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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)a V 2a V 2Z = Z +4 + h i-1 2 2g w 2g式中： Z 、V 上游断面的水位和平均流速； 11Z 、 V 下游断面的水位和平均流速； 22h = h + h 上、下游断面之间的能量损失;wfj上、下游断面之间的沿程水头损失；C2RV 2 V 2hj 7 -弟上、下游断面之间的局部水头损失;Z局部水头损失系数，根据水力
2、计算手册，在收缩河段，一 般局部水头损失系数Z=o；在扩散段，由于V V，所以Z0，其中在渐扩段， 21Z取值-0.333,急扩段、桥渡处Z取值-0.05-0. 1。C 谢才系数；R 水力半径；a 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
3、纵断面变化如图1-1,图1-2。ko+ooo11 14=K840!1 +1 14 1 :图 1-1 河道纵断面图图 1-2 沙河河道图I + -F -I图 1-3 河道局部横断面图、地形图Kl+600断面到KO+OOO断面为收缩段，局部水头损失系数Z=0o K3+200断面到 K1+600断面为渐扩段，局部水头损失系数Z=-0.333O K4+800断面到K3+200断面为收缩 段,局部水头损失系数Z=0。K4+800断面到K5+600断面为渐扩段，局部水头损失系 数Z=-0.333。K7+200断面到K5+600断面为收缩段，局部水头损失系数Z=0。K8+000 断面到K7+200断面为渐扩
4、段，局部水头损失系数Z =-0.333。K8+800断面到K8+000断面 为收缩段，局部水头损失系数Z=0。K9+600断面到K8+800断面为渐扩段，局部水头损 失系数Z=-0.333。K11+200断面到K9+600断面为收缩段，局部水头损失系数Z=0。 K12+000断面到K12+800断面为渐扩段，局部水头损失系数Z=-0.333。K13+600断面到 K12+800断面为收缩段，局部水头损失系数Z =0。K14+400断面到K13+600断面为渐扩段，局部水头损失系数Z =-0.333。以推求K0+800断面水深为例o K0+00断面水深已知，色=61.45, Q = 3000。I
5、 4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：久=1785, x1 = 190.3。V = = 1.680672（1-2）1幻R1 =坷/x1=9.3799（1-3）C =R11/6 *丄=53.786（ 1-4）1n对K0+800断面水深取值试算，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：码=2138.1, x2 = 390.4。V = 1.4031152aA2(1-5)R2 =码2=5.47669(1-6)C =R2i/6 *丄=49.1732n(1-7)V=0.5( V1 + V2)=1.541
6、894(1-8)R=0.5 (R1 + R2)=7.4283(1-9)C=0.5(C + C2)=51.479(1-10)丿=竺=0.0001C2斤(1-11)与=0.96615(1-12)h. = 0.01438 j(1-13)a V 2a V 2H +4 + h 一 i = 6.585( 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。H =2 1 2g w 2g716967656361595755 .000水位 m1.3 计算结果一维方程推求值 马湾水文站数值模拟计算值 实验室推求值35.00030.00025.00020.00015.00010.0005.
7、000断面图 1-6 水面线对比结果：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+112003150.6369.363.17170+120001737.3503.463.25180+128002328.128963.39190+136001914.1211.663.44200+144002037.8207.263.6
