涪江绵阳武都段分汊河道水面线计算方法浅析
天然河道水面线计算的几种方法探讨
天然河道水面线计算的几种方法探讨摘要:介绍了明渠恒定均匀流法、天然河道水面线系统、HEC-RAS软件及SOBEK软件4种常用的水面线推算方法,并对不同河道进行了水面线推算,然后对计算结果进行了对比分析。
结果表明:对于坡度较小且沿程顺直、断面规整的河道,若下游起始水位对上游河道水位影响较小,则可用明渠恒定均匀流法进行水面线推算;若下游起始水位对上游河道水位影响较大,则可采用天然河道水面线系统进行水面线推算;对于断面不规整的缓流河道,水位推算结果大体呈天然河道水面线系统、HEC-RAS软件、SOBEK软件的趋势;对于急流河道,HEC-RAS软件推算的水位比SOBEK软件推算的水位偏高。
关键词:明渠恒定均匀流法;天然河道水面线系统;HEC-RAS软件;SOBEK 软件;水面线推算Abstract: nullah constant uniform flow method, four kinds of water lines in the natural channel surface line system, HEC-RAS software and SOBEK software projection methods, and different river water surface line projections, then the calculation results of the comparative analysis. The results show that: if the downstream starting water level on the upstream river water level downstream starting water level For a slope smaller and straight along regular cross-section of the river, upstream water level of rivers, the available the nullah constant uniform flow method, the water line projections; greater impact, you can use the natural channel surface line system for the water line projections; sectional irregular slow flow of the river, the water level projection results in a substantially natural channel surface line> HEC-RAS software> SOBEK software trend; rapids river HEC-RAS software projected water level than SOBEK software projected high water level.Keywords: nullah constant uniform flow method; natural channel surface line system; HEC-RAS software; SOBEK software; surface line projections前言水面线推算是河道整治的基础工作,其推算结果直接影响到河道断面的规划设计,进而影响到河道整治的工程量和工程造价。
灌区工程渠系水力学及水面线研究
科技创新与应用Technology Innovation and Application研究视界2021年14期灌区工程渠系水力学及水面线研究*袁素勤1,雷明慧2,郭猛3,李增永1(1.四川水利职业技术学院,四川成都611231;2.四川省水利水电勘测设计研究院有限公司,四川成都610072;3.重庆泽景霖勘测设计有限公司,重庆401120)根据灌区规模和灌区高程控制要求,确定武都引水工程二期灌区西梓干渠按九个流量段设计,各流量段具体流量数值见表1。
1渠道线路布置根据灌区地形地貌,对干渠、分干渠及支渠、分支渠选线原则进行了如下规定:(1)渠线设计要经济合理,运行管理方便,安全可靠。
(2)最大程度保证渠道有较好的灌溉性,即在高程上能使大多数灌面尽可能自流灌溉,在平面上尽可能接近灌区,并便于上下级渠道的衔接。
(3)在布置渠道时依据自然和地形条件使线路尽可能顺直,布置傍山渠线应同时考虑工程经济性和可靠性,尽可能减少高边坡开挖与高填方。
(4)在布置渡槽、隧洞、倒虹管等建筑物时,应充分论证其设置必要性,根据工程布置、水头要求、工程占地、环境影响、施工难度及工程投资等因素综合分析选取。
(5)在渠线沿程充分结合已建和规划的囤蓄水库进行渠线布置,做到统筹兼顾。
(6)渠系工程布置还要全面考虑防洪和交叉工程布置,尽可能设置沿渠便民设施以及工程其他综合应用设施[1]。
最终确定西梓干渠全渠总长108.131km ,渠首设计流量28.5m 3/s ,共由66座隧洞(长58.884km ),18座渡槽(长6.327km ),5座倒虹管(长3.277km )及其间的明渠(长39.643km )组成。
2确定渠道线路比降根据西梓灌区灌面的特点,西梓干渠布置应尽量减小渠道的水头损失,以保证下游渠道的灌溉要求。
为了满足灌区大多数灌面自流灌溉的要求,占渠线长度较大比例的明渠施工造价低,宜选取较缓的比降,而渠系建筑物单位投资高于明渠,故选取较陡的比降,以降低工程投资。
某渠道水面线计算
某渠道水面线计算水面线是指在水体或船舶上方的水面上形成的线条,通常表示河流、湖泊或海洋中的水位。
水面线是地理学和海洋学中常用的一个概念,它对于研究水体的演化、水资源管理和水文气象预测等都具有重要意义。
水面线的计算方法有很多种,下面将介绍其中一种较为常用的计算方法。
首先,需要明确计算水面线的目的和依据。
水面线的计算通常是为了确定水体的边界,并且要根据具体情况选择不同的计算方法。
例如,计算河流的水面线可以根据河道的地形和历史水位数据来确定,而计算湖泊的水面线则需要考虑湖泊的地势和水域容积等因素。
其次,根据所选的计算方法,需要收集相关的数据。
例如,对于河流的水面线计算,需要测量河道的地形和记录历史水位数据;对于海洋的水面线计算,需要收集海洋气象和海洋观测数据等。
这些数据将成为计算水面线的基础。
接下来,根据收集到的数据,可以进行水面线的计算。
常用的计算方法包括水文学方法、地形测量方法、水文学模型方法等。
水文学方法主要是根据测量的水位数据,结合河道断面的地形数据进行计算;地形测量方法是通过测量地形,然后根据地势来推算水面线的位置;水文学模型方法是利用数学模型来模拟水体的运动和变化,从而得出水面线的位置。
最后,根据计算结果,可以画出水面线的轮廓图或进行数据分析。
根据需要,可以将水面线与其他地理数据进行对比,以便更好地了解水体的演变和特征。
总之,水面线的计算是一项复杂的工作,需要综合考虑多种因素。
不同的计算方法适用于不同的水体,而且计算过程中需要准确、全面地收集和处理相关的数据。
通过水面线的计算,可以帮助我们更好地理解水体的形态和动态,为水资源的管理和环境保护提供参考依据。
水面线的计算是地理学和海洋学研究中的重要内容,随着科学技术的不断发展,相信水面线的计算方法也会越来越完善和准确。
武都水库施工导流设计
武都水库施工导流设计杨柳;叶蓬春【摘要】武都水库位于四川省江油市武镇上游约4 km的摸银洞峡谷涪江上游河段,属大型水利工程.本文介绍了武都水库在可行性研究阶段和初步设计阶段的施工导流方案比选过程和确定的导流方式.【期刊名称】《东北水利水电》【年(卷),期】2010(028)005【总页数】2页(P15-16)【关键词】武都水库;施工导流;设计【作者】杨柳;叶蓬春【作者单位】二滩水电开发有限责任公司,四川,成都,610051;四川水利水电勘测设计研究院,四川,成都,621702【正文语种】中文【中图分类】TV551.1+2武都水库工程是涪江流域中综合利用规划推荐的“以防洪、灌溉为主,结合发电,兼顾城乡工业生活及环境用水等综合利用效益的龙头水库”。
坝址位于四川省江油市武都镇上游约4km的摸银洞峡谷涪江上游河段。
属大型工程,其主要建筑物(大坝及泄洪建筑物)级别为Ⅰ级,次要建筑物(厂房)级别为Ⅲ级,临时建筑物级别为Ⅳ级。
1 导流标准与导流时段可行性研究设计阶段推荐的导流方案为:混凝土面板土石围堰枯期挡水、汛期过水,右岸一条11m×13.5m隧洞导流(城门洞型)。
混凝土面板土石围堰枯期的挡水标准为10年一遇,围堰的汛期过水标准为20年一遇,坝体的渡汛洪水标准为100年一遇。
初步设计对施工各期的导流标准进行复核后仍维持原导流标准不变,推荐的导流方案为:初期导流包括一枯、一汛、二枯、二汛:一枯和二枯利用混凝土面板土石围堰挡水,右岸一条11m×13.5m导流隧洞泄流,围堰的挡水标准为10年一遇;一汛和二汛利用导流隧洞和一期基坑联合泄流,混凝土面板土石围堰的过水标准为20年一遇。
后期导流主要指三汛的坝体渡汛:此时导流隧洞已进行封堵,坝体渡汛利用已建成的3孔底孔和坝体预留缺口联合泄流,坝体渡汛洪水标准为100年一遇。
2 导流时段比选武都水库工程坝址所处涪江河段其洪水由暴雨形成,峰高量大,6-9月为主汛期,5,10月为过渡期,11月至次年4月为枯水期。
江河水面线计算的问题探讨
311 初试值。初试值计算断面的第一试算 水位, 可以采用计算断面与下断面的河底 高差的绝对值代替, 这样即可以减少试算 次数, 又可避免试算水位低于河底的情况 发生。
312 变权重迭代。变权重叠代数值逼近法 是水面线电算程序中常用的递推方法, 它 可以有效的解决计算中经常遇到的漏点, 不收敛或死循环问题, 可提高程序的运行 速度。 该法已有专门的论述, 可参阅《天然 河道水面线电算中数值逼近漏点问题的探
大断面滩地较大, 主槽与滩地的糙率系数 相关较大; 大洪水漫滩后的洪水流向较顺 直而主槽水流则比较弯曲, 此外, 测量断面 与水流方向互不垂直, 为消除这些因素的 影响, 计算中采取以下措施加以改正:
α 收稿日期: 1998—12—21 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
从上表可以看出, 当平均水深大于 118m 后, 糙率不再变化可取为定值。不同 的河段根据植被情况选取一组糙率曲线,
各断面按计算水位的平均水深内插糙率, 分别计算主槽和滩地的流量模数, 相加之 后做为全断面的流量模数。 按此计算的流
量模数主要存在以下两个问题: 21211 上述计算虽然考虑了糙率的沿程 变化, 但没有解决糙率沿横断面随水深的 变化情况, 横断面上流速的分布是水面大, 河底小, 中泓大, 岸边小。因此, 按平均水深 内插糙率求得的流量模数只是断面平均
松干水面线糙率曲线表
水深 (m ) 0. 2 0. 6 1. 0 1. 2 1. 4 1. 6 1. 8
糙率 (一) 0. 2 0. 083 0. 065 0. 063 0. 061 0. 06 0. 06 糙率 (二) 0. 4 0. 21 0. 102 0. 09 0. 085 0. 081 0. 079
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:式中:乙、Z i 为计算段上、下游断面水位;V 2、V 为计算段上、下游断面平 均流速,2、 i 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aa 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 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:3 A V dA式中:V 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。
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, 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 Z 2M 22g h f h j扩散段取=-0.5〜-1.0 ;对于收缩段 =0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:式中:L 为计算段上下游断面间距(m ,K 为流量模数,K CAJR ,—般采用扛 K7是上下两断面的流量模数;C 为谢才系数,C 朴, 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。
局部阻力系 数与河槽形态、收缩或放宽的比例以及水流情况有关, 特别是在跨河桥梁河段特 别明显,局部水头损失h f 可按下式计算:2 2 准 V 2_) (2g 2g )式中: 为局部阻力系数。
河道水面线程序计算探析
( T o t M N o . 4 5 )
的计算 河段 上选 定糙 率 。河 道 分段 的原则 是 计 算 河
睐僚
图 1 水库 横断 面 图
2 ) 水 文 资料 , 如 流域 内水 文 站提 供 的水 位 一流
及计 算机 技术 的 发展 , 水 面线 运 用 编程 程 序计 算 , 它 量过 程线 、 河 道 糙 率 等 。本 次 计 算 的 群 昌水 库 下 游 有 务本 水 文 站 , 群 昌水 库 水 位 一流 量关 系 图见 图 2 , ¨。 水 面线计 算 程 序 需 输 入 起 始 断 面 水 位 、 起 始 流 务 本水 文站水 位 一流量 关 系图见 图 3
中 图分 类 号 : T V1 3 3 文献标识码 : B 量 以及 断面 参 数 , 建 立 各 断 面 几 何 水 力 学 要 素 与 水 位 的关 系 。 由于 断 面 几 何 水 力 学 要 素 是 水 位 的 函
1 水面线计算 目的
河道 中河 流 水 深 沿 程 变 化 的 曲线 称 为 水 面线 。
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2 水面线计算方 法
进行 河道 水 面线 计 算 的方 法 很 多 , 如 逐 段 试 算 法, 图解 法 以及 简 易 近 似 法 等 。 随着 计 算 机 的 应 用 精确 可靠 、 适 用性 广 , 在工 程实 际上 被普— 7 5 9 6 ( 2 0 1 7 ) 0 7— 0 0 5 2— 0 3
水面线计算在堤防工程设计中总结范文分析pdf
水面线计算在堤防工程设计中总结范文分析pdf第5卷第6期中国水运Vol.5No.62007年6月ChinaWaterTranportJune2007收稿日期:2007-5-18冉四清徐霞晴摘要:堤防工程关系到人民财产、生命安全的重要工程,其中的水面线计算又是重中之重,推算好水面线是整个设计的坚实基础,更是确定堤防工程规模和方案的关键性依据,本问仅就堤防工程中水面线计算内容进行概况总结分析,以供大家交流探讨。
关键词:水面线计算堤防工程总结分析1.断面在设计河段布置施测河道大断面时,需要结合河道变化(包括比降、河床质、植被、河势变化等)的具体情况,合理取定断面间距,并在卡口、桥梁、溢流堰上下游附近增加断面。
横断面的测量工作包括:统一高程系统,断面不同位置的地物标注,两岸高程测至历史最高洪水位以上1.5~2.0m范围,修正临时性工程影响(如河道内挖沙、建鱼塘等临时性工程措施)等。
2.历史洪水3.糙率4.控制断面水位~流量关系曲线二、天然河道设计洪水水面线1.计算方法2.历史洪水位拟合及河道糙率的率定在已知历史水位、流量的条件下,即可通过试算的方法来拟合该洪水位。
在试算过程中,调整糙率、局部水头损失系数等参数,可以达到拟合水位的目的,同时实现对河道糙率的率定。
拟合计算误差一般控制在0.05m左右,以保证计算精度。
因为天然河道上游至下游其河床砂石粒径有从大到小的变化规律,经过试算所拟定的河床糙率也应大致符合这一规律,当然也不排除一些特殊情况,比如水利工程、跨河建筑物上下游局部等。
3.局部水头损失当河道出现逐渐缩窄或放宽、突然缩窄或放宽时,会出现一定的局部水头损失,若不考虑此项因素,可能使得计算结果失去准确性,顺直河段可不考虑此项损失。
当河道逐渐变化时,其损失系数可取0.3~0.5;当河道突然变化时,其损失系数可取0.5~O.1。
4.天然河道情况下的断面在拟合历史洪水位时,历史洪水发生年份的河道大断面除水文站之外基本上很难准确考证,此时,可参照修建防洪工程之前的河道断面近似作为当时的河道断面进行计算,也可以对较为敏感的河段作一些河道变迁及冲淤变化调查工作。
河道水面线推求及参数选取方法
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:2g2g 21w 2221V h V Z Z αα-++= 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 ,……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。
4.2 水面线计算
4.3下细坑涌河道水面线计算
由于本项目的建设为对现状下细坑涌长115m (2号涌)进行整治,因此,需对整治后下细坑涌的过流能力进行计算,采用水面线公式计算。
4.3.1 计算方法
采用渠道恒定渐变流水面曲线的计算,需要求解明槽恒定渐变流的微分方程:
J i ds
dE s
-= (4-8)
式中:J 、i ——渠道的水力坡度和底坡; s ——渠道沿流动方向的沿程坐标,m ; E s ——明槽过水断面的断面比能,m 。
小底坡渠道的断面比能表达式为:
2
2
2
22gA
Q h g
v h E s αα+
=+
= (4-9)
式中:Q ——流量,m 3/s ; g ——重力加速度,m/s 2; α——动能修正系数; h ——水深,m ; v ——流速,m/s ; A ——过水断面面积,m 2;
4.2.2 设计水面线计算
1)起始断面的水位
本文以下细坑涌河口处的针咀水闸闸前水位,作为下细坑涌设计水面线计算的起始水位。
已知2号涌设计洪峰流量为3.859m3/s,由起始断面的水位流量关系得出起始水位为4.22m。
2)河道糙率
本设计河涌护岸和河底材料为现浇C30砼,根据《水力计算手册》(第二版),本设计河涌糙率n采用0.017。
3)设计水面线成果
以前述起始断面的水位作控制,根据整治后下细坑涌横断面及河道糙率,采用式4-8、4-9推求20年一遇洪水时的水面线,成果见表4-7。
表4-7 整治后下细坑涌设计水面线成果表。
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。
支沟水面线计算
支沟水面线计算
(原创版)
目录
1.支沟水面线计算的概述
2.支沟水面线计算的方法
3.支沟水面线计算的实际应用
4.支沟水面线计算的意义
正文
【支沟水面线计算的概述】
支沟水面线计算是水利工程中一种重要的计算方法,主要用于确定支沟的水位高度。
支沟是河流的一个重要组成部分,其水位的高低直接影响着河流的水量和水流速度,进而影响到整个水利工程的运行效果。
因此,对支沟水面线的精确计算至关重要。
【支沟水面线计算的方法】
支沟水面线计算主要包括以下几种方法:
1.几何法:根据支沟的几何形状和尺寸,利用几何学原理计算水面线。
这种方法适用于形状简单的支沟,计算过程较为简单。
2.水力学法:根据水力学原理,利用公式计算水面线。
这种方法适用于各种形状的支沟,计算结果较为精确。
3.数值法:利用数值计算方法,如有限元法、边界元法等,求解水面线。
这种方法适用于复杂形状的支沟,计算精度高,但计算过程较为繁琐。
【支沟水面线计算的实际应用】
支沟水面线计算在水利工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:
1.河道整治:通过计算支沟水面线,可以确定整治工程的设计水位,
指导河道整治工作。
2.水库调度:对于水库的调度,准确的支沟水面线计算可以确保水库的合理运行,提高水库的调蓄能力。
3.农田灌溉:支沟水面线计算可以为农田灌溉提供准确的水位数据,保证农田的灌溉效果。
【支沟水面线计算的意义】
支沟水面线计算对于水利工程的科学管理和运行具有重要意义,可以提高水利工程的效率和安全性,为我国的水利事业发展提供技术支持。
溃坝洪水水面线的简化计算方法
溃坝洪水水面线的简化计算方法
张琨,华家鹏,黄启有
河海大学水文水资源学院,南京(210098)
E-mail: zhangkun913@
摘 要:对于水面线的计算,有恒定流和非恒定流两种传统的方法。在用于计算溃坝洪水的 水面线时,用恒定流计算不太合理,用非恒定流计算所需资料多,本文综合考虑两种方法提 出一种综合方法,先用溃坝流量衰减公式求出各个断面的流量,再计算各个断面的水位。该 方法具有两种传统方法的优点,计算合理且所需资料少。 关键词:溃坝洪水;水面线;恒定流;非恒定流 溃坝洪水是一种低概率、高危害的社会致灾因素。尤其是对于高坝大库,一旦失事其危 害十分巨大。在人类活动频繁的地区,水利工程、城市化以及城市防洪工程建设对流域产汇 流的影响日趋严重。当流域发生可能最大洪水(PMP)时,一些水库会发生溃坝,为保护其 下游的城市及重要工程,需要按照可能最大洪水(PMF)标准来修建堤防[1]。水面线计算的 目的是为堤防工程、河道整治工程、河道开发工程及河道管理提供可靠的依据。其计算一般 有两种方法,恒定流计算和非恒定流计算。由于天然河道中水流的运动情况复杂,部分流域 未设控制性水文站无法设站测流。因此,传统的两种方法已经无法满足经济社会发展的需要。 本文结合实际工程的条件,综合考虑恒定流与非恒定流的方法提出一种综合方法。
作者简介:张琨,女,1986 年生,硕士研究生,主要研究方向水文学及水资源。
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1 、 2 ——下、上断面的动量修正系数;
V1 、 V2 ——下、上断面的平均水流流速;
h f ——上下断面间的沿程水头损失; h j ——上下断面间的局部水头损失;
恒定流计算河道水面线应用广泛, 计算简单。 但是该方法的应用有一定的假设条件: (1) 所选河段为恒定流,(2)所取过水断面应是均匀流过水断面或渐变流过水断面,但两断面 之间可以存在急变流,(3)两个过水断面之间没有外界能量加入控制体积,也没有从控制 体积内部取出能量。在计算溃坝洪水的水面线时,流量会沿程衰减,将其假设为恒定流不太 合理。
分段求和法计算天然河道水面曲线
分段求和法计算天然河道水面曲线鞠福勇【摘要】人们对水情的观察,主要是研究水位的变化,因此天然河道水面曲线的计算便成为河道规划设计中的重要环节.本文以太阳河河段为例,采用分段求和法推求该河段的水面曲线.计算过程及相关理论可为类似工程计算提供参考.【期刊名称】《水利建设与管理》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】4页(P28-31)【关键词】天然河道;水面曲线;分段求和法;水力要素【作者】鞠福勇【作者单位】大连市普兰店区河道管理处,辽宁大连 116200【正文语种】中文【中图分类】TV131天然河道的过水断面一般极为不规则,粗糙系数、底坡沿流程都有变化,可视为非棱柱形明渠。
在河道中修建桥梁、闸、坝等建筑物时,必然会遇到建筑物建成后所引起的有关水面曲线的一些问题,如:护岸设计高度、雍水淹没范围等。
在天然河道中,估算建筑物建成后新的水面曲线最大的困难在于天然河道中水力要素变化急剧,因而不得不采用某种平均值作为计算依据。
人们对水情的观察,首先关注的是水位,因此研究河道水面曲线时,主要研究水位的变化,这样天然河道水面曲线的设计便自成系统。
虽然它与人工渠道水面曲线的计算不同,但无本质区别。
天然河道水面曲线的计算方法很多,第一类是分段求和法,第二类是将不规则的天然河道人为地简化为具有平均底坡的棱柱形渠道,以此代替天然河道水面曲线的计算。
第一类在工程中较为常用,故本文利用分段求和法计算天然河道水面曲线。
为了正确反映河道的实际情况,提高计算精度,对天然河道分段应遵循以下原则:a.每个计算流段内,过水断面形状、尺寸、粗糙系数及底坡变化不要太大。
b.在一个计算流段内,上游、下游水位差不要太大,平原河流一般Δz取0.2~1.0m,山区河流一般Δz取1.0~3.0m。
c.计算流段内不要有支流汇入或流出。
若有支流存在,必须把支流放在计算流段的起始端或末端,对汇入的支流一般放在流段的起始端,对流出的支流一般放在流段的末端。
汊道型河道水面线及两汊分流量计算
汊道型河道水面线及两汊分流量计算
何书会
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】2000(020)001
【摘要】汊道型河道是平原区常见的一种河床形态,研究汊型河道的水面线及分流比是在汊型河道上设计交叉建筑物的必要依据.以沙河为例,采用"96·8"洪水调查资料,对汊道型河道的水面线及两汊分流量进行了研究,探讨了汊道型河道水面线及分流比的计算方法,介绍了各有关要素的确定.
【总页数】2页(P51-52)
【作者】何书会
【作者单位】河北省水利水电第二勘测设计研究院,河北,石家庄,050021
【正文语种】中文
【中图分类】TV131.4
【相关文献】
1.分汊河道分流区航道内斜流的整治方法研究 [J], 胡旭跃;沈小雄;黄伦超;程永舟
2.分汊河道分流比对河道水流流态影响分析 [J], 常宏兴;芦松;武亚辉
3.涪江绵阳武都段分汊河道水面线计算方法浅析 [J], 黄永忠
4.固床工程对分汊型河道分流作用的模型试验研究 [J], 张凤德;蔡侃
5.基于MIKE11模型的鹅头分汊型河道水面线及分流比计算 [J], 顾盼; 张洪霞; 耿文杰; 连雷雷; 左建
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2 河 流 概 况
涪江是 嘉 陵江右 岸 的 最大 支 流 , 是 四JI 也 l 省 腹部 地 区的一条 重 要河 流 , 源 于川 西 北 松 潘县 发 境 内岷 山雪 宝顶 北 坡 , 自西 北 向东南 流 经 绵 阳市
烈度 5 ~6 。区 内 耕 地 集 中 , 垦 发 达 , 地 利 。 。 农 土 用率 高 , 内植 被 相对 较 差 , 土流 失 比较严 重 。 域 水
沿 江干流 两岸分 布 有 低 矮 而平 缓 的平 坝 , 为本 流 域 经 济 活 跃 的 区域 , 布 中小 城 镇 , 类 活动 频 广 人 繁。
的平 武 、 油 、 城 、 江 涪 游仙 、 台 , 宁市 的射 洪 、 三 遂 蓬
溪 , 中区及重 庆市 的潼 南 、 J 等 县 ( 区 ) 于 市 合 l I 市 ,
3 水 面 线 计算
3 1 基本依 据及 方法 . 将 工程河 段 自下 而 上 分 为三 段 : 于 中 中脊 由 下游右 侧支壕 已封 堵 , 因此 控 制 断 面选 在 中 中脊 下游干 流河段 上 , 制 断 面 至 中 中脊分 汉起 为第 控
一
段 ; 中脊 分汉起 至上 中脊分 汉结 束 为第二 段 ; 中
在堤 防工程 建设 中 , 面 线计 算 是一 项 十分 水
山地 貌 , 拨 高 程在 6 0 ~58 m之 间 , 海 0 m 58 面积 约
重要 的工作 , 算好 水 面线 是 整个 设 计 的坚 实基 推 础 , 是 确 定 堤 防工程 规模 和方 案 的关 键 依 据 。 也 江油 市武都 镇堤 防工程位 于涪江 武都水 库 大坝下 游河段 右岸 上 中脊 至 中 中脊 之 问 , 段 河 道上 有 该 上 中脊 、 中脊两 个江心 洲 , 中 而且 下游 还有 下 中脊 与之 连成 一 串 , 右两侧 均有支 壕 。其 中 , 中脊 左 上 和 中中脊 主壕在右侧 , 支壕 在左 侧 , 中脊 主壕在 下 左侧 , 支壕 在右 侧 。该段 河 道 水力 学 关 系 十分 复 杂 , 能全 程按单 一河道 推算其 水面线 , 不 而应 按分
上 中脊 分汊结 束至 上游结 束断 面为第 三段 。首 先 从 控制 断面开 始 , 别假 定 左 右 两 汊不 同分 流 量 分 ( 两汉流 量之 和等 于总流 量 ) 行试 算 , 进 分别 推 算 左 右两 汊河道 水 面线 , 其 上 游 两 汊开 始 分 流 断 取
的确定是关键。在没有实测流量资料的情况下 , 历 史洪 水调查 是确 定好 糙率 的一 个重要 手段 。本 次 计算 时 , 工程河 段 找到 了三个 17 洪水 的 在 96年 三个 洪痕 , 并对 其进 行 了高程 测量 。计算 时 , 用 采 了既满 足分流 情况 也基 本符合 历史 洪水水 位 的成 果, 并根 据该河 段 的岸坡 特性 和河 床组成 情况 , 查 《 天然河 道糙率 表 》 同时参 考 涪 江类 似 河段 的糙 , 率, 最后 综合确 定该 河段 糙 率为 0 0 。 . 4 3 3 分 流 比的试算 . 根据 已确定 的参 数 , 假 定 两 汉不 同的 分 流 先 量( 两汉流 量之 和等 于 总流 量 ) 行 试算 , 别 推 进 分 算左 右两 汊河 道水 面线 , 其上 游 两 汉开 始 分 流 取 断 面水位 相等 且基本 满 足历史 洪水 调查成 果 的分 流 比成 果 。经分 析 试算 , 当河 道 流量 为 4 0 m / 50 s 时 , 中 脊 分 流 比为 : 汉 15 m / 上 左 10 s占 2 . % , 56 右汉 35 m / 30 s占 7 .% ; 中脊分 流 比为 : 54 中 左汉
合川城 关 汇人 嘉 陵 江 。干 流 全 长 65 m, 7k 平均 比 降 14 o流域 面积 340 m , .% , 60 k 地理 坐标介 于东 径
1 34 0 。6 , 0 。4 一1 6 1 北纬 2 。8 一3 。4 之 间 。流 95 24
涪江 武都段 有 3个 江心 洲 , 道 被 分 为左 右 河
项重要 工作 。涪江绵阳武都段分汊河道形态断面不规 则, 水力学关系十分复杂 , 分析计算其水面线对该河段 的堤 防工程 建设十分重要 。对此 , 本文进行 了分析研 究。
【 关键词 】 分汉河道
水面线
涪江 武都
1 问题 的提 出
,Leabharlann 安县 以北为 上 游 , 处 岷 山及 龙 门 山区 , 中、 地 属 高
2 1. o 6 0 0 N .
四 川 水 利
・ 7・ 3
降 、 面 间距 、 量 、 量模 数 、 率 、 面平 均 流 断 流 流 糙 断
速 、 力半径 。 水
32 河 床糙 率 的确定 . 在进行控制断面水位流量关系确定时 , 糙率
图 1 涪 江 武 都 段 河 道 形 态 示 意
育; 上游及 中游支 流 的 中上游 河流穿行 于 高山区 , 河谷 多呈 “ ” , 岸谷坡 陡 峻 , V型 两 一般在 4 。 右 , O左
河谷 阶地零 星 分 布 。江 油武 都 、 县一 线 以南 为 安
中下 游丘 陵平 坝 区 , 面积 2 3 . 8万 k 占流 域 面 m, 积 6.%, 5 4 海拨 高程 一 般在 1 0 ~80 之 间变 9m 0m 化, 除分水岭 一带有 零 星 山地 , 河谷有 冲积平原 以 外 , 大部份 为 中 、 绝 浅丘 地形 。该 区域 地质构造 简 单, 红层广 布 , 岩层 产状 平缓 , 地壳稳定 , 地震 基本
域地势 自 西北 向东南倾斜 , 西北高、 东南低 , 西北
海拨 高程在 5 8 m~18 m之 间 。地 貌 可分 为 山 58 18 地 、 陵 、 原 三 大 类 型 , 别 占 流 域 面 积 丘 平 分 3 . % 、6 9 及 5 2 。涪 江 干流 在 江 油武 都 、 7 9 5 .% .%
汉河道 处理 。
12 万 k 占流域面积 3 .%。区内山高、 .6 m, 46 谷
深、 陡, 坡 区域 地质 构 造 复 杂 , 断裂 发 育 。后 龙 门 山及 北川一 带地 壳 稳定 性 较 差 , 地震 基 本烈 度 在 8度 以上 , 塌 、 坡 、 石 流 等 山 地灾 害 比较 发 崩 滑 泥
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3 6・
四 川 水 利
2 1. o6 00 N .
涪 江 绵 阳武 都 段分 汊 河道 水 面线 计算 方 法 浅析
黄 永 忠
( 州市水利 电力建筑勘察设计 院 , 达 四川 达州 ,30 0 65 0 )
【 摘
要】 分汉型河道是平原 区常见 的一种河床形 态, 究分汉型河道的水面线是在该类河道上进行 工程设计 的一 研
两汊, 中上中脊 、 其 中中脊 主槽在右汊, 河床宽度 约 30 左汉河道宽度约 10 断面不太规则 ; 0m, 5 m,
下 中脊 主槽 在 左汊 , 槽 宽 度 约 2 0 断 面不 规 河 8 m, 则, 右汉 已封 堵 。涪江 武 都 镇段 河 段河 道 形 态示
意见 图 1 。