水利常用專業(yè)計(jì)算公式樞紐建筑物計(jì)算1、進(jìn)水閘進(jìn)水流量計(jì)算：Q=B0Ssm(2gH03)1/2式中：m一堰流流量系數(shù)&-堰流側(cè)收縮系數(shù)2、明渠恒定均勻流的基本公式如下：流速公式：u=流量公式Q=Au=A流量模數(shù)K=A式中：C一謝才系數(shù)，對(duì)于平方摩阻區(qū)宜按曼寧公式確定，即R—水力半徑（m）;i一渠道縱坡；A一過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（m2）;n—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al型壅水曲線和bl型落水曲線最為常見(jiàn)。求解明渠恒定緩變流水面曲線，宜采用逐段試算法，對(duì)棱柱體和非棱柱渠道均可應(yīng)用。逐段試算法的基本公式為△x=式中：Ax—-流段長(zhǎng)度（m）;g重力加速度（m/s）；h］、h2分別為流段上游和下游斷面的水深（m）;v「v2分別為流段上游和下游斷面的平均流速（m/s）；a1>a2——分別為流段上游和下游斷面的動(dòng)能修正系數(shù)；2一流段的平均水里坡降，一般可采用或式中：hf^x段的水頭損失(m);n1、n2分別為上、下游斷面的曼寧粗糙系數(shù)，當(dāng)壁面條件相同時(shí)，則n1=n2=n；R1、R2——分別為上、下游斷面的水力半徑(m);A1、A2一吩別為上、下游斷面的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e()；4、各項(xiàng)水頭損失的計(jì)算如下：沿程水頭損失的計(jì)算公式為漸變段的水頭損失，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)水的設(shè)計(jì)公式吼道斷面的寬高比：?/?=1。5—2.5;吼道中心半徑與吼道高之比:r0/h0=1.5—2。5;進(jìn)斷面面積與吼道斷面面積之比：A1/A0=2-2o5;吼道斷面面積與壓力管道面積之比:A0/Am=1—1。65;3（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：AzT。1m—0.2m;（6）進(jìn)斷面河吼道斷面間的水平距離與其高度之比：l/P=07-0.96、最大負(fù)壓值出現(xiàn)在吼道斷面定點(diǎn)a處,a點(diǎn)的最大負(fù)壓值按下式確定：式中：一前池內(nèi)正常水位與最低水位之間的高差（m）;h0—吼道斷面高度（m）;一從進(jìn)水?dāng)嗝嬷梁鸬罃嗝骈g的水頭損失（m）;一因法向加速度所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)水頭（m）。附加壓強(qiáng)水頭按下式計(jì)算：式中：-吼道斷面中心半徑（m）計(jì)算結(jié)果，須滿足下列條件：式中：ha-計(jì)算斷面處的大氣壓強(qiáng)水柱高（m）;斗一水的氣化壓強(qiáng)水柱高（m）最小淹沒(méi)深度S,可按下式估算:式中:一吼道斷面的水流弗勞德數(shù)，.虹吸的發(fā)動(dòng)與斷流宜選用以下的幾種裝置和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：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；自發(fā)動(dòng)；水力真空裝置；水箱抽氣裝置。斷流裝置常采用真空破壞閥。在已知hB、a值時(shí)，真空破壞時(shí)的瞬間最大進(jìn)氣量可按下式估算:式中：一真空破壞閥系統(tǒng)的流量系數(shù)；一真空破壞閥的斷面面積()；吩別為水河空氣的密度。7、水庫(kù)蓄水容積1、總庫(kù)容估算公式(1)根據(jù)庫(kù)區(qū)尺寸初佑：V=BLH/K5V一水庫(kù)總庫(kù)容，104-m3（萬(wàn)立米）。B-壩址處的河谷寬度（相當(dāng)于壩頂?shù)牟績(jī)x），m.L一蓄水后庫(kù)區(qū)延伸長(zhǎng)度（回水長(zhǎng)度），km（公里）。H-最大壩前水深，m。K一按庫(kù)尾蓄水?dāng)嗝媾c壩址蓄水?dāng)嗝嬷炔捎玫南禂?shù)：1:10時(shí)，K=32;1：5時(shí)，K=27（2）根據(jù)淹沒(méi)面積初估：V=HA/KV一水庫(kù)總庫(kù)容,104-m3（萬(wàn)立米）.A-庫(kù)區(qū)最大水面面積（淹沒(méi)面積），畝。K一按以下原則采用的系數(shù)：庫(kù)底平坦K=25~30，庫(kù)底坡度陡K=30~382、有效庫(kù)容估算公式：V=ChoFV-水庫(kù)有效庫(kù)容，104-m3（萬(wàn)立米）。ho-多年平均徑流深（查《水文手冊(cè)》），mm（毫米）。F一水庫(kù)集雨面積（流域面積），km2（平方公里）.C一按以下原則采用的系數(shù)：水庫(kù)為不完全年調(diào)節(jié)C=O。2~0。4水庫(kù)為完全年調(diào)節(jié)C=O。5~1水庫(kù)為不完全多年調(diào)節(jié)C=l~1.33、水庫(kù)為完全多年調(diào)節(jié)C=1。3?1。3、水庫(kù)灌溉放水流量估算公式：Q=CAQ-最大灌溉放水流量，m/s.A一水庫(kù)負(fù)擔(dān)的灌溉面積，104-m3（萬(wàn)立米）。C一按以下原則采用的系數(shù)：灌區(qū)內(nèi)小型水利設(shè)施很少C=O.5~0。8灌區(qū)內(nèi)有一些孤立的小型水利設(shè)施C=0.4~0。6灌區(qū)小型水利設(shè)施互相串連C=0.2~0。34、均質(zhì)土壩壩坡初估公式m±=H/20+2,mT=H/20+l.5Hl上、Hl下-均質(zhì)土壩上、下游壩坡的邊坡系數(shù)H一設(shè)計(jì)壩高,m.5、堆石壩壩坡初估公式m上=H/3O+1。5,ni下=1.3~1.5H1上、H1下一堆石壩上、下游壩坡的邊坡系數(shù)。H-設(shè)計(jì)壩高,mo6、水庫(kù)調(diào)洪演算水量平衡方程式：式中：J——調(diào)洪時(shí)段，(s)QPQ2一-段初、末進(jìn)庫(kù)流量(m3/s)QQ/一~段初、末出庫(kù)流量(m3/s)V］、V2—時(shí)段初、末水庫(kù)庫(kù)容87、樞紐建筑物計(jì)算1、進(jìn)水閘進(jìn)水流量計(jì)算:Q=B0&&i62gH03）1/2式中：m—堰流流量系數(shù)&堰流側(cè)收縮系數(shù)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)定安全系數(shù)，應(yīng)按下列抗剪斷強(qiáng)度公式計(jì)算Ki=式中：Kp按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f1-混凝土與巖基接觸面的抗剪斷摩擦系數(shù)；c一混凝土與巖基接觸面的抗剪斷粘聚力（MPa）;A一建筑物與巖基接觸面的面積（m2）;一作用在結(jié)構(gòu)物上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的法向分量包括揚(yáng)壓力）（kN）;P—作用在結(jié)構(gòu)物上的全部荷載對(duì)計(jì)算滑動(dòng)面的切向分量（包括揚(yáng)壓力）（kN）;9對(duì)中、小型工程，若無(wú)條件進(jìn)行抗剪試驗(yàn)取得c值時(shí)，也可按下列抗剪強(qiáng)度公式計(jì)算巖基底面的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K2=式中：匕一按抗剪強(qiáng)度計(jì)算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f2—混凝土與基巖接觸面的抗剪摩擦系數(shù)。9、堰流過(guò)水流量計(jì)算：Q=B0Ssi62gH03）1/2式中：m一堰流流量系數(shù)s—1流側(cè)收縮系數(shù)S一堰流淹沒(méi)系數(shù)10、挖深式消力池校核長(zhǎng)度計(jì)算：Lsj=Ls+0Lj式中：Lsj一消力池長(zhǎng)度（m）Ls—消力池斜坡段投影長(zhǎng)度（m）0水躍長(zhǎng)度校正系數(shù)10Lj水躍長(zhǎng)度(m)1、挖深式消力池深度按下式校核：d=hchsAZLs+OjL式中：d一消力池深度(m)hc—水躍躍后水深(m)hs—出池河床水深(m)AZ-出池落差(m)2、、護(hù)坦式海漫長(zhǎng)度計(jì)算：Lp=Ks(q(AH)1/2)1/2式中：Lp-海漫長(zhǎng)度(m)Ks海漫長(zhǎng)度計(jì)算系數(shù)q-消力池末端單寬流量(m3/s)AH一下泄時(shí)上下游水位差(m)3、穩(wěn)定河寬阿爾圖寧公式：B=AQ0°5/b2式中：B一穩(wěn)定河寬(m)11A一河寬系數(shù)取1.5（皿）Q—造床流量（m3/s）J一河床比降11、建筑物基底抗滑穩(wěn)定校核：Kc=f￡G/￡H式中：匚-抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)f基礎(chǔ)底面與地基之間摩擦系數(shù)EG—作用于堰體、閘室上的全部豎向荷載EH作用于堰體、閘室上的全部水平荷載2、建筑物基底應(yīng)力計(jì)算：Pm.nmax=EG/Am+XM/W式中：Pminmax—閘室基底壓力的最大值和最小值（KN/m2）Am-閘室基礎(chǔ)底面面積EM—作用在閘室上的全部水平向和水平荷載對(duì)基礎(chǔ)底面垂直水流方向的形心軸的力矩（KN-m）W一閘室基礎(chǔ)底面對(duì)該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩（m3）1212、水文計(jì)算公式1、水文比擬法：Q設(shè)=「設(shè)/F參Q參式中Q設(shè)一"計(jì)站多年平均流量,m3/s;Q參參證站多年平均流量，m3/s;F設(shè)一計(jì)站流域面積，km2;F參參證站流域面積，km2。2、水文等值線圖法：Q=10F?R/(36x365x24)式中R——多年平均徑流深。F——設(shè)計(jì)站流域面積，km2；3、水文洪水)水科院推理公式：Q=0。278-F式中：Q洪峰流量，m3/sS—雨力，mm/h;H一損失參數(shù)，mm/h;13n暴雨遞減指數(shù)；F匯流面積，km2.t一匯流時(shí)間，h,t=0.278;其中：m匯流參數(shù);J——主河槽比降；L-一主河道長(zhǎng)度，km;13、河道穩(wěn)定性計(jì)算1、縱向穩(wěn)定系數(shù)按下式計(jì)算：卑=d/hJ式中：d探砂平均粒徑（m）;h一平灘水深（m）;J一縱坡，為7.9%g14研究表明，q值越大，水流作用越弱，底沙不易運(yùn)動(dòng)，河床越穩(wěn)定;反之，則㈱值越小，水流作用越強(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：Q=式中：Q一造床流量，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;J—縱坡；研究表明，值越大，河身相對(duì)較窄，比降較少，水流平緩歸順，河岸越穩(wěn)定;卑值越小，河身相對(duì)較寬，河岸越不穩(wěn)定。3、河道相關(guān)系計(jì)算公式用寬深比公式計(jì)算，即：W=B5/h式中：匕新面河相系數(shù)，可根據(jù)同一河流上的模范河段的實(shí)際資料確定。15B一相當(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)驗(yàn)公式和河道水流阻力連續(xù)方程式兩種辦法計(jì)算。阿爾圖寧經(jīng)驗(yàn)公式：B=A-Q0.5/J0.2計(jì)算：式中：B一定河段的水面寬度。A一^定河道系數(shù)，由于工程區(qū)河床橫向較不穩(wěn)定。Q一用相當(dāng)于頻率為50%的平灘流量作為造床流量m3/s河道水流阻力連續(xù)方程式：B=其中：z一面河相系數(shù)；n——根據(jù)河道特征，選取河床綜合糙率；B一定河段的水面寬度。4、洪水水面線計(jì)算公式16水面線按下列公式計(jì)算:Z1+=Z2++hf+hj式中：Z1、Z2一、下游斷面水位高程(m);一斷面水平距離(m);Q計(jì)洪峰流量；a、％—、下斷面的動(dòng)量修正系數(shù)；V1、V2、下斷面的平均水流流速，(m/s);hf一、下斷面間的沿程水頭損失，用公式Q2X計(jì)算，=，即將流量模數(shù)的平方取算術(shù)平均值,K=。h—上、下斷面間的局部水頭損失，按下列情況計(jì)算：河槽斷面收縮七=0.2()河槽斷面擴(kuò)大h=0.2x()5、彎道段計(jì)算公式h=?()17式中：&=R水力半徑(m);b河寬，對(duì)梯形斷面應(yīng)為水面寬(m);r一為河彎軸線的彎曲半徑(m);L一河彎軸線的長(zhǎng)度(m);C謝才系數(shù)；匕一面河相系數(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+A式中：Y堤頂超高(m);R設(shè)計(jì)波浪爬高(m);e設(shè)計(jì)風(fēng)壅水面高度(m);A——安全加高(m)。187、設(shè)計(jì)波浪爬高計(jì)算公式設(shè)計(jì)波浪爬高采用公式Rp=KpKAKvKpR0計(jì)算。K△—斜坡糙率滲透性系數(shù)，混凝土護(hù)面?。籏°——斜向波折減系數(shù)，；Kv—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；Kp——P=2%爬高累計(jì)頻率換算系數(shù)；R0——無(wú)風(fēng)情況下的爬高值；8、風(fēng)浪要素選用莆田試驗(yàn)站公式計(jì)算：其中：平均波周期，s;L堤前波浪的波長(zhǎng)，m;堤前波浪的平均波高,m；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)算公式設(shè)計(jì)風(fēng)壅水面高度采用公式e=計(jì)算:19K--綜合摩阻系數(shù)；d—-域的平均水深，m;F由計(jì)算點(diǎn)逆風(fēng)向量到對(duì)岸的距離，m;0——風(fēng)向與垂直于堤軸線的法線的夾角。15、沖刷深度公式計(jì)算水流平行于岸坡產(chǎn)生的沖刷深度可按下式計(jì)算：hB=hp-［（Vcp/V充）nT"hp式中：hB——局部沖刷深度（m），從水面算起；hp——沖刷處的水深（m）,以近似設(shè)計(jì)水位最大深度代替;v平均流速（m/s）;cpv充砂礫石段河床面上允許不沖流速（m/s）;n—與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān),一般取1/4.水流斜沖防護(hù)岸坡產(chǎn)生的沖刷深度可按下式計(jì)算：20△hp=[(23tg(a/2V7)/((1+m2)0.5g)]-30d式中：△hp——從河底算起的局部沖刷深度(m)；a水流與岸坡交角(度)；m—-護(hù)坡迎水面邊坡系數(shù)；d——坡腳處土壤計(jì)算粒徑，取大于15%(按重量計(jì))的篩孔直徑(m);Vj一水流局部沖刷流速(m3/s),按灘地河床段計(jì)算：g—重力加速度，取9.8。Vj=(Q/B1H1)-(2n/i+n)式中：B1——河灘寬度，從河槽邊緣至坡腳距離，(m);Q通過(guò)河灘部分的設(shè)計(jì)流量(m3/s);H1河灘水深(m);n——水流流速不均勻系數(shù)，查表得.2116、混凝土護(hù)坡斜坡計(jì)算公式混凝土護(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=n?H式中：t——混凝土面板厚度（m）；n一系數(shù)，對(duì)開(kāi)縫板可取0。075；對(duì)上部為開(kāi)縫板，下部為閉縫板可取0.10H——計(jì)算波高，取H1%;rb——混凝土的重度25kN/m3；r——水的重度10kN/m3；L--長(zhǎng)m；B——沿斜坡方向的護(hù)面板長(zhǎng)度，m;22m一"斗坡坡率。漿砌石護(hù)坡斜坡式土堤該公式適用于m=1。5-5.0的條件，在此僅作為參考數(shù)值.式中：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其中：Q=o.i;KD^定系數(shù)；rb——漿砌石重度，26kN/m3；r水重度，10kN/m3；n——護(hù)面塊石的層數(shù)；c一系數(shù).H一計(jì)波高，取H,,;5%2317、堤防穩(wěn)定計(jì)算公式施工期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算：水位降落期抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)可按下式計(jì)算：式中：b—-條塊寬度（m）；W——條塊重力（kN）,W=W+W2+%Zb；W】一一在堤坡外水位以上的條塊重力（kN）;W2—-在堤坡外水位以下的條塊重力（kN）;Z——在堤坡外水位高出條塊底面中點(diǎn)的距離（m）;u.-—水位降落前堤身的孔隙壓力（kPa）;B條塊的重力線與通過(guò)此條塊底面中點(diǎn)的半徑之間的夾角（°）；好水的重度（kN/m3）;Cu,$,Ccu，虬，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)（kN/m3）;橋梁過(guò)流能力計(jì)算現(xiàn)狀橋梁的過(guò)流量按無(wú)坎寬頂堰計(jì)算：Q=qm，b（（2gHoi.524式中：Q橋過(guò)流量(m3/s)mz括側(cè)收縮影響的流量系數(shù)；Ho——橋前水深，根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60—24)、《公路水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGC30—22)，要求拱(平)頂至最高水位預(yù)留0.5m凈空(m);bJ橋?qū)?m)。cs一~淹沒(méi)系數(shù)。18、泵站揚(yáng)程計(jì)算公式管徑確定按公式：D=計(jì)算管徑由于管道內(nèi)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)驗(yàn)管內(nèi)流速范圍一般在1。5—2。5之間，取V=1。5m/s的經(jīng)濟(jì)流速作為設(shè)計(jì)流速。揚(yáng)程確定揚(yáng)程由凈揚(yáng)程和損失揚(yáng)程兩部分組成，損失揚(yáng)程由沿程損失和局部損失兩部分組成。沿程損失按下式計(jì)