河道水面線推求及參數(shù)選取方法

1、.設(shè)計(jì)洪水水面線推算根據(jù)沿程比降、流量、建筑物及支流匯入情況，水面線分段進(jìn)行推算。（1）水面線推算的基本公式水面線計(jì)算按明渠恒定非均勻漸變流能量方程，在相鄰斷面之間建立方程，采用逐段試算法從下游往上游進(jìn)行推算。具體如下： 式中： 、 上游斷面的水位和平均流速； 、 下游斷面的水位和平均流速；上、下游斷面之間的能量損失；上、下游斷面之間的沿程水頭損失；上、下游斷面之間的局部水頭損失；局部水頭損失系數(shù)，根據(jù)水力計(jì)算手冊，由于斷面逐漸擴(kuò)大的取值0.333，橋渡處取值0.050. 1。謝才系數(shù)；水力半徑；動能修正系數(shù)。（2）河道糙率河道的粗糙系數(shù)受到河床組成床面特性、平面形態(tài)及水流流態(tài)、植物、岸壁特性

2、等影響，情況復(fù)雜，不易估計(jì)，本工程河道基本順直，床面平整，經(jīng)過整治的河床粗糙系數(shù)可以采用水工設(shè)計(jì)手冊第一卷P1-404介紹的當(dāng)量粗糙系數(shù)；設(shè)總濕周的各組成部分，及所對應(yīng)的粗糙系數(shù)分別為n1，n2nN。1糙率的選取河道糙率影響因素有河槽方面也有水流方面。河槽邊壁及河床粗糙程度，灘地植被，河槽縱橫形態(tài)的變化是主要因素。大洪水糙率小于小洪水糙率，若附近有大洪水資料時(shí)可采用河段附近現(xiàn)狀河道縱橫斷面資料反推綜合糙率；若河道縱橫斷面于大洪水有較大變化時(shí)應(yīng)在河道原貌的基礎(chǔ)上反推糙率；反推糙率實(shí)際上小于實(shí)際糙率。無資料時(shí)可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)參照水力計(jì)算手冊確定，偏重于安全考慮，在河道整治工作中糙率適當(dāng)選小些，在防洪規(guī)劃

3、中適當(dāng)大一些。2起推斷面與起推水位的確定水流為緩流時(shí)起推斷面一般選在推算河段下游，急流時(shí)選在上游，附近下游有水文站時(shí)以水文站為起推斷面，依據(jù)實(shí)測水位資料分析不同標(biāo)準(zhǔn)洪水位，當(dāng)缺乏高標(biāo)準(zhǔn)的水位流量關(guān)系時(shí)可適當(dāng)將水位流量關(guān)系外延。三是附近下游有調(diào)查的歷史洪水的水位流量關(guān)系時(shí)可以采用均勻法求調(diào)查斷面近似的水位流量關(guān)系，從而確定起推斷面水位流量關(guān)系。四是沒有實(shí)測資料時(shí)，起推斷面大多選定與有設(shè)計(jì)校核水位流量關(guān)系的跨河橋或其他有控制的斷面，應(yīng)由此修正起推斷面的水位。五是當(dāng)沒有水文站或控制工程時(shí)，起推斷面一般由河段末端向下游延伸一段距離，距離的長短與河道縱坡有關(guān)，當(dāng)起推斷面的水位較難準(zhǔn)確確定或不能確定起推斷

4、面是否受下游壅水影響時(shí)，應(yīng)進(jìn)行敏感性分析，即假定起推水位變化時(shí)，若河段末端水位沒有明顯變化，說明起推斷面位置相對合適，否則向下游重新選取。3推算斷面的布設(shè)河道水面線應(yīng)逐段推算，河道分段，推斷斷面布設(shè)原則：一是盡可能使斷面間的水力坡度無明顯變化；二是當(dāng)河流有支流匯入或流量分出等流量突變時(shí)，需在突變位置加設(shè)斷面；三是當(dāng)有橋梁，涵洞等壅水不大的河道建筑時(shí)，在該位置增設(shè)斷面；四是當(dāng)存在橡膠壩等建筑物時(shí)，壩上，下均增設(shè)斷面；五是當(dāng)河道形狀有明顯擴(kuò)寬或縮窄等變化時(shí)，變化位置應(yīng)增設(shè)斷面。計(jì)算河段的長度，分段數(shù)量等，可根據(jù)河道的寬度，比降，河勢變化確定。當(dāng)河流比降大，斷面窄，河道平面形狀變化劇烈時(shí)，計(jì)算河段及

5、斷面間距應(yīng)短些，反之應(yīng)長些。4縱橫斷面的修訂當(dāng)有局部回流區(qū)和死水區(qū)時(shí)，要依據(jù)地形，歷史行洪情況修正行水范圍，提取有效過水?dāng)嗝?，行水范圍修正包括平面及縱向的修正。當(dāng)斷面布設(shè)河道急劇擴(kuò)散段且下游又急劇收縮位置時(shí)，擴(kuò)散部分形成部分死水區(qū)，此時(shí)應(yīng)根據(jù)上下游河勢提出平面上的有效過水?dāng)嗝?。天然情況下河道縱斷面比較平順，但近年來采砂情況比較嚴(yán)重，河道變化比較嚴(yán)重，此時(shí)應(yīng)根據(jù)上下游縱坡還原河道原貌，在此基礎(chǔ)上推算洪水位。5局部水頭損失及壅水計(jì)算天然河道水面線的局部水頭損失，與水流形體周界變化的幾何形狀及水流形態(tài)有關(guān)，當(dāng)過水?dāng)嗝嫱蝗蛔兓^大，河道內(nèi)有橋梁卡口等阻水時(shí)，阻水物改變水流形態(tài)較大，僅用局部能量損失公式來反映是不能滿足需求的，其產(chǎn)生的壅水可采用水力計(jì)算手冊中堰流及建筑物泄流等公式計(jì)算。6成果合理性分析一是推算成果應(yīng)與已有實(shí)例的水位成果匹配；二是將不同標(biāo)準(zhǔn)水面線成果繪在一張圖中，高低標(biāo)準(zhǔn)水面