河道水面线推求

1、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： （1-1）式中： 、 上游断面的水位和平均流速； 、 下游断面的水位和平均流速；上、下游断面之间的能量损失；上、下游断面之间的沿程水头损失；上、下游断面之间的局部水头损失； 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=0；在扩散<段，由于 <，所以<0，其中在渐扩段， 取值-0.333，急扩段、桥渡处取值-0

2、.05-0. 1。谢才系数；水力半径；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=

3、0。K3+200断面到K1+600断面为渐扩段，局部水头损失系数=-0.333。K4+800断面到K3+200断面为收缩段，局部水头损失系数=0。K4+800断面到K5+600断面为渐扩段，局部水头损失系数=-0.333。K7+200断面到K5+600断面为收缩段，局部水头损失系数=0。K8+000断面到K7+200断面为渐扩段，局部水头损失系数=-0.333。K8+800断面到K8+000断面为收缩段，局部水头损失系数=0。K9+600断面到K8+800断面为渐扩段，局部水头损失系数=-0.333。K11+200断面到K9+600断面为收缩段，局部水头损失系数=0。K12+000断面到K12

4、+800断面为渐扩段，局部水头损失系数=-0.333。K13+600断面到K12+800断面为收缩段，局部水头损失系数=0。K14+400断面到K13+600断面为渐扩段，局部水头损失系数=-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=1785，1=190.3。V1=QA1=1.680672 （1-2）R1=A1/1=9.3799 （1-3）C1=R11/6*1n=53.786   （1-4）对K0+800 断面水深取值试算，

5、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=2138.1，2=390.4。V2=QA2=1.403115 （1-5）R2=A2/2=5.47669 （1-6）C2=R21/6*1n=49.173 （1-7）V=0.5（V1+V2）=1.541894 （1-8）R=0.5（R1+R2）=7.4283 （1-9）C=0.5（C1+C2）=51.479 （1-10）J=V2C2R=0.0001 （1-11）hf=0.96615 （1-12）hj=0.01438 （1-13） （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

6、。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序号桩号过水断面面积湿周设计水面线10+001785190.361.4520+8002138.1390.461.5930+16002799.1452.961.6940+22002612.6434.361.6950+24001543.8243.861.6760+32001609.8220.661.8270+40001438.5169.961.9980+48001865.2195.962.1290+56001587.4183.362.19100+64001524.9205.762.4110+72003335.5374.562.48120+80001600.4337.762.54130+88002078.9306.262.7140+96001727.7275.662.77150+104001381.3242.963.04160+112003150.6369.36