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水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)（水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)有壓短管）

發(fā)布時(shí)間：2023-04-27 05:41:04 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 733

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)的問題，以下是小編對(duì)此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、水力學(xué)中單寬流量計(jì)算公式是什么？
2、淺談防洪堤施工設(shè)計(jì)？
3、水力學(xué)中流量的計(jì)算
4、水力學(xué)波建法公式

水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)（水力學(xué)計(jì)算手冊(cè)有壓短管）

一、水力學(xué)中單寬流量計(jì)算公式是什么？

一、水力學(xué)中單寬流量計(jì)算公式是 q=Q/B；

1、式中的單位:q-m^2/s; Q-m^3/s; B -m；

2、由于水力學(xué)的基本量是長(zhǎng)度、時(shí)間和質(zhì)量，獨(dú)立因次的數(shù)目為三，則用無因次方程代替有因次方程可以使變量減少三個(gè)。這在實(shí)驗(yàn)分析中，可大量地減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)加速實(shí)驗(yàn)進(jìn)程；在理論分析中，可以更合理地提出變量關(guān)系式。這種方法叫做理論法。

擴(kuò)展資料：

單一粗糙裂隙的滲流規(guī)律

單一裂隙是構(gòu)成巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)的基本元素，所以研究其滲流基本規(guī)律是巖體水力學(xué)的基本任務(wù)。巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)滲流研究的基本理論——立方定律，根據(jù)理想光滑平板裂隙推導(dǎo)，因?yàn)槠鋯螌捔髁縬與隙寬e成3次方關(guān)系而稱為立方定律。

式中：q為單寬滲流量；J為水力比降；e為裂隙開度(隙寬)；g為重力加速度；υ為水流運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，在水溫15℃?時(shí)，υ=1.14×10-6m2/s。

由于理想裂隙在自然界是不存在的，天然裂隙面均為粗糙裂隙，存在小范圍的不平整和大范圍的起伏，其隙寬e是沿程變化的，如仍要應(yīng)用立方定律，則其e該取最大值、最小值或是平均值，為此根據(jù)流量等效的方法提出了水力隙寬eh的概念，但是水力隙寬e?h是個(gè)虛擬隙寬，實(shí)際上是不存在的。

水靜力學(xué)

水靜力學(xué)研究液體靜止或相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，探討液體內(nèi)部壓強(qiáng)分布，液體對(duì)固體接觸面的壓力，液體對(duì)浮體和潛體的浮力及浮體的穩(wěn)定性，以解決蓄水容器，輸水管渠，擋水構(gòu)筑物，沉浮于水中的構(gòu)筑物，如水池、水箱、水管、閘門。堤壩、船舶等的靜力荷載計(jì)算問題。

水動(dòng)力學(xué)

水動(dòng)力學(xué)研究液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，主要探討管流、明渠流、堰流、孔口流、射流多孔介質(zhì)滲流的流動(dòng)規(guī)律，以及流速、流量、水深、壓力、水工建筑物結(jié)構(gòu)的計(jì)算，以解決給水排水、道路橋涵、農(nóng)田排灌、水力發(fā)電、防洪除澇、河道整治及港口工程中的水力學(xué)問題。

參考資料：百度百科-水力學(xué)

參考資料：百度百科-單寬流量

二、淺談防洪堤施工設(shè)計(jì)？

防洪堤施工設(shè)計(jì)具體包括哪些內(nèi)容呢，下面中達(dá)咨詢招投標(biāo)老師為你解答以供參考。

1 設(shè)計(jì)概況

對(duì)該工程進(jìn)行了實(shí)地勘測(cè)和有關(guān)資料的收集，完成了該工程的施工圖設(shè)計(jì)。防洪堤工程設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇。該工程新修河堤350 m，爬河橋一座，并對(duì)河道進(jìn)行清淤。免遭10年一遇以下標(biāo)準(zhǔn)的洪水的威脅，解決群眾雨季、汛期的過河難問題，同時(shí)河道兩岸的環(huán)境也相應(yīng)得到了治理，減少水土流失，因此該工程建設(shè)是非常必要的。

2 水文分析

防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—94）的規(guī)定，保護(hù)人口、耕地較少的“以鄉(xiāng)村為主的防護(hù)區(qū)，保護(hù)人口小于等于20萬人，防護(hù)區(qū)耕地少于等于30萬畝”防洪標(biāo)準(zhǔn)為20～10年遇的洪水。，結(jié)合工程實(shí)際情況，考慮人口、經(jīng)濟(jì)、資金等因素，體現(xiàn)以人為本政策，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)取10年一遇。

3 基本資料

從該工程所在地區(qū)的1:50000的地形圖上量得：流域面積F=42.3 km2從流域最遠(yuǎn)點(diǎn)（分水嶺處）沿流程至工程所在地的長(zhǎng)度L=10.8 km工程位置以上的河道平均坡降J=0.038。

3.1 工程地質(zhì)

該工程投資和規(guī)模較小，未作較詳細(xì)的地質(zhì)勘探工作，只作實(shí)地地質(zhì)踏勘工作，對(duì)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造不作描述。河道的河床為砂卵石層，其厚度在10 m以上，卵石含量在60%以上，中粗砂約占20%，細(xì)砂及泥土約占20%，其承載力值在16 T/m2～40 T/m2，承載能力較強(qiáng)，是較好的建筑基礎(chǔ)，河床以上部分為沙壤土，其厚度在3 m左右，具有一定防滲效果，河岸臺(tái)階地分布有粉質(zhì)沙壤土，土層較厚，承載力較小，抗沖刷能力較弱，所以臨河而建的居民村需要建設(shè)防洪河堤。

3.2 天然建筑材料

工程區(qū)河段河床寬度在30 m～40 m左右，河床內(nèi)砂卵石貯量豐富，篩選后級(jí)配較好，可作為建筑用砂石料使用，同時(shí)工程位置距河出口約4 m，河河床內(nèi)砂及碎石貯量豐富，質(zhì)量好，工程用砂可直接從拉運(yùn)。塊石可就近2 km內(nèi)拉運(yùn)；工程建設(shè)所需石塊可就地取材；河道中砂卵石可做為堤后回填料。工程所需天然建筑材料可以滿足工程建設(shè)需求。

4 工程設(shè)計(jì)

4.1 水力計(jì)算

設(shè)計(jì)預(yù)留河道寬30 m，參照《水力學(xué)》中河道糙率取值規(guī)定，河道糙率取0.026，治理后河道順直，河床坡降保持原河道坡降，過流計(jì)算采用明渠均勻流公式：

Q＝AC

Q—流量（m3/s）

A—過水?dāng)嗝婷娣em2

C—謝才系數(shù)

R—水力半徑

i—河床坡降i=0.038

經(jīng)計(jì)算，求得在下泄10年一遇的洪峰流量313 m3/s時(shí)，其過水深為1.3 m，考慮安全超高0.5 m，由于堤后保護(hù)的居民點(diǎn)人口和耕地面積較多，且為了與原有壩段和路面進(jìn)行銜接，出河床水面以上堤高2.3 m。

4.2 河堤沖刷深度估算

查《水力計(jì)算手冊(cè)》按照以下公式進(jìn)行河堤基礎(chǔ)沖刷深度計(jì)算

hB=hp＋[(Vcp/V允)n－1]

hB—局部沖刷深度（m），從水面起算；

hp—沖刷處的水深（m），以近似設(shè)計(jì)水位最大深度代替；

Vcp—平均流速（m/s）

V允—河床面上允許不沖流速（m/s）查《水力學(xué)》取值5m/s

n—與防護(hù)岸坡在平面上的形狀有關(guān)，一般取n=1/4。經(jīng)計(jì)算，沖刷深度為1.53 m，設(shè)計(jì)河堤基礎(chǔ)埋深確定為2.0 m。

4.3 河堤設(shè)計(jì)

護(hù)岸河堤起著擋水和擋土的雙重作用，根據(jù)穩(wěn)定要求，選擇漿砌石河堤，河堤斷面設(shè)計(jì)為梯形，河床水面以上堤高為2.3 m，堤頂寬0.5 m，底寬1.35 m，背水面邊坡為1:0.37，迎水面為直墻。河床水面以下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為矩形齒墻，埋深2.0 m，寬0.8 m。河堤總高4.3 m。

4.4 爬河橋設(shè)計(jì)

爬河橋設(shè)計(jì)為漫水橋，在河道中間隔20 cm埋設(shè)四根直徑1 m的水泥管，在水泥管上鋪設(shè)C25的鋼筋混凝土橋面，30 cm，厚水泥管下混凝土墊層厚40 cm，水泥管周圍用C15混凝土填充。埋管部位長(zhǎng)7 m，寬4 m，兩側(cè)鋪設(shè)28 m引橋連接公路與橋面，在非汛期河水可通過水泥管流向下游，汛期時(shí)洪水可翻越橋面下泄，不會(huì)影響河道行洪。

4.5 河堤穩(wěn)定分析計(jì)算

安全分析計(jì)算內(nèi)容為：抗滑穩(wěn)定計(jì)算，抗傾穩(wěn)定計(jì)算，地基應(yīng)力計(jì)算。

1）滑穩(wěn)定計(jì)算。根據(jù)公式K滑＝f∑W/∑P，經(jīng)計(jì)算∑W＝8.75（t/m），∑P＝4.13（t/m），摩擦系數(shù)f取0.5，計(jì)算結(jié)果，抗滑穩(wěn)定系數(shù)K滑＝1.06＞K規(guī)＝1.05。

2）抗傾穩(wěn)定計(jì)算。根據(jù)公式K抗傾＝∑M抗傾/∑M傾，∑M抗傾＝5.9（t.m），∑M傾=4.1（t.m），計(jì)算結(jié)果，K抗傾=1.4＞K規(guī)＝1.3。

3）地基應(yīng)力計(jì)算。根據(jù)公式：δ=W/A計(jì)算，W=15.64 T，A=1.15 m2，經(jīng)計(jì)算，地基應(yīng)力δ=13.6 t/m2，小于地基承載力值

28 t/m2。

通過以上計(jì)算表明，河堤斷面既能滿足抗滑穩(wěn)定要求，又能滿足抗傾覆要求及地基承載力要求。因此，設(shè)計(jì)河堤是安全可靠的。

5 工程施工

5.1 施工條件與分析

該工程沿線有公路貫通工程首尾，同時(shí)許多由河床通向公路的便道，十分方便；工程沿岸有電力線路通過，電力供應(yīng)有保證，工程河道內(nèi)一般常年有水，水質(zhì)符合工程用水標(biāo)準(zhǔn)，工程用水可不考慮，施工場(chǎng)地在河岸邊，場(chǎng)地開闊，整平方便?？傊?，該工程施工交通方便，水電供應(yīng)有保證，施工場(chǎng)地開闊，工程施工條件較好。

5.2 工程施工組織

該工程為主要為護(hù)岸河提，屬堤防工程，投資較少，規(guī)模較小，施工工藝較單一。主要工程施工為堤基開挖，堤身砌筑，堤后回填及施工抽水和導(dǎo)流等。施工需主要機(jī)械設(shè)備：挖掘機(jī)1臺(tái)、裝載機(jī)1臺(tái)、砂漿攪拌機(jī)1臺(tái)。施工組織安排如下：

1）堤基開挖及砌筑。用挖掘機(jī)進(jìn)行堤基開挖，底寬要求不小于1.5 m，兩側(cè)開挖邊坡為1:1，開挖到高程后，人工進(jìn)行基底整平，安排塊石進(jìn)行砌筑?；A(chǔ)砌筑完成后，用鏟車或挖掘機(jī)進(jìn)行分層回填，每層厚0.5 m左右，并碾壓3遍以上，并用水進(jìn)行灌實(shí)。

2）堤身砌筑基礎(chǔ)回填完成后，對(duì)基礎(chǔ)砌石頂面清理干凈后，按設(shè)計(jì)尺寸放線，進(jìn)行堤身砌筑。堤身砌筑每隔20 m設(shè)一伸縮縫，縫寬5 cm，縫內(nèi)填三油四氈。總之，本工程要求嚴(yán)格按照工程施工規(guī)范要求進(jìn)行施工，不得降低標(biāo)準(zhǔn)隨意施工。

5.3 竣工驗(yàn)收

工程竣工后，由施工單位編制竣工報(bào)告，會(huì)同建設(shè)單位進(jìn)行自驗(yàn)，自驗(yàn)中，對(duì)工程建設(shè)中存在的問題要現(xiàn)場(chǎng)指出，并限期責(zé)令進(jìn)行改正，改正后重新進(jìn)行驗(yàn)收。自驗(yàn)合格后，報(bào)請(qǐng)財(cái)政、水電設(shè)計(jì)部門進(jìn)行驗(yàn)收。

6 防洪影響評(píng)價(jià)

工程實(shí)施后，將對(duì)河道內(nèi)的淤積物進(jìn)行清理，清理出的淤積物可做為砂卵石堤后回填料使用，河道淤積減輕，河道暢通，這樣就保證了河道汛期洪水暢泄和兩岸的汛期安全。工程建成后，不會(huì)改變河道走勢(shì)，不會(huì)抬高河床，不會(huì)影響上下游，左右岸的防洪安全和汛期搶險(xiǎn)，對(duì)第三者的水事不構(gòu)成影響，總之，該工程不會(huì)對(duì)防洪構(gòu)成影響，防洪影響評(píng)價(jià)可行。

7 結(jié)束語

本工程建成后，對(duì)維護(hù)兩岸正常的生產(chǎn)秩序，促進(jìn)農(nóng)村穩(wěn)定，有積極的社會(huì)效益。還可防止河岸農(nóng)田耕地的水土流失，保持河道暢通，增加行洪、泄洪能力。還具有保持水土流失，美化和改善周邊環(huán)境，生態(tài)效益非常明顯?？傊?，該工程是一項(xiàng)較好的防汛減災(zāi)和綜合治理工程。

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三、水力學(xué)中流量的計(jì)算

水力最佳斷面底寬 b=4m ，水深 h =b/2=4/2=2m

過水?dāng)嗝娣e A =bh=4*2 = 8 m^2

濕周 X=b+2h=4+2*2 = 8 m

水力半徑 R=A/X=8/8= 1 m

謝才系數(shù) C=R(1/6)/n=1^(1/6)/0.02 = 50

流量=CA(Ri)^(1/2)=50*8*(1*0.0001)^(1/2)= 4 m^3/s

四、水力學(xué)波建法公式

水力學(xué)波建法公式？水力學(xué)波建法公式:短管：既考慮局部損失又考慮沿程損失可分為自由出流和淹沒出流水泵吸水管、虹吸管、鐵路涵管、建筑給水管等。

長(zhǎng)管：僅考慮沿程損失，不計(jì)流速水頭和局部損失

流：若在容器壁上開孔，水經(jīng)孔口流出的水力現(xiàn)象。僅考慮局部損失自由出流定義：水經(jīng)孔口流入空氣中