水利常用专业计算公式
一、枢纽建筑物计算
1、进水闸进水流量计算:Q=B0δεm(2gH03)1/2
式中:m —堰流流量系数
ε—堰流侧收缩系数
2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下:
流速公式:
u=
流量公式
Q=Au=A
流量模数
K=A
式中:C—谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即
C=
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
△x=
式中:△x——流段长度(m);
g——重力加速度(m/s²);
h1、h2——分别为流段上游和下游断面的水深(m);
v1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s);
a1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;
——流段的平均水里坡降,一般可采用
或
式中:hf——△x段的水头损失(m);
n1、n2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则n1=n2=n;
R1、R2——分别为上、下游断面的水力半径(m);
A1、A2——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
(1)吼道断面的宽高比:b0/h0=1.5—2.5;
(2)吼道中心半径与吼道高之比:r0/h0=1.5—2.5;
(3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A1/A0=2—2.5;