ0.00114pa.s最小吸收功率p=μG2Q T t/1000搅拌机总机械效率η1搅拌机传动效率η2旋转轴所需电机功率N=P/η1/η23、池体边长L池体当量直径：D0=(4L.L/3.14)^(1/2)搅拌器直径D=(1/3~2/3)D0搅拌器外缘速度V(1m/s~5m/s)转速n=60v/3.14D搅拌机距池底H=(0.5~1.0)D4、搅拌器排液量Q=k q nD3(k q桨液流量准数取0.77)n：搅拌器转速D:搅拌器直径体积循环次数：Z=Qt/vt:混合时间v:混合池有效容积絮凝室面积1、絮凝渠水深H+100 流量Q总反应时间t(6min~10min)F=tQ总/（H+100）2、絮凝回流比R (一般取10)导流筒内设计流量：Qn=1/2(R+1) Q总3、导流筒内流速V取0.6m/s导流筒直径D=(4Q总/3.14V)^(1/2)4、导流筒下部喇叭口高度H 角度αα一般取60°导流筒下缘直径D’=D+2Hcotα5、导流筒上缘以上部分流速V (一般取0.25m/s)导流筒上缘距水面高度H=Qn/3.14VD’5、搅拌机功率搅拌机提升水量Qt=Qn 机械效率η（一般取0.75）提升扬程Ht (一般取0.15m)γ水的密度γ=1000kg/m3N絮=Qt.Ht. γ/102η。
临时排水沟集水面积计算公式
临时排水沟集水面积计算公式
临时排水沟的集水面积计算公式可以根据具体情况而有所不同，但一般情况下可以使用以下的基本公式来进行计算：
集水面积= L × (L + S)/2。
其中，L代表临时排水沟的长度，S代表临时排水沟的横截面积。
这个公式是根据梯形面积的计算公式推导而来的，通过计算临时排
水沟的长度和横截面积，可以得到相对准确的集水面积。
另外，还有一些特定情况下的集水面积计算公式，比如针对不
同形状的排水沟（如矩形、圆形等），可以使用相应的公式进行计算。
在工程实践中，可以根据具体的设计要求和实际情况选择合适
的计算公式进行集水面积的计算。
除了以上的公式外，还需要考虑一些其他因素，比如降雨强度、土壤类型、地形地势等因素对集水面积的影响，这些因素也需要在
计算集水面积时进行综合考虑。
总之，临时排水沟的集水面积计算是一个复杂的工程计算问题，需要综合考虑多个因素，选择合适的计算公式进行准确计算。
集水槽孔数计算
ω =q2/μ /(2*9.8*h)^(1/2) ω 0=(3.14/4)*d^2 n=ω /ω 0 n'=n/2 S0=L/n'
μ 流量系数m h淹没水深m d孔眼直径m
L集水槽长
六、出水集水槽计算结果
参数 b H2 H3 孔眼直径 孔眼个数 槽每边孔眼个数 孔眼中心距 计算值
1.140 1.425 1.625 0.025 4996.6 2498.3 0.0801
五、出集水系统计算
1、穿孔集水槽条数 2、槽宽b(m) 取整数 3、槽起点水深H1 4、槽终点水深H2 为了便于施工，槽中水深统一按 H2计 5、槽的高度H3 集水方式采用淹没式自由跌落 6、孔眼计算 所需孔眼面积ω (平方米) 单孔面积ω 0 孔眼个数n(个) 集水槽每边孔眼个数n'(个) 孔眼中心距离S0(m) 孔眼从中心向两边排列
说明：孔眼从中心向两边排列
1.5046 1.8056
1.2
0.05 0.05 0.10 0.620 0.050 0.025
200.00
取整数
2498 0.08
1.0
1.140
q2=Q/集水槽条数 b=0.9*（q0）^0.4 q0=β 2*q2 0.75b 1.255 1.425 1.425
1.625
H3=H2+淹没水深+跌落高度+超 高
淹没水深 跌落高度 槽的超高
2.451 0.0004906 4996.61 2498.3 0.0801
淹没和非淹没矩形堰水力计算
有侧面收缩的水力计算
0.15 m 0.5 m 0.4515 0.9135 7.893 m3/h 堰上水头H 堰壁高度P 0.04 m 1.3 m
无侧面收缩的水力计算
0.15 m 0.5 m 0.4727 0.9135 8.264 m3/h 堰上水头H 堰壁高度堰宽b 堰前水面宽B 流量系数m 淹没系数δ 过堰流量Q
淹没矩形堰过堰流量计算
：下列公式仅在判断为淹没堰时适用。蓝色为填写项。
判断是否为淹没堰
1.3 m 0.04 m 0.03 m 0.68 淹没 相对水头H/P 相对落差Z/P 1.750 m 0.023 堰后水深H0 1.31 m
非淹没矩形堰过堰流量计算
说明：下列公式仅在判断为非淹没堰时适用。蓝色为填写项。
淹没矩形
说明：下列公式仅在判断为淹
1、判断是否为非淹没堰
堰壁高度P 1.3 m 堰后水深H0 1.295 m
1、判断是否为淹没堰
堰壁高度P 堰上水头H 落差Z 堰上水头H 堰壁高度P 0.03 m 1.3 m 临界值(Z/P)e 判断
判断 非淹没堰
2、有侧面收缩的水力计算
堰宽b 堰前水面宽B 流量系数m 0.4740 过堰流量Q 5.891 m3/h 0.15 m 0.5 m
2、有侧面收缩的水力计算
堰宽b 堰前水面宽B 堰上水头H 堰壁高度P 0.03 m 1.3 m 流量系数m 淹没系数δ 过堰流量Q
3、无侧面收缩的水力计算
堰宽b 堰前水面宽B 流量系数m 0.4951 过堰流量Q 6.154 m3/h 0.15 m 0.5 m
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矩形堰及出水集水槽设计计算
【原创实用版】
目录
1.矩形堰及出水集水槽的概述
2.设计计算的目的和意义
3.设计计算的具体步骤
4.设计计算的注意事项
5.结论
正文
1.矩形堰及出水集水槽的概述
矩形堰是一种用于控制水流的工程建筑物，通常用于河道、水库、水闸等场合，以调节水位、流量和减缓水流速度。
而出水集水槽则是将水流从矩形堰引导到特定位置的设施，通常用于下游河道、农田灌溉、城市供水等场景。
矩形堰及出水集水槽的设计与计算对于确保工程安全、提高水资源利用率具有重要意义。
2.设计计算的目的和意义
矩形堰及出水集水槽的设计计算旨在确定合适的结构尺寸、形式和布局，以满足工程需求和安全性能。
通过科学合理的设计计算，可以确保建筑物在各种工况下具有良好的稳定性、抗冲刷能力和耐久性，同时也能降低工程投资、节约水资源、减少维护费用。
3.设计计算的具体步骤
（1）确定设计参数：包括堰顶宽、堰顶长、出水口位置、出水口尺寸等。
（2）选择设计方法：可采用经验公式、理论分析或数值模拟等方法
进行设计计算。
（3）进行设计计算：根据选定的设计方法，分别计算矩形堰的堰顶高程、出水集水槽的尺寸等关键参数。
（4）校核设计结果：对计算结果进行校核，确保满足工程要求和安全性能。
4.设计计算的注意事项
（1）充分了解工程背景和需求，确保设计参数的准确性。
（2）选择合适的设计方法，兼顾计算精度和计算效率。
（3）注意校核设计结果，避免出现安全事故。