水利工程设计常用计算公式

一、枢纽建筑物计算Q＝Au＝ACRi.K＝ACR式中：C—才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即nn—曼宁粗糙系数，其值按SL18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。逐段试算法的根本公式为.△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——分别为上、下游断面的水力半径〔m〕；A、A——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〔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：5、前池虹吸式进水口的设计公式0M〔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；0Σh—从进水口断面至吼道断面间的水头损失〔m〕；wp*/Y—因法向加速度所产生的附加压强水头〔m〕。0H—水的气化压强水柱高〔m〕v虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现：〔1〕用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型；断流装置常采用真空破坏阀。在h值时，真空破坏时的瞬间最大进气量可按下式估算：B、a7、水库蓄水容积1、总库容估算公式V=BLH/KB—坝址处的河谷宽度(相当于坝顶的部仪)，m。H—最大坝前水深，m。V=HA/KK—按以下原那么采用的系数:库底平坦K=25~30，库底坡度陡K=30~382、有效库容估算公式：V=ChoFC—按以下原那么采用的系数：水库为不完全年调节C=O.2~0.4·m3(万立米)。灌区小型水利设施很少灌区有一些孤立的小型水利设施灌区小型水利设施互相串连4、均质土坝坝坡初估公式.5、堆石坝坝坡初估公式m上=H/30+1.5，m下=1.3~1.5m上、m下—堆石坝上、下游坝坡的边坡系数。6、水库调洪演算水量平衡方程式：Q、Q——时段初、末进库流量〔mQ′、QV、V7、枢纽建筑物计算.依据Q=0.97m3/s，在正常引水时进水闸净宽为1.4m。8、岩基上的当水墙、堰、闸等重力式建筑物，岩基底面的抗滑稳定平安系数，应按以下抗剪断强度公式计算K＝f1ΣW+cA1ΣP1f—混凝土与岩基接触面的抗剪断摩擦系数；1A—建筑物与岩基接触面的面积〔m2〕；对中、小型工程，假设无条件进展抗剪试验取得c值时，也可按以下抗剪强度公式计算岩基.底面的抗滑稳定平安系数K＝f2ΣW2ΣP22f2—混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数。Ls—消力池斜坡段投影长度〔m〕.Lj—水跃长度〔m〕h—水跃跃后水深(m)h—出池河床水深(m)△Z—出池落差(m)ppppKs—海漫长度计算系数q—消力池末端单宽流量〔m3/s〕△H—下泄时上下游水位差〔m〕.A—河宽系数取1.5〔m2〕Q—造床流量〔m3/s〕J—河床比降f—根底底面与地基之间摩擦系数ΣG—作用于堰体、闸室上的全部竖向荷载ΣH—作用于堰体、闸室上的全部水平荷载minm-2、建筑物基底应力计算：Pminm-minmax—闸室基底压力的最大值和最小值〔KN/m2〕minmA—闸室根底底面面积mΣM—作用在闸室上的全部水平向和水平荷载对根底底面垂直水流方向的形心轴的力矩〔KN·m〕W—闸室根底底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩〔m3〕.设设参2、水文等值线图法：Q=1000F·R/〔3600×365×24〕式中R——多年平均径流深。-(τn)S——雨力，mm/h；.n——暴雨递减指数；L1、纵向稳定系数hhhh研究说明，Φ值越大，水流作用越弱，底沙不易运动，河床越稳hh作用越强，底沙容易运动，河床越不稳定。2、横向稳定系数计算公式按下式计算：Φ=bBJ0.2Q—造床流量，采用相当于频率为50%的平滩流量作为造床流量；B—相当于造床流量下平滩河宽〔m〕，为52m；bb研究说明，Φ值越大，河身相对较窄，比降较少，水流平缓归顺，河岸越稳定；Φbb相对较宽，河岸越不稳定。3、河道相关系计算公式B—相当于造床流量下平滩河宽〔m〕；h—平滩水深〔m〕。稳定河宽采用阿尔图宁经历公式和河道水流阻力连续方程式两种方法计算。B=A·Q0.5/J0.2计算：式中：B──稳定河段的水面宽度。A──稳定河道系数，由于工程区河床横向较不稳定。Q──采用相当于频率为50%的平滩流量作为造床流量m3/s。②河道水流阻力连续方程式：B=|Qnζ3|「..5]EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up18(B=|Qnζ3|EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up9(1),2).n——根据河道特征，选取河床综合糙率；B──稳定河段的水面宽度。4、洪水水面线计算公式Z+1=Z+2+h+hQ──设计洪峰流量；2──上、下断面的动量修正系数；KK2.K22=122.,即将流量模数的平方2A.R3K=hj──上、下断面间的局部水头损失，按以下情况计算：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──为水力半径〔m〕；b──为河宽，对梯形断面应为水面宽〔m〕；r──为河弯轴线的弯曲半径〔m〕；L──为河弯轴线的长度〔m〕；C──为才系数；6、堤顶高程计算公式堤顶高程按设计洪水位加堤顶超高确定，堤顶超高采用下式计算：Y＝R+e+AA——平安加高〔m〕。7、设计波浪爬高计算公式.△β△βvK——经历系数；PK——P=2%爬高累计频率换算系数；PR——无风情况下的爬高值；08、风浪要素选用试验站公式计算：V——计算风速，采用历年汛期最大风速平均值的1.5倍；14、设计风壅水面计算公式KV2F.K——综合摩阻系数；F——由计算点逆风向量到对岸的距离，m；15、冲刷深度公式计算①水流平行于岸坡产生的冲刷深度可按下式计算：BBph——冲刷处的水深〔m〕，以近似设计水位最大深度p②水流斜冲防护岸坡产生的冲刷深度可按下式计算：ppm——护坡迎水面边坡系数；V——水流局部冲刷流速〔m3/s〕，按滩地河床段计算：11Q——通过河滩局部的设计流量〔m3/s〕；1H——河滩水深〔m〕；116、混凝土护坡斜坡计算公式①混凝土护坡斜坡式土堤满足混凝土板整体稳定所需的最小厚度由下式确定：当砼板作为堤防护面时，满足砼板整体稳定所需的护面板厚度度t按下式确定：t=η·Hr.Lt=η·HrrBmbH——计算波高，取H；1%br——混凝土的重度25kN/m3；br——水的重度10kN/m3；L——波长m；.B——沿斜坡方向的护面板长度，m；m——斜坡坡率。②浆砌石护坡斜坡式土堤t——浆砌石厚度〔m〕Q——主要护面层的护面块石个体质量t；rH3Q=0.1b；(r)3K|—-(r)3D（r)K——稳定系数；Db.n——护面块石的层数；H──设计波高，取H5%17、堤防稳定计算公式①施工期抗滑稳定平安系数可按下式计算：②水位降落期抗滑稳定平安系数可按下式计算：W——条块重力(kN)，W=Wl+W2+ρwZb；W——在堤坡外水位以上的条块重力(kN)；W——在堤坡外水位以下的条块重力(kN)；2Z——在堤坡外水位高出条块底面中点的距离(m)；Cuu，Ccucu，土的抗剪强度指标(kN/m3)；③桥梁过流能力计算现状桥梁的过流量按无坎宽顶堰计算：Q=σm′b′〔2g〕0.5Hm′——包括侧收缩影响的流量系数；oH——桥前水深，根据?公路桥涵设计通用规?〔JTGD60-2004〕、?公路水文勘测设计规?〔JTGob′——桥宽〔m〕。18、泵站扬程计算公式①管径确定由于管道流速的大小直接影响工程造价和日常运转费用，按经