理正岩土6.5-工程水力学计算

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1、1 理正岩土 6.5-工程水力学计算 软件帮助 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 1 目录目录 1. 第一章功能概述.4 2. 第二章快速操作指南.4 2.1 2.1操作流程.4 2.2 2.2快速操作指南.5 2.2.1 2.2.1选择工作路径.5 2.2.2 2.2.2增加计算项目.5 2.2.3 2.2.3编辑原始数据.7 2.2.4 2.2.4当前项目计算.7 2.2.5 2.2.5计算结果查询.7 3. 第三章操作说明.9 3.1 3.1关于计算例题的编辑.9 3.1.1 3.1.1增加例题与删除当前例题.9 3.1.2 3.1.2把典型例题加入例题模板库.9 3.2 3.2

2、计算简图辅助操作菜单.9 3.3 3.3快速查询图形结果.9 3.3.1 3.3.1通过辅助功能菜单查看图形结果 10 3.3.2 3.3.2图形查询辅助工具.10 3.4 3.4计算书的编辑修改.10 3.5 3.5各模块适用范围.11 3.6 3.6关于数据和结果文件.11 4. 第四章编制原理.11 4.1 4.1倒虹吸水力学计算.12 4.1.1 4.1.1编制说明.12 4.1.2 4.1.2基本概念介绍.12 4.1.3 4.1.3流量计算.15 4.1.4 4.1.4设计断面.16 4.1.5 4.1.5进出口渐变段水位变化.17 4.1.6 4.1.6出口水位及渠底高程的确定

3、18 4.2 4.2水工渠道水力学计算.18 4.2.1 4.2.1编制说明.19 4.2.2 4.2.2清水渠道均匀流的水力计算 19 4.2.3 4.2.3清水渠道非均匀流水面曲线推求 27 4.2.4 4.2.4挟沙水流渠道计算.29 4.3 4.3水闸水力学计算.31 4.3.1 4.3.1编制说明.31 4.3.2 4.3.2未设底坎的宽顶堰.31 4.3.3 4.3.3有底坎宽顶堰.36 4.3.4 4.3.4WES 实用堰. 40 4.4 4.4水工隧洞水力学计算.43 4.4.1 4.4.1编制说明.43 4.4.2 4.4.2正常水深、临界水深、临界底坡和收缩断面水深的计算4

4、4 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 2 4.4.3 4.4.3无压流计算.48 4.4.4 4.4.4半有压流计算.50 4.4.5 4.4.5有压流计算.54 4.5 4.5消能工水力学计算.56 4.5.1 4.5.1编制说明.57 4.5.2 4.5.2下挖式消力池计算.58 4.5.3 4.5.3突槛式消力池（消力墙）计算 63 4.5.4 4.5.4综合式消力池计算.64 4.5.5 4.5.5连续式挑流鼻坎计算.66 5. 附录 1系统环境与安装68 6. 附录 2技术支持感谢您选用了理正软件！69 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 3 1. 第一章功能概述第一章

5、功能概述 理正岩土工程水力学计算软件包含有五个计算内容：倒虹吸水力学计算、渠道水力学计算、水闸水 力学计算、隧洞水力学计算和消能工水力学计算。 倒虹吸水力学计算模块可计算倒虹吸的过水能力、设计倒虹吸管径； 渠道水力学计算模块含有清水渠道均匀流的水力计算、清水渠道非均匀流的水力计算和挟沙水流渠 道的水力计算； 水闸水力学计算模块适用于无坎宽顶堰、有坎宽顶堰、WES 实用堰上的平板和弧形闸门，可计算水 闸的泄流能力、设计闸孔宽度和确定闸门的开启度； 水工隧洞水力学计算模块适用于矩形、圆形、拱形断面隧洞的水力设计，对无压隧洞可计算洞的过 流能力和设计断面尺寸，半有压隧洞可校核隧洞的过流能力，对于有压

6、隧洞可计算隧洞在不同水位、不 同闸门开度下的泄流量，并可在已知过流量条件下校核上游水位，还可绘制出总水头线和压坡线，形象 的显示洞身各点有无负压； 消能工水力学计算模块适用于底流式消能工和挑流式消能工的水力设计。底流式消能工中包括下挖 式消力池、突槛式消力池（消力墙）和综合式消力池三种基本型式，可进行消力池尺寸设计计算和校核 消能能力。挑流式消能工可进行连续式挑流鼻坎的水力计算。 五个计算模块最后都给出计算的图形结果、文字结果及图文并茂的计算书。 2. 第二章快速操作指南第二章快速操作指南 第二章 快速操作指南 2.1 2.1操作流程操作流程 理正工程水力学计算软件的操作流程如图 2.1-1，

7、每一步骤都有相对应的菜单操作。 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 4 图 2.1-1 操作流程 2.2 2.2快速操作指南快速操作指南 2.2 快速操作指南 2.2.1 2.2.1选择工作路径选择工作路径 设置工作路径，既可以调入已有的工作目录，也可在输入框中键入新的工作目录，后面操作中生成 的所有文件（包括工程数据及计算书等）均保存在设置的工作目录下。 图 2.2-1 指定工作路径 注意注意：此处指定的工作路径是所有岩土模块的工作路径。进入某单个计算模块后，还可以通过按钮 【选工程】重新指定此模块的工作路径。 2.2.2 2.2.2增加计算项目增加计算项目 工程水力学计算软件包含有五

8、个计算内容：倒虹吸水力学计算、渠道水力学计算、水闸水力学计算、 隧洞水力学计算和消能工水力学计算。用户可根据需要选择。 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 5 图 2.2-2 选择计算项目 当选好一个计算项目后，点击【工程操作】菜单中的“增加项目”或“增”按钮来新增一个计算项 目（以水闸水力学计算为例）。 图 2.2-3 工程操作界面 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 6 2.2.3 2.2.3编辑原始数据编辑原始数据 图 2.2-4 数据交互对话框 注意：注意： 1. 集中的参数交互界面，即把几乎所有的参数置于一个界面上，操作简单，大大提高了人机交互的 效率，这是理正岩土系列软

9、件的一个共性特征； 2. 同时提供了有关参数的即时弹跳说明信息，方便用户理解参数的意义。 2.2.4 2.2.4当前项目计算当前项目计算 在数据交互对话框中设置好各项参数，点击【计算】按钮来进行当前题目的计算；或者单击 【辅助功能】菜单的“计算”。 2.2.5 2.2.5计算结果查询计算结果查询 计算结果查询界面分为左右两个窗口，左侧窗口用于查询图形结果，右侧窗口用于查询文字结果。 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 7 图 2.2-5 计算结果查询窗口 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 8 3. 第三章操作说明第三章操作说明 第三章 操作说明 3.1 3.1关于计算例题的编辑关

10、于计算例题的编辑 3.1 关于计算例题的编辑 3.1.1 3.1.1增加例题与删除当前例题增加例题与删除当前例题 1通过【工程操作】菜单的“增加项目”和“删除当前项目”来增加一个新的例题或删除当前的例 题。 2“增”或“减”按钮增加一个新的例题或删除当前的例题。 3.1.2 3.1.2把典型例题加入例题模板库把典型例题加入例题模板库 实际工程中会有一些具有一般代表性的典型例题，当完成该例题的数据交互后，可通过【辅 助功能】菜单中的“将此例题加入模板库”把该例题存为例题模板，从而在每次新增例题时 可以重复调用该例题的数据，在此基础上修改少量的数据进行计算。 3.2 3.2计算简图辅助操作菜单计算

11、简图辅助操作菜单 在数据交互界面的左侧图形窗口单击鼠标右键，弹出图形显示快捷菜单，使用该菜单可有效的查看 计算简图，可把计算简图存为 DXF 格式的文件，用 AUTOCAD 等图形编辑器进行编辑。 3.3 3.3快速查询图形结果快速查询图形结果 3.3 快速查询图形结果 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 9 3.3.1 3.3.1通过辅助功能菜单查看图形结果通过辅助功能菜单查看图形结果 单击【辅助功能】菜单中的“查看计算图形结果”，可查看当前例题图形。 注意注意：在倒虹吸水力学计算中输出计算结果和水头线图，可通过在输出选项列表中选择水头线图来 输出对应的图形结果。 3.3.2 3.3.

12、2图形查询辅助工具图形查询辅助工具 1图形查询工具栏图形查询工具栏 2图形查询快捷菜单图形查询快捷菜单 在图形结果查询窗口单击鼠标右键，弹出图形查询快捷菜单，可以方便地查看图形。 3【图形查询】菜单【图形查询】菜单 3.4 3.4计算书的编辑修改计算书的编辑修改 文字结果输出较为完整的计算书，主要包括以下信息： 1. 计算项目名称； 2. 计算简图； 3. 计算条件（录入的各种原始参数）； 4. 计算过程。计算过程依照计算项目不同而有所变化。 文字结果可以使用文字编辑菜单进行编辑，也可以用其它文本编辑器进行编辑。 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 10 3.5 3.5各模块适用范围各模

13、块适用范围 倒虹吸管的截面有圆形和矩形两种。 进行渠道水力学计算时，软件提供了六种断面类型可供选择：复式、圆形、抛物线形、弧形坡脚梯 形、弧形底梯形、梯形。常用的矩形断面可以通过复式断面转化得到，U 形断面可通过弧形底梯形断面 转化。 水闸水力学计算模块适用于无坎宽顶堰、有坎宽顶堰、WES 实用堰。 水工隧洞水力学计算模块适用于矩形、圆形、拱形断面隧洞的水力设计，隧洞中的水流流态有无压 流、半有压流和有压流三种。 消能工水力学计算模块适用于底流式消能工和挑流式消能工的水力设计。底流式消能工中包括下挖 式、突槛式（消力墙）和综合式消力池，挑流式消能工可进行连续式挑流鼻坎的水力计算。 3.6 3.

14、6关于数据和结果文件关于数据和结果文件 数据和结果文件位于用户设定好的工作目录下。 倒虹吸计算模块的数据文件格式为*.SLA， 水工渠道 计算模块的数据文件格式为*.SLB，水闸计算模块的数据文件格式为*.SLC，水工隧洞计算模块的数据文 件格式为*.SLD，消能工计算模块的数据文件格式为*.SLE，图形文件格式*.DXF，计算书格式为*.RTF。 4. 第四章编制原理第四章编制原理 第四章 编制原理 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 11 4.1 4.1倒虹吸水力学计算倒虹吸水力学计算 4.1 倒虹吸水力学计算 4.1.1 4.1.1编制说明编制说明 4.1.1 编制说明 4.1.1

15、.1 4.1.1.1编制依据编制依据 本部分是倒虹吸水力学计算的技术条件，介绍软件编制所采用的基本理论和软件中约定的规则。 本软件的编制依据如下： 国家标准：国家标准： 灌溉与排水工程设计规范（GB 50288-99） 参考文献：参考文献： 水工设计手册。华东水利学院主编，水利电力出版社，1983 年 10 月。 水力计算手册。武汉水利电力学院水力教研室编，水利出版社，1980 年 12 月。 水力学。华东水利学院编，科学出版社，1983 年 2 月。 水力学。成都科技大学水力学教研室编，高等教育出版社，1979 年 8 月。 水利水电工程 PC-1500 程序集（88 版）。水电部水利水电规

16、划设计院主编。 4.1.1.2 4.1.1.2适用范围适用范围 倒虹吸水力学计算模块适用于圆形和方形断面的倒虹吸管的快速方案设计。 1已知断面尺寸及布置形式时校核倒虹吸管的过水能力； 2已知流量条件下根据适宜流速计算倒虹吸管截面尺寸； 3绘出总水头线和测压管水头线； 4输出了图文并茂的计算书。 4.1.2 4.1.2基本概念介绍基本概念介绍 4.1.2 基本概念介绍 4.1.2.1 4.1.2.1雷诺数雷诺数 雷诺数表征液流惯性力与粘滞力的比值。 （4.1.2-1） 理正岩土 6.5-工程水力学计算软件帮助 12 式中： Re 雷诺数； v 平均流速（m/s）； D 管径（m），由用户交互； 水的运动粘滞系数（m2/s），由用户交互。 4.1.2.2 4.1.2.2水流分区水流分区 依据：水工设计手册基础理论的第三章第四节压力水道中的恒定流，表 3-4-1。 根据实际雷诺数的大小，水流可以分为四种状态：层流、紊流光滑摩阻区、紊流过渡区、紊流平方 摩阻区。判别方法如下： 条件Re500 流态层流紊流光