水利工程設(shè)計(jì)常用計(jì)算公式

一、樞紐建筑物計(jì)算Q＝Au＝ACRi.K＝ACR式中：C—才系數(shù)，對于平方摩阻區(qū)宜按曼寧公式確定，即nn—曼寧粗糙系數(shù)，其值按SL18確定。3、水電站引水渠道中的水流為緩流。水面線以a1型壅水曲線和b1型落水曲線最為常見。求解明渠恒定緩變流水面曲線，宜采用逐段試算法，對棱柱體和非棱柱渠道均可應(yīng)用。逐段試算法的根本公式為.△x=———iEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up13(1),2)f1EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up14(h),Δ)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up3(f),x)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up13(1),2)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up14(v),4/)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up14(n),R)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up15(2),2)EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up14(v),4/)ffR、R——分別為上、下游斷面的水力半徑〔m〕；A、A——分別為上、下游斷面的過水?dāng)嗝婷娣e〔㎡〕；4、各項(xiàng)水頭損失的計(jì)算如下：〔1〕沿程水頭損失的計(jì)算公式為〔2〕漸變段的水頭損失，當(dāng)斷面漸縮變化時(shí)，水頭損失計(jì)算公式為：5、前池虹吸式進(jìn)水口的設(shè)計(jì)公式0M〔5〕吼道斷面底部高程〔b點(diǎn)〕在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m—0.2m；0Σh—從進(jìn)水口斷面至吼道斷面間的水頭損失〔m〕；wp*/Y—因法向加速度所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)水頭〔m〕。0H—水的氣化壓強(qiáng)水柱高〔m〕v虹吸的發(fā)動(dòng)與斷流宜選用以下的幾種裝置和方法來實(shí)現(xiàn)：〔1〕用真空泵抽氣發(fā)動(dòng)，可根據(jù)設(shè)計(jì)條件和工況做設(shè)備選型；斷流裝置常采用真空破壞閥。在h值時(shí)，真空破壞時(shí)的瞬間最大進(jìn)氣量可按下式估算：B、a7、水庫蓄水容積1、總庫容估算公式V=BLH/KB—壩址處的河谷寬度(相當(dāng)于壩頂?shù)牟績x)，m。H—最大壩前水深，m。V=HA/KK—按以下原那么采用的系數(shù):庫底平坦K=25~30，庫底坡度陡K=30~382、有效庫容估算公式：V=ChoFC—按以下原那么采用的系數(shù)：水庫為不完全年調(diào)節(jié)C=O.2~0.4·m3(萬立米)。灌區(qū)小型水利設(shè)施很少灌區(qū)有一些孤立的小型水利設(shè)施灌區(qū)小型水利設(shè)施互相串連4、均質(zhì)土壩壩坡初估公式.5、堆石壩壩坡初估公式m上=H/30+1.5，m下=1.3~1.5m上、m下—堆石壩上、下游壩坡的邊坡系數(shù)。6、水庫調(diào)洪演算水量平衡方程式：Q、Q——時(shí)段初、末進(jìn)庫流量〔mQ′、QV、V7、樞紐建筑物計(jì)算.依據(jù)Q=0.97m3/s，在正常引水時(shí)進(jìn)水閘凈寬為1.4m。8、巖基上的當(dāng)水墻、堰、閘等重力式建筑物，巖基底面的抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)，應(yīng)按以下抗剪斷強(qiáng)度公式計(jì)算K＝f1ΣW+cA1ΣP1f—混凝土與巖基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)；1A—建筑物與巖基接觸面的面積〔m2〕；對中、小型工程，假設(shè)無條件進(jìn)展抗剪試驗(yàn)取得c值時(shí)，也可按以下抗剪強(qiáng)度公式計(jì)算巖基.底面的抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)K＝f2ΣW2ΣP22f2—混凝土與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù)。Ls—消力池斜坡段投影長度〔m〕.Lj—水躍長度〔m〕h—水躍躍后水深(m)h—出池河床水深(m)△Z—出池落差(m)ppppKs—海漫長度計(jì)算系數(shù)q—消力池末端單寬流量〔m3/s〕△H—下泄時(shí)上下游水位差〔m〕.A—河寬系數(shù)取1.5〔m2〕Q—造床流量〔m3/s〕J—河床比降f—根底底面與地基之間摩擦系數(shù)ΣG—作用于堰體、閘室上的全部豎向荷載ΣH—作用于堰體、閘室上的全部水平荷載minm-2、建筑物基底應(yīng)力計(jì)算：Pminm-minmax—閘室基底壓力的最大值和最小值〔KN/m2〕minmA—閘室根底底面面積mΣM—作用在閘室上的全部水平向和水平荷載對根底底面垂直水流方向的形心軸的力矩〔KN·m〕W—閘室根底底面對該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩〔m3〕.設(shè)設(shè)參2、水文等值線圖法：Q=1000F·R/〔3600×365×24〕式中R——多年平均徑流深。-(τn)S——雨力，mm/h；.n——暴雨遞減指數(shù)；L1、縱向穩(wěn)定系數(shù)hhhh研究說明，Φ值越大，水流作用越弱，底沙不易運(yùn)動(dòng)，河床越穩(wěn)hh作用越強(qiáng)，底沙容易運(yùn)動(dòng)，河床越不穩(wěn)定。2、橫向穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算公式按下式計(jì)算：Φ=bBJ0.2Q—造床流量，采用相當(dāng)于頻率為50%的平灘流量作為造床流量；B—相當(dāng)于造床流量下平灘河寬〔m〕，為52m；bb研究說明，Φ值越大，河身相對較窄，比降較少，水流平緩歸順，河岸越穩(wěn)定；Φbb相對較寬，河岸越不穩(wěn)定。3、河道相關(guān)系計(jì)算公式B—相當(dāng)于造床流量下平灘河寬〔m〕；h—平灘水深〔m〕。穩(wěn)定河寬采用阿爾圖寧經(jīng)歷公式和河道水流阻力連續(xù)方程式兩種方法計(jì)算。B=A·Q0.5/J0.2計(jì)算：式中：B──穩(wěn)定河段的水面寬度。A──穩(wěn)定河道系數(shù)，由于工程區(qū)河床橫向較不穩(wěn)定。Q──采用相當(dāng)于頻率為50%的平灘流量作為造床流量m3/s。②河道水流阻力連續(xù)方程式：B=|Qnζ3|「..5]EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up18(B=|Qnζ3|EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up9(1),2).n——根據(jù)河道特征，選取河床綜合糙率；B──穩(wěn)定河段的水面寬度。4、洪水水面線計(jì)算公式Z+1=Z+2+h+hQ──設(shè)計(jì)洪峰流量；2──上、下斷面的動(dòng)量修正系數(shù)；KK2.K22=122.,即將流量模數(shù)的平方2A.R3K=hj──上、下斷面間的局部水頭損失，按以下情況計(jì)算：j 1-2〕j 2-1〕EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up12(9.),C)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up12(6),2)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up12(2),R)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up12(3),4)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up12(b),r)R──為水力半徑〔m〕；b──為河寬，對梯形斷面應(yīng)為水面寬〔m〕；r──為河彎軸線的彎曲半徑〔m〕；L──為河彎軸線的長度〔m〕；C──為才系數(shù)；6、堤頂高程計(jì)算公式堤頂高程按設(shè)計(jì)洪水位加堤頂超高確定，堤頂超高采用下式計(jì)算：Y＝R+e+AA——平安加高〔m〕。7、設(shè)計(jì)波浪爬高計(jì)算公式.△β△βvK——經(jīng)歷系數(shù)；PK——P=2%爬高累計(jì)頻率換算系數(shù)；PR——無風(fēng)情況下的爬高值；08、風(fēng)浪要素選用試驗(yàn)站公式計(jì)算：V——計(jì)算風(fēng)速，采用歷年汛期最大風(fēng)速平均值的1.5倍；14、設(shè)計(jì)風(fēng)壅水面計(jì)算公式KV2F.K——綜合摩阻系數(shù)；F——由計(jì)算點(diǎn)逆風(fēng)向量到對岸的距離，m；15、沖刷深度公式計(jì)算①水流平行于岸坡產(chǎn)生的沖刷深度可按下式計(jì)算：BBph——沖刷處的水深〔m〕，以近似設(shè)計(jì)水位最大深度p②水流斜沖防護(hù)岸坡產(chǎn)生的沖刷深度可按下式計(jì)算：ppm——護(hù)坡迎水面邊坡系數(shù)；V——水流局部沖刷流速〔m3/s〕，按灘地河床段計(jì)算：11Q——通過河灘局部的設(shè)計(jì)流量〔m3/s〕；1H——河灘水深〔m〕；116、混凝土護(hù)坡斜坡計(jì)算公式①混凝土護(hù)坡斜坡式土堤滿足混凝土板整體穩(wěn)定所需的最小厚度由下式確定：當(dāng)砼板作為堤防護(hù)面時(shí)，滿足砼板整體穩(wěn)定所需的護(hù)面板厚度度t按下式確定：t=η·Hr.Lt=η·HrrBmbH——計(jì)算波高，取H；1%br——混凝土的重度25kN/m3；br——水的重度10kN/m3；L——波長m；.B——沿斜坡方向的護(hù)面板長度，m；m——斜坡坡率。②漿砌石護(hù)坡斜坡式土堤t——漿砌石厚度〔m〕Q——主要護(hù)面層的護(hù)面塊石個(gè)體質(zhì)量t；rH3Q=0.1b；(r)3K|—-(r)3D（r)K——穩(wěn)定系數(shù)；Db.n——護(hù)面塊石的層數(shù)；H──設(shè)計(jì)波高，取H5%17、堤防穩(wěn)定計(jì)算公式①施工期抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)可按下式計(jì)算：②水位降落期抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)可按下式計(jì)算：W——條塊重力(kN)，W=Wl+W2+ρwZb；W——在堤坡外水位以上的條塊重力(kN)；W——在堤坡外水位以下的條塊重力(kN)；2Z——在堤坡外水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離(m)；Cuu，Ccucu，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(kN/m3)；③橋梁過流能力計(jì)算現(xiàn)狀橋梁的過流量按無坎寬頂堰計(jì)算：Q=σm′b′〔2g〕0.5Hm′——包括側(cè)收縮影響的流量系數(shù)；oH——橋前水深，根據(jù)?公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)?〔JTGD60-2004〕、?公路水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)?〔JTGob′——橋?qū)挕瞞〕。18、泵站揚(yáng)程計(jì)算公式①管徑確定由于管道流速的大小直接影響工程造價(jià)和日常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，按經(jīng)