《排水管渠水力计算》课件.pptVIP

**********************排水管渠水力计算本课件主要介绍排水管渠水力计算的基本原理和方法。课程目标掌握排水管渠水力计算基本原理深入理解管渠流量计算、水头损失计算等关键概念，并掌握相关公式和计算方法。熟练运用管渠水力计算软件学习使用主流的管渠水力计算软件，并能够进行实际工程项目的计算和分析。培养独立解决实际工程问题的能力通过案例分析和练习，培养学生独立解决排水管渠水力计算问题的实际应用能力。排水管渠概述排水管渠是城市排水系统的重要组成部分，负责收集和输送雨水和污水。排水管渠的设计和建设需要考虑多种因素，包括地形地貌、水文条件、人口密度、经济发展水平等。排水管渠的类型多种多样，包括圆形管渠、矩形管渠、卵形管渠等。管渠的材料也多种多样，包括混凝土、钢材、塑料等。不同类型的排水管渠具有不同的特性和适用范围。管渠流量计算基本理论连续性方程描述了流体在管渠中的流量守恒关系，即流入管渠的流量等于流出管渠的流量。能量方程描述了流体在管渠中运动过程中的能量守恒关系，即流体能量在不同位置的转换和损失。水头损失计算考虑了流体在管渠中流动时因摩擦而产生的能量损失，包括沿程水头损失和局部水头损失。管渠流量公式1流量Q=VA，其中Q为流量，V为流速，A为过水断面面积。2流速V=(gRhS)1/2，其中g为重力加速度，Rh为水力半径，S为水力坡度。3水力半径Rh=A/P，其中A为过水断面面积，P为湿周。4谢齐公式V=(1/n)Rh2/3S1/2，其中n为曼宁系数。管渠完全充满流的计算1流量公式Q=A*v2水头损失hf=(f*L*v^2)/(2*g*D)3能量方程H1+h+hp=H2+hf+hv管渠部分充满流的计算1计算前提当管渠水深小于管渠直径时，则为部分充满流。2流态判断根据雷诺数判断流态，判断是否为层流或湍流。3水力参数计算水力半径、水力坡度、水流断面面积等参数。4流量计算根据水力参数和流量公式，计算部分充满流的流量。管渠凹凸水头损失计算类型计算公式局部水头损失hl=ζ*(v^2/2g)沿程水头损失hf=λ*(L/D)*(v^2/2g)管渠进出口损失计算进出口损失是指水流进入或离开管渠时产生的能量损失。这种损失通常发生在管渠的起始点和终点，例如管渠连接到水池或水库时。计算方法进出口损失通常根据经验公式进行计算，考虑管渠的形状、尺寸和流量等因素。管渠局部损失计算1弯头弯头会导致流速变化，进而产生能量损失。2阀门阀门关闭或开启时，也会产生能量损失。3缩管缩管会导致流速增加，从而产生能量损失。4扩管扩管会导致流速降低，也会产生能量损失。管渠总水头损失计算总水头损失沿程水头损失局部水头损失h总hfhl管渠总水头损失指水流从管渠起点到终点所损失的水头高度，包括沿程水头损失和局部水头损失。不同管材管渠流量计算方法混凝土管渠混凝土管渠流量计算方法通常使用曼宁公式或谢齐公式。钢管渠钢管渠流量计算方法可以使用达西-魏斯巴赫公式或谢齐公式。塑料管渠塑料管渠流量计算方法通常使用哈根-泊肃叶公式或谢齐公式。混凝土管渠流量计算1流量公式应用Manning公式计算2管径尺寸选择合适的管径以满足流量需求3水头损失考虑摩擦损失、局部损失等因素4管渠坡度根据水力计算结果确定最佳坡度混凝土管渠流量计算是排水管渠水力计算中的重要环节。需要综合考虑管径、坡度、水头损失等因素，最终确定最佳的混凝土管渠设计方案。钢管渠流量计算公式钢管渠流量计算主要使用哈根-泊肃叶公式。该公式适用于完全充满流的条件。参数计算所需参数包括管径、管长、水头损失、水温、管壁粗糙度等。步骤根据公式和参数，可计算出钢管渠的流量。注意事项计算过程中需考虑管材的材质、管壁的粗糙度、水温等因素的影响。塑料管渠流量计算材料特性塑料管渠具有耐腐蚀、重量轻、安装方便等特点。水力计算方法采用与混凝土管渠类似的方法进行计算，但需考虑塑料管材的摩擦系数。流量公式常用的流量公式包括哈根-泊肃叶公式、曼宁公式等。软件应用可使用专业的排水管渠水力计算软件进行分析和设计。渠道流量计算1流量计算2水深计算3断面形状渠道流量计算是排水管渠水力计算的重要组成部分，也是进行渠道设计和管理的基础。开敞式渠道流量计算1水深渠道水深是流量计算的重要参数，需要通过实测或计算获得。2断面形状渠道断面形状决定了渠道的水力半径和流速，