知识点：断面

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    一般习惯上应用明渠等速流计算公式,解决防洪工程的水力计算问题。人工渠道、天然河道、未充满水的管道，通称为明渠等速流。在明渠等速流的水，称为明渠水流，明渠水流是无压流。明渠水流，可能是恒定流，也可能是非恒定流。可能是等速流（均匀流），也可能是变速流（非均匀流）。当明渠水流的过水断面、平均流速、水深沿流动方向不变时，称为明渠等速流。否则，称为明渠变速流。明渠变速流是一般防汛单位研究的重点问题，明渠变速流是设计单位研究的复杂繁琐问题。

    明渠等速流洪水的类型和水力计算要素：

    ①梯形断面的过水断面面积计算公式：ω=（b+mh）h

    (式中：ω——过水断面面积，单位：平方米；b——底宽，单位：米；h——水深，单位：米；m——边坡系数，表示斜坡的垂直距离每增加1米，则水平距离相应增加m米；)

    过水断面宽度计算公式：B=b+2mh

    湿周计算公式：X=b+2h

    水力半径计算公式：R=ω/X =bh/b+2h(1+m2)1/2

    ②矩形断面的过水断面面积计算公式：ω=bh

    湿周计算公式：X=b+2h

    水力半径计算公式：R=ω/X =bh/b+2h

    ③宽浅矩形断面的过水断面面积计算公式：

    当 ≥10时，X=b,R=h。

    ④圆形断面的过水断面面积计算公式：

    ω= (θ-sinθ°)

    水面宽度计算公式：B=2[h(d-h)]1/2

    湿周计算公式：X= 1/2θd

    水力半径计算公式：R=ω/X = d/4(1-sinθ°/θ )

    (式中：d——直径；h——水深；θ=3.14/180°. θ°; θ°=180°+2arcsin.h-d/2/d/2 )

    ⑤不规则的天然河道的过水断面面积计算公式：

    一般按照宽浅矩形断面计算。

    ⑥明渠等速流的平均流速计算公式：V=C(RJ)1/2

    ⑦明渠等速流的流量计算公式：Q=ωC(RJ)1/2          

    如果有流量模数K=ωC 值的话，则Q=K (R)1/2

    ⑧谢才系数C值的计算公式：C=1/n R1/6

    ⑨河道洪水和防洪工程的糙率n值的确定：

    铁路、公路桥梁、河道堤防、排洪渠工程,把天然河道与人工渠道、堤防的糙率n值，在《水力计算》手册上罗列了15-24种情况，n值从0.012-0.040不等，一般习惯上把糙率n值统一确定为0.025进行计算。

    ⑽河道洪水设计的纵断面比降J值的测量确定，防汛部门规定：河道洪水计算或者防洪工程，一般纵断面比降测量的距离≥500米。在设计洪水和防洪工程中，一定要求以实际测量出来的上下游距离和高差的比降为准。

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