电力工程中河道水面线推算方法比较
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２ 计 算 实 例
２．１ 西藏 雅鲁藏 布江 泽 当镇 段 缓流河 道 雅鲁藏布江在西藏山南地 区泽 当镇附近属于宽谷
段 ，河道相对顺直 ，水流平缓 ，两岸滩地发育，水面宽 ５００－ １５００ｍ，谷底宽 ｌ￣２５ｋｍ，枯水期水面比降约为 ０３％。
输入 ＣＳ１一ＣＳ４各断 面参数 和初 始 边界 条件 ．分 别 采 用 ＥＨＰ软 件 和 ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 计 算 各 断 面 ５ 年一 遇洪 水水 面线 。从 模拟 结果来 看 ．各 断 面推算 水
１ 计 算 原 理
其 中 ：Ｚ２．Ｚ ——被 推求断面 、已知断面水位 （ｍ）； ｖ 、Ｖ，—— 推 求断面 、已知 断面平均流 速 （ｍ／ｓ）； ｇ—— 当地 重力加 速度 （ｍ／ｓ ）； Ｑ—— 断 面间 流量 （ｍ３／ｓ）；
＿＿一 平均局部水头损失系数： ｏ【— — 动能 校正 系数 ：
第 ３４卷 第 ２期 ２０１８年 １月
甘肃科 技
Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．２ Ｊａｎ． ２０１８
电力工程 中河道水面线推算方法比较
谢 勇
ｆ四川 电力设 计 咨 询有 限 责任 公 司 ．四川 成 都 ６１００９４）
摘 要 ：针 对 电力 工 程 中河 道 水 面线 推 算 的 常 用方 法 ：ＥＨＰ软 件 和 ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 ，结 合 工 程 实 例 进 行 比较 分 析 ， 总体 上 ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 推 算 天 然河 道水 面线 高 于 ＥＨＰ软 件 ，在 电 力 工 程 设 计 上 偏 于 安 全 ，但 都 需 要 实 测 资 料 或 历 史 调 查 资 料 验证 参数 取 值 的 合 理性 ．论 证 计 算 误 差 是 否在 电力 工 程设 计 允 许 误 差 范 围 内 。 关键 词 ：电力 工 程 ；河 道 水 面 线 ；ＥＨＰ软件 ；ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 中 图分 类 号 ：ＴＶ２１
＋ Biblioteka 《 式 中 ：Ｚ：、ｚ — — 上 、下 断面 的水位 （ｍ）； Ｖ２、Ｖ — — 上 、下 断面 的平均流 速 （ｍ／ｓ）； 仅 、 厂 动能校 正系数 ，考虑 左岸滩 地 、右岸 滩地与主河道的加权 平均 ： ｇ—— 重力 加速度 （ｍ／ｓ ）； Ｈｅ—— 工 程阻水 造成 的水 头损失 ．包括摩 阻损 失 与局部损 失两 部分ｃ ５ｊ
力计 算 常采用 的“曼 宁公式 ”如下 ：
公式 中 ：Ｑ—— 流量 （ｍ３／ｓ）； Ａ—— 过 水断 面面 积 （ｍｚ）； Ｊ— — 水面 比降 ： ｎ— — 糙率 ： Ｒ—— 水 力半 径 （１３－１）。 １．２ ＥＨＰ水 面 线推求 原理 ＥＨＰ软 件对 于 天然 河道 恒定 非 均匀 流 ．上 下两 断 面能量 方程 为 ：
ｌ ＿一 平 均流量 模数 ： △厂 断面 间距 （ｍ）［４１。 １．３ ＨＥＣ—ＲＡＳ恒 定流 水面 线计算原 理 ＨＥＣ－ＲＡＳ恒定流水面线计算基于一维能量方程 ． 逐断面采用直接步进法推求水面线 ，计算原理如下 ：
１．１ 曼 宁公 式 电力 工 程设 计 中 明渠 、天 然河 道 恒定 均 匀 流水
ｐ
ｌ
１ 一
Ｒ ，－ 一，
河 道 水 面 线 推 算 是 电 力 工 程水 文 条 件 分 析 的 基础 工作 之 一 ．其推 算结 果 的准 确性 和 合 理性 直接 影 响到工 程设 计 方案 ．进 而影 响 到工 程 安 全性 和 经 济性 水 面 线 算 法 有单 一 断 面恒 定 均 匀 流 曼 宁公 式 、一 维 恒定 非 均匀 流 伯 努 利 能 量方 程 、一 维 非恒 定流 圣维 南方 程组 ：二维 Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｃｋｅｓ方 程组 。 电 力工 程设 计 中 ．一维 河道 水 面线 推算 主 要 采用 曼 宁 公式 、电力 行 业 “工 程 水 文 气 象 分 析计 算 制 图系 统 ”ＥＨＰ软件 中的水 面线 推 求模 块 、美 国陆 军工 程 兵 团水 文工 程 中心开 发 的水 面 线计算 软 件包 ＨＥＣ— ＲＡＳ模 型
２．１ 西藏 雅鲁藏 布江 泽 当镇 段 缓流河 道 雅鲁藏布江在西藏山南地 区泽 当镇附近属于宽谷
段 ，河道相对顺直 ，水流平缓 ，两岸滩地发育，水面宽 ５００－ １５００ｍ，谷底宽 ｌ￣２５ｋｍ，枯水期水面比降约为 ０３％。
输入 ＣＳ１一ＣＳ４各断 面参数 和初 始 边界 条件 ．分 别 采 用 ＥＨＰ软 件 和 ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 计 算 各 断 面 ５ 年一 遇洪 水水 面线 。从 模拟 结果来 看 ．各 断 面推算 水
１ 计 算 原 理
其 中 ：Ｚ２．Ｚ ——被 推求断面 、已知断面水位 （ｍ）； ｖ 、Ｖ，—— 推 求断面 、已知 断面平均流 速 （ｍ／ｓ）； ｇ—— 当地 重力加 速度 （ｍ／ｓ ）； Ｑ—— 断 面间 流量 （ｍ３／ｓ）；
＿＿一 平均局部水头损失系数： ｏ【— — 动能 校正 系数 ：
第 ３４卷 第 ２期 ２０１８年 １月
甘肃科 技
Ｇａｎｓｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．２ Ｊａｎ． ２０１８
电力工程 中河道水面线推算方法比较
谢 勇
ｆ四川 电力设 计 咨 询有 限 责任 公 司 ．四川 成 都 ６１００９４）
摘 要 ：针 对 电力 工 程 中河 道 水 面线 推 算 的 常 用方 法 ：ＥＨＰ软 件 和 ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 ，结 合 工 程 实 例 进 行 比较 分 析 ， 总体 上 ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 推 算 天 然河 道水 面线 高 于 ＥＨＰ软 件 ，在 电 力 工 程 设 计 上 偏 于 安 全 ，但 都 需 要 实 测 资 料 或 历 史 调 查 资 料 验证 参数 取 值 的 合 理性 ．论 证 计 算 误 差 是 否在 电力 工 程设 计 允 许 误 差 范 围 内 。 关键 词 ：电力 工 程 ；河 道 水 面 线 ；ＥＨＰ软件 ；ＨＥＣ—ＲＡＳ软 件 中 图分 类 号 ：ＴＶ２１
＋ Biblioteka 《 式 中 ：Ｚ：、ｚ — — 上 、下 断面 的水位 （ｍ）； Ｖ２、Ｖ — — 上 、下 断面 的平均流 速 （ｍ／ｓ）； 仅 、 厂 动能校 正系数 ，考虑 左岸滩 地 、右岸 滩地与主河道的加权 平均 ： ｇ—— 重力 加速度 （ｍ／ｓ ）； Ｈｅ—— 工 程阻水 造成 的水 头损失 ．包括摩 阻损 失 与局部损 失两 部分ｃ ５ｊ
力计 算 常采用 的“曼 宁公式 ”如下 ：
公式 中 ：Ｑ—— 流量 （ｍ３／ｓ）； Ａ—— 过 水断 面面 积 （ｍｚ）； Ｊ— — 水面 比降 ： ｎ— — 糙率 ： Ｒ—— 水 力半 径 （１３－１）。 １．２ ＥＨＰ水 面 线推求 原理 ＥＨＰ软 件对 于 天然 河道 恒定 非 均匀 流 ．上 下两 断 面能量 方程 为 ：
ｌ ＿一 平 均流量 模数 ： △厂 断面 间距 （ｍ）［４１。 １．３ ＨＥＣ—ＲＡＳ恒 定流 水面 线计算原 理 ＨＥＣ－ＲＡＳ恒定流水面线计算基于一维能量方程 ． 逐断面采用直接步进法推求水面线 ，计算原理如下 ：
１．１ 曼 宁公 式 电力 工 程设 计 中 明渠 、天 然河 道 恒定 均 匀 流水
ｐ
ｌ
１ 一
Ｒ ，－ 一，
河 道 水 面 线 推 算 是 电 力 工 程水 文 条 件 分 析 的 基础 工作 之 一 ．其推 算结 果 的准 确性 和 合 理性 直接 影 响到工 程设 计 方案 ．进 而影 响 到工 程 安 全性 和 经 济性 水 面 线 算 法 有单 一 断 面恒 定 均 匀 流 曼 宁公 式 、一 维 恒定 非 均匀 流 伯 努 利 能 量方 程 、一 维 非恒 定流 圣维 南方 程组 ：二维 Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｃｋｅｓ方 程组 。 电 力工 程设 计 中 ．一维 河道 水 面线 推算 主 要 采用 曼 宁 公式 、电力 行 业 “工 程 水 文 气 象 分 析计 算 制 图系 统 ”ＥＨＰ软件 中的水 面线 推 求模 块 、美 国陆 军工 程 兵 团水 文工 程 中心开 发 的水 面 线计算 软 件包 ＨＥＣ— ＲＡＳ模 型