(完整版)河道水面线推求
(完整版)河道水面线推求
沙河水面线推求过程1.1 水面线计算理论基础根据沿程比降、流量、建筑物及支流汇入情况，水面线分段进行推算。
（1）水面线推算的基本公式水面线计算按明渠恒定非均匀渐变流能量方程，在相邻断面之间建立方程，采用逐段试算法从下游往上游进行推算。
具体如下：2g2g 21w 2221V h V Z Z αα-++= （1-1）式中： 1Z 、1V ——上游断面的水位和平均流速； 2Z 、2V ——下游断面的水位和平均流速；j f w h h h +=——上、下游断面之间的能量损失； l RC Vh f 22=——上、下游断面之间的沿程水头损失；)22(2122gVg V h j -=ζ——上、下游断面之间的局部水头损失；ζ——局部水头损失系数，根据《水力计算手册》，在收缩河段，一般局部水头损失系数ζ=0；在扩散<段，由于2V <1V ，所以ζ<0，其中在渐扩段，ζ取值-0.333，急扩段、桥渡处ζ取值-0.05~-0. 1。
C ——谢才系数； R ——水力半径；α——动能修正系数。
分段求和法计算时，应注意以下及点：第一，把已知水深的断面作为起始断面。
第二，明渠中水流必须是恒定流，并且流量沿程不变。
第三，渠道糙率系数n 沿程不变。
（2）河道糙率沙河河道与滩地糙率虽然有所不同，但相差较小，沙河主槽0.027，滩地0.03对水位影响较小，这里统一按0.027取值计算。
推求中一律按河道糙率计算。
1.2 计算过程本次计算从K0+000断面到K14+400断面，河道纵断面变化如图1-1，图1-2。
图1-1 河道纵断面图图1-2 沙河河道图图1-3 河道局部横断面图、地形图K1+600断面到K0+000断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K3+200断面到K1+600断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
K4+800断面到K3+200断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K4+800断面到K5+600断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
河道治理水面线推求及堤顶高程确定
5.5.1水面线推求及堤顶高程确定
5.5.1.1水面线推求
根据现状河道水面线的推求，原河道堤防高度局大部分都不能满足20年一遇的洪水要求，局部堤防甚至达不到5年一遇的洪水标准。
河道水位的变化直接影响防洪工程的规模，在河道整治工程中水面线的推求尤为重要。
设计水面线是防洪工程建设的基本依据，设计洪水位用于确定工程顶部高程。
(1)起调水位的确定
利用《石葵河段治河防洪工程水文分析计算报告》中本治理段各防洪断面Z～Q关系推求结论，以里程12+349断面10年起调水位为1440.544m。
(2) 水面线推求
数曲线法和控制曲线法等。
本工程计算采用逐段试算法进行试算。
由于设计洪水位线有高有低，实际设计堤顶高程根据设计洪水位加安全超高的原则计算并结合石葵河段的实际作适当调整，各断面尺寸、设计洪水位、堤顶高程计算成果见表5-2。
表5-2 石葵河治理段设计河道洪水水面线成果表
沿河道进行控制断面的冲刷深度计算，计算结果见表5-3。
表5-3一般冲刷深度一览表。
三十里河水面线推求
三十里河水面线推求3.1 堤线布置本次防洪规划河段全长5.187km 。
河道左岸堤线（迎水面堤肩线）沿产业园区边界线布置，右岸堤线沿现状养殖圈界线。
本次规划桩号为左岸堤线桩号，即桩号0+000～5+187（桩号4+457为原规划桩号0+000）。
产业园区回填不得越过堤线进入河道。
左岸堤线拐点坐标见表3-1，桩号5+187向上游采用原规划河道堤线。
表3-1 河道左岸堤线（产业园区边界线）拐点坐标3.2 河道纵、横断面根据产业园区规划，三十里河入海口桩号0+000～4+925河道宽度为280～360m ；桩号5+187向上游采用原规划河宽，为16.2～56m 。
堤防迎水面边坡为1：2.0。
规划河道宽度和河底高程见表3-2。
表3-2 河道纵、横断面汇总表13.3 水面线计算 3.4.1 计算边界条件本次水面线推求起始位置为入海口桩号0+000处，向上游推求末端选在哈大铁路桥前桩号13+259（原规划桩号为原9+037）处。
全长13.259km 。
分别计算河道防洪标准为20年一遇、50年一遇、100年一遇的设计水面线。
设计洪水在入海口处与设计潮位有多种组合情况，在本次水面线计算中采用两种最不利组合情况进行计算，计算最终结果为两种组合情况的外包线：1、计算20年一遇标准水面线采用：20年一遇设计洪水与10年一遇设计高潮位组合、10年一遇设计洪水与20年一遇设计高潮位组合的外包线。
2、计算50年一遇标准水面线采用：50年一遇设计洪水与20年一遇设计高潮位组合、20年一遇设计洪水与50年一遇设计高潮位组合的外包线。
3、计算100年一遇标准水面线采用：100年一遇设计洪水与50年一遇设计高潮位组合、 50年一遇设计洪水与100年一遇设计高潮位组合的2外包线。
入海口处多年平均高潮位2.08m ，10年一遇设计高潮位2.29m ，20年一遇设计高潮位2.37m ，50年一遇设计高潮位2.47m ，100年一遇设计高潮位2.55m 。
《天然河道水面线推求》(自动系数法)
目标值 46.8398 46.9294 47.3847 47.5105 47.7315 47.7331 47.7766 47.8103 47.9628 47.9964 48.1160 48.2496 48.5307 48.6418 48.6625
水位z 46.82 46.78364 46.87906 47.33687 47.46761 47.73135 47.72737 47.78181 47.73116 47.94825 47.91051 48.09862 48.3202 48.53139 48.55206 48.57273
248----天然河道水面线线计算方法
均自动计算，无需改动。 单元格内容引用为前一工资表最后一行数据即可。
难免，本人对因使用本表格所产生的一切后果不负任何法律责任，请使用者斟酌使用。
568@
计算方向 向上 湿周x 247 87 68 88 86 939 266 226 74 140 82 93 103 100 100 100
糙率n 0.03 断面间距s 491 661 608 660 814 556 1268 507 726 263 1017 1554 975 100 100 水力半径R 流量模数k 1.0*Q2/(2*9.81*A2) 5.49 140270 0.014 5.92 56168 0.094 4.34 26156 0.288 5.47 49751 0.108 4.91 40456 0.142 5.05 465596 0.001 4.32 101436 0.019 5.10 113735 0.019 5.68 44546 0.142 5.71 85056 0.039 5.80 51248 0.110 6.42 68735 0.070 4.81 46989 0.102 5.00 48734 0.100 5.00 48734 0.100 5.00 48734 0.100
天然河道水面线计算
说明;αζ试算 不用修改
说明;αζ试算 不用修改
流速不大的平原河段影响不大，单式断面较复式断面小，山区河流较平原河流大，断
河槽急极扩大-0.5~-1、河槽逐渐扩大-0.1~-0.336，方头墩0.35、圆头墩0.18、长宽比均为4、如果长宽ε2-2ε3
ε2-2ε3
流速不大的平原河段影响不大，单式断面较复式断面小，山区河流较平原河流大，断
河槽急极扩大-0.5~-1、河槽逐渐扩大-0.1~-0.336，方头墩0.35、圆头墩0.18、长宽比均为4、如果长宽
大，断面特变水流近似堰流河段可达2.1左右，平原河流1.15~1.5，山区河流1.5~2.0。
墩0.18、长宽比均为4、如果长宽比大于4则值应有所增加，支流汇入时0.1，弯道时0.05.
)
α1α1大，断面特变水流近似堰流河段可达2.1左右，平原河流1.15~1.5，山区河流1.5~2.0。
墩0.18、长宽比均为4、如果长宽比大于4则值应有所增加，支流汇入时0.1，弯道时0.05.
)
1
+J2) 1
+J2)
j
= v12/(2g)
j
= v12/(2g)
1
=Z2+α2v22/（1
=Z2+α2v22/（2。
01第一章--天然河道水面线推算
第一章天然河道水面线推算百图软件既可以处理一个糙率的单式断面天然河道，又可以处理二个或任意多个糙率的复式断面天然河道，也可以处理河道某处出现江心洲或分叉情况，还可以处理整条河道上，支流汇入或流出、过桥水头跌差等情况。
缓坡河道应从下游向上游推算，根据经验及《水力学》教材的介绍，当最下游断面的起始水位无法确定时，可用该断面附近的正常水深对应的水位作为起始水位。
陡坡河道应从上游向下游推算，根据经验，当最上游断面的起始水位无法确定时，可用该断面的临界水深或略小于临界水深对应的水位作为起始水位。
实际工程中，一条长距离的河道可能是缓、陡坡交替变化的情况，此时应先画出河底的纵断面图。
根据纵断面图，当人工能够分辨出缓、陡坡的分界点，可人工划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。
当人工不能够分辨出缓、陡坡的分界点时，可假定该整条河道为缓坡，选择整条河道从下游向上游推算，若软件一直能进行推算，说明该段为缓坡；若软件不能进行推算，说明该段为陡坡。
软件运行终止的断面，即为缓、陡坡的分界点，按此方法判断出整条河道上的所有缓、陡坡的分界点，把整条河道划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。
第一节 一个糙率天然河道水面线推算一、现状天然河道水面线推算根据下式，即华东水利学院编《水力学》（1999年版）式9.9，采用分段试算法，精确推算水位。
第一步、准备现状横断面数据文件数据文件为txt 格式，在excel 中整理数据时必须另存为文本文件（制表符分隔）类型的txt 文件。
原始横断面测量成果表的内容格式如下：横断测量成果表中，桩号允许带“+”或“-”，但不允许有其它非数字文本，程序通过加减号来识别桩号。
起点距即是累距，零点桩的起点距为0。
每个点的数据占一行，包括“起点距”、“高程”和“点注释”三项，中间用空⎪⎪ ⎭⎫⎝ ⎛ - + ∆ ++= + g v g v K lQ gv z gv z2 2 2 2 2 1 2 222 222211ξ α α格隔开，空格多少不受限制，其中“点注释”可以省略。
天然河道水面线推算方法及基本参数的分析
天然河道水面线推算方法及基本参数的分析天然河道水面线推算是河道防洪规划和整治建设工作的基础，是河道堤防工程设计的依据，水面线推算的合理性和科学性对水利工程的投资有直接的影响。
本文主要介绍天然河道水面线的计算方法及基本参数的选取原则，为今后相关工程水力计算作参考。
标签：天然河道；水面线推算；基本参数分析1、天然河道水面线计算公式天然河道因其断面几何尺寸、坡度、粗糙系数一般沿程均会发生变化，水流一般为非均匀流。
水面线计算主要理论依据是伯努利能量守恒方程，从下游向上游断面逐段推算水位，最终得出整个河段的水面线。
基本方程式如下：2、天然河道水面线计算中参数的确定水面线计算中参数确定很重要，关系到计算结果的准确性，如糙率、比降均沿流程都有变化，而要准确确定参数，就必须尽可能的收集水文、泥沙、断面及河道地形等基础资料，包括历史洪水调查资料。
2.1河道糙率确定河道糙率是反应河流阻力的一个综合性系数，也是衡量河流能量损失大小的一个特征量，它是水流与河槽相互相互作用的产物。
所以影响河道糙率的因素有河槽方面也有水流方面，但两者相互作用，相互影响，无明显的划分界限。
河槽边壁及河床粗糙程度，滩地植被，河槽纵横形态、水位的高低变化等是主要因素。
天然河道水面线计算糙率的确定主要有两种方法：一是有实测资料时，可采用河段附近现状河道纵横断面资料反推综合糙率；二是无实测资料时可根据河道现状平面形态、河床组成、床面及滩地植被情况，参照《水力计算手册》和以往同类工程确定，偏重于安全考虑，在河道整治工作中糙率适当选小些，在防洪规划中适当大一些。
2.2起推断面与起推水位的确定一是水流为缓流时起推断面一般选在推算河段下游，急流时选在上游；二是附近下游有水文站时以水文站为起推断面，依据实测水位资料分析不同标准洪水位，当缺乏高标准的水位流量关系时可适当将水位流量关系外延；三是附近下游有调查的历史洪水的水位流量关系时可以采用均匀法求调查断面近似的水位流量关系，从而确定起推断面水位流量关系；四是没有实测资料时，起推断面大多选定与有设计校核水位流量关系的跨河桥或其他有控制的断面，应由此修正起推断面的水位；五是当没有水文站或控制工程时，起推断面一般由河段末端向下游延伸一段距离，距离的长短与河道纵坡有关，当起推断面的水位较难准确确定或不能确定起推断面是否受下游壅水影响时，应进行敏感性分析，即假定起推水位变化时，若河段末端水位没有明显变化，说明起推断面位置相对合适，否则向下游重新选取。
天然河道水面线推算方法及基本参数的分析
天然河道水面线推算方法及基本参数的分析天然河道水面线推算方法及基本参数的分析天然河道水面线推算是河道防洪规划和整治建设工作的基础，是河道堤防工程设计的依据，水面线推算的合理性和科学性对水利工程的投资有直接的影响。
本文主要介绍天然河道水面线的计算方法及基本参数的选取原则，为今后相关工程水力计算作参考。
标签：天然河道；水面线推算；基本参数分析1、天然河道水面线计算公式天然河道因其断面几何尺寸、坡度、粗糙系数一般沿程均会发生变化，水流一般为非均匀流。
水面线计算主要理论依据是伯努利能量守恒方程，从下游向上游断面逐段推算水位，最终得出整个河段的水面线。
基本方程式如下：2、天然河道水面线计算中参数的确定水面线计算中参数确定很重要，关系到计算结果的准确性，如糙率、比降均沿流程都有变化，而要准确确定参数，就必须尽可能的收集水文、泥沙、断面及河道地形等基础资料，包括历史洪水调查资料。
2.1河道糙率确定河道糙率是反应河流阻力的一个综合性系数，也是衡量河流能量损失大小的一个特征量，它是水流与河槽相互相互作用的产物。
所以影响河道糙率的因素有河槽方面也有水流方面，但两者相互作用，相互影响，无明显的划分界限。
河槽边壁及河床粗糙程度，滩地植被，河槽纵横形态、水位的高低变化等是主要因素。
天然河道水面线计算糙率的确定主要有两种方法：一是有实测资料时，可采用河段附近现状河道纵横断面资料反推综合糙率；二是无实测资料时可根据河道现状平面形态、河床组成、床面及滩地植被情况，参照《水力计算手册》和以往同类工程确定，偏重于安全考虑，在河道整治工作中糙率适当选小些，在防洪规划中适当大一些。
2.2起推断面与起推水位的确定一是水流为缓流时起推断面一般选在推算河段下游，急流时选在上游；二是附近下游有水文站时以水文站为起推断面，依据实测水位资料分析不同标准洪水位，当缺乏高标准的水位流量关系时可适当将水位流量关系外延；三是附近下游有调查的历史洪水的水位流量关系时可以采用均匀法求调查断面近似的水位流量关系，从而确定起推断面水位流量关系；四是没有实测资料时，起推断面大多选定与有设计校核水位流量关系的跨河桥或其他有控制的断面，应由此修正起推断面的水位；五是当没有水文站或控制工程时，起推断面一般由河段末端向下游。
河道水面线计算方法
Ｑ： Ｒ． ｉ 士
位， 推 算河道 水 面线 ， 本 文对河 道水 面线计 算 方法 和公 式 做简 单 总结 和介绍 ， 并举 例 对 比分 析 常 用河 道 水 面 式中 Ｑ 一 流量 ， ｍ ／ ｓ ；
ｎ 一 粗糙 系数 ；
规 划设 计 。
３ ４
内 蒙 古 水 利
函数 。
２ ０ １ ４年第 ４期 （ 总第 １ ５ ２期 ）
恒 定流 、 流量 沿 流程不 变 、 渠道在 足够 范 围 内是 顺直 棱 柱 体槽 、 底坡 是 正坡 、 粗 糙 系 数 沿程 不 变 、 明渠 段 没 有 建 筑物 对水 利 的局部 干扰 。实 际明渠 中大 量存 在 的是
中图分类号 ： ｒ ｖ １ ３ ３ 文章 标 识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ９— ０ ０ ８ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４— ０ ０ ３ ３— ０ ２
０ 引言
河 道整 治 、 堤防 Ｔ 程设 计 中需 要 计 算 河道 洪 水 水
公式 ， 在工 作 中经常 使用 。根 据连续 方 程和谢 才 公式 ，
５ ５ ３ Ｏ ．１ １
５ ． ３ １ ５ ３ ４ ５ ３ ８
５ ４ ２
降低 水 位推求 结 果 ， ９ ． ６ ５ ｋ ｍ河长洪水位降低 ０ ． ０ ７～
０ ． １ ５ １ ＂ Ｉ １ ， 起调 水位 越低 ， 降低 幅度 越 大 。该研究 对 工程 实 际 中复式 断面 河道 水面线 推 求更 为准 确具有 积 极意 义， 并 影响 复式 断面河 道 整治方 案选 择 和整体 投 资 。
我们 工 作 中许 多 计 算 河道 水 面 线 的软 件 ， 所 用 的
河道水面线推求
河道水面线推求————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ沙河水面线推求过程1.1 水面线计算理论基础根据沿程比降、流量、建筑物及支流汇入情况，水面线分段进行推算。
（1)水面线推算的基本公式水面线计算按明渠恒定非均匀渐变流能量方程,在相邻断面之间建立方程,采用逐段试算法从下游往上游进行推算。
具体如下：2g2g 21w 2221V h V Z Z αα-++=（1-1)式中: 1Z 、1V ——上游断面的水位和平均流速； 2Z 、2V ——下游断面的水位和平均流速;j f w h h h +=——上、下游断面之间的能量损失; l RC Vh f 22=——上、下游断面之间的沿程水头损失；)22(2122gVg V h j -=ζ——上、下游断面之间的局部水头损失；ζ——局部水头损失系数，根据《水力计算手册》,在收缩河段，一般局部水头损失系数ζ＝0;在扩散＜段，由于2V <1V ,所以ζ<0，其中在渐扩段, ζ取值-０.333,急扩段、桥渡处ζ取值-０.05~-0. 1。
C ——谢才系数； R ——水力半径;α——动能修正系数。
分段求和法计算时,应注意以下及点：第一,把已知水深的断面作为起始断面。
第二,明渠中水流必须是恒定流，并且流量沿程不变。
第三,渠道糙率系数n 沿程不变。
(2)河道糙率沙河河道与滩地糙率虽然有所不同，但相差较小,沙河主槽０.027,滩地0.０3对水位影响较小，这里统一按0．０27取值计算。
推求中一律按河道糙率计算。
1.2 计算过程本次计算从K０+000断面到Ｋ1４+40０断面，河道纵断面变化如图１-1,图１-2。
图１-１河道纵断面图图１-2 沙河河道图图１-3河道局部横断面图、地形图K1+600断面到K0+00０断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
Ｋ3+200断面到K1+600断面为渐扩段,局部水头损失系数ζ=-０．3３３。
河道水面线计算
河道水面线计算4.6 洪水水面线4.6.1计算公式⑴计算原理天然河道的洪水大多属于不稳定流，水面线的计算可以近似地视为稳定流量以简化计算。
稳定非均匀流按伯努利能量方程进行计算，即：j f h h g V Z g V Z +++=+2221112222αα式中：Z 2、Z 1为计算段上、下游断面水位；V 2、V 1为计算段上、下游断面平均流速，2α、1α为计算段上、下游断面的动能修正系数；h f 为沿程水头损失；h j 为局部水头损失。
在流量、控制断面水位和河段糙率确定后，即可由该式算出河道断面的水力要素。
⑵主要参数的确定根据一维水面线的计算公式，其关键在于沿程水头损失和局部水头损失的确定。
①动能修正系数αα是以总流的断面平均流速V 代替过水断面上各点的点流速V i 来计算断面的平均单位动能，为校正误差而引入的修正系数，理论上可按下式计算：A V dA V i A 33=α式中：V i 为断面单元流速（m/s ）；V 为断面平均流速（m/s ）；A 为过水面积。
α是个大于1.0的数值，其值取决于断面上流速分布不均匀的程度，流速分布越不均匀，α值越大。
②沿程水头损失水流在流动过程中，由于克服河床的阻滞作用，边壁的低流速层对高流速层产生的阻力而消耗的能量，就是沿程阻力损失损失h f ，主要决定于均匀流的坡降，可表示为：23/42222AR L Q n L K Q L J h f === 式中：L 为计算段上下游断面间距（m ），K 为流量模数，R CA K =，一般采用2221111K K K +=，K 1、K 2是上下两断面的流量模数；C 为谢才系数，y R n C 1=，n 为糙率，y 可取1/4～1/6。
由上式可知，欲求h f ，主要是确定糙率n 值，工程河段天然河道糙率根据河道形态，河床组成及两岸植被情况结合，采用历史洪水反推糙率，未进行历史洪水调查段结合《天然河道糙率表》选定。
③局部水头损失局部水头损失即为河道的河床断面沿程不均匀引起的水头损失。
河道水面线推求及参数选取方法
河道水面线推求及参数选取方法Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】设计洪水水面线推算根据沿程比降、流量、建筑物及支流汇入情况，水面线分段进行推算。
（1）水面线推算的基本公式水面线计算按明渠恒定非均匀渐变流能量方程，在相邻断面之间建立方程，采用逐段试算法从下游往上游进行推算。
具体如下：式中： 1Z 、1V ——上游断面的水位和平均流速；2Z 、2V ——下游断面的水位和平均流速；j f w h h h +=——上、下游断面之间的能量损失；l RC Vh f 22=——上、下游断面之间的沿程水头损失； )22(2221gV g V h j -=ζ——上、下游断面之间的局部水头损失； ζ——局部水头损失系数，根据《水力计算手册》，由于断面逐渐扩大的ζ取值，桥渡处ζ取值~0. 1。
C ——谢才系数；R ——水力半径；α——动能修正系数。
（2）河道糙率河道的粗糙系数受到河床组成床面特性、平面形态及水流流态、植物、岸壁特性等影响，情况复杂，不易估计，本工程河道基本顺直，床面平整，经过整治的河床粗糙系数可以采用《水工设计手册》第一卷P1-404介绍的当量粗糙系数x Nxnn ∑=1当 ；设总湿周x 的各组成部分1x ，2x ，……N x 及所对应的粗糙系数分别为n 1，n 2……n N 。
1糙率的选取河道糙率影响因素有河槽方面也有水流方面。
河槽边壁及河床粗糙程度，滩地植被，河槽纵横形态的变化是主要因素。
大洪水糙率小于小洪水糙率，若附近有大洪水资料时可采用河段附近现状河道纵横断面资料反推综合糙率；若河道纵横断面于大洪水有较大变化时应在河道原貌的基础上反推糙率；反推糙率实际上小于实际糙率。
无资料时可根据经验参照水力计算手册确定，偏重于安全考虑，在河道整治工作中糙率适当选小些，在防洪规划中适当大一些。
2起推断面与起推水位的确定水流为缓流时起推断面一般选在推算河段下游，急流时选在上游，附近下游有水文站时以水文站为起推断面，依据实测水位资料分析不同标准洪水位，当缺乏高标准的水位流量关系时可适当将水位流量关系外延。
河道水面线推求及参数选取方法
河道水面线推求及参数选取方法Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】设计洪水水面线推算根据沿程比降、流量、建筑物及支流汇入情况，水面线分段进行推算。
（1）水面线推算的基本公式水面线计算按明渠恒定非均匀渐变流能量方程，在相邻断面之间建立方程，采用逐段试算法从下游往上游进行推算。
具体如下：式中： 1Z 、1V ——上游断面的水位和平均流速；2Z 、2V ——下游断面的水位和平均流速；j f w h h h +=——上、下游断面之间的能量损失；l RC Vh f 22=——上、下游断面之间的沿程水头损失； )22(2221gV g V h j -=ζ——上、下游断面之间的局部水头损失； ζ——局部水头损失系数，根据《水力计算手册》，由于断面逐渐扩大的ζ取值0.333，桥渡处ζ取值0.05~0. 1。
C ——谢才系数；R ——水力半径；α——动能修正系数。
（2）河道糙率河道的粗糙系数受到河床组成床面特性、平面形态及水流流态、植物、岸壁特性等影响，情况复杂，不易估计，本工程河道基本顺直，床面平整，经过整治的河床粗糙系数可以采用《水工设计手册》第一卷P1-404介绍的当量粗糙系数x Nxnn ∑=1当 ；设总湿周x 的各组成部分1x ，2x ，……Nx 及所对应的粗糙系数分别为n 1，n 2……n N 。
1糙率的选取河道糙率影响因素有河槽方面也有水流方面。
河槽边壁及河床粗糙程度，滩地植被，河槽纵横形态的变化是主要因素。
大洪水糙率小于小洪水糙率，若附近有大洪水资料时可采用河段附近现状河道纵横断面资料反推综合糙率；若河道纵横断面于大洪水有较大变化时应在河道原貌的基础上反推糙率；反推糙率实际上小于实际糙率。
无资料时可根据经验参照水力计算手册确定，偏重于安全考虑，在河道整治工作中糙率适当选小些，在防洪规划中适当大一些。
2起推断面与起推水位的确定水流为缓流时起推断面一般选在推算河段下游，急流时选在上游，附近下游有水文站时以水文站为起推断面，依据实测水位资料分析不同标准洪水位，当缺乏高标准的水位流量关系时可适当将水位流量关系外延。
天然河道水面线计算表
说明;αζ说明;αζε2-2ε3
流速不大的平原河段影响不大，单式断面较复式断面小，山区河流较平原河流大，断
河槽急极扩大-0.5~-1、河槽逐渐扩大-0.1~-0.336，方头墩0.35、圆头墩0.18、长宽比均为4、如果长宽ε2-2ε3
流速不大的平原河段影响不大，单式断面较复式断面小，山区河流较平原河流大，断
河槽急极扩大-0.5~-1、河槽逐渐扩大-0.1~-0.336，方头墩0.35、圆头墩0.18、长宽比均为4、如果长宽
)
α1大，断面特变水流近似堰流河段可达2.1左右，平原河流1.15~1.5，山区河流1.5~2.0。
墩0.18、长宽比均为4、如果长宽比大于4则值应有所增加，支流汇入时0.1，弯道时0.05.
α1大，断面特变水流近似堰流河段可达2.1左右，平原河流1.15~1.5，山区河流1.5~2.0。
墩0.18、长宽比均为4、如果长宽比大于4则值应有所增加，支流汇入时0.1，弯道时0.05.
)
1
+J2) 1
+J2)
j
= v12/(2g)
j
= v12/(2g)
1
=Z2+α2v22/（1
=Z2+α2v22/（2。
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沙河水面线推求过程
1.1 水面线计算理论基础
根据沿程比降、流量、建筑物及支流汇入情况，水面线分段进行推算。
（1）水面线推算的基本公式
水面线计算按明渠恒定非均匀渐变流能量方程，在相邻断面之间建立方程，采用逐段试算法从下游往上游进行推算。
具体如下：
2g
2g 2
1w 2221V h V Z Z αα-
++= （1-1）
式中： 1Z 、1V ——上游断面的水位和平均流速； 2Z 、2V ——下游断面的水位和平均流速；
j f w h h h +=——上、下游断面之间的能量损失； l R
C V
h f 22
=
——上、下游断面之间的沿程水头损失；
)22(2
12
2g
V
g V h j -=ζ——上、下游断面之间的局部水头损失；
ζ——局部水头损失系数，根据《水力计算手册》
，在收缩河段，一般局部水头损失系数ζ=0；在扩散<段，由于2V <1V ，所以ζ<0，其中在渐扩段，
ζ取值-0.333，急扩段、桥渡处ζ取值-0.05~-0. 1。
C ——谢才系数； R ——水力半径；
α——动能修正系数。
分段求和法计算时，应注意以下及点：第一，把已知水深的断面作为起始断面。
第二，明渠中水流必须是恒定流，并且流量沿程不变。
第三，渠道糙率系数n 沿程不变。
（2）河道糙率
沙河河道与滩地糙率虽然有所不同，但相差较小，沙河主槽0.027，滩地0.03
对水位影响较小，这里统一按0.027取值计算。
推求中一律按河道糙率计算。
1.2 计算过程
本次计算从K0+000断面到K14+400断面，河道纵断面变化如图1-1，图1-2。
图1-1 河道纵断面图
图1-2 沙河河道图
图1-3 河道局部横断面图、地形图
K1+600断面到K0+000断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K3+200断面到K1+600断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
K4+800断面到K3+200断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K4+800断面到K5+600断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
K7+200断面到K5+600断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K8+000断面到K7+200断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
K8+800断面到K8+000断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K9+600断面到K8+800断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
K11+200断面到K9+600断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K12+000断面到K12+800断面为渐扩段，局部水头损失系数ζ=-0.333。
K13+600断面到K12+800断面为收缩段，局部水头损失系数ζ=0。
K14+400断面到K13+600断面为渐扩段，
局部水头损失系数ζ=-0.333。
以推求K0+800 断面水深为例。
K0+00 断面水深已知，H1=61.45，Q=3000。
图1-4 K0+00过流断面
以K0+00断面作为起始断面。
由河流横断面图1-2得：A1=1785，χ1=190.3。
=1.680672（1-2）
V1=Q
A1
R1=A1/χ1=9.3799 （1-3）
=53.786（1-4）
C1=R11/6∗1
n
对K0+800 断面水深取值试算，最终计算结果为H2=61.59。
图1-5 K0+800过流断面
由河流横断面图1-3得：A2=2138.1，χ2=390.4。
V 2=Q
A 2
=1.403115 （1-5）
R2=A 2/χ2=5.47669 （1-6） C 2=R21/6∗1
n =49.173 （1-7） V
̅=0.5（V 1+V 2）=1.541894 （1-8） R
̅=0.5（R1+R2）=7.4283 （1-9） C =0.5（C 1+C 2）=51.479 （1-10） J =V ̅2
C 2R
̅=0.0001 （1-11） ℎf =0.96615 （1-12） ℎj =0.01438 （1-13）
585.62g
2g 2
1w 2212=-++=V h V H H αα （1-14）
可以认为此时所取断面水位满足要求，否则重新取值试算，直到满足要求。
1.3 计算结果
图1-6 水面线对比
结果：
表1-1 沙河设计水面线计算成果表 单位：m。