各类渠道及管道糙率表

渠道流量设计计算方法及步骤

介绍农田水利小型排灌渠道流量计算方法和步骤 秦长庚 在水利建筑工程设计和施工中常遇到流量计算问题，农田水利小型排灌渠道、排灌涵闸流量计算，是根据水流的过水断面形状和水流流态不同进行的流量计算方法也不一样，渠道过水断面是根据各地的土质情况确定，土质坚硬的一般以梯型、矩型为主，也有采用建筑物工程的圆型过水断面，水闸流量计算是根据进水闸的水流流态形式情况进行流量计算的，本次主要是以梯型断面为例介绍流量计算方法和计算步骤。 小型农田排灌渠道是由渠底宽度，渠道边坡和渠道安全超高，渠道堤顶宽度组成，渠道流量计算在平原湖区是大都采用《明渠均匀流计算公式》计算，明渠均匀流是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种水流状况称为明渠均匀流。 明渠均匀流的流量计算公式为 ? = Q? ? C i R W 计算公式中各符号表示为；

糙率 渠道纵坡水力半径谢才系数过水断面流量===========n i x w R R R n C C W W s m Q g 1/2 3 求公式中的各项数据，首先要计算出渠道断面的水力要素如下表； 渠道断面的水力要素表 例；某地计划开挖一条排灌渠道，渠道断面形状为梯形断面，设计该渠道底宽b=4m, 边坡m=1:2,渠道内正常过水深h=2.5m, 渠底纵坡i=1/1000, 渠道边坡糙率i=0.025. 计算该排灌渠道可通过最大流量为： s m Q /3 = 计算步骤；

1. 过水断面计算 2 50.225.2)5.224()2(m h h m b W =??+=??+= 2. 湿周计算 12 .202 15.2242 122 2 =+??+=++=m b x 3. 水力半径计算 12 .112 .2050.222 15.2225.250.224(2 122)(2 2 == +??+??+= +++= h h mh b R 4. 谢才系数计算 025 .112 .10225 .011225 .0=?= = g R n C 225 .012 .1=g R 225 .015.05.15.1=?==n g 5. 流量计算 S m i R C W Q /32.34001.012.144.445.223 =?? ?=?? ?= 该排灌渠道设计的过水断面可通过S m /32.343

武大水力学教材第6章

第六章明渠恒定均匀流 人工渠道、天然河道以及未充满水流的管道等统称为明渠。明渠流(Open Channel Flow)是一种具有自由表面的流动，自由表面上各点受当地大气压的作用，其相对压强为零，所以又称为无压流动。与有压管流不同，重力是明渠流的主要动力，而压力是有压管流的主要动力。 明渠水流根据其水力要素是否随时间变化分为恒定流和非恒定流动。明渠恒定流动又根据流线是否为平行直线分为均匀流和非均匀流。 明渠流动与有压管流的一个很大区别是：明渠流的自由表面会随着不同的水流条件和渠身条件而变动，形成各种流动状态和水面形态，在实际问题中，很难形成明渠均匀流。但是，在实际应用中，如在铁路、公路、给排水和水利工程的沟渠中，其排水或输水能力的计算，常按明渠均匀流处理。此外，明渠均匀流理论对于进一步研究明渠非均匀流也具有重要意义。 §6-1 概述 1．明渠的分类 由于过水断面形状、尺寸与底坡的变化对明渠水流运动有重要影响，因此在水力学中把明渠分为以下类型。 (1)棱柱形渠道和非棱柱形渠道 凡是断面形状及尺寸沿程不变的长直渠道，称为棱柱形渠道，否则为非棱柱形渠道。前者的过水断面面积A仅随水深h变化，即A=f(h)；后者的过水断面面积不仅随水深变化，而且还随着各断面的沿程位置而变化，即A=f(h,s)，s为过水断面距其起始断面的距离。 (2)顺坡(正坡)、平坡和逆坡(负坡)渠道 明渠渠底线(即渠底与纵剖面的交线)上单位长度的渠底高程差，称为明渠的底坡(Bottom slope)，用i表示，如图6-1a，1-1和2-2两断面间，渠底线长度为Δs，该两断面间渠底高程差为(a1-a2)=Δa，渠底线与水平线的夹角为θ，则底坡i为。

D80渠道工程设计

D80渠道工程设计 本设计选用张庆乡郝村灌溉农田为典型设计区域，灌溉面积2900亩。 1渠道纵横断面设计 灌溉支渠一般应高于地面，使支渠最小水位高于控制面积内中上等地面点15～20cm，干渠进水口水位高程应满足支渠控制面积的引水高程和引水流量，渠道流速、比降尽量保持不冲不淤。 1.1斗、农渠设计流量计算 依据前得出的灌溉制度，干渠的设计流量为0.457 m3/s。 1.2渠道断面设计 渠道比降：根据地形及渠道纵断面情况，干渠设计比降为1/800；设计流量为0.457m3/s。 渠道断面型式。根据近几年来灌区改造和开发过程中渠道砌护经验，结合防冻、稳定和过水最优断面分析，斗、农渠采用“U”型断面。渠道糙率取n=0.014。 各级渠道断面水力要素均按明渠均匀流公式计算： ()5.0i Q? W R C = ? ? 式中Q—渠道设计流量（m3/s）； W—渠道过水断面面积(m2)； i—渠道比降； R—水力半径（m），R=W/X； X—湿周（m）；

C —谢才系数； 6.11R n C ?=； n —渠道砌护糙率取0.014。 经计算和综合考虑施工等因素，采用D80U 型渠，现浇砼U 型渠道设计图采用山西省水利厅发布的定型图册。 2渠系建筑物设计 建筑物的设计为达到技术先进、经济合理、安全适用、施工管理方便。都采用定型设计和砼结构。本区干渠上有节制、分水口6处。 2.1.结构型式： 水闸由进口段、闸室段、出口段组成，进口段由进口渐变护砌段及进口挡土墙组成，出口段由出口渐变护砌段及挡土墙组成，闸室段、进出口段均采用混凝土结构。 2.2斗、农渠闸闸孔宽度计算 采用公式宽顶堰公式： g BHo m Q 223????=εσδ 式中：Q —过闸流量 B —闸孔宽 M —流量系数，无坝取0.385 δ—侧堰引水系数，夹角等于90°时，δ=0.86 σ—淹没系数，由Hs/H O 查表确定。 ε—侧收缩系数，取0.9 g —重力加速度 H O —自堰算起的总水头（m ）

关于水文调查与计算的几点意见

关于水文调查与计算的几点意见 关于水文调查与计算的几点意见 胡文伟 水文工作是个细致而繁琐的工作，涉及的面很广。要搞好既要有理论知识基础，还应靠自己从实际工作中摸索和长期积累经验，水文重在分析。 本文不在理论上过多阐述，因教科书及专业技术书籍等都已详尽论述如：《公路工程水文勘察规程》、《桥位设计》，在此不做赘述。 水文勘察工作一般存在外业调查不够深入，搜集资料不齐全，进入水文计算时缺这少那等现象。针对这些不足，以个人之见提供下列意见作参考。 当接受一个工程设计任务时，首先应在省会搜集水文资料。如路线所经之处的1/5万、1/ 万地形图（用于勾绘汇水面积），向水利部门了解水利规划及水文资料。一般说平原区经历几十年的除涝、防洪治理，每条河流都有分河段的河床断面尺寸、汇水面积、比降、流量、水位、糙率等资料，水利部门长期从事这门工作，资料齐全可供利用。 一、设计频率流量的计算 1.1理论频率曲线（即皮尔逊Ⅲ型曲线）。此法是利用桥位上游或下游已有水文站历年实测系列流量计算求得。该计算方法符合我国国情，早已被水利、交通、铁路等部门广泛应用，其计算值最为准确。 笔者认为：用此法要注意三种情况。 1.1.1 桥位与水文站汇水面积之比、正负小于10%者可直接搬用流量。 1.1.2 桥位与水文站汇水面积之比，大于10%而小于20%者，则用流域面积相关法：公式为Q1=( ) Q2 将逐年实测流量改正后，再用皮尔逊Ⅲ型曲线法计算。其中n值建议由桥位所属水文分区参照分区表查取。 1.1.3 桥位与水文站汇水面积之比大于20%者，则应将水文站与桥位之间产生的区间流量，与水文站的流量叠加。叠加后的流量为桥位频率设计流量。 1.2 利用水利部门提供低频率流量延长法求设计频率流量 平原区一般河流水利部门只能提供五年、十年，极个别河流有二十年的频率流量，笔者多年来以此流量延长推算五十年、百年的设计流量。其方法是利用桥位所属地区的Cs、Cv值试求平均流量，再以延长计算设计流量。例如：水利部门提供某河流量已知Q20%=52 m /s、Q10%=74 m /s、Q5%=97 m /s桥位所在水文分区（42区淮河平原）查得Cs=2，根据Cs=2Cv（皮尔逊Ⅲ型曲线的摸比系数Kp值）试用Cv值求上述三个频率流量的平均流量，其计算误差在5%以内，超出则另选Cv值，增大或减小直至闭合为止。现假定Cv=1. 02，查得Kp值如下：K20%=1.62、K10%=2.32、K5%=3.04、K2%=3.98、K1%=4.70 、K0.33%=5.83，已知：QP= *KP 反求= = =32.1 m /s = =31.9 m /s = =31.9 m /s 上述三式平均流量32m /s，其误差均小于1%即可。以此推算五十年、百年或三百年一遇频率流量。 Q2%=32*3.98=127m3/s Q1%=32*4.7=150m3/s Q0.33%=32*5.83=187 m3/s 1.3 全国水文分区经验公式： 本公式在山区无水文资料的情况下，应用较为广泛，一般的说计算值较好。河南于1975年8月（以下简称75.8）暴雨以驻马店地区为中心，连续几天普降罕见特大暴雨，洪水泛滥成灾，生命财产造成重大损失。制定本公式时未将这场暴雨迳流统计其内，等值线未受影响，因此符合历史实际。但是该式全国汇编到《桥规》、《桥位设计》中的C、K值均为平均值，遗憾的是未将两个重要系数的上限、下限值同时刊登。如果桥位汇水区重心落在分区的上限

明渠均匀流糙率系数的近似取值法

明渠均匀流糙率系数的近似取值法 王钢钢1，张鑫2 1河海大学水利水电工程学院，南京 (210098) 2河海大学环境工程学院，南京 (210098) E-mail：wanggang@https://www.wendangku.net/doc/4115233669.html, 摘要：本文利用实验室可变坡水槽进行了光滑和粗糙两种类型的实验，测得明渠均匀流时的流量、水深，利用明渠水力计算方法计算出明渠均匀流的糙率系数，并提出明渠均匀流糙率系数近似的取值法和对于明渠均匀流光滑床面和粗糙床面都适用的近似公式。 关键词：明渠糙率系数均匀流流量 1．引言 糙率，是衡量壁面粗糙情况的一个综合性系数[1]，通常以n表示。n值愈大，在其他条件相同的情况下，通过的流量就愈小。对于天然河流来说，糙率是河床、岸壁的不规则性和表面粗糙度以及其他影响因素的一个综合性指标。 在国民经济建设中，有关桥涵建设、防汛抢险的洪水演算、水资源调配的输水损失计算以及其他水利工程的水力计算中，都要涉及糙率计算。在公路铁路建设中的桥涵设计以及旧桥加固改造时的水文计算，国土整治中的河道治理，水利建设中的输水损失计算，防汛抢险中的洪水演算等方面，糙率系数是重要设计参数[2]。河渠糙率是水文、水力计算中一个关键的技术参数；沟床糙率是泥石流流速计算的重要参数；地表糙率系数n值对地表径流流速、流态、渗透及其冲刷能力的影响作用很大，其研究对探讨坡面径流对地表冲刷能力、坡面水沙运动规律、改善水文循环过程及采取水土保持措施决策具有重要的意义[3,4]。在山区水利水电工程设计中，常要进行河道断面的水位流量关系、水库回水、河道水面线推算，有时还要进行河道洪水演进、水库冲淤等分析计算，在这些计算中最困难之处在于确定糙率n[5]；调水工程中，长距离调水最敏感的问题就是沿程水头损失，与沿程水头损失密切相关的就是渠道糙率的取值问题。渠道糙率n取值大小关系到整个渠道的设计和建设成本，渠道糙率n 取值大小是否合理关系到整个调水工程的成败[6]；水电站建坝后, 其坝上库区为水库型天然河道, 在对水电站的水流特性或库区的洪水预报、洪水演进等研究中, 糙率的选取是至关重要的[7]。 本文利用实验室可变坡水槽进行了光滑和粗糙两种类型的实验，测得明渠均匀流时的流量、水深，利用明渠水力计算方法计算出明渠均匀流的断面平均流速和糙率系数，并得出了明渠均匀流糙率系数近似的取值法。 2．明渠水力计算方法 明渠水流的水力计算是水利、航运、城建、环境保护等行业经常遇到的问题之一。为了寻找解决明渠水流运动的基本规律，建立可以用以进行明渠水流计算的基本方法和基本关系式，水力学家们进行了大量的卓越的研究工作[1,8]。 从十八世纪开始，西方的水力学家和工程师们通过大量的实验和实测资料，力图探求描述明渠水流运动的数学模型。在一百多年时间里，各国的学者们提出了许许多多的水流的计算公式，经过长期的实践和考验，现在被公认的和普遍使用的是谢才公式和曼宁公式。

渠道糙率n参考值

渠道糙率n参考值 渠道特征灌溉渠道的糙率n值 土质流量大于25m3s-1 平整顺直, 养护良好0.020 平整顺直, 养护一般0.0225 渠床多石, 杂草丛生, 养护较差0.025 流量1～25m3s-1 平整顺直, 养护良好0.0225 平整顺直, 养护一般0.025 渠床多石, 杂草丛生, 养护较差0.0275 流量小于1 m3s-1 毛渠0.025 支渠以下的固定渠道，渠床弯曲，养护一般0.030 岩石经过良好修整0.025 经过中等修整无凸出部分0.030 经过中等修整有凸出部分0.033 未经修整有凸出部分0.035～0.045 各种材料护面抹光的水泥抹面0.012 不抹光的水泥抹面0.014 光滑的混凝土护面0.015 料石砌护0.015 砌砖护面0.015 粗糙的混凝土护面0.017 浆砌块石护面0.025 干砌块石护面0.0275～0.030 卵石铺砌0.0225 糙率又称粗糙系数，是综合反映管渠壁面粗糙情况对水流影响的一个系数，通常以n表示。其值一般由实验数据测得，使用时可查表选用。在河流或管渠已有流速资料的情况下，也可以由谢才---满宁公式反求n值，与查表所得的n值相互验证而加以选定。谢才——曼宁公式：v=c*SQRT(R*I)=(1/n)*R**(2/3)*I**(1/2)。渠道糙率n参考值 渠道特征灌溉渠道的糙率n值 土质流量大于25m3s-1 平整顺直, 养护良好0.020 平整顺直, 养护一般0.0225 渠床多石, 杂草丛生, 养护较差 0.025 流量1～25m3s-1

平整顺直, 养护良好0.0225 平整顺直, 养护一般0.025 渠床多石, 杂草丛生, 养护较差 0.0275 流量小于1 m3s-1 毛渠 0.025 支渠以下的固定渠道，渠床弯曲，养护一般 0.030 岩石经过良好修整 0.025 经过中等修整无凸出部分0.030 经过中等修整有凸出部分0.033 未经修整有凸出部分 0.035～0.045 各种材料护面抹光的水泥抹面 0.012 不抹光的水泥抹面0.014 光滑的混凝土护面0.015 料石砌护 0.015 砌砖护面 0.015 粗糙的混凝土护面0.017 浆砌块石护面 0.025 干砌块石护面 0.0275～0.030 卵石铺砌 0.0225

《水力分析与计算》课程设计

课程设计任务书 学院：山西水利职业技术学院 专业：水利工程系 班级：水工1034班 姓名：郭瑞 学号：02103444 一、绪言

（一）设计任务 目的意义:为加强对水力学的实践性，是我们更好的联系实际，对已学过的水利分析与计算内容方法有一个全面的，系统的训练和提高，以便我们在以后的更好的适应工作的需要，进行以下的课程设计。 横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等。 纵断面设计：确定推算水位、确定渠底线、堤顶高程线等。 1.根据题目内容设计成最佳水利断面为梯形断面渠道。 2.基本已知数据L=4km，Z=206.5-202.5=4m，V=5m3／s，中壤土的允许流速为：0.65~0.85。 3.根据设计内容计算渠道断面并校核是否满足流速要求。 （二）提出方案 （１）拟定或估算各设计参数（ｉ、ｎ、ｍ、b等）。 （２）计算设计水深和底宽（ｈ、ｂ），校核不冲不淤。 思考：发生冲刷或淤积，怎么办？调整宽深比或比降 流量一定时，ｂ大，则ｖ小，ｉ大，则ｖ大。 （３）计算最小水深和加大水深。 （４）确定安全超高、堤顶宽。 （５）绘制渠道横断面图。 二、设计方案 （一） 1.引水渠道多为明渠，渠道的过水断面有许多种，考虑到明渠修建在土质地基时，为了避免崩塌和便于施工，在渠道横断面设计中，灌溉渠道水流以明渠均匀流公式计算。明渠均匀流即是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速颁布都沿流向不变。（p129a图） 对于梯形断面渠道:

明渠均匀流的计算公式为： Q=ων=ωC(Ri)1/2 式中ω——过水断面面积 R——水力半径，R=ω/χ χ——湿周 i——渠道的底坡 C——谢才系数，C＝(1/n)R1/6 n——渠道糙率 水利最佳断面考虑到条件的允许值的满足要求，参考下表： 由公式得梯形渠道水利最佳断面为： P135例6-1 例6-3 （三）护砌的方式

渠道计算

5.8渠道工程 5.8.1工程布置 XX水库干渠灌区，位于XX河右岸，总灌溉面积6229亩。根据灌区的实际情况，灌溉渠系分干、斗、农三级布置，干渠属盘山渠道，基本沿等高线布置，渠道底坡为i=1/1000。斗渠从干渠中取水配给农渠，一般沿山脊布置，其走向基本垂直或平行于等高线。灌区属山区河谷地带，天然山箐小河较为发育，田间的多余水量可由田间直接向两侧山箐中排泄或通过下级农渠向两侧山箐小河中排泄，因此可利用灌溉农渠作为排水农沟，利用山箐作为排水斗沟，再从山箐中排至小河中，从小河中把多余水量排出灌区以外。 灌溉干渠布设为右干渠，接于输水隧洞出口，右干渠沿XX河接南丙河右岸旁山布置，至小芒弄村边箐结束，总长11.72km。渠首设计流量0.59 m3/s，渠首底板高程为1191.7m底坡i=1/1000，渠末底板高程为1179.98m。 5.8.2渠道设计 干渠断面形式均为矩形，衬砌形式为M7.5浆砌石。渠道矩形断面边墙采用重力式挡土墙，边墙顶宽均为0.40m，外边墙边坡均为1：0.3，底板厚度为0.4 m。为避免不均匀沉降对渠道的影响，渠道上每隔15～20 m设置一道变形缝，采用114沥青砂浆止水。渠道外侧留1.5m平台。 干渠渠道沿线不利物理地质现象不发育，渠道稳定性较好。经勘查在渠道沿线有小规模的塌滑体，属基本稳定塌滑体，在经过塌滑体段渠道用盖板涵形式；在经过小箐沟时，在渠道上设背水桥；经过较大箐沟时，在渠道下设过水涵洞；渠道过公路时，采用矩形加盖断面。渠道纵坡为1/1000，断面尺寸为1.3×1.2 m～1.0×1.0m。 5.8.3渠道水力计算 渠道断面浆砌石矩形断面，浆砌石渠道每50m设一伸缩缝，浆砌石衬砌伸缩缝处采用沥青砂浆止水。渠道永久开挖边坡为1:0.75。渠道糙率系数为n=0.025，底坡i=1/1000。按明渠均匀流公式Q=AC Ri 进行渠道断面设计，式中Q——渠道设计流量（m3/s）； A——过水断面面积（m2）； n——糙率系数；

天然河道糙率

表9(n) (1) 单式断(或主槽)较高水部分 类型 I 河段特征 糙率n 河床组成级床面特征平面形态及水流特征岸壁特征 河床为砂质组成,床两侧岸壁为水土质或土砂河段顺直,断面规整,水流通畅 0.020- 0.024面较平整质,形状较整齐河床为岩板,砂砾石两侧岸壁为土砂或石 质, 0.022 0.026 或卵石组成,床面较河段顺直,断面规整,水流通畅形状较整齐平 整 砂质河床,河底不太上游顺直,下游接缓弯,水流不够两侧岸壁为黄土,长有杂 0.025- 0.029xx 通畅,有局部回流草河底为砂砾或卵石组河段顺直段较长,断面较 规整,水两侧岸壁为土砂,岩石,略 0.025-

0.029成,底坡较均匀,床面流较通畅,基本上无死水,斜流或 有杂草,小树,形状较整齐尚平整回流 土质岸壁,一岸坍塌严重,细砂,河底中有稀疏河段不够顺直,上下游附近弯曲, 为锯齿状,长有稀疏杂草 0.030 0.034 水草或水生植物有挑水坝,水流不顺畅及灌木;一岸坍塌,长有稠密杂草或芦苇 一侧岸壁为石质,陡坡,形河床为砾石或卵石组顺直段距上弯道不远,断 面尚规 状尚整齐,另一侧岸壁为成,底坡尚均匀,床面整,水流尚通畅,斜流或回 流不甚0.030- 0.034砂土,略有杂草,小树,形不平整明显状较整齐 河底为卵石,块石组顺直段夹于两弯道之间,距离不两侧岸壁均为石质,陡坡, 成,间有大漂石,底坡远,断面尚规整,水流显出斜流,回长有杂草,树木,形状尚整 0.035 0.040 尚均匀,床面不平整流或死水现象齐河段不顺直,上下游有急弯,或 下 游有急滩，xx等;河段处于S形顺直段,不整齐,有阻塞或岩溶情况两侧岸壁为岩石及砂土,河床为卵石,块石,乱较发育;水流不通畅,有斜流,回长有杂草,树木,形状尚整石或大块石,大乱石流,旋涡,死水现象;河段上游

水位流量关系分析大纲

FCD 11030 FCD 水利水电工程初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定 大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996年3月 1

水电站初步设计阶段 设计断面水位流量关系曲线拟定大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2

目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (5) 4. 设计内容与方法 (6) 5.专题研究 (8) 6.应提供的设计成果 (9) 7.附录A (10) 8.附录B (12) 9.附录C (14) 3

1. 引言 1.1 工程与河道概况 工程位于省(区) 市(县) 乡村河(江)上。工程设计标准为, 设计洪水流量为m3/s; 校核标准为, 校核洪水流量为 m3/s。坝址以上流域位于东经～; 北纬～之间。坝址以上河道长度km, 集水面积km2, 纵比降 。 坝址河段形势: 断面情况: 1.2 基本要求 (1) 设计断面水位流量关系曲线的绘制, 应以一定的实测资料为依据, 绘制所得的为工程修建前天然情况下的水位流量关系曲线。 (2) 水位流量关系曲线的高程应与工程设计采用同一基面。 (3) 本阶段所拟定的设计断面水位流量关系, 应在坝址待机实测低、中、高各级水位下的流量对其进行验证, 如较前一设计阶段成果改变较大时, 应有充分的论证。 (4) 工程修建后水位流量关系曲线的修正, 必要时应列专题作为专题研究内容。 2. 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程(或专业)的文件 (1) 本工程预可行性研究报告及审批文件; (2) 本工程可行性研究报告及审批文件; (3) 水工、施工等专业提出的要求。 2.2 设计规范 (1) DL 5020-93 水利水电工程可行性研究报告编制规程; (2) DL 5021-93 水利水电工程初步设计报告编制规程; (3) SL 58-93 水文普通测量规范; 4