在渠道流量的计算中,主要对水深进行试算,有时一次不能成功,需要进行多次试算,过去用手工计算非常繁琐,工作量大,容易出现错误。而现在运用 Excel 软件的对数据自动处理和计算功能,就可以很轻松地完成渠道设计流量的计算工作。下面 仅就自己在实际工作中运用 EXCEL 软件 对 梯形 渠道流量的计算方法作一简介,以供参考。
一、 渠道流量计算公式
在渠道横断面设计中,灌溉渠道水流以明渠均匀流公式计算。明渠均匀流即是水流在渠道中流动,各断面的水深、断面平均流速和流速颁布都沿流向不变。
明渠均匀流的计算公式为:
Q= ων = ω C(Ri)1/2
式中 ω——过水断面面积
R ——水力半径, R= ω / χ
χ——湿周
i ——渠道的底坡
C ——谢才系数, C = (1/n)R1/6
n ——渠道糙率
二、计算步骤
计算时采用试算法,具体步骤如下:
1、 先假设一个水深 h 值;
2、 根据已知的渠底宽 b 、边坡系数 m 计算出渠道的过水断面面积ω、湿周χ、水力半径 R ;
3、 依据糙率 n 及水力半径 R 计算出谢才系数 C 值;
4、 用 Q =ω C(Ri)1/2(i 已知 ) 计算流量 Q ;
5、 若此流量与需要通过的流量相等,讲明假设的水深值为通过需要流量时的水深;若不相等,则应另假设一个水深,仍按上述步骤计算,直到算出的流量值与要求通过的流量值相等为止。
三、 中列式计算
在 Excel 中建立一个新的工作薄,在 A3 列输入所要计算的渠道名称, B3 列输入渠道水深 h , C3 列输入渠道底宽 b , D3 列输入渠道边坡系数 m , E3 列输入渠道糙率 n , F3 列输入渠道底坡 i 等基础数据。
根据上述计算步骤,下面进行过水面积,湿周,水力半径,谢才系数及流量的计算。
选择 G3 单元格,输入公式 ROUND(((D5+E5*C5)*C5),2) 计算过水断面面积 ω ;
选择 H3 单元格,输入公式计算湿周 x=ROUND((D5+2*C5*(SQRT(1+POWER(E5,2)))),2) ;
选择 I3 单元格,输入公式 ROUND((H5/I5),2) 计算水力半径 R ;
选择 J3 单元格,输入公式 ROUND((1/F5*(POWER(J5,0.167))),2) 计算谢才系数 C ;
最后选 K3 单元格,输入公式 ROUND((H5*K5*(SQRT(J5*G5))),2) 计算设计流量 Q 。
记住在单元格内输入公式时,一定要在公式前加等于号,即:=。
这样完整的计算表就完成了,样式如下表。

四、结束语
用 Excel 软件计算设计流量,方法简便快捷,易于掌握。更重要的是,应用此方法计算可以简化计算,大大减少计算工作量。从而大幅度降低设计人员的劳动强度,提高了设计速度,也在一定程度上提高了工作效率。此计算方法在工程设计中的应用与推广对 Excel 软件实用技术在水利工程中的全面应用起到了积极作用。
作者简介:
杨晓云 女 38岁 工程师
通讯地址:格尔木市水务局水利工作队
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