关于水利工程中河道糙率的研究
河道糙率的影响因素分析

式中 : V代 表断 面平 均 流速 ; 代 表水 面 比降 ; I R代 表 水 力
半径 , 即过水 断面 面积 ( 与过 水断 面 湿周 ( ) 比值 ; A) x 的 C即 是谢 才系数 。 求 算谢 才系数 的经 验公 式很 多 , 中最 为 典型 的是 1 8 其 89 年 由爱 尔兰 工程师 R. 宁提 出的 , 原式 为 : 满 其
积 大小对糙 率没 有影 响。之 外 , 断面上 下游 河道 的地形 、 貌 和 障碍 物 决定糙 率 曲线线 型的 变化 。 地
[ 关键 词 ] 糙 率 ; 河床质 ; 植被 ; 比降 ; 沙量 含 [ 图分类 号 ] T 4 . 中 V1 3 5 [ 文献 标识 码 ] B [ 章编 号 】 1 0 文 0 4—1 8 ( 0 1 0 1 4 2 1 ) 1—0 7 0 16— 2 规程 》 中附 有天 然 河 流糙 率 系 数 表 , 表根 据 上 述 两表 所 编 此
2 影 响河 道糙 率 的 因素分 析
2 1 影 响河 道糙 率 的主要 因素 . 河 道糙率 是 河床 表 面粗糙 程度 的物 理性 指 标 , 构 成 因 其 素 有河床 质 的组 成 和 结 构 、 河道 断 面 的形 态 和 变 化 、 坡 特 岸 征 和植被 以及 水 流的平 面变 化情 况 等 , 于经 济技 术 水 平 和 限 条件, 目前 还无 法对 这些 构成 因 素进 行 定 量 分析 。在 系 统地 进 行糙率 研究 时 , 只能是 根据 调 查和 实 测到 的水 文 资料 进行 定性 描述 , 比如 对河 床质 的大小 和多 少 、 道 断面 的形 态 ( 河 窄 深或 宽浅 型 ) 变化 ( 直或 上宽 下窄 、 和 顺 上窄 下宽 喇叭 口型 ) 、 岸坡 特征 和植 被 ( 低灌 、 高杆农 作 物或 树木 ) 等尽 量地 使 用数 字进行 文 字性描 述 。 当然 , 也可 以拍 摄一 些 照 片供 分 析 和使 用者 参考 。之外 , 般 情 况 下 , 区 、 一 山 山前 区 、 原 区 的河 流 平
三峡水库运行初期糙率变化初步研究的开题报告

三峡水库运行初期糙率变化初步研究的开题报告一、选题背景自2011年11月3日“三峡工程”开始运行以来,三峡水库蓄水量已接近座落位置延伸三峡河谷总实测水位。
三峡项目是世界上最大的水电站之一,其运行对于下游地区的水文和水力环境都产生了重要影响。
而水库初期运行的糙率变化对于三峡工程的水利工程和水文环境模拟至关重要,本次研究旨在通过研究三峡水库运行初期的糙率变化,为今后的水文水力模拟提供依据。
二、研究目的本研究旨在通过三峡水库运行初期的糙率变化的初步研究,探究三峡水库水位变化对水库糙率的影响。
通过对三峡水库运行初期的糙率变化进行分析,可以为今后的水文水力模拟提供重要依据。
三、研究内容1.对三峡水库运行初期的糙率变化进行梳理与分析,从病害、设备、施工等方面对水库糙率的变化进行总结,并对其可能产生的影响进行探究。
2.通过分析三峡水库的水位变化,研究水位变化对水库糙率的影响。
分析水位与糙率的相关性,探究不同水位下糙率的变化趋势。
3.通过对初期糙率变化的研究,对水文水力模拟建模提供依据。
结合实测数据和糙率的变化趋势,对今后的水文水力模拟进行合理建模,提高模拟的可靠性。
四、研究方法本研究采用文献资料查阅法、现场采样测量法等方法,对三峡水库运行初期的糙率变化进行研究。
运用统计学方法,分析不同水位下糙率的变化规律,探究水位与糙率之间的关系。
采用建模分析法,为今后的水文水力模拟建模提供依据。
五、研究意义本研究将对三峡水库水文水力模拟建模提供依据,同时为今后其他水库的糙率研究提供参考。
对于加强水库的运行管理,改善下游地区水文水力环境都将有积极作用。
明渠糙率测定
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明渠糙率测定
实验九明渠糙率测定
一、实验目的
1.掌握明渠糙率n 值的测定方法。
2.通过实验加深对影响糙率n 值因素的理解。
3.绘制均匀流水深和糙率的关系曲线,(即h 0~n 曲线)
二、实验原理
在长直的正坡棱柱体明渠中,若底坡和糙率沿程不变,当通过某一固定流量时,就会发生均匀流动,对于明渠均匀流,流速可用谢才公式表示
RJ C V =
因为均匀流中i=J 则流量为Ri AC AV Q ==
式中C 以曼宁公式表示6/1R n 1C =
则 2/13/2i AR n 1Q =
或 2
/13/2i AR Q 1
n = 根据上式在已知Q 、A 、R 、i 的情况下即可算出糙率n 值。
化。
给出h0~n曲线。
注意事项:]
(1)调节底坡后,有机玻璃水槽的底坡和水流应保持稳定,否则会影响均匀流的产生。
(2)由于曼宁公式采用米·秒为单位,计算时单位要统一化为米·秒单位。
(3)调节流量时,要缓慢开启闸阀,不可全关阀门。
(4)调节底坡时,要缓慢进行,以免槽身升降行太快,难以调准。
五、回答思考题
1.测量糙率时,为什么要选取均匀流段?如果在非均匀流段,又如何测量明槽的糙率?
2.试分析影响n值的因素。
大型人工河道糙率问题研究
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大型人工河道糙率问题研究摘要:本文从新汴河的实际运行工况,利用实测资料反推出新汴河河槽和滩地糙率,通过分析新汴河运行以来河床糙率的变化,总结出大型人工河道河床糙率变化的一般规律。
关键词:新汴河河槽滩地糙率1河道糙率影响因素影响糙率的因素,主要是河床壁材料的组成(如泥沙、卵石、天然岩石),以及各种材料的粗细结构,河床表面平整程度,植被生长情况等。
关于水深对糙率的影响,一般来说,低水位时水深小,河床面凹凸度占水深比例相对较大,对水流的影响也大。
另外,阻力跟水流与河床的接触面有关。
在同一断面中,水位低接触面相对较大。
但随着水深的增加,湿周的增率也逐渐减小,或者趋于不变。
因此河床壁组成等情况如无特殊改变,糙率的变化也是随着水深增加而减小,到某一高水位后,稳定少变。
对于天然河流来说,各级水位的河床质组成,边壁特性,植被成长等情况各不一致,因此反映各级水位以下河段平均粗糙程度也各有差异,水深可以间接反映这种变化情况。
2新汴河河道糙率研究2.1河道概况新汴河是淮北平原上人工平地开挖的河道,新汴河七岭子~团结闸段,全长111.2km,河道底宽95~115m,堤中心距350~560m。
具有近似于明渠均匀流的条件。
本文用实测资料反推法推算新汴河河道糙率,选用的是有实测水文数据的宿县闸~团结闸段98.44km河段,根据设计条件,新汴河20年一遇设工况下,河道断面平均流速为1.135m/s,团结闸和宿县闸洪峰出现的时间差为1d。
2.2原设计糙率取值及存在问题新汴河原设计河道糙率中泓采用0.0225,滩地按漫滩水深区别采用,3m以上0.03,3m~2m为0.03~0.035,2m~1m为0.035~0.04,1m~0.5m为0.04~0.06,0.5m以下不计行洪能力。
1982年7月,新汴河发生特大洪水,根据宿县闸和团结闸水文站实测资料,宿县闸实测最大流量1450m3/s,最高水位28.49m,流量与20年一遇设计排洪流量相当,但水位却高出20年一遇水位0.66m,团结闸最高水位18.97m,比20年一遇设计水位低0.87m,宿县闸~团结闸间水位差达9.52m,比设计水位差7.99m大1.53m,水面纵比降比设计增加约19%,实测流量、水位说明,新汴河实际行洪能力与设计工况有较大差异。
糙率变化对明渠水深影响的探讨
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o h e t fo e h n e sd s u s d,a d t e wae u fc i i g p o lm h n t e r u h e s i i e e tb t e n u sr a a d d wn nte d ph o p n c a n l wa ic se n h t rs ra e l nk n r b e w e h o g n s s df r n e w e p t m n o — e
Dic s i n n I lu n e o ug e s Va i to o t e Ch n lFl ws s u so s o nf e c fRo hn s r a i n t he Op n a ne o
Z HAN Jn ,S i g,XU — u G i g HIB n E Yi n y
o h h n e e t . f t e c a n ld p h
Ke r s:r u h e s y wo d o g n s ;w t rd p h;o e h n e ;h d a l ac l t n ae e t p n c a n l y r u i c l u ai c o
摘
要 : 率对 于明渠水力计算有着重要的影响 。工程设计 中常采 用查表 法选取 渠道糙 率 , 大了糙 率取值 的随 意性 。 糙 增
通 过 模 拟 计 算 与 分 析 , 讨 糙 率 对 明 渠 水 深 的 影 响 , 时 对 明 渠 上 下 游 断 面 不 同糙 率 的 水 面 衔 接 问题 进 行 了分 析 。 结 果 探 同 表 明 : 相 同流 量 情 况 下 , 渠断 面越 小 , 率 对 渠道 水 深 的 影 响 越 大 ; 相 同 流 量 、 同 明 渠 断 面 情 况 下 , 道 底 坡 越 在 明 糙 在 相 渠 小 , 率 对 渠道 水 深 的影 响越 大 ; 明 渠 断 面相 同 的 情 况 下 , 量 越 大 , 率 对 渠 道 水 深 的 影 响 越 大 。 糙 在 流 糙 关 键 词 : 率 ;水 深 ; 明 渠 ;水 力计 算 糙 文献 标 识 码 : A d i1 .99 ji n 10 .39 2 1.9 0 1 o:0 3 6 /. s.0 017 .0 2 0 .4 s 中图 分 类 号 :T 3 . V13 1
天然河道糙率及河道整治后糙率的变化

天然河道糙率及河道整治后糙率的变化摘要:天然河道的糙率与很多因素有关,如河床沙,卵石的大小和级配,底坡沿程变化及潭深,河道弯曲程度,横断面形状的不规则性,及整治后河道的人工建筑物等。
目前,河道整治后糙率多借用整治前的糙率,河道整治后改变了水流状态、河床形态,糙率也会随之改变。
本文基于河道糙率的确定的基本方法,根据整治后河道水流及河床的变化规律,应用水力学原理,分析河道糙率的变化。
关键词:天然河道‘糙率1、河道糙率的涵义和影响意义糙率又称粗糙系数,水力学的解释是指河床边壁粗糙程度对水流运动影响的一个系数,工程上综合反映管渠槽面粗糙情况对水流影响的一个系数。
运动学角度上水流从上向下游沿程运动引起的能量损失。
影响糙率的主要因素,主要是河床壁面的材料组成(如泥沙、卵石、天然岩石),以及各种材料的粗细结构,床壁表面的平整程度,植物生衰情况,河床的弯曲程度,水位的高低,河槽的冲淤以及整治河道的人工建筑物大小,形状,数量和分布等方面。
因为影响粗糙的因素众多,复杂多变,且糙率又是水力计算的重要参数,因此河道的糙率的确定恰当与否对水力计算成果有很大影响。
2、河道糙率的确定对河道糙率的确定一般采用本河段实测水文资料进行推算,对无实测资料或实测资料短缺的河道,比照类似河道的糙率或用一般经验公式计算确定。
以下主要介绍有实测资料的河道糙率的确定方法。
2.1基于实测水文资料的糙率推算(水力学方法)该方法是利用河道实测水文资料推算糙率,对于某一河段,当流态按恒定均匀流处理时,可根据实测资料(流量Q、断面面积A、水位等)应用谢才公式及曼宁公式推算而得;当流态按恒定非均匀渐变流处理时,可根据河道实测资料的平均值推算糙率初值,然后再通过水面线的反复推算调整糙率值。
2.2查表法当河道的实测资料短缺时,可根据河道特征,参照相似河道的糙率,根据河道河床特征,查天然河道糙率表,用经验的方法确定糙率。
该方法给出的糙率值仅反映切应力对水流的阻力,没有考虑局部阻力对水流流态的影响。
湿周上不同糙率明渠的水力计算
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湿周上不同糙率明渠的水力计算摘要:一、引言二、明渠糙率的概念与计算方法三、湿周的定义与计算方法四、不同糙率明渠的水力计算公式五、糙率对明渠水力特性的影响六、实际工程应用与糙率选择七、结论正文:一、引言随着我国水利工程建设的不断发展,明渠水力计算在工程设计中占有重要地位。
糙率是明渠水力计算中的关键参数,它反映了明渠壁面的粗糙程度。
本文主要探讨了湿周上不同糙率明渠的水力计算问题,以期为实际工程提供参考。
二、明渠糙率的概念与计算方法糙率是指明渠壁面的粗糙程度,通常用摩擦阻力系数λ表示。
糙率的计算方法有多种,如明渠糙率试验法、经验公式法等。
三、湿周的定义与计算方法湿周是指明渠中水流与渠壁接触的周长,通常用C表示。
湿周的计算方法有多种,如经验公式法、精确解法等。
四、不同糙率明渠的水力计算公式根据达西-魏茨巴赫公式,可以得到不同糙率明渠的水力计算公式。
公式如下:Q = π/8 * √(2gh) * (1 + λ/n) * (1 + λ) * (1 + λ^2) / (1 + λ)^2,其中Q 为流量,g为重力加速度,h为水深,λ为糙率,n为明渠的形状指数。
五、糙率对明渠水力特性的影响糙率对明渠的水力特性有重要影响。
糙率的增加会导致明渠的水力半径减小,进而使得水力坡度增加,明渠的流速分布和压力分布发生变化。
六、实际工程应用与糙率选择在实际工程中,糙率的选择需要综合考虑明渠的用途、设计流量、渠壁材料等因素。
合理的糙率选择可以降低明渠的能耗,提高工程效益。
七、结论本文对湿周上不同糙率明渠的水力计算进行了探讨,总结了糙率的概念与计算方法,给出了不同糙率明渠的水力计算公式,分析了糙率对明渠水力特性的影响。
山溪性河流糙率试验分析——以黄水沟水文站为例
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山溪性河流糙率试验分析——以黄水沟水文站为例摘要河床糙率是水文计算、河道工程设计不可缺少的资料,在作洪水调查、水利工程设计、比降—面积法流量测验时,糙率是直接影响计算成果的重要参数。
根据这一情况,有必要对黄水沟水文站的水面比降糙率进行试验分析,以利于正确选用参数,控制误差,为高洪期及时、快捷测洪报汛,提高资料成果精度奠定基础。
关键词山溪性河流;糙率;黄水沟水文站黄水沟水文站位于和静县西北部20km出山口处,地理位置在东经86°14′,北纬42°27′,是黄水沟河流上唯一的控制站,也是流入焉耆盆地的主要河流之一。
该河发源于中天山的天格尔山南坡,经过几十条一、二、三级支流汇集调蓄,自北向南汇集于山口(即黄水沟水文站附近),流域面积4 311 km2,测站以上河长110km,属山溪性河流[1]。
该站1955年建站,分别于1994、1996、2000年发生了建站以来的3次特大洪水,测验河段最大断面流速8.33m/s。
高水期断面受桥墩的水内环流影响有明显的冲淤变化,但断面控制条件在一定时期内基本稳定,断面河床及流速横向分布大致相应。
为了提高资料质量,满足高洪期测洪、报汛方案的需要,及时、快捷测流报汛,巴州水文水资源勘测局根据黄水沟水文站观测的水面比降资料进行了糙率试验分析。
1资料与方法1.1测验河段及比降水尺的设置该站断面河床由沙砾石组成,测验河断面顺直长约100m。
基本水尺断面与测流中断面相距5m,设置在三孔拱桥下游约40m的河段中央,断面河宽约50m。
上、下比降水尺断面间距50m,分别设置在基本水尺断面上游30m和基本水尺断面下游20m,上、下比降水尺断面河宽约60m。
测验河段两岸为人工护堤,河道在基下约80m,自左向右拐弯,且坡降大,水流急。
1.2资料的选用糙率分析资料共35份,主要选用2007~2008年主汛期实测的比降水位、流量资料;由于高水位级比降水位资料少,增加了2000、2005年主汛期大洪水流量控制在高水位级200m3/s以上的实测比降水位、流量资料[2]。
庄浪河红崖子河段糙率计算方法及精度分析研究

站河段流域糙率取值范围,可为周边 中小河流涉河 工程拟建项 目提供技术支撑。
2 糙 率推 算 方法和 选取 2 . 1 推 求方法
设项 目建设在一些 中小河流上 , 这些河流均未布设 水文站 , 无水 文实测资料 , 其 流量一般采用水力学 法推算 , 即曼宁公式法 :
1
现阶段 , 采用河道实测资料进行糙率 n 值推算 的方法有能量法和水力学法两种。
・
7 ・
2 0 1 7年 第 1 1 期
甘肃 水利 水 电 技 术
第5 3卷
, , 一 ~
占 ( 2 2 l )
需要在测验河段布设上下多个断面才能满足推算条 件, 以水文站现有的条件难以满足 ; 采用水力学法转
换后 的( 7 ) 式推算 , 其各项条件均能满足要求 , 切与 现阶段所提倡 的优化水文监测方 式改革 目的相适
n — —河 道糙 率 ;
( 2 )
、
R ——河道形状 ( 过水断面湿周 ) ;
.
卜பைடு நூலகம்
水面 比降 ;
式 中: z 】 、 z r 厂 1 3 1 - . 厂
g 一
分别为上下断面水位( m ) ; 分别为上下断面平均流速( - n / s ) ;
A — — 过水 断 面 面积 。
很大误差 。因此 , 在采用水力学法进行推算糙率时 ,
式中: A 、 A 厂
分别为上下断面过水面积( m ) 。
应选择测验河段 比较顺直 , 横断面大小、 形状大体相 近, 断面冲淤变化不大, 河床质组成和岸壁特征基本
糙率 可能随水 深增 大而减 小, 也可能是 一常数 , 不随水深增大而增大。 河道平 面形 态、 岸壁特征及 河床质组成是影响河
浅谈山区中小河流糙率分析方法

浅谈山区中小河流糙率分析方法摘要:正确选用糙率,对估算天然河道流量十分重要,本文通过对糙率的影响因素分析,来阐述糙率的一般分析方法。
关键词:天然河道;影响因素;糙率1 概述当河渠水流为恒定均匀流时,可用曼宁公式推算过水断面流量,曼宁公式是一个经验公式,表达式如下:2 糙率影响因素分析曼宁公式中,糙率对流量的推算精度影响非常大,因此,对糙率的影响因素进行分析,对于提高流量的推算精度十分必要。
如前所述,在天然河道中,影响糙率的因素较多,既有河床方面的,也有水流方面的。
河床方面主要有河道断面的几何形状、河床组成、岸壁特征和水生植物等;水流方面主要有流速、流量、含沙量和水藻等。
复式河床的河槽和滩地,糙率不相同;不同季节河床的水生植物不同,糙率不相同;不同的水位流量,糙率不相同;不同的含沙量,糙率不相同;水流中有无水藻,糙率不相同。
由此可见,天然河道糙率是一个影响因素相当复杂,对流量推算又举足轻重的综合系数。
2.1 河床对糙率的影响1、选择适合于曼宁公式的河段曼宁公式要求天然河流应尽量符合恒定均匀流。
所以要求测验河段要顺直,河段内水流断面基本一致,且冲淤变化小。
测验河段须选择在顺直河段。
在测验断面上、下游6倍于河宽的河段内,弯曲部分与顺直部分的交角在20°以下者为顺直,在20°至70°之间者为缓弯,在90°左右者为急弯。
测验河段须选在交角20°以下的河段。
测验河段须选择在无扩散河段或无收缩河段。
在测验河段内,扩散角或收缩角(岸边线与水流方向线之交角)在15°以下者为无扩散段或无收缩段,在15°以上者为有扩散段或有收缩段。
测验河段须选在扩散角或收缩角小于15°的河段。
测验河段须选择在没有或较小冲淤变化的河段。
河段内,各断面的冲淤变化与汛前大断面比较,小于±3%者为冲淤变化较小,否则为较大。
测验河段须选在冲淤变化小于±3%的河段。
不同植被对河道糙率影响的试验研究
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对天然河道糙率问题的探讨

对天然河道糙率问题的探讨摘要:本文通过对推求天然河道糙率值的阐述,说明了糙率资料在推求流量资料中的重要性,并且对不同的河段及测验断面糙率的值取用作了要求。
对基层队(站)的实际工作起到了指导性的作用。
关键词:天然河道糙率比降1 导言天然河道糙值是推求流量的一项重要资料。
是在洪水调查中作高水延长的重要参数,对计算洪峰流量成果起着重要的作用。
当用比降~面积法进行流量测量计算时,糙率(n)值也是一个十分重要的影响因素,取不同的糙率(n)值,则会计算出不同的流量结果,它直接影响流量成果的真值;选取合适的糙率(n)值,对流量的计算极为重要。
所以天然河道的糙率(n)值的推求,有着十分重要的意义。
2、糙率的经验值河床糙率也就是我们常说的曼宁粗糙系数。
对顺直河道,若断面形态沿程没有明显的变化,天然河道的断面平均流速与水力半径、河流比降及曼宁粗糙系数有关。
类似于地面摩擦系数,糙率越小流速越大。
糙率越大流速越小。
用糙率(n)值表示均匀流条件下阻力平方区内水流边界粗糙程度的经验系数,它反映了河床的粗糙程度对水流的影响作用。
通常天然河道的糙率情况见下表:天然河床糙率情况表序号河床特性河床糙率(n)1顺直、清洁、水流通畅的河道0.0252一般河道(具少量石块或杂草)0.0353不规则、弯曲的河道,石块或水草较多0.0404淤塞、有杂草、灌木或不平整河滩的河道0.0675杂草丛生,水流腾0.0876多树、宽广河滩、具有较大面积死水区或沼泽型河流0.140表中的糙率值,是在均匀流的条件下用曼宁公式推求的河床糙率,它不适合非均匀流条件下的河床。
3、用天然河道的流量资料反求糙率曼宁公式:式中Q—断面流量(m3/s);A—断面面积(m2);R—水力半径;I—比降;N—糙率;V—断面平均流速(m/s)。
我们在实践中通常使用天然河道的流量资料反求糙率(n)值,下表是五道沟水文站通过实测流量反推出的糙率成果,通过下表可以看出求出的n值变化幅度很大,究其原因有三:五道站水文实测糙率成果表施测时间水位(m)流量(m3/s)水面比10-4糙率1994.8.18.9:00271.9030803.000.0291994.8.18.16:30272.0330704.000.03 41995.7.30.9:40271.9930602.250.0241995.7.30.18:00273.5741702.690.0 341995.7.31.15:30275.9692102.810.0241995.8.1.6:20275.5790903.500.0 281995.8.1.17:20274.5461002.500.028 3.1糙率(n)值是在稳定均匀流条件下,且n∠0.02和R∠0.5的情况下试验得出的。
西江中游干支流河道糙率研究_方神光
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泥沙研究2016年4月Journal of SedimentResearch第2期文章编号:0468-155X(2016)02-0020-06西江中游干支流河道糙率研究方神光,张文明,张康,徐峰俊(水利部珠江河口海岸工程技术研究中心,广东广州510611)摘要:根据西江中游干支流最新河道地形资料建立了一维非恒定水动力数学模型,采用实测洪水水文资料对主要干支流河道糙率进行了率定和验证。
研究表明西江中游干流从上游红水河河床坡降0.74ɢ逐渐减小到浔江河床底坡降0.07ɢ,主要支流柳江和郁江河床底坡降都小于0.1ɢ;干流红水河、黔江和浔江率定后的综合糙率分别为0.056、0.055和0.036,呈现依次从上游向下游递减的趋势;柳江和郁江河床综合糙率分别为0.033和0.035,且该两条主要支流河床糙率随流量和水位变化幅度很小;红水河上具有调节能力的岩滩水库对库区上游河道糙率影响显著。
黔江河道在近20年来河床糙率变化不大,但在该河道下游端大藤峡水库蓄水和运行后,可以预见该河道糙率将会呈减小趋势。
关键词:西江中游;糙率;圣维南方程;河床坡降;流量中图分类号:TV131.22文献标识码:A DOI:10.16239/j.cnki.0468-155x.2016.02.004西江是珠江流域的主干,思贤滘以上的流域面积为35.3万km2,占珠江流域总面积的77.8%。
西江水系支流众多,水量充沛,较大洪水多发生在5-8月,经济发达的三角洲地区的洪水威胁主要就来自西江。
随着近年来西江流域经济社会的快速发展,面临的防洪、河道侵占、河床下切、水质污染、水利枢纽建设、生态环境恶化等问题也越来越突出。
西江中游河网主要包括红水河、柳江、黔江、郁江和浔江等,这些河道由于梯级电站建设、堤防兴建、河道采砂、航道整治、港口码头建设等原因,导致河道形态和过流能力发生变化,许斌等[1]根据梧州站实测水文系列资料,指出1992年后的梧州站流量序列发生显著变异,在洪水归槽的影响下,梧州站两岸堤防的防洪能力已显著下降。
河道糙率率定方法存在问题与对策措施
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关键词 : 河道糙 率 ; 参数率定方 法 ; 存在 问题 ; 对策措施 ; 防洪工程
中图分类号 : T V1 4 3 . 5 文献标志码 : A D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 6 - 2 6 1 0 . 2 0 1 7 . 0 1 . 0 0 1
摘
要: 河道糙率是河流 防洪工程设计 的重要参 数之一 , 直 接关 系到工 程的建 设投 资及 防洪 安全 。通 过对嫩 江干
流河道糙率选取方法 的全 面分析 , 指 出了 目前率定河道糙 率在 实测洪 水资料 利用 、 控制 断面水 位流量 关系 曲线建 立、 复核洪水选用等方面存在 的问题及 可能 给工程设计带来 的不利影 响 , 最后提 出了相 应对 策及改进措施。
( 1 . Q i g i h a r Mu n i c i p a l Wa t e r A f f a i r s B u r e a u ,Q i g i h a r , He i l o n g j i a n g 1 6 1 0 0 6 , C h i n a ; 2 .Q i g i h a r Mu n i c i p a l R i v e r M a n a g e me n t O ic f e ,Q i g i h a r , H e i l o n g j i a n g 1 6 1 0 0 6 , C h i n a )
西北 水 电 ・ 2 0 1 7年 ・ 第 1 期
文章编号 : 1 0 0 6 -2 6 1 0 ( 2 0 1 7 ) 0 1 _ _ 0 o 0 1 _ _ 0 4
河 道糙 率 率 定 方 法 存 在 问题 与对 策 措 施
滕 凯 , 张丽伟
湿周上不同糙率明渠的水力计算

湿周上不同糙率明渠的水力计算一、引言在水利工程中,明渠水力计算是一项基础工作,它直接关系到工程的规划、设计和运行管理。
明渠的糙率是影响水力计算准确性的重要因素。
本文以湿周上不同糙率的明渠为研究对象,探讨了糙率对水力计算的影响,并提出了一种适用于不同糙率明渠的水力计算方法。
二、湿周上明渠糙率的定义与作用1.糙率定义糙率是指明渠壁面粗糙程度的一个无量纲参数,通常用摩擦因子表示。
糙率的大小反映了渠道壁面的光滑程度,糙率越大,壁面越粗糙。
2.糙率作用(1)糙率对水流速度的影响:糙率越大,水流速度越大,因为糙率越大,摩擦阻力越大,水分子间相互摩擦的作用力也越大,从而使水流速度增加。
(2)糙率对水力因素的影响:糙率越大,水力因素越大,如压力、流速、水深等。
这是因为糙率越大,渠道壁面的摩擦阻力越大,水流速度增加,从而水力因素也相应增大。
三、不同糙率明渠的水力计算方法1.均匀糙率明渠水力计算对于均匀糙率明渠,可以采用以下步骤进行水力计算:(1)根据糙率、渠道底宽、水深等参数,计算渠道的流量。
(2)根据流量、水深、渠道底坡等参数,计算渠道的水力坡度。
(3)根据水力坡度、糙率等参数,计算渠道的流速。
2.非均匀糙率明渠水力计算对于非均匀糙率明渠,需要根据不同段落的糙率进行分段计算,步骤如下:(1)根据各段糙率、渠道底宽、水深等参数,计算各段渠道的流量。
(2)根据各段流量、水深、渠道底坡等参数,计算各段渠道的水力坡度。
(3)根据各段水力坡度、糙率等参数,计算各段渠道的流速。
四、水力计算公式及参数选取1.流量公式:Q = C × A × i × n其中,Q表示流量,C为渠道流量系数,A为渠道横截面积,i为渠道底坡,n为糙率。
2.能量方程:z1 - z2 = (v1^2 / 2g) - (v2^2 / 2g)其中,z1和z2分别为起点和终点的水位,v1和v2分别为起点和终点的流速。
3.摩擦因子选取:根据糙率类型(如均匀糙率、非均匀糙率),选取相应的摩擦因子值。
河套灌区衬砌渠道综合糙率与渠道冲淤问题研究的开题报告
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河套灌区衬砌渠道综合糙率与渠道冲淤问题研究的开题报告一、研究背景河套灌区是我国北方重要的农业灌溉区,其灌溉体系和灌溉设施已经相对完备,但在长期的运行过程中,渠道糙率增大和渠道冲淤严重的问题日益突出。
渠道糙率增大导致流速增大,引发了流量损失、耗能增大和流量均匀度变差等问题;而渠道冲淤则直接影响了灌溉效果、流量分配和灌溉面积的扩大等方面的问题。
因此,对于河套灌区的渠道综合糙率与渠道冲淤问题进行研究,不仅有利于提高灌溉效率和稳定性,还能为河套灌区的可持续发展提供技术支撑。
二、研究目的本研究的目的在于通过对河套灌区渠道糙率和冲淤问题的分析和研究,得到以下方面的研究结果:1.对于渠道糙率的研究,通过对渠道内不同材料的综合糙率进行分析和比较,确定最佳材料和材料组合,进而提高渠道的流体力学性能。
2.对于渠道冲淤问题的研究,主要针对渠道内流态的稳定性、堆积物的清理和防止再生等方面进行探讨,以实现渠道冲淤问题的综合治理。
三、研究内容本研究的主要内容包括:1.对于河套灌区渠道综合糙率的分析。
通过对渠道内不同材料的综合糙率进行实验和分析,得出渠道综合糙率与河流各项参数之间的关系,并最终确定最佳材料和材料组合的方案。
2.对于河套灌区渠道冲淤问题的深入研究。
本研究将从渠道内流态的稳定性、堆积物的清理和防止再生等方面进行探讨,提出冲淤问题的综合治理方案。
3.针对河套灌区的灌溉系统进行仿真模拟。
通过对灌溉系统的仿真模拟,得出不同灌溉参数下渠道糙率和冲淤问题的变化规律,并提出相应的优化建议。
四、研究意义本研究对于提高河套灌区的灌溉效率和稳定性,破解其面临的渠道糙率和冲淤问题具有重要的意义。
同时,通过研究和分析河套灌区渠道综合糙率和冲淤问题的解决方案,本研究还能为其他灌溉区域的渠道维护和管理提供借鉴。
河道糙率精度分析方法探讨
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河道糙率精度分析方法探讨张德全(云南省水文水资源局大理分局 大理671000)摘要:河道糙率是估算洪峰流量及在其它水文分析中的一个重要参数。
若不考虑水流流态和边界情况,一般用水面比降代入曼宁公式,以实测资料反推而得,因将一切影响水流的因素归并在内,以致分析的糙率缺乏规律性、精度较低。
如何正确理解糙率的实质及影响因素,并根据不同流态和水流边界条件,采用恰当的方法来分析是本文所要探讨的方法之一,本文结合大理州区内澜沧江流域澜沧江水系黑惠江上的羊庄坪水文站和田口水文站河段上利用多年资料分析结果提出几点看法。
关键词:河道;糙率精度;分析方法1 河道糙率的涵义和影响它的因素糙率是衡量河床边壁粗糙程度对水流影响的一个系数。
从水流运动来看,水流向前推进,能量不断损失,而能量损失,一般又分为沿程损失和局部阻力损失,沿程损失决定于水流边界粗糙程度和流态,对于天然河流来讲,都属于充分紊流。
经试验证明,在此条件下,沿程损失只与相对粗糙度有关。
水流周界表面越粗糙,沿程损失越大,反之则越小。
依此衡量河流床壁粗糙程度对水流影响的糙率,实质上是反映沿程摩阻损失的一个系数。
至于把水断面形状,大小和底坡沿程变化,以及深潭、急滩、弯道等造成的局部损失与沿程损失合并来求糙率,不但使糙率涵义不清,分析成果关系往往散乱,精度较低,且因各河段情况不一,无一定规律可循,给综合归纳和实际引用带来很多困难,因此不宜用这种合并处理的方法来分析糙率。
影响糙率的因素,从小尺度观点来看,主要是河床壁材料的组成(如泥沙、卵石、天然岩石),以及各种材料的粗细结构,河床壁表面平整程度,饰物植被生长情况等。
关于水深对糙率的影响,目前沿有争议,不过一般来说,低水位时水深小,河床面凹凸度占水深比例相对较大,对水流的影响也大。
另外,阻力在水跟水流与河床的接触面有关。
在同一断面中,水位低多属宽浅式河槽,接触面相对较大。
但随着水深的增加,湿周的增率也逐渐减小,或者趋于不变。
河道糙率取值
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河道糙率取值河道糙率是一种重要的水力学参数,可以用来反映河道表面特性的变化,从而推断出河道内部水流的变化。
河道糙率是以潜水滩为基础,通过实验研究,结合地形要素,以不同的方式取值,因此也有不同的取值算法。
河道糙率取值的重要性在于它可以更全面的反映水流的结构特征,从而更好的分析河道的水力环境和湍流特性。
一、河道糙率取值原理河道糙率是水力学中重要的一个参数,它可以反映河道表面不同粗糙度。
河道糙率取值的原理是建立潜水滩,通过实际观测,手测量结果,求得每个潜水滩的面积和深度,再以此为基础来求得河道糙率。
河道糙率通常以绝对糙率和相对糙率两种类型来取值。
绝对糙率取值的算法主要是以截面面积和深度的变化来计算,就是以河道的某一截面的面积和深度作为基准,然后计算每一点这两者之间的差异。
相对糙率取值则是以每一截面深度之间的感应平面差异来计算。
二、河道糙率取值方法河道糙率取值有许多方法,但是也会受到环境的影响,从而影响取值的准确性。
常见的取值方法有以下几种:(1)实地测量法将河道横切面分割成一系列的小区域,每个小区域的大小根据测量精度和河道的宽度来确定,每个小区域的深度用标尺直接测量,然后通过绝对糙率和相对糙率的取值算法来计算河道糙率。
(2)边坡测量法通过测量河道两边坡度来推断河道糙率,而不需要进行实际测量。
(3)电脑测量法将河道横断面拉平,并且标出深度,然后采用计算机测量软件进行糙率取值。
(4)工程计算法通过分析河道的地形条件,可以直接利用工程计算的方法来求得河道糙率。
三、河道糙率取值实例以某一河道为例,下面给出实际操作中河道糙率取值的具体过程。
第一步、测量河道的深度。
首先,采用实地测量的方法,将河道横切面分割成几个小区域,每个小区域的大小确定后,再用标尺测量每个小区域的深度,记录下每个小区域的面积和深度。
第二步、计算河道糙率。
根据测量的数据,采用绝对糙率或相对糙率的取值算法,计算出河道的糙率。
最后,通过上述流程,可以得出河道的糙率,接下来就可以采用水文模型来分析河道的水力环境和湍流特性了。
水文站测验河段糙率分析研究
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I【科技论坛水文站测验河段糙率分析研究陈玉斌张莉(云南省水文水资源局红河分局蒙自661199山东省调水工程技术研究中心济南250000)【摘要】从云南省水文站分布概况及其测验河段糙率测验情况、分析研究方法、误差控制、分析研究成果等方面对水文站进行10年测验河段糙率测验结果分析研究。
截至目前,云南省156个水文站有70站采用测验河段糙率分析值,占全省水文站44.9%。
其分析结果为:属于云南境内的长江、珠江、红河、澜沧江、怒江、伊洛瓦底江流域水文站测验河段糙率范围分别为 0.009~0.087、0.010~0.134、0.006~0.096、0.010~0.089、0.040~0.059、0.015~0.060。
【关键词】测验河段糙率水文站云南糙率随着社会经济发展对水文资料成果需求的日益增长,实现水资源永续利用对水文工作提出了更高更新的要求。
近年来,社会经济的快速发展不同程度地改变了河流的水 沙情势,使云南省水文测验河段的复杂性更加突出,从资料 审查的结果来看,因水文测验环境的改变,各种测验系数的 不合理性也不断显现,甚至在一定程度上影响到部分测站 的流量测验精度。
针对云南省大部分水文站的测验河段糖 率一直沿用着“经验值”或多年前“分析值”的实际情况,为进一步加强全省水文测验工作、保证流量资料测验精度,从 2007年起在全省范围内开展测验并收集测验河段糙率分 析资料,通过2007~2016年10年的辛勤测验,积累了大量 的分析资料,并在此基础上对云南省水文站测验河段糙率 进行分析研究。
1水文站分布概况云南省地处祖国西南边陲,北回归线横贯南部,东部与 贵州省、广西壮族自治区为邻,北部同四川省相连,西北部 紧倚西藏自治区,西部同緬甸接壤,南部同老挝、越南毗连,辖16个州、市,国土面积39.4万km2。
省境内河流众多,有 长江、珠江、红河、澜沧江、怒江、伊洛瓦底江6个流域水系。
分布了 156个水文站。
2河段糙率测验情况河段糙率测验工作在云南省辖区内各水文站开展,从 工作布置、组织实施到测验分析成果的形成历经10年时 间,并在2009年、2016年分别进行了 2次分析。
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来确定 。下 面先讨论有实测资料 的糙率确定方法 。
1 1 基于 实测水 文 资料 的糙 率推 算 .
如果 为某一典 型河段 , 根据 实测 的水位 z 流量 Q、 、 断 面面积 A、 湿周 X等 , 应用谢才公式及曼 宁公式 可得 :
n =
植 的判 断较 为 容 易。本 文着 重 研 究 天然 河 道 糙 率 的取
定。
1 河 道 糙 率 的 确 定
天然河 道的糙率 与 河道 断面 的形 态 、 面 的粗 糙情 床
况 、 被 生 长 状 况 、 道 弯 曲 程 度 、 位 的 高 低 、 槽 的 冲 植 河 水 河 淤 以及 整 治 河道 的人 工 建 筑 物 的 大 小 、 状 、 量 和 分 布 形 数
1 2 查 表Байду номын сангаас法 .
当河道的实测资料短 缺时 , 可根 据河道 特征 , 照类 参 似 的糙 率。天然河道糙率 表较 多 , 列 出一 种供参考 , 现 见
表 1 。
表 1 天 然 河 道 糙 率 n值
[ 收稿 日期 ] 2 1 0 0—0 7—2 8 [ 作者简 介] 徐慧敏( 90一) 女 , 17 , 江苏扬州人 , 工程 师 , 从事水利工程 中糙 率的研究
NO ., 01 V 2 0
关 于 水 利 工 程 中 河 道 糙 率 的 研 究
徐 慧敏
( 通化市水利水 电工程质量监督站 , 吉林 通化 140 ) 30 1
[ 要】 天然 河道 的糙 率与很 多 因素 有 关 , 河床 沙、 柱径 的 大小和 级 配 , 摘 如 石 沙坡 的 形 成或 消 失, 河道 弯 曲程 度 , 断 面形 状的 不规 则性 , 横 深糟 中的潭 坑 , 滩地 上 的 草 木 , 河槽 的 冲 积 以及 整 治河 道 的人 工 建 筑物等 。基 于河 道糙 率确 定 的方 法 , 结合 河道 糙 率 的影 响 因素 , 分析 了河道 糙
上式 中各项 的取值可参见表 2 。
表 2 系数 选 取 表
体情况 ; 某些河段的糙 率随水位 升高而增 大 , 些河段 的 某 糙率随水位升 高而减 小。例如对 黄河 、 河 的某些 河段 淮
的实 测 资 料 分 析 结 果 知 , 率 因水 位 不 同 而 变 化 的 趋 势 糙
V0.1 No 1 1 6 .1 No ., 01 v 2 0
1 3 糙率公 式 .
在无实测资料推 算糙率 , 无类 似河 道糙 率可 参 照 也
的情况下 , 可用以下公式计算 :
n , +/ +/ + 3 凡 ) 5 =( / / n + 4 m , , I 2
2 天然河道 的糙 率的计算
的 实 测 资 料 进 行 分 析 类 比后 选 定 , 用 一 般 的 经 验 公 式 或
糙 率又称 粗糙 系数 , 是综 合反 映管 渠槽 壁面粗 糙情
况 对 水 流影 响 的 一个 系 数 。 水 利 工 程 建 筑 中 的 明槽 通 常 分 为人 工渠 槽 和 天 然 河 道 两 种 。人 工 渠 槽 因 过 水 断 面 的 形 状 和 尺 寸 以及 表 面 的 粗 糙 程 度 沿 程 变 化 较 小 , 以对 n 所
第1 6卷 第 1 期 1
21 0 0年 1 1月
水利 科 技 与 经 济
W ae n ev nc ce c n e n l g n o o tr Co s r a y S in e a d Te h oo y a d Ec n my
V0 . 6 No 1 11 .1
率的 计算 。 [ 关键词] 水利 工程 ; 河道 ; 率 ; 算 糙 计
[ 中图分类号 ] T 22 V 1 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 10 0 6—77 ( 0 0 1 15 2 1 ) 1—15 23—0 4
形、 地貌 、 床组成 、 流 条件 等特 性相 类似 的 其他 河道 河 水
对应 多段河段 , 当水 位资料 不足 时 , 通过假设 各段 可 糙率 , 进行水 面曲线 的计 算 , 复调 试 , 反 使水 面 曲线 和 已 知 的站 点水 位吻合 , 来达 到各 河段 糙率的确定 。
等诸 多因素有关 , 是水 力计 算 的重要 灵敏 参 数 。因而在 天然河 道的水力 计算 中, 河道糙 率选 取的恰 当与否 , 对计 算 成果 有很 大影 响 , 因而在确定糙率 时必 须认 真对 待。 对河道糙率 的确定一般 最好采 用本河 道实测 水文 资 料进行 推算 , 而对无实测 资料或 资料 短缺 的河 道 , 参照地
2 1 计算 方法 一 .
2 1 1 理论 分析 . .
天 然 河 道 的糙 率 与 很 多 因素 有 关 , 河 床 沙 、 柱 径 如 石
式中 n 为天然顺直 、 。 光滑 、 均匀渠 道的基本糙 率 ;, / 为考 / ,
虑 水 面 不规 则 的 影 响 ; 为 河 道 横 断 面 形 状 以 及 尺 寸 变 r t 化 的 影 响 ;, 阻 水 物 的 影 响 ; 为 植 物 的 影 响 ; 为 河 n为 n m 道 曲 折情 况 的影 响 。
.--— —
1 5 —— 23 — —
第1 6卷 第 l 1期 21 0 0年 1 1月
水利 科 技 与 经 济
W ae n e v n y S in e a d Te h oo y a d Ec n my tr Co s r a c ce c n c n lg n o o
的大小和级配 , 沙坡 的形成 或消失 , 河道弯 曲程 度 , 断 横 面形状的不规则性 , 糟 中的潭坑 , 地上 的草 木 , 槽 深 滩 河 的冲积以及 整治河道 的人工建筑 物等 。这些 复杂的 因素 不仅 沿河道 的长度变 化 , 而且在 同一河段 上也 随水位 的
变 化 而 不 同 。糙 率 随 水 位 的 变 化 规 律 取 决 于 河 道 的具