灌区简易水力计算PDF电子书下载

第一章　基础知识 1

第一节　基本概念 1

一、水的几个主要特性 1

二、水流条件 1

三、过水断面、湿周和水力半径 1

四、糙率和谢才系数 2

五、底坡和能坡 3

六、流速和流量 3

七、水流现象的分类 4

八、急流和缓流 4

九、水跃和水跌 4

十、水头和水头损失 5

十一、水面线 5

十二、水力计算的主要任务 6

第二节　基本公式 6

一、连续性方程 6

二、伯诺里方程 7

三、明渠均匀流计算公式 7

四、堰流计算公式 9

五、孔流计算公式 10

六、管流计算公式 10

第二章　沟渠水力计算 11

第一节　计算参数的确定 11

一、渠道设计流量的推求 11

二、渠道底坡的确定 21

三、允许流速的确定 23

四、渠道糙率的确定 27

五、边坡系数的确定 28

六、宽深比的确定 29

七、超高和渠顶宽的确定 30

第二节　一般梯形渠道横断面的水力计算 30

一、试算法 31

二、图解法 39

三、查表法 45

四、计算方法的选择 108

第三节　水力最优断面和实用经济断面的水力计算 110

一、水力最优断面的水力计算 110

二、实用经济断面的水力计算 112

第四节　渠道纵断面水力计算 133

一、推算渠道初步水面线 133

二、确定渠道水面线 134

三、推求渠底线和渠顶线 135

第五节　沟道水力计算 135

一、沟道设计流量的推求 135

二、沟道设计水位的推求 136

三、沟道纵横断面设计 137

第三章　水闸水力计算 140

第一节　分水闸过水能力计算 140

一、单孔平底开敞闸过水能力 140

二、单孔平底胸墙闸过水能力计算 144

三、涵管闸过水能力计算 147

第二节　水闸渗透计算 149

一、防渗段长度计算 149

二、渗透压力计算 150

第三节　水闸消能计算 151

一、矩形消力池水力计算 151

二、梯形消力池水力计算 156

第四节　启闭计算 157

一、启闭力计算 157

二、开启度计算 158

第四章　涵洞水力计算 161

第一节　无压洞水力计算 161

一、主要计算情况和解法 162

二、无压自由出流短洞的水力计算 164

三、无压淹没出流短洞的水力计算 167

四、无压长洞的水力计算 168

第二节　有压洞水力计算 200

一、自由出流有压洞的水力计算 200

二、淹没出流有压洞的水力计算 201

第五章　桥孔水力计算 203

第一节　算表编制与换算 203

一、算表编制 203

二、换算 206

第二节　计算方法和算例 206

一、计算方法 206

二、算例 207

第六章　倒虹水力计算 209

第一节　算表编制与换算 210

一、算表编制 210

二、换算 210

第二节　问题类型和解法 215

一、知一求二 215

二、知二求一情况（一） 215

三、知二求一情况（二） 216

四、知二求一情况（三） 216

五、综合水力计算 216

第七章　渡槽水力计算 218

第一节　水力轮廓和计算任务 218

一、水力轮廓 218

二、计算任务 219

第二节　槽身和进出口水力计算 219

一、U槽水力查算 219

二、进口水位降低值和出口水位回升值的计算 220

第三节　问题类型和计算步骤 221

一、下游无严格水位要求的情况 221

二、下游有水位要求的情况 222

第八章　跌水和陡坡的水力计算 234

第一节　跌水和陡坡缺口尺寸的计算 235

一、矩形缺口宽度计算 235

二、梯形缺口尺寸计算 236

第二节　陡坡消力池的水力计算 238

一、消力池的断面型式 238

二、已知条件和计算任务 238

三、求解步骤 238

第三节 跌水消力池的水力计算 240

一、计算方法 240

二、算例 241

第九章　量水建筑物流量计算 243

第一节　直角三角堰流量计算 243

一、结构尺寸 243

二、安装要点 243

三、流量计算 244

第二节　梯形堰流量计算 245

一、结构尺寸 245

二、流量计算 247

第三节　量水喷嘴流量计算 247

一、结构尺寸 247

二、流量计算 248

第四节　量水槽流量计算 250

一、结构尺寸 250

二、流量计算 251

第十章　泵站水力计算 254

第一节　设计流量和设计扬程的推求 254

一、设计流量的推求 254

二、设计扬程的推求 256

第二节 水泵和管径的选择 262

一、水泵选择 262

二、管径选择 263

第三节　水泵安装高的确定 263

一、离心泵和混流泵安装高的确定 263

二、轴流泵安装高的确定 265

第四节 水泵工作点的推求与校核 265

一、水泵工作点的推求 265

二、水泵工作点的校核 265

第五节　进出水建筑物的水力计算 266

一、进水池 266

二、前池 267

三、出水池 268

第六节 泵站综合水力计算步骤和算例 269

一、计算步骤 269

二、算例 269

第十一章　要点提示 273

第一节 问题 273

一、为什么要使建筑物与水流特性相适应？ 273

二、为什么要“以水治水”？ 273

三、均匀流同一过水断面上各点测压管水头值为什么一样，而总水头值却不同？ 273

四、为什么水力坡度永远为正值？而水面有时却会沿程升起来 274

五、建筑物进口处水位为什么会降落？ 274

六、等径压力管道，无局部阻力时，为什么测压管水头线和总水头线均为一斜线？而有局部阻力时为折线？ 274

七、在压力管道中，为什么直径小、位置高的地方容易产生负压？ 274

八、为什么要引用动能改正系数α？ 275

九、非直线或非正坡（渠底沿程下降叫正坡）流段为什么形不成明渠均匀流？ 275

十、为什么可以把底坡突然变陡处的水深看作临界水深hk？ 275

十一、无节制设施的水闸引水时，闸前水位为什么有两个跌落？ 275

十二、宽顶堰，当堰宽＞10H时，为什么要按明渠均匀流考虑？ 276

十三、为什么宽顶堰最大流量系数m=0.385？ 276

十四、为什么当跃后水深hc"＞ht（下游水深）时，需要建池消能？ 276

十五、对于恒定流的流网，为什么流线稀处流速小、流线密处流速大？ 276

十六、建立能量方程时，为什么首先要确定基准面？ 277

十七、过水建筑物堰前水头，为什么要取堰前（3—4）H处，从堰顶算起的上游水深H？ 277

十八、为什么陡坡地带，地面参考点选在渠首？而缓坡地带，地面参考点需选在渠尾？ 277

十九、渠道水面线为什么先要自下而上地推求，然后再自上而下地调整？而沟道水面线的推求和调整方向却与渠道恰恰相反？ 277

二十、为什么清水渠的纵坡自上而下地逐级变陡？而洪水渠的纵坡自上而下要越来越缓？ 278

二十一、为什么不能说渠道断面做得越大越好？ 278

二十二、为什么渠道设计流速以略小于不冲流速Vmax为宜？ 278

二十三、沟渠弯道处为什么易冲刷和淤积？ 278

二十四、为什么要推求渠道水面线？ 279

二十五、为什么要调整无压涵洞和渡槽进出口（渐变段）处的渠底高？ 279

二十六、无交通要求时，填方渠道的堤顶为什么还要保持一定的宽度？ 279

二十七、为什么Hs越大、△h1越小，表示水泵吸水性能越好？ 279

二十八、计算水泵安装高度H安中的v2/2g，为什么要用水泵进口处的v？ 279

二十九、水泵装高了为什么会汽蚀？ 280

三十、计算闸门启门力时，为什么不计大气压力的作用？ 280

三十一、计算闸门启门力时，为什么要用上游最高水位和相应的闸后最低水位？ 280

三十二、计算闸门水压力时，为什么要用闸门宽和闸门高，而不能用闸孔宽和闸孔高？ 280

三十三、过水建筑物单宽流量q，为什么过大过小都不利？ 280

三十四、闸底板高程为什么过低过高都不好？ 280

三十五、为什么消力池长度可以比水跃长度短一些？ 280

三十六、有压洞进口为什么要做成喇叭状？ 281

三十七、设计上为什么要避免陡坡半有压洞？ 281

三十八、急变流中，动水压强为什么和静水压强不等，而且会大也会小？ 281

第二节　方法 282

一、实际计算中，问题牵涉的因素和变量太多时怎么办？ 282

二、实际计算中，不知道的因素太多时怎么办？ 282

三、实际计算中，诸因素相互关联，数学算式复杂难以计算时怎么办？ 283

四、有些道理不易弄懂时怎么办？ 283

五、已知条件与制表条件不符时怎么办？ 283

六、清洪两用渠的纵坡如何定？ 283

七、渠道断面由不同材料构成时，n值如何定？ 283

八、沟渠为复式断面时，如何进行水力计算？ 284

九、多孔闸流量系数m如何求？ 284

十、弧形闸流量系数m如何求？ 285

计算公式、表、图索引 286

一、计算公式 286

二、计算用表 290

三、计算用图 293

主要参考书目 294