水力半径计算器

水力半径是衡量渠道横断面输送流体效率的几何量，定义为过水面积除以湿周。湿周只包括与流体接触的边界，不包括自由水面。在相同过水面积下，水力半径越大，通常意味着接触边界越少，因此阻力越小。虽然名称中有“半径”，水力半径通常并不等于实际几何半径。 对于矩形明渠，过水面积等于底宽乘以水深，湿周等于底宽加两倍水深。对于梯形渠道，边坡比表示每单位竖直高度对应的水平距离，面积等于水深乘以“底宽加边坡比乘以水深”。其湿周包括底部与两条斜边。对于完全满流的圆管，面积等于圆周率乘以直径平方再除以四，湿周等于圆周率乘以直径，因此水力半径可简化为管径的四分之一。 水力半径出现在明渠均匀流的曼宁公式、谢才公式以及涉及水力直径的关系式中。水力直径等于水力半径的四倍，所以满流圆管的水力直径等于其实际直径。对于非满流圆管和非圆形管道，必须根据实际水深评估浸水几何形状。本计算器的圆形选项表示完全满流的管道，不适用于部分充水的圆形渠道。 准确的尺寸很重要，因为水深会同时改变面积和湿周，可能显著影响预测流量。请使用垂直于流向的断面尺寸，并保持所有输入的长度单位一致。即使这里的标签使用米，计算得到的半径也会与输入采用相同单位。天然河流与不规则渠道可划分为子断面，或根据测量坐标计算，但简单的理想形状可能无法反映台地、植被、复式滩地、泥沙或局部障碍物。 本计算器提供后续水流分析所需的几何数值，本身不计算流速或流量。估算这些量时，应将水力半径和过水面积与渠道坡度及合适的糙率系数结合。请确认所选公式和糙率适用于实际流态与衬砌材料。工程设计还应检查超高、防冲流速、过渡段、非均匀流及实测水位的不确定性。