正常水深-临界水深-水面线计算
溢洪道水利计算书
1 溢洪道水力计算溢洪道水力计算共分以下几段：入口段、陡坡段、消能防冲段、海漫段水面线推求和消力池段消能防冲计算等。
按照调洪演算结果，溢洪道20年一遇洪水流量Q=s ，50年一遇设计洪水流量Q =s ，500年一遇校核洪水流量Q =s 。
溢洪道底流消能洪水设计标准按20年一遇。
1.1 计算依据（1）《溢洪道设计规范》SL253—2000。
1.2 溢洪道水面线推求1.2.1 计算方式及计算公式采用明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算方式，计算公式为：Ji E E s susd --=∆式中：△s ——上、下断面间长度（m ）;i ——渠底比降;J ——上、下断面间平均水力坡度; E sd 、E su ——上、下游断面的断面比能。
1.2.2 水面线推求溢洪道水面线推求采用新疆水利厅编制的《D-7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序》进行计算。
本程序计算时需输入起算已知断面水位及各流段的大体数据。
由明渠水流分析知，溢洪道明渠段结尾即陡坡段始端将发生临界水深，把该断面作为控制断面来推求上下游水面曲线。
1.2.2.1 程序计算原理采用人工渠槽断面单位能量沿程转变的微分方程进行推求，公式如下：Jf i ds dEs-= 其差分格式为：Jf i s Es-=∆∆即：()s Jf i E E ∆⋅-+=12式中：RC vJf gv h E g v h E ⋅=+=+=222111222222αα()()()121212212121R R R C C C v v v +=+=+=其中：h 1为已知，h 2为欲求之水深 为此，将差分方程改成下列函数表达式()()()s Jf i E E h E ∆⋅-+-=212为求h 2设试算水深h 下限与h 上限，用二分法求解()下限上限h h h +=212()()()()()()h F F 2~1212~11G s J i h E E D s J i h E E h f f =∆⋅-+-==∆⋅-+-=上限上限上限若D 、G 同号，令h 上限= h 2；D=G若D 、G 异号，令h 上限= h 下限；h 上限= h 2；D=G 继续二分，直到∣h 1-h 2∣≤允许误差为止1.2.2.2 临界水深计算临界水深计算公式如下：kk B A g Q 32=α 式中：Q ——计算流量（m 3/s ）；A k ——临界水深时的过水断面面积(m 2)；B k ——临界水深时的水面宽度(m)；G ——重力加速度，g=s 2。
关于正常水深和临界水深的计算
素和 Ｎ、Ｐ元素 ，对湖 区水质富营养化污染很大 。在厌氧条件
下 进行 疏 浚 对 去 除河 底沉 积 物 质 中 的营 养 盐 成分 效 果 会 更好 。 因此 ， 我们 在 施 工 中 ， 对 施 工 东 口门等 疏 浚 工程 量 较 大 的航 段 ， 都 安排 在 每 年 的 １ ０月 份 至 次年 的 ６月 份施 工 。
第 １期
最
后 简 化
为
李
敏 等 ：关于正常水深和临界水深 的计算
１ ９ １
） ＝ （
一 ｌ Ｊ ± 蜓 ６ ＋ ０ ． ５ （ ｍ 、 ＋ ｍ， ） ｈ
： ：
｛ ０ ． ４ （ √ 而＋ 厢Ｉ ６ ＋ ＋ 蕊 ・ ｓ ｍ Ｉ Ｊ ｒ ／ ／ １ ２ 。 一 ｓ ｍ Ｉ ＋ ｍ ２ ） ［ ６ ＋ ＋ √ 丽
２ ． 防 止 泥 浆 余 水排 放 对 巢 瑚 瑚 区 出现 二 次 污 染
一
由于 我 国愈 来 愈重 视可 持续 发展 理念 ，不 断强 化 对海域 工程
疏浚物倾倒的管理 ，提高了对海洋环境保护的重视程度。疏浚土
外 抛 带来 二次 海洋污 染 ；同时港 区后 方场 地 回填 砂 土 ，对 砂 土材 料 源地 的 开采 破坏 了材料 源地 的生态 环境 ；疏 浚土 就近 吹填 后方 港 区造 陆 ，避 免汐 抛 带来 的二 次 海洋污 染 ，也避 免 了港 区后 方场
［ １ 】吴 持 恭 ． 水力学Ｉ Ｍ１ ． 北 京 ： 高 等教 育 出版 社 ， １ ９ ８ ２（ 第二
版 ）．
ｆ ２ １ 葛节 忠 ，刘 东康 ，刘 金 柱 ． 明 渠 均 匀流 水 深 ｈ和 临界 水 深
水面线计算示例
水面线计算示例注：水面线计算是水利设计的一部分，作为水工设计人员是必须掌握的。
下面以《水力学》第四版 吴持恭编p241的例子进行计算演算开始：1 判定水面曲线形式 a 临界水深求解：m 27.11081.945322322=⨯==gb aQ h k b 正常水深求解因为梯形断面，故正常水深需用迭代法计算（迭代法原理非常简单，首先定一数，代入，求解，再代入，直至误差满足要求）步骤：明渠均匀流流量公式Ri AC Q =；h mh b A )(+=；212m h b ++=X ；X=AR ；611R n C =得mh b m h b inQ h +++=52253))1(2()(迭代开始：kk k mh b m h b i nQ h +++=+522531))1(2()(（k=0,1,2,3……….） 取h 0=0；得h 1=8.149；取h 1=8.149；得h 2=1.594；取h 2=1.594；得h 3=1.981；取h 3=1.981；得h 4=1.959；取h 4=1.959；得h 5=1.959，迭代停止，得正常水深为1.96m 。
c 判定陡坡还是缓坡 计算临界坡需同时满足两个公式1 满足临界流： kk B A g aQ 32=（1） 2 满足均匀流 k k k k i R C A Q = （2） 联立（1）、（2）式： 得kk k k k k k k B aC g B R aC gA i 2X ==；6.14122=++=X m h b k k ；16.15)(=+=k k k k h mh b A ；04.1=X =k k k A R ；75.45161==k k R nC ；得i k =0.0068>0.0009=i ，故为缓坡。
d 判定急流还是缓流因正常水深h 0=1.96>1.27=hk （临界水深），故可知为缓流，而末端水深h 为3.4>1.96=h 0（正常水深）；可知为壅水曲线。
溢洪道水面线计算
0.00
3.8 计算成果：
陡槽末端水深（hc）= 2.80 m
陡槽末端流速（V）= 5.13 m/s
<
4、 计算掺气后的水深（ha）： 计算公式： α—
ha=h(1+αV/100) 系数，α=1.0～1.3
[V]
不须考虑掺气对水深的影响
10
。
总5页~第4页
《139495954.xls》
棱柱体水面线计算1比8 (2)
水流从缓流过渡到急流必须要经过临界水深hk，该临界水深即为控 制水深。
3.3.2 分段并确定各段的计算水深 全长水位差（⊿h）
棱柱体水面线计算1比8 (2)
总5页~第2页
《139495954.xls》
计算式
hk
⊿h=hk-hc
2.80
分段计算，定各断面计算水深（h）
hc
⊿h
0.90 1.90
h1
h2
1～1
2.80
9.26
5.12
1.34 4.14
8.91 1.04 62.90
0.00
0.006389 0.118611 0.00
2～2
2.80
9.24
5.13
1.34 4.14
8.90 1.04 62.89
0.00
0.00
0.006403 0.118597 0.00
3～3
2.80
9.24
5.13
1.34 4.14
5、 计算边墙高度（H）： 计算公式： ha— ⊿—
断面 1～1 2～2 3～3 4～4 5～5
陡槽距离(L) 0
0.00 0.00 0.00 0.00
H=ha+⊿
溢洪道水力计算(刚刚来过)
水深
流速
h
v
1.95287844 4.27147255
1.72941966 4.82339067
1.50596089 5.53909915
1.28250211 6.50421283
1.05904333 7.87660564
0.83558455 9.98303122
修正系数 ζ
1 1.1
掺气后水深 hq
1.04773326 4.99995434
0.85847701 4.99974549
0.75538783 4.99982403
0.68861078 5.00000288
0.64150427 5.00016856
0.60652796 5.0000632
0.57966032 5.00041114
0.55851644 5.00021162
1.95287844 1.72941966 1.50596089 1.28250211
1.14246 0.92734289
边墙加高 △h 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
段面积A 水力半径R 计算流量Q 正常水深h0 2.73450856 0.39564601 50.0503807 0.45575143
出口断面 0.83558455 5.01350731 9.98303122 5.33353506 6.07627707
泄槽段水位差：
计算式
hk
h0
△h
不均匀系数 α
△h=hk-h0 1.95287844 0.83558455 1.11729389 1.05
分段并确定各段计算水深：
h1
h2
h3
h4
h5
溢洪道底流消能及水面线计算
△Z d（池深） 0.382429 0.9802912
ibQ
-0.001 -0.001
8
18
-0.001 -0.001
6
18
-0.001 -0.001
4
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
18
-0.001 -0.001
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
6
0.1606 0.00 0.32 0.00
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
7
0.1600 0.00 0.32 0.00
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
8
0.1597 0.00 0.32 0.00
0.00 0.00 #DIV/0! #DIV/0!
1
19.247
v2
J C2R
J
iJ
v2 2g
Es
ΔEs
Δs ∑Δs m n
2.85E-04 -1.28E-03 1.29E-03 -2.29E-03 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
b
Q
q
hc
2g
E0
φ
E0-hc
32
134.1 4.19063 0.219 19.6
水工隧洞优化设计计算书
式（1.1）
式（1.2）
式（1.3）
式中h—当 =20～250时，为累计频率5%的波高h5%；当 =250～1000时，为累计频率10%的波高h10%。g为9.8 m/s2。Cth=(e^x+e^-x)/(e^x-e^-x)。
v0为计算风速，m/s。设计洪水位和校核洪水位采用不同的计算风速值。设计洪水位时，采用多年平均最大风速的1.5倍即 ；校核洪水位时，采用多年平均最大风速12.7m/s。
1.00
0.200
0.200
12.522
出口断面
140.63
1.00
12.522
总和
0.662
96.57
0.145
12
13
14
15
16
17
vi2/2g
(m)
hji=(4)*(12)
(m)
hfi=(9)*(12)
(m)
Hwi
(m)
H=水位-出口底板高层-hwi（m）
zi+pi/γ=Hi-v2/2g(m)
根据《混凝土重力坝设计规范（SL319-2005）》规定:非溢流坝段的基本断面呈三角形，其顶点宜在坝顶附近。基本断面上部设坝顶结构。坝体的上游面可为铅直面、斜面或折面。实体重力坝上游坝坡铅直。下游坝坡可采用一个或几个坡度，应根据稳定和应力要求并结合上游坝坡同时选定。下游坝坡宜采用1∶0.6～1∶0.8，下游坝坡取1：0.75。
坝前水深H=正常蓄水位-河床底高程=718.00-674.5=43.5 m
此时 =9.8*218.7/12.72=13.29m为累计频率为5%的坡高
校核洪水位时沿风向的地址剖面面积S=2958.3072m2，
临界水深及临界底坡计算
临界水深及临界底坡计算我们首先来讨论临界水深的计算。
临界水深是通过伯努利方程和连续方程推导出来的。
伯努利方程是流体力学中常用的方程之一，它可以描述流体沿流动方向所受的压力、速度和液位高度变化之间的关系。
连续方程则表示在稳态流动条件下，单位时间内通过单位截面积的流量守恒。
将这两个方程联立求解，可以得到临界水深的计算公式。
对于自由水流，临界水深的计算公式为：h_c=(Q^2/(g*A_c^2))^(1/5)其中，h_c为临界水深，Q为流量，g为重力加速度，A_c为临界截面面积。
对于开渠水流，临界水深的计算公式为：h_c=(Q^2/(g*B_c*P_c))^(3/10)其中，h_c为临界水深，Q为流量，g为重力加速度，B_c为临界底宽，P_c为临界湿周长。
上述两个公式中的流量Q可以根据观测值或者经验公式获得，重力加速度g可以取常数9.81m/s^2，临界截面面积Ac可以根据河道横截面形状计算，临界底宽Bc和临界湿周长Pc也可以通过相应的公式计算得到。
接下来我们来讨论临界底坡的计算。
临界底坡是指水流达到临界水深时，河道底部的最小倾斜角度。
对于自由水流，临界底坡可以通过以下计算公式得到：S_c=(h_c/(L_c+2*h_c))其中，S_c为临界底坡，h_c为临界水深，L_c为临界湿周长。
对于开渠水流，临界底坡的计算公式为：S_c=(h_c/(B_c+2*h_c))其中，S_c为临界底坡，h_c为临界水深，B_c为临界底宽。
这两个公式中的临界底宽Bc和临界湿周长Lc可以通过相应的公式计算得到。
需要注意的是，临界水深和临界底坡都是理想条件下的计算结果，实际情况中会受到多种因素的影响，比如河道形状、摩擦阻力、水流湍流等。
因此，计算结果只能作为参考，实际情况可能存在一定的差异。
总结起来，临界水深及临界底坡是描述水流流动极限条件的重要概念。
对于自由水流和开渠水流，可以利用相应的公式计算临界水深和临界底坡。
然而，在实际应用中需要考虑到各种因素的影响，并进行合理的修正。
水面线计算推求
5.5.3设计洪水水面线推算根据防洪设计标准及洪水分析，设计流量采用P=10%设计洪峰流量确定整治河道的治导岸线。
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(2221gVg 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xNxn n ∑=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 。
选用砂土及淤泥渠道n=0.030；砌石护面n = 0.030；草皮n = 0.030。
本工程护坡基本为干砌块石及草皮，护底采用天然地层。
根据水位情况可以计算出不同水位下的综合糙率为0.030。
（3）水面线计算成果根据城市发展规划和河段所处的地理位置条件，确定河道横断面采用梯形断面型式。
护坡类型共有草土体结合柳桩护坡、干砌石结合格栅石笼护脚护坡两种，护坡边坡均为1:2。
结合上下游河床实际宽度和河道比降合理拟定断面底宽和纵向比降。
单式断面正常水深、临界水深、临界坡计算
正常水深h0
m
底宽B
m
边坡系数m
1:m
糙率n
底坡i
过水断面积A
m2
湿周X
m
水力半径R
m
谢才系数C(按满宁公式)
流量Q
m3/s
流速
m2/s
0.6
12 0 0.02 0.001 7.2 13.2 0.545455 45.19563 7.599906
1.055542
二.临界水深hk计算
使用方法：将斜字体的项目填上 ---将光标点在流量Q后的黄格子 内---点“工具”“单变量求解 ”---
在弹出窗口第二行“目标”值后 填入流量值---将光标点在弹出 窗口第三行“可变单元格”后的 空格
内---将光标点“临界水深h0”之 后兰格内，点“确定”，即可得 临界水深值。
临界水深hk
m
底宽B
m
边坡系数m
临界水深处过水断面面积AK
m2
临界水深处水面宽BK
m
流量Qm3/s三来自临界底坡(与本页临界水深配 套的)计算
使用方法：将斜字体的项目填 上,即可得临界底坡ik.
糙率n 湿周X 水力半径R 谢才系数C
临界底坡ik
m m m0.5/s
0.6 12 0 7.2 12 17.46798
0.014 13.2 0.545455 64.56518 0.002589
单式断面正常水深、临界水深、临界坡计算 (动能修正系数已自动取为1)
一.正常水深h0计算
使用方法：将斜字体的项目填上 ---将光标点在流量Q后的黄格子 内---点“工具”“单变量求解 ”---
在弹出窗口第二行“目标”值后 填入流量值---将光标点在弹出 窗口第三行“可变单元格”后的 空格
溢洪道水面线水力计算
0.00776148 0.26749313
2.29006764 0.28166584 40.4817272
0.03144124
0.00601047 0.26924414
2.41710146 0.29314067 40.7520396
0.03788887
0.00477654 0.27047807
2.54413528 0.30346957 40.9879184
泄槽水面线计算（分段求和法）
1、基本资料
1.1 洪水资料
（洪水资料 根据调洪演
溢洪道下泄的最大流量（Q）：
堰上走水深（h）： 0.8
1.14 （m3/s） （m）
1.2 溢洪道资料：
泄槽宽度（B）：
1 （m）
泄槽长度（L）：
40 （m）
泄槽底坡（i）： 0.27525461
泄槽糙率（n）：
0.02
泄槽边坡系数（m1）：
0.04245278
0.00387775 0.27137686
0.04245278
0.00387775 0.27137686
2.6711691 0.31281604 41.195664
渠道水面线的计算
度，推求水深，适用于棱柱形和非棱柱形渠道）
行进水头 断面比能 比能损失
h
ES
△ES
湿周 χ
水利半径 R
（假设水深，推求分段长度，适用于棱柱形渠道）
比能损失
湿周
水利半径 曼宁系数 平均坡降
△ES
χ
R
C
i
i-j
2.036 0.25442043 39.8011239
0.00772244
0.01034875 0.26490586
水面线计算
△Es1~2
=ES2-ES1
0.14109
平均流速V平均水力半径R平均谢才系数C-
3.122439645 0.273121358 57.50616059
平均水力坡度J1-2 0.010795 两断面间的距离△L1 0.362508
断面间平均数 △Esn~n+1 V-2.877745179 12.68423507
临界水深和正常水深计算 已知量 Q b m i n L α g 数值 1.85 1 0 0.4 0.014 58 1.1 9.8 试算量 Hk/H1 Ho 判断是否陡坡 试算数值 0.72695 0.153 陡坡
分段求和法推算水面线 1-1处水深 W1 0.72695 V1 2.544879 V1的平方除以2g 0.330429 Es1 1.057379 2-2处水深 假定H2 W2 V2 V2的平方除以2g Es2 0.5 0.5 3.7 0.698469 1.198469
断面1-1水力要素 X1 R1 C1 2.4539 0.296243 58.31943 X2 R2 C2
断面2-2水力要素 2 0.25 56.69289 分段求和法水面曲线计算表
n-n断面水力要素 假定 Hn 0.134 Wn 0.134 Vn 13.80597 Vn的平方除以2g 9.724735 Esn=hn+v2/2g 9.858735 Xn Rn Cn 1.268 0.105678 49.11373
n+1~n+1断面水力要素 假定 Hn+1 Wn+1 Vn+1 Vn+1的平方除以2g Esn+1 Xn+1 Rn+1 Cn+1 0.16 0.16 11.5625 6.82099 6.98099 1.32 0.121212 50.24926
正常水深计算范文
正常水深计算范文1.水声测深法水声测深法是一种经典的水深测量方法，也是最常用的方法之一、它基于声波在水中的传播速度，通过测量声波从水面到水底和反弹回水面所需的时间来计算水深。
声速在水中的传播速度大约为1481.5米/秒。
根据声波传播时间和声速，可以通过以下公式计算水深：水深=声速x声波传播时间/22.声纳测深法声纳测深法是一种利用声纳仪器进行水深测量的方法。
声纳仪器发射声波信号，测量声波从水面到水底的时间，并计算出水深。
声纳仪器通常安装在船舶上，通过测量反射回来的声波信号来计算水深。
计算水深的方法与水声测深法类似，也是根据声波传播时间和声速来计算。
3.卫星遥感法卫星遥感法是一种通过卫星影像来进行水深测量的方法。
利用卫星遥感影像可以获取到水体的颜色和亮度等信息，根据这些信息可以间接推算出水深。
这一方法比较简便快捷，但是精度相对较低。
4.潮汐计算法潮汐计算法是一种根据潮汐和时间来推算水深的方法。
潮汐是由地球引力和月球、太阳等天体的作用引起的，根据特定位置的潮汐数据和观测时间，可以计算出该位置的水深。
这一方法主要应用于海洋和海湾等滨海区域。
5.水平标高测量法水平标高测量法是一种通过在水面上进行水平测量来计算水深的方法。
通过测量水面和参照物（如岩石、建筑物、测量杆等）之间的垂直距离，可以间接计算出水深。
这种方法适用于浅水区域，且需要精确的水平测量仪器。
总结起来，正常水深计算的方法有水声测深法、声纳测深法、卫星遥感法、潮汐计算法和水平标高测量法等。
根据具体的测量需求和条件，选择合适的方法进行水深计算可以得到较为准确的结果。
水面线推求的几个问题
在EXCEL中实现恒定非均匀流水面线计算，首先要判断是哪类水面线。
然后根据水面线类型及控制断面水深计算第二个断面水深。
主要难点在1、断面面积计算(已经解决)，2、不同水面线类型之间的变化，3、试算的方法是否合理，4、程序的容错性优劣。
不过网上提供下载的较多，建议在网上下载一个得啦，我发几句杂音楼主所谓“变断面”其实是一个可大可小的问题，关键在与你怎么简化问题。
在EXCEL中实现恒定非均匀流水面线计算是可行的，通过变化湿周可以达到计算过水能力的要求进而推求水面线。
但是大家是否注意到，前提是恒定流，其实在天然河道的中是没有恒定流的，况且是变断面的，更加是“非恒定”的，我有个博士师姐搞非恒定流天然河道的三维水面计算，一段10几公里的河道，看上去不难，但我知道，，到她博士毕业，也没完全做好！楼主实在要，可以看看HEC-RAS，这个软件可能能满足你的要求！【请教】河道水面线的推求该帖被浏览了1075次| 回复了3次现在需要推求一个河道洪水时的水面线，由于景观需要，在河道的一段需设置几个溢流堰（初步确定采用折线型实用堰），向大家请教，这种情况该如何推求洪水时河道的水面线呢？我也式这样想的但是临界水深的位置怎么确定啊因为有水跃也有水跌坡度为0.016 50m0.012 100m0.019 50m0.016 500m0.020 50m 谢谢大侠们指点一下通过临界水深来判断我在推求过程众，水面会突变如果用0.016的正常水深来推求的话，其实水面线就是把正常水深联起来评审的时候说这样不可以需要推水面线谢谢请问一下河道雍水距离有计算公式没的你的问题不在临界水深如何计算而是在于没有一个明显的控制断面，那么推算的起始水深是多少就难以确定所以首先要确定一个起算断面起算断面给你两个方法1是根据边界条件来确定，比如从缓坡到陡坡，那么交界处的水深＝该断面的临界水深2是用分段试算法，可以任意假定“相当远”的一个断面的水深来计算其理由在数学算法，具体你可以参考水工设计手册1-456页左边末尾的一段话另外还有个问题就是，你底坡在变化，所以整个过程中，可能发生水跃或者水跌而推算水面线时，算到水跃或者水跌前后，就最好停止水跃的高度、长度等，根据其前后水面线的成果，作为边界进行水跃计算个人看法，大家讨论～～呵呵有变坡点怎么会没有控制水深？水面线变化规律研究一下每个变坡点附近都要计算确认不是急变流就用渐变流公式推算水面线并不是部分同志说的下游推上游那么简单要具体情况具体分析的【请教】支流水面线如何计算？？尖灭点如何推求该帖被浏览了809次| 回复了3次防洪规划中，干流水面线已经求出，可支流水面线如何推求？即尖灭点如何求出来？？使用一种方法就是还是用伯努利方程，用干流同频率水位向上推求，可推出来水位非常之高，肯定与常理不合，另外想不考虑干流顶托，直接求出天然水面线，然后采用干流水位平划一条与它相交，但这样好像又太低。
水力学各种计算
计算方法说明明渠均匀流求正常水深程序是针对棱柱体明渠（过水断面为对称梯形或矩形）恒定均匀流，已知河床底坡i ，河床糙率n,过水断面形状（b,m ），流量Q ，求解正常水深h 0。
明渠断面示意图按照谢才公式：Ri CA =Q谢才系数：611R n=C过水断面面积：h mh b A )(+= 湿周：212m h b ++=χ 水力半径：χ/A R =由此解得正常水深：)/()12()(04.0203.0220mh b m h b iQ n +++=h算法：采用迭代法求解非线性代数方程。
1. 正常水深的迭代方程为：)/()12()(04.0203.02201n n n mh b m h b iQ n h +++=+；2.假设。
进行迭代求解h ； m h 0.100=....321000h h ⇒⇒3.迭代结束的判断依据为ε<Q Q Q /|-计算|，ε为一个小值。
求临界水深程序是针对棱柱体明渠（过水断面为对称梯形或矩形）恒定均匀流，已知过水断面形状（b,m ），流量Q ，动能校正系数α，求解临界水深hc 。
明渠断面示意图临界水深公式：0132=−=c c s B gA Q dh dE α其中，――断面单位能量。
s E 由此可得：cc B A g Q 32=α过水断面面积：h mh b A )(+= 水面宽度：mh b B 2+=由此解得临界水深： 3132])/()2()/[(c c c mh b mh b g Q h ++×=算法：采用迭代法求解非线性代数方程。
1. 临界水深的迭代方程为：3132])/()2()/[(1n n n c c c mh b mh b g Q h ++×=+； 2.假设。
进行迭代求解h ；m h c 0.10=....321c c c h h ⇒⇒3.迭代结束的判断依据为ε<+n n n c c c h h h /|1－|并且ε<++11/|n n n c c c h h h －|，ε为一个小值。
水面线计算示例
水面线计算示例注：水面线计算是水利设计的一部分，作为水工设计人员是必须掌握的。
下面以《水力学》第四版 吴持恭编p241的例子进行计算演算开始：1 判定水面曲线形式 a 临界水深求解：m 27.11081.945322322=⨯==gb aQ h k b 正常水深求解因为梯形断面，故正常水深需用迭代法计算（迭代法原理非常简单，首先定一数，代入，求解，再代入，直至误差满足要求）步骤：明渠均匀流流量公式Ri AC Q =；h mh b A )(+=；212m h b ++=X ；X=AR ；611R n C =得mh b m h b inQ h +++=52253))1(2()(迭代开始：kk k mh b m h b i nQ h +++=+522531))1(2()(（k=0,1,2,3……….） 取h 0=0；得h 1=8.149；取h 1=8.149；得h 2=1.594；取h 2=1.594；得h 3=1.981；取h 3=1.981；得h 4=1.959；取h 4=1.959；得h 5=1.959，迭代停止，得正常水深为1.96m 。
c 判定陡坡还是缓坡 计算临界坡需同时满足两个公式1 满足临界流： kk B A g aQ 32=（1） 2 满足均匀流 k k k k i R C A Q = （2） 联立（1）、（2）式： 得kk k k k k k k B aC g B R aC gA i 2X ==；6.14122=++=X m h b k k ；16.15)(=+=k k k k h mh b A ；04.1=X =k k k A R ；75.45161==k k R nC ；得i k =0.0068>0.0009=i ，故为缓坡。
d 判定急流还是缓流因正常水深h 0=1.96>1.27=hk （临界水深），故可知为缓流，而末端水深h 为3.4>1.96=h 0（正常水深）；可知为壅水曲线。