天然河道水面线计算表.xls

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天然 河 面动能
修正系
数
α1=1+3ε2-
修正系
数
α1=(ΣA1)
2Σ(K13/A1
A1 X1 R1 n1 K1 备注 C1 ε1 α1 备注 α1
47.36 21.54 2.1987 0.022 3639.986 51.83284 0.273958 1.184036 1
面积(m2) 湿周(m) 水力半
径(m)
糙率 (m3/s) 谢才系
数
(m1/2/s)

说明;

α 流速不大的平原河段影响不大,单式断面较复式断面小,山区河流较平原河流大,断面特变水流 ζ 河槽急极扩大-0.5~-1、河槽逐渐扩大-0.1~-0.336,方头墩0.35、圆头墩0.18、长宽比均为4、如果 E1=E2时,试算值正确。

Δs 河段长度应沿相应流量和水位河床深泓线量取,原则上1~4倍河宽范围内。 已知 试算

天然河道水面线计算表(由下游往上游推算)

流量模数K1 =A1R12/3/n 1 单式断面 动能修正 系数α1=1+ 3ε2-2ε3 前断面
复式断面
系
α1=(ΣA1)2
)/(Σ
A1 X1 R1 n1 K1 备注 C1 ε1 α1 备注 α1
51.34 22.26 2.306379 0.022 4073.681 52.24753 0.271783 1.181447 1
34.815 20.245 1.719684 0.03 1665.754 36.48549 0.389196 1.336515 1
3.375 19.70833 0.171247 1.03 1.01046 0.723492 19.62704 -13964.8 1
0 0 #DIV/0! 2.03 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
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0 0 #DIV/0! 4.03 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
0 0 #DIV/0! 5.03 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
面积(m2) 湿周(m) 水力半
径(m)
糙率 (m3/s) 谢才系
数
(m1/2/s)

说明;

α 流速不大的平原河段影响不大,单式断面较复式断面小,山区河流较平原河流 大,断面特变水流
ζ 河槽急极扩大-0.5~-1、河槽逐渐扩大-0.1~-0.336,方头墩0.35、圆头墩0.18、 长宽比均为4、如果
E1=E2时, 试算值正确。
Δs 河段长度应沿相应流量和水位河床深泓线量取,原则上1~4倍河宽范围内。 底宽
水深
已知 试算
前断面
14
2.4
11.3
0
备注 前断面
能量
E1=Z1+α1
v12/
(2g)
Z1
Q v1 g 单式断面E1 复式断面E1 备注 J1
前断面水
J1=Q2
备注
力坡降
/K12
后断面
流量模
数
K2=A2R22/3
/n2
A2
3.43 45 0.950169 9.8 3.484539 3.4760623 0.000153 51.34
(m) 前断面
流速
(m3/s)
前断面
流速
(m/s)
重力加
速度
(m/s2)
(m) (m) 面积(m2)

流近似堰流河段可达2.1左右,平原河流1.151.5,山区河流1.52.0。 果长宽比大于4则值应有所增加,支流汇入时0.1,弯道时0.05.

面动能修正
系数
2Σ(K13/A12
ΣK1~~)~~3
前断面能 量E1=Z1+α 1v12/(2g) 前断面水
J1=Q2
力坡降
/K12
备注
Z1 Q v1 g
单式断面E 1复式断面E1 备注 J1 备注 A2
3.4 45 0.87651 9.8 3.44631 3.4391974 0.000122 47.36
21 40.5 1.163292 9.8 21.09228 21.069043 0.000591 27.63875
0 41.5 12.2963 10.8 -97753.1 6.9999492 1686.777 0
0 42.5 #DIV/0! 11.8 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0
0 43.5 #DIV/0! 12.8 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0
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0 45.5 #DIV/0! 14.8 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 0
(m) 前断面
流量
(m3/s)
前断面
流速
(m/s)
重力加
速度
(m/s2)
(m) 面积(m2)

流近似堰流河段可达2.1左右,平原河流1.151.5,山区河流1.52.0。 果长宽比大于4则值应有所增加,支流汇入时0.1,弯道时0.05.

矩形断面高 左岸坡比右岸坡比
1.5 1.5
1.5
18.6
堰底高程
1.5 1.5
1.5
18.65
面动能
修正系
数
α2=1+3ε2
修正系
数
α2=(ΣA2)
2Σ(K23/A2
X2 R2 n2 K2 备注 C2 ε2 α2 备注 α2 备注
22.26 2.306379 0.022 4073.681 52.24753 0.271783 1.181447 1
湿周(m) 水力半
径(m)
糙率 (m3/s) 谢才系
数
(m1/2/s)
流量模数K2= A2R22/3/n 2 单式断面 动能修正 系数α2=1+3 ε22-2ε23 复式断面
系
α2=(ΣA2)
)/(
动能修正
数
2Σ(K23/A22
ΣK2~~)~~3
X2 R2 n2 K2 备注 C2 ε2 α2 备注 α2 备注
21.54 2.1987 0.022 3639.986 51.83284 0.273958 1.184036 1
17.36472 1.591661 0.03 1255.927 36.01808 0.394246 1.343735 1
44 0 1.03 0 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
46 0 2.03 0 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
48 0 3.03 0 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
50 0 4.03 0 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
52 0 5.03 0 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
湿周(m) 水力半
径(m)
糙率 (m3/s) 谢才系
数
(m1/2/s)
底宽 水深 矩形断面高
设计河底 高18.65 后断面 11.3 2.35
22
1.5

后断面水力坡降 平均水力坡降 河槽扩大的局部水头损失
均匀流水头损失hf=JΔs
J2=Q 2 /K2 2 J=1/2(J1+J2) hj=ζ(v2 2 /(2g)-v1 2 /(2g))
J2 备注 J 备注 Δs hf 备注 ζ v2 hj 备注
0.000122 0.000137 253.2 0.034797 0 0.87651 0
前断面
段距(m) (m) 系数 流速 (m)
(m/s)

后 断面
后断面水
J2=Q2
力坡降
/K22
平均水力
J=1/2(J
坡降
1+J2)
均匀流 水头损失h f=JΔs 河槽扩大的
hj=ζ(v22/(2
局部水头损
g)-v12/(2g)
失
)
J2 备注 J 备注 Δs hf 备注 ζ
v2
hj 备注
0.000153 0.000137 253.2 0.034797 0 0.950169 0
0.00104 0.000816 50 0.040775 0 1.465334 0
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#DIV/0! #DIV/0! 54 #DIV/0! 4 #DIV/0! #DIV/0!
#DIV/0! #DIV/0! 55 #DIV/0! 5 #DIV/0! #DIV/0!
段距(m) (m) 系数
前断面
流速
(m/s)
(m)

高 左岸坡比右岸坡比 1.5 1.5

桥墩阻 力的局部水
hj=ζv12/(2g)
头损失
汇流的局
hj=0.1(
v12/
部水头损失
v22/(2g)-
(2g))
弯道的局部
hj=0.05(v12/(2
水头损失
g)+v22/(2g))
前断面 能量E1=Z2+α2v
ζ hj 备注 hj 备注 hj 备注 Z2 单式断面E2
0.1 8 0.008291 -0.00069 0.004262985 3. 4 3.4811071
系数 (m) (m) (m) (m)
桥墩阻
h
力的局部水
j=ζv12/(2g)
头损失
汇流的局部水头损失
hj=0.1(v22/(2g)-
v12/(2g))
弯道的局部
hj=0.05(v12/(2g
水头损失
)+v22/(2g))
断面能 量E1=Z2+α2v2
ζ hj 备注 hj
备注
hj 备注 Z2 单式断面E2
0.18 0.007056 0.000686 0.004262985 3.43 3.4497419
0.18 0.012428 0.004051 那 21 21.106432
1.18 8.25994 #DIV/0! #DIV/0! 22 #DIV/0!
2.18 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 23 #DIV/0!
3.18 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 24 #DIV/0!
4.18 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 25 #DIV/0!
5.18 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 26 #DIV/0!
系数 (m) (m) (m) (m)
判断
2v22/(2g)+hf+hj E2 -E1
复式断面E2
备注
单式 复式
3.4739949 -0.003432267 -0.002067415
E2-E1=0时,
试算值符合要
求
判 断
22/(2g)-hf-hj E2- E1
复式断面E2
备注
单式 复式
3.4412648 0.003432267 0.002067415
21.068776 0.014155193 -0.000267358
#DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
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E2-E1=0时,
求
试算值符合要

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