水力半径计算器
水力半径是过水断面面积与湿周之比：R = A/P。它刻画“单位湿润边界拥有的流通面积”，是曼宁公式、谢才公式与雷诺数判流的核心几何量。注意它不等于几何半径——圆管满流时 R = D/4 而非 D/2。
什么是水力半径计算器？
R = A/P：A 为过水断面面积，P 为湿周（与水接触的固壁边界长度）；自由水面不计入湿周。
常见断面：矩形 R = b·h/(b+2h)；梯形 R = h(b+mh)/(b+2h√(1+m²))；圆管满流 R = D/4；三角形 R = z·h²/(2h√(1+z²))。
圆管非满流时 R 随水深先增后减，在约 0.81 倍管径处达到最大（0.3043D），这解释了满管流速反而低于最佳水深流速的现象。
R = A ÷ P；矩形 A = b·h，P = b + 2h；圆管满流 R = D/4
示例：矩形渠 b=2 m、h=0.5 m → A=1 m²、P=3 m → R ≈ 0.3333333 m；圆管 D=0.3 m 满流 → R = 0.075 m。
如何使用水力半径计算器
- 1
选择断面形状：矩形、梯形、圆形满流或三角形。
- 2
输入对应几何参数（底宽、水深、边坡系数或管径）。
- 3
点击计算，得到过水面积、湿周与水力半径。
- 4
把 R 代入曼宁公式工具可直接得到流量。
计算示例
例 1矩形 b=2 m、h=0.5 m
A = 1.00 m²，P = 3.00 m，R ≈ 0.3333333 m
例 2圆管 D=0.3 m 满流
R = D/4 = 0.075 m
注意事项
水力半径只考虑与水接触的边界，宽浅渠道的 R 趋近于水深 h，不要误用几何半径。
糙率 n 与 R 配套使用曼宁公式时注意单位制（SI 的 n 与英制的 K 无直接换算）。
植被、淤积会实时改变 A 与 P，设计值应留安全余量并定期复核。
压力管流（满管有压）直接用 D/4，此时自由水面不存在。
常见问题
参考资料
- [1]ASCE：明渠水力半径定义
- [2]USGS：水力计算参考
凯文内容作者Calcton 工程编辑组 口径审核Calcton 编辑组 交叉审核· 内容更新于 2026-06-05
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Calcton. 水力半径计算器[EB/OL]. https://www.calcton.com/hydraulic-radius, 2026-06-05.
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最后更新：2026-06-05。
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