无压圆管均匀流水力计算



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6-1 无压圆管过流能力计算
无压圆管指不满流的圆管。按圆形断面明渠均匀流进行水力计算。基本计算公式如下：
计算公式：
	h0=d-h
Q	——流量							m3/s
A	——过水断面面积							m2
R	——水力半径							m
x	——湿周							m
i	——渠底比降
C	——谢才系数							m0.5/s
n	——糙率。渠道比降为0，糙率取0.012。
α	——充盈度=(h/d)，GB50288-99 P62 P56							rad
A管								m2
A'	——净空面面积							m2
d	——管道内直径							m
h	——管道内水深							m
h0								m
	选取钢管直径及壁厚见常用钢管规格对照表。
例题1：
无压圆管均匀流过流能力计算
输入区		输出区
管径d(m)	2.58	水深h(m)	充盈度α(h/d)	包含角θ(rad)	检验条件
糙率n	0.012	2.05	0.79	4.38	计算过流量Q(m3/s)	管面积A管(m2)	净空比A'/A	净空高度h0(m)
渠底比降i	0.00025	水力半径R(m)	过水面积A(m2)	谢才系数C(m0.5/s)	5.0	5.23	0.15	0.53
所求流量Q(m3/s)	5.000	0.784	4.431	80.021	流速v(m/s)	1.13
例题2：
无压圆管均匀流过流能力计算
输入区		输出区
管径d(m)	1.5	水深h(m)	充满度α(h/d)	包含角θ(rad)	检验条件
糙率n	0.014	1.06	0.71	4.01	计算过流量Q(m3/s)	管面积A管(m2)	净空比A'/A	净空高度h0(m)
渠底比降i	0.002	水力半径R(m)	过水面积A(m2)	谢才系数C(m0.5/s)	2.5	1.77	0.24	0.44
所求流量Q(m3/s)	2.500	0.446	1.342	62.435	流速v(m/s)	1.86
江孜县城水保1#钢管渡槽
无压圆管均匀流过流能力计算
输入区		输出区
管径d(m)	0.305	水深h(m)	充满度α(h/d)	包含角θ(rad)	检验条件
糙率n	0.012	0.187	0.61	3.59	计算过流量Q(m3/s)	管面积A管(m2)	净空比A'/A	净空高度h0(m)
渠底比降i	0.0033333	水力半径R(m)	过水面积A(m2)	谢才系数C(m0.5/s)	0.0440	0.07	0.33	0.12
所求流量Q(m3/s)	0.044	0.085	0.047	55.257	流速v(m/s)	0.94