水利工程常用计算公式.docxVIP

PAGE PAGE 10 一、枢纽建筑物计算 水利专业常用计算公式 1、进水闸进水流量计算：Q=B δεm（2gH 3）1/2 0 0 式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数 Ri2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下： 流速公式： Ri u＝ C 流量公式 RiQ＝Au＝A C Ri 流量模数 RK＝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 1 C＝ R 1 / 6 n R—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 v2 ? ? ? ??h ? 2 2 ? ? ? ? ? ? 2 2g ? ? 1 1 1 2g ? △ x= i - i f 式中：△ x——流段长度（m）； g——重力加速度（m/s2）； 1 2h 、h ——分别为流段上游和下游断面的水深（m） 1 2 1 2v 、v ——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s） 1 2 a a a a 1 2 i f ——流段的平均水里坡降，一般可采用 ?1 ? - ? ? h ? 1 ? n 2 v 2 n 2 v 2 ? ?i f ? ? i f 1 ? i f 2 ? 或if ? ? f ? ? 1 1 ? 2 2 ? 2 ? ? ?x 2 R 4/3 1 R 4 / 3 2 h式中： ——△ x 段的水头损失（m）； h f 1 21 2 1 2n 、n ——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 =n =n； R 、R ——分别为上、下游断面的水力半径（m 1 2 1 2 1 2 A A、 ——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡） A A 1 2 4、各项水头损失的计算如下： 沿程水头损失的计算公式为 ?x ? n 2 v 2 n 2 v 2 ? h ? ? 1 1 ? 2 2 ? ?f 2 ? ? R 4 / 3 1 R 4 / 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 2 v 2 ? ? ? ?hω? h ? h ? f ? 2 ? 1 ? ? i L ? ? c f c ? 2g 2g ? f 5、前池虹吸式进水口的设计公式 （1）吼道断面的宽高比：b /h =1.5—2.5； 0 0 吼道中心半径与吼道高之比：r /h =1.5—2.5； 0 0 进口断面面积与吼道断面面积之比：A /A =2—2.5； 1 0 吼道断面面积与压力管道面积之比：A /A =1—1.65； 0 M 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； 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： h ? ?? ? ? ? h ? B、a 0 ?? 2 0 2g ? h ? p *?w * ? 式中： ? —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m）； h —吼道断面高度（m）； 0 ? 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）。 附加压强水头按下式计算： ? ? ?2 ? ? 2 ? ? ? ? ? p * / ? ? 0 ?1 ? ? 0 ? ? 2g ? ? ? ? h 0 ? ? ?? ? 0 2 ? ?? 式中： ? 0 —吼道断面中心半径（m） 计算结果，须满足下列条件： h B、a ? ha ? h v 式中： ha—计算断面处的大气压强水柱高（m）； H —水的气化压强水柱高（m） v 最小淹没深度S，可按下式估算： S / h ?（1 ~ 1.75）F? 0 0 式中： F? 0 —吼道断面的水流弗劳德数， F? 0 ? V / 。 gh0 gh 0 虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现： 用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型； 自发动； 水力真空装置； 水箱抽气装置。 ??a2ghB、a ? ? a 2gh B、a Q ? ?? a 式中： ? —真空破坏阀系统的流量系数； ? a —真空破坏阀的断面面积（㎡）； ?、?a —分别为水河空气的密度。7、水库蓄水容积 1、总库容估算公式 （1）根据库区尺寸初佑： V=BLH/K V—水库总库容，104·m3(万立米)。 B—坝址处的河谷