明渠均勻流計算方法及程式

2022-07-25 03:03:02 字數 2147 閱讀 7845

明渠均勻流水力計算方法及basic程式使用說明

明渠均勻流水力計算的主要內容包括如下兩個方面:一是校核已成渠道的過水能力;或者由實測流量資料確定已成渠道的糙率;二是設計新的渠道即確定底寬(b)或水深(h)或底坡(i)。為了應用方便,這兩類問題可以彙編成乙個電算程式來解決。

一、明渠均勻流水力計算的數學公式:

明渠均勻流水力計算的基本公式是連續方程及謝才公式。

令 ,

只要根據不同的橫斷面型別找出a與x的表示式,就可以解決各種情況下的明渠均勻流水力計算問題。工程中較為常用的是梯形和u形斷面型式,其相應的過水斷面面積和溼周的表示式,分別如下:

梯形斷面:

對於不同的問題,編寫程式時可分別應用下述不同的公式。

(1)計算流量:

(2)計算底坡:

(3)計算糙率:

(4)計算正常水深,應用迭代公式,

(5)計算底寬或半徑r,用迭代公式:

二、basic原程式

5 rem 梯形斷面明渠均勻流水力計算

10 input 「j=」;j

20 on j goto 30,150,270,390,580

30 input 「h=」;h: input 「n=」;n: input 「i=」;i

50 input 「b=」;b: input 「m=」;m

60 gosub 860

130 q=k*sqr(i)/n

140 print 「q=」;int(1000*q+0.5)/1000

145 end

150 input 「q=」;q: input 「n=」;n: input 「h=」;h

170 input 「b=」;b: input 「m=」;m

180 gosub 860

190 i=(q*n/k)^2

200 print 「i=」;int(1000*i+0.5)/1000

205 end

270 input 「h=」;h: input 「q=」;q: input 「i=」;i

280 input 「b=」;b: input 「m=」;m

290 gosub 860

300 n=k*sqr(i)/q

310 print 「n=」;int(1000*n+0.5)/1000

320 end

390 input 「q=」;q: input 「n=」;n: input 「i=」;i

392 y=q*n/sqr(i)

395 input 「b=」;b: input 「m=」;m:h=5

400 gosub 860

430 h1=h*(y/k)^0.6

450 if abs(h-h1)<0.001 then 470

460 h=h1 : goto 400

470 print 「h=」;int(1000*h+0.5)/1000

480 end

580 input 「q=」;q: input 「n=」;n: input 「i=」;i

590 y=q*n/sqr(i)

600 input 「h=」;h: input 「m=」;m:b=5

610 gosub 860

620 b1=b*y/k

630 if abs(b-b1)<0.001 then 650

640 b=b1 : goto 610

650 print 「h=」;int(1000*h+0.5)/1000

660 end

860 a=(b+m*h)*h:p=b+2*h*sqr(1+m*m)

870 k=a^(5/3)/(p^(2/3))

880 return

三、有關程式的說明:

1、程式只適用於計算梯形(矩形)斷面,對於其它的的斷面型別,可根據具體情況修改子程式中的斷面面積a及溼周x的表示式即可。

2、應用該程式時,首先根據具體問題輸入u及j值。

u=1 計算u型斷面

u≠ 計算梯形(矩形)斷面

j=1 計算流量q

j=2 計算底坡

j=3 計算糙率n

j=4 計算正常水深h。

j=5 計算底寬b或半徑r

3、程式中除p表示溼周x外,其餘符號均與公式中一致,只是小寫改為大寫而巳。

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