、枢纽建筑物计算
1、进水闸进水流量计算： Q=B0δεm（ 2gH03）1/2 式中： m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数
2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下：
流速公式：
u＝ C Ri
流量公式
Q＝Au＝ A C Ri
流量模数
K＝A C R
式中： C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即
C＝ 1 R1/ 6
n
R—水力半径（ m ）；
i —渠道纵坡；
A —过水断面面积（ m2 ）； n—曼宁粗糙系数，其值按 SL 18 确定。 3、水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以 a1型壅水曲线和 b1 型落水曲线最为常见。求解明渠
恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为
h2 | 22 a2v2 a1v1 h1 2g 1 2g |
△ x= | i-if |
| |
式中： △ x——流段长度（ m）；
g——重力加速度（ m/s2）；
h1、 h2——分别为流段上游和下游断面的水深（ m）；
v1、 v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（ m/s）；
a1、 a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；
hf | 1 | 22 | 22 |
n1v1 | n2v2 |
x | 2 | R14/3 | R24/3 |
| | | |
1 if1 if2 或 if
式中： hf—— △ x 段的水头损失（ m）；
n1、 n2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则 n1=n2=n；
R1、 R2——分别为上、下游断面的水力半径（ m）；
A 1、 A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡） ；
4、各项水头损失的计算如下：
（1）沿程水头损失的计算公式为
22
v 2 v1
hω hc hf f c 2 1 i f L
c f c 2g 2g
5、前池虹吸式进水口的设计公式
（ 1）吼道断面的宽高比： b0/h 0=1.5 —2.5 ； （ 2）吼道中心半径与吼道高之比： r 0/h 0=1.5 —2.5 ；
（3）进口断面面积与吼道断面面积之比： A1/A0=2—2.5 ；
（ 4）吼道断面面积与压力管道面积之比： A0/A M=1— 1.65 ；
（5）吼道断面底部高程（ b 点）在前池正常水位以上的超高值： △ z=0.1m—0.2m；
（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比： l/P=0.7— 0.9；
6、最大负压值出现在吼道断面定点 a 处， a 点的最大负压值按下式确定：
hw —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（ m）；
式中： 0 —吼道断面中心半径（ m）
计算结果，须满足下列条件：
hB、 a h a h v
式中： h a—计算断面处的大气压强水柱高（ m）；
H v —水的气化压强水柱高（ m）
最小淹没深度 S，可按下式估算：
S/h0 （1 ~ 1.75） F 0
式中： | F 0 —吼道断面的水流弗劳德数， F 0 V0 / gh0 。 |
| |
虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现：
（1）用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型；
（2）自发动；
（3）水力真空装置；
（4）水箱抽气装置。
断流装置常采用真空破坏阀。在已知 hB、a 值时，真空破坏时的瞬间最大进气量可按下式估算：
Q | a 2ghB、a a |
式中： | —真空破坏阀系统的流量系数； a —真空破坏阀的断面面积（㎡） ； |
| |
、 a —分别为水河空气的密度。
7、水库蓄水容积
1、总库容估算公式
（1）根据库区尺寸初佑： V=BLH/K
V —水库总库容， 104·m3（ 万立米 ） 。
B —坝址处的河谷宽度 （相当于坝顶的部仪 ），m。
L —蓄水后库区延伸长度 （ 回水长度 ） ，km（公里 ） 。
H —最大坝前水深， m。
K —按库尾蓄水断面与坝址蓄水断面之比采用的系数： l:lO 时， K=32；1:5 时， K=27 （ 2）根据淹没面积初估： V=HA/K
V —水库总库容， 104·m3（万立米 ）。
A —库区最大水面面积 （ 淹没面积 ） ，亩。
K —按以下原则采用的系数 :
库底平坦 K=25~30 ， 库底坡度陡 K=30~38
2、有效库容估算公式： V=ChoF
V—水库有效库容， 104·m3（万立米 ）。 ho—多年平均径流深 （查《水文手册》 ），mm毫（ 米 ）。
F—水库集雨面积 （流域面积 ） ，km2（ 平方公里 ）。 C—按以下原则采用的系数：
水库为不完全年调节 C=O.2~0.4
水库为完全年调节 C=O.5~1 水库为不完全多年调节 C=l~1.3 水库为完全多年调节 C=1.3~1.5
3、水库灌溉放水流量估算公式： Q=CA
Q —最大灌溉放水流量， m3/s。
A —水库负担的灌溉面积， 104·m3（万立米） 。
C —按以下原则采用的系数： 灌区内小型水利设施很少 C=O.5~0.8
灌区内有一些孤立的小型水利设施 C=0.4~0.6 灌区小型水利设施互相串连 C=0.2~0.3
4、均质土坝坝坡初估公式
m 上=H/20+2， m下 =H/20+1.5
m 上、 m 下—均质土坝上、下游坝坡的边坡系数。
H —设计坝高， m。
5、堆石坝坝坡初估公式
m上 =H/30+1.5 ，m下=1.3~1.5
m上、 m下—堆石坝上、下游坝坡的边坡系数。
H—设计坝高， m。
6、水库调洪演算水量平衡方程式：
式中 | ：△ t— | — 调洪时段，（ s） |
Q1、 | Q2—— | 时段初、末进库流量（ m3/s） |
Q1′、 | Q2′— | —时段初、末出库流量（ m3/s） |
V 1、 | V 2 —— | 时段初、末水库库容 |
| | |
Q1 Q2 t
2
Q1 Q2 t
2
7、枢纽建筑物计算
1、进水闸进水流量计算： Q=B 0δε（m2gH03）1/2 式中： m —堰流流量系数
ε—堰流侧收缩系数
依据Q=0.97m 3/s，在正常引水时进水闸净宽为 1.4m。
8、岩基上的当水墙、堰、闸等重力式建筑物，岩基底面的抗滑稳定安全系数，应按下列抗剪断强度 公式计算
K1＝ f1 W cA
P
式中： K1—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；
f 1—混凝土与岩基接触面的抗剪断摩擦系数；
c—混凝土与岩基接触面的抗剪断粘聚力（ MPa）；
A —建筑物与岩基接触面的面积（ m2）；
水面曲线
W —作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的法向分量（包括扬压力） （ kN）；
P —作用在结构物上的全部荷载对计算滑动面的切向分量（包括扬压力） （ kN）；
对中、小型工程，若无条件进行抗剪试验取得 c 值时，也可按下列抗剪强度公式计算岩基底面的抗滑 稳定安全系数
式中： k2—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；
f2—混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数。
9、堰流过水流量计算： Q=B0δε（m2gH03） 1/2 式中： m —堰流流量系数
ε—堰流侧收缩系数
δ—堰流淹没系数
10、挖深式消力池校核长度计算： Lsj=Ls+ β Lj
式中： Lsj — 消力池长度（ m）
Ls — 消力池斜坡段投影长度（ m）
β —水跃长度校正系数
Lj — 水跃长度（ m）
1、挖深式消力池深度按下式校核： d=hc hs △Z Ls+ β j L 式中： d — 消力池深度 （m）
hc— 水跃跃后水深 （m）
hs— 出池河床水深 （m）
△ Z—出池落差 （m）
2、、护坦式海漫长度计算： Lp=Ks（ q（△ H） 1/2）1/2 式中： Lp —海漫长度 （m）
Ks — 海漫长度计算系数
q — 消力池末端单宽流量（ m3/s）
△H —下泄时上下游水位差（ m）
3、稳定河宽阿尔图宁公式： B=AQ 0.5/J0.2 式中： B — 稳定河宽（ m）
A — 河宽系数取 1.5（ m2）
Q — 造床流量（ m3/s）
J — 河床比降
11、建筑物基底抗滑稳定校核： Kc=f Σ G/ΣH
式中： Kc— 抗滑稳定安全系数
f —基础底面与地基之间摩擦系数
Σ G—作用于堰体、闸室上的全部竖向荷载
Σ H—作用于堰体、闸室上的全部水平荷载
2、建筑物基底应力计算： Pminmax=Σ G/Am+Σ M/W
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