浅谈天然河道糙率的确定方法

浅谈天然河道糙率的确定方法
摘要:目前在推算无实测资料的天然河道洪峰流量时,无论用比降法或其他方法,都离不开一个很重要的因素,这就是天然河道糙率。

本文主要通过实际工作分析探讨关于如何正确确定河床糙率,以便在洪水分析计算得出科学合理的结果。

关键词:河道糙率河床确定方法
1 对天然河道的认识
河床糙率一般认为是反映了河道的粗糙程度,因此,在考虑选用糙率时也是根据粗糙程度有关的因素来确定糙率,如河床组成,地形地物,河段形势,植被,岸壁特征等等。

2 关于复式河槽主槽滩地的划分方法
在复式河槽推算洪峰流量和选用糙率或推求糙率时,一般都采用主槽滩地分别计算的方法。

按主槽河床形状做垂直切割来划分主槽滩地。

在实践中发现这样计算主槽流量偏大20%以上。

对于主槽呈宽线形的大中河流情况则相反,从流速横向分布看,有的河段洪水时主槽河床两侧部分的流速近于滩地。

根据上述情况看,按河床进行垂直切割划分主槽滩地来推算糙率或流量是不妥的,下面是我在工作中总结的几种方法供大家参考。

2.1 外斜线切割法
小河在推算糙率时应按流速变化带做分界来划分主槽与滩地。

在无实测资料的情况下,可近似的河床与滩地分界处向外做60°～70°斜线来划分主槽与滩地。

在实践中观察发现小河一般主槽较为窄深,大洪水时主槽向外扩展明显,经过资料分析证明,外斜线切割法所计算主槽糙率是接近天然河道糙率。

(详见表1)所以小河选用外斜线来划分主槽、滩地是可行的。

2.2 向主槽内斜线划分法
此法是按主槽滩地分界线向主槽内做45°～60°斜线来划分主槽与滩地,特别是主槽与滩地界线不易明显区分,在洪水时主流明显居中,而滩地流速与主槽边界流速差异较小,这样的河流用向主槽内斜线来划分主槽、滩地是比较适用的。

2.3 主槽糙率系数法
用斜线划分主槽与滩地的方法在计算中较为麻烦,不如垂直划分简便,为了弥补垂直划分的不足,若将主槽糙率乘一个系数,使它符合实际情况就解决了这个矛盾。

主槽糙率改正系数可由实测资料进行分析而得,设用垂直切割所求糙率为n1,用斜线切割所求糙率为n2,主槽糙率改正系数为从天然河道糙率表所查糙率,这样可以算出比较切合实际的成果。

3 有死水的滩地糙率计算方法
所谓死水,从断面上看,一种是完全不参与流量形成的有明显边界的侧面死水,另一种是底层为死水而上层为流水的底层死水,如图1。

在平原较大河流的滩地,往往有许多深坑,故河套等等,有的地形会形成明显的死水区,在这样的滩地里死水面积所占比例是很大的,(如表2)显然不考虑滩地死水是不妥的。

目前推算调查洪峰流量,基本采用加大糙率的办法来消除死水影响,但是在判定选用糙率大小时是没有充分理论根据的。

现就近几年工作实践总结出一些经验。

用地形等高线做控制割除死水面积。

在计算糙率时对不同死水应
加以区别,主槽部分可按一般方法计算。

计算流量用切除死水后的断面面积来推求滩地流量或糙率,可以消除了死水的影响,也可以每50～100m施测一个横断面,用横断面图进行综合比较来确定死水线。

4 结语
通过对复式河床等特殊情况的糙率计算方法分析探讨,总结了不同情况下的糙率选择系数的选择,为在洪水分析计算中,确定的糙率系数为防汛指挥调度和新沂河河堤整治提供决策依据。

参考文献
[1]雷成茂.天然河道糙率确定方法探讨[J].山西水利,2006,22(6):60.
[2]贲立坤.梧桐河天然河道糙率系数的确定[J].黑龙江水专学报,2003,30(1):50.。