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渠道水力计算(计算渠底比降)--试算法

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一、基本说明 明渠水力计算分为明渠均匀流计算及明渠非均匀流计算,这不仅是渠道工程设计的主 要计算项目,也是灌区水工建筑物设计中最基本的水力计算项目。 在渡槽、涵洞、陡坡等 建筑物的设计中,常需推算水面线,水面线的推算属于明渠非均匀流计算。 消能计算中的 下游尾水深计算及渡槽槽身的水力计算都是明渠均匀流计算;水面线计算中的正常水深也 是按明渠均匀流计算。 本例是明渠水力计算之一:


一、基本说明

明渠水力计算分为明渠均匀流计算及明渠非均匀流计算,这不仅是渠道工程设计的主 要计算项目,也是灌区水工建筑物设计中最基本的水力计算项目。

在渡槽、涵洞、陡坡等 建筑物的设计中,常需推算水面线,水面线的推算属于明渠非均匀流计算。

消能计算中的 下游尾水深计算及渡槽槽身的水力计算都是明渠均匀流计算;水面线计算中的正常水深也 是按明渠均匀流计算。

本例是明渠水力计算之一: 已知设计流量及过水断面面积,计算渠底比降。


二、计算说明
1、首先确定计算类型:
本例的计算类型为:已知设计流量及过水断面面积,计算渠底比降。


2、输入已知参数:
输入已知数据底宽、水深、糙率、渠道边坡坡比和设计流量。


3、计算过水流量:
根据已知参数,假设一个渠底比降,比如1/1000m,然后分别试算其过水面积、湿周、水力半径、谢才系数,最后得到计算过水流量,并与设计流量对比,如果计算流量偏小,则加大假设水深继续试算(反之亦然),直至计算流量等于设计流量,则假设渠底比降就是计算渠底比降。


为了不多次输入假设底宽,可以将计算表转换为下面的横表:


在上表的C22输入公式:

=IF(B22="","",($C$6+$C$8*$C$5)*$C$5)


在上表的D22输入公式:

=IF(B22="","",$C$6+2*$C$5*(1+$C$8^2)^0.5)



在上表的E22输入公式:

=IF(B22="","",C22/D22)


在上表的F22输入公式:

=IF(B22="","",E22^(1/6)/$C$7)



在上表的G22输入公式:

=IF(B22="","",ROUND(C22*F22*(E22/B22)^0.5,2))


将C22:G22单元格区域的公式往下复制到36行左右。
再在 上表的B23输入公式:

=IF(B22="","",IF(G22=$C$9,"",IF(G22<$C$9,ROUNDDOWN(B22/($C$9/G22),-2),ROUNDUP(B22/($C$9/G22),-2))))




B 22 单元格的 公式往下复制到3 6行

使用时,在B22单元格输入一个数字:1000,后面的单元格就自动计算出来了渠底比降了。


三、算例复核
为了说明计算表格的正确性,本例将教材中的算例收集进来,以便使用者在使用本计算表格时复核。


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