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：
2g
2g 2
1w 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 R
C V
h f 22
=
——上、下游断面之间的沿程水头损失；
)22(2
22
1g
V
g 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
x N
xn 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。为了不改变现有河势和水沙冲淤平衡，河道设计底坡尽量与天然河道底坡一致。
表5-1 治理段设计底宽及纵向比降分段统计表
根据清水沟的地形条件，按照控制断面侯汉公路断面（桩号4+365）、尹桥大沟（7+219）、清二沟（14+848）、新华桥水文站（24+400）、新渠渡槽（24+400）处的设计流量，从下游往上游逐段推算水面线。其中23+083~26+767段由于受到黄河洪水顶托作用，水位抬升，水面线需要进行修正。具体方法是：根据黄河50年一遇设计洪水位1118.30m 作为起始控制断面，应用水面线推算的基本公式，采用逐段试算法从下游往上游进行推算。计算出的设计洪水水面线加上0.6m 的
堤顶超高即为堤顶高程，由于设计入黄口断面处黄河大堤堤顶高程1119.95m，本次设计的堤顶要和黄河大堤进行衔接，所以根据黄河大堤堤顶高程1119.95m 对设计堤顶进行修正后，黄河50年一遇设计洪水位与清水沟入黄段设计水面线水位相同的位置，就是黄河回水的终点。用逐段试算法分别推求清水沟10年一遇、施工期（3~4月、9~11月）五年一遇设计洪水水面线。黄河叶盛段多年平均流量890 m3/s（1969年至2008年龙羊峡建库后），相应水位1113.15m，推算得清水沟入黄口设计渠底高程为1114.87m，因此不考虑黄河水位对施工期洪水的顶托作用。
计算成果见表5-2。
表5-2 清水沟设计水面线计算成果表单位：m
1.基本资料 1.1 水文规划资料 根据调洪计算成果，后胡水库溢洪道消能防冲按30年一遇洪水标准设计，其相应下泄流量为204m3/s，50年设计洪水其相应下泄流量为234.5m3/s。1000年洪水校核，其相应下泄流量为651.7m3/s。 1.2 溢洪道现状 溢洪道位于大坝左岸，为开敞式，进口高程153.50m，下游河底高程136.00m，总落差17.50m，溢洪道总长457.4m，最大泄量651.7m3/s。现状溢洪道一级明渠段右岸边坡进行了护砌，左岸边坡未防护，一级陡坡以下工程均未修建。 2. 设计标准 本次设计溢洪道轴线结合工程现状布置进行布置，溢洪道总长度为396.581m，底宽28.0m。溢洪道工程共分9个部分，具体设计如下。 1、进水渠段 位于溢洪道桩号0+000～0+038.8之间，总长38.8m，底宽28.0m，底坡为-1/1000，底部不护砌。进水渠段右岸边坡维持现状护坡不变，左岸采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1：1。 2、控制段 位于溢洪道桩号0+038.8～0+058.8之间，总长20m，底宽28.0m，底坡为平坡，采用M7.5浆砌石护底，厚30cm。控制段右岸边坡维持现状护坡不变，左岸采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1：1。
3、一级明渠段 位于溢洪道桩号0+058.8～0+148之间，总长89.2m，底宽28.0m，底坡1/1000，底部在桩号0+138.8～0+148之间采用M7.5浆砌石护底，厚30cm，其余不护砌。明渠段右岸边坡桩号0+058.8～0+076之间维持现状护坡不变；右岸桩号0+076～0+148采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1:1。明渠段左岸桩号0+058.8～0+148之间采用M7.5浆砌石护坡，厚30cm，坡度为1：1。 4、一级陡坡段 位于溢洪道桩号0+148～0+198之间，长50m，底宽28m，为梯形断面，底坡1/5，落差7.85m。护砌结构型式为：陡坡段底部采用C25钢筋砼护底，厚40cmm，底板下垫层采用溢洪道原有素混凝土，并设置纵横向软式透水管；陡坡段两岸采用现状浆砌石防护，外挂C25素混凝土面板防护，在桩号0+148～0+188之间护砌形式由 C25素混凝土面板防护渐变为C25现浇钢筋砼悬臂式挡墙护砌，墙高3.2m，挡墙底部设碎石垫层，厚10cm；挡土墙基础与底板交接处设一道伸缩缝，宽2cm，采用低发泡沫塑料板填缝，并设置651型橡胶止水带。 5、一级消能防冲段 位于溢洪道桩号0+198～0+220.8之间，消力池长22m，池深2.2m，宽28m，为矩形断面。护砌结构型式为：消力池底板采用C25钢筋砼护砌，厚1.0m，底板下依次设400g/m2土工布一层，碎石垫层，厚15cm；消力池两侧采用C25现浇钢筋砼扶臂式挡土墙进行防护，墙高5.2m，挡土墙底部设碎石垫层，厚10cm；消力池尾部设C25现浇钢筋砼消力坎，坎高2.2m，顶宽0.8m；挡土墙基础与消力池底板交接处设一道伸缩缝，宽2cm，采用低发泡沫塑料板填缝，并设置651型橡胶止水带。 在消力池的左岸有一冲沟，为防止对消力池边墙及消力池底的冲刷，对冲沟进行护砌。护砌结构形式为：底板采用C25钢筋砼护砌，长20m，宽11.4m，厚40cm，
第一章天然河道水面线推算 百图软件既可以处理一个糙率的单式断面天然河道，又可以处理二个或任意多个糙率的复式断面天然河道，也可以处理河道某处出现江心洲或分叉情况，还可以处理整条河道上，支流汇入或流出、过桥水头跌差等情况。 缓坡河道应从下游向上游推算，根据经验及《水力学》教材的介绍，当最下游断面的起始水位无法确定时，可用该断面附近的正常水深对应的水位作为起始水位。陡坡河道应从上游向下游推算，根据经验，当最上游断面的起始水位无法确定时，可用该断面的临界水深或略小于临界水深对应的水位作为起始水位。 实际工程中，一条长距离的河道可能是缓、陡坡交替变化的情况，此时应先画出河底的纵断面图。根据纵断面图，当人工能够分辨出缓、陡坡的分界点，可人工划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。当人工不能够分辨出缓、陡坡的分界点时，可假定该整条河道为缓坡，选择整条河道从下游向上游推算，若软件一直能进行推算，说明该段为缓坡；若软件不能进行推算，说明该段为陡坡。软件运行终止的断面，即为缓、陡坡的分界点，按此方法判断出整条河道上的所有缓、陡坡的分界点，把整条河道划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。
第一节 一个糙率天然河道水面线推算 一、现状天然河道水面线推算 根据下式，即华东水利学院编《水力学》（1999年版）式9.9，采用分段试算法，精确推算水位。 第一步、准备现状横断面数据文件 数据文件为txt 格式，在excel 中整理数据时必须另存为文本文件（制表符分隔）类型的txt 文件。 原始横断面测量成果表的内容格式如下： 横断测量成果表中，桩号允许带“+”或“-”，但不允许有其它非数字文本，程序通过加减号来识别桩号。起点距即是累距，零点桩的起点距为0。每个点的数据占一行，包括“起点距”、“高程”和“点注释”三项，中间用空 ? ? ? ? ? ? - + ? + + = + g v g v K l Q g v z g v z 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 ξ α α
设计洪水水面线推算 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： 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 R C V h f 22=——上、下游断面之间的沿程水头损失； )22(2221g V g 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x N xn 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 。 1糙率的选取 河道糙率影响因素有河槽方面也有水流方面。河槽边壁及河床粗糙程度，滩地植被，河槽纵横形态的变化是主要因素。大洪水糙率小于小洪水糙率，若附近有大洪水资料时可采用河段附近现状河道纵横断面资料反推综合糙率；若河道纵横断面于大洪水有较大变化时应在河道原貌的基础上反推糙率；反推糙率实际上小于实际糙率。无资料时可根据经验参照水力计算手册确定，偏重于安全考虑，在河道整治工作中糙率适当选小些，在防洪规划中适当大一些。 2起推断面与起推水位的确定
2水文 2.1流域概况 ××水库位于××西南方向，坝址高程1760m，径流面积0.78km2，主河长1.6km，平均坡降为88‰，流域平均高程1880m，径流量条形状。 ××水库属珠江水系西洋江流域源头支流，地处珠江流域与红河流域的分水岭上。河流自北向南，在坝址下游500m向西转，进入溶洞，流入其龙得河，又通过地下暗河进入头河，汇入西洋江，流域水系分布详见《××水库水系图》。 ××水库流域地处中低山区，森林种类较多，主要分布有灌木、杂草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆盖率在80%以上，径流内有少量的泉点出露，来水主要靠地表径流。 2.2气象特性 西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响，5～10间湿热多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期间又多集中在6—8月，占全年降水量的50%左右。冬季，受周围山脉作屏障作用，阻滞北方冷空气的入侵，使本流域干燥，凉爽少雨（11—4月），据××县象站资料统计，多年平均降水量为1046.00mm，蒸发量（d=20m）为1637.6mm，多年平均气温为16.7℃，极高最高气温为36.7℃，最低为-5.5℃。多年无霜期为306天，雨季相对湿率82%，绝对浊率19.9hp a，旱季相对湿度76%，绝 页脚内容22
对湿度10.8hp a。以上结果表明，流域具有气候温和，降水量年际变化小，年内分配均匀，集中程度高，干湿分明的特点。该气候特点决定了径流由降水补给，径流与降水规律一致。 2.3年径流分析 拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区，水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点，采用查径流深等直线图和移用西洋街（二）站径流模数两种方法分析，再作综合论证后取值。 2.3.1移西洋街（二）站径流模数法 西洋街（二）站属国家基本水文站，观测内客有水位、流量、降水、蒸发，观制面积2473km2。该站有1964—2001年的流量统计系列，且该系列已具有一定的代表性，统计年限满足规范要求，用适线法将该径流系列进行频率计算，矩法初估参数，取倍比系数C5=2.5C V，计算结果如表2-1 页脚内容22
水库除险加固设计探讨 发表时间：2017-12-07T20:37:25.713Z 来源：《基层建设》2017年第24期作者：赵学军 [导读] 摘要：在新中国成立后，各个行业都需要大力发展，在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固，存在着各种质量病害问题，对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣，在时间的推移下，整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施，就要从多方面进行充分重视，通过理论联系实际，就能提出合理的水库除险加固设计方案。 长葛市水务局河南省许昌市 461500 摘要：在新中国成立后，各个行业都需要大力发展，在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固，存在着各种质量病害问题，对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣，在时间的推移下，整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施，就要从多方面进行充分重视，通过理论联系实际，就能提出合理的水库除险加固设计方案。 关键词：水库；除险加固；设计 1.水库主要险要问题分析 根据病险水库运行情况，结合地质勘察报告以及老化病害检测评估意见和工程安全复核的结果能得知，主要的险要问题包括： ①水库的防洪能力相对比较低，防浪墙的基础和心墙没有紧密连接，防浪墙的基础坐落在砂壳上，一些墙体的横向裂缝问题比较突出，这就会影响防浪墙的作用发挥，对防洪的能力方面就相对比较薄弱。 ②一些大坝工程的建设过程中，坝体的压实工作上没有满足实际需求，坝体的质量相对比较差。 ③坝基渗漏的问题比较严重，这对大坝的整体安全性就有着很大威胁。 ④大坝的护坡方面的质量相对比较差，护坡石的风化问题比较突出，这也会对大坝的安全性造成直接的影响。 ⑤大坝的观测设备不能正常的使用，不能有效发挥检测的功能。对于这些层面的问题，就要详细化的分析研究，保障水库的险要问题能有效解决。 2.水库除险加固设计的必要性 就我国水库而言，数量较多，修建的年份较早，水库修建技术存在一定的不足，从而导致水库在后期长远的运行和使用中效果并不是很好。例如，在长年的运行下，水库出现老化或风化的现象，水库的主坝坝肩或主坝后坡等部位密封性差，出现渗漏情况等质量问题，不仅不能充分发挥水库的作用和功效，还会影响到当地的农业生产和人们的生活，给该地区造成一定的经济损失。由此可见，水库的除险加固设计是极为必要的。 3.水库加固工程设计及管理 3.1工程设计的质量控制 要确保水库加固工程的施工质量，设计单位安排设计代表做好技术交底以及服务工作，同时根据工程施工的实际情况进行调整或者优化设计方案。对于重要的设计变更问题应当通过总工办的审查以及批准后进行。设计单位提交的设计文件也应当通过审核后再实施。对未经过监理工程批准的设计图纸禁止交付施工。 3.2控制设备的采购质量 在工程中所需的金属结构以及机电设备的性能和技术指标是由当地的设计单位通过研究后给出的。同时经过审查后，设备在公正、公平、公开、招标的情况下进行采购，以保证设备采购质量目标可以按时完成。 3.3泄洪道泄洪能力的计算 由于常年的运行使用，水流对泄洪道的冲击作用等早已使得泄洪道不再是标准的几何形状，我们按照标准的几何形状计算出来的泄洪能力往往是不够准确的，这就需要对泄洪道的水流情况进行分析，是否满足规范要求，计算溢洪道泄流能力、溢洪道水面线和消能设施的计算，对溢洪道进行全面除险加固。 3.4防渗漏和渗透破坏的疏忽 一些在水库的除险加固工程的防渗透设计中，往往忽略了坝体与两端山体之间接触部分的防渗透功能，所以很多水库出现坝体无恙，接触部分渗透问题频繁的情况。对坝体和建筑物衔接部位和坝肩等重要部位需要进行重点设计，如在溢洪道砼边墙和土坝衔接部位设置刺墙等。对坝肩渗漏进行灌浆处理等方法解决渗漏问题。 3.5设计方案的合理性复查 目前很多水库除险加固的方案设计完毕后缺少对设计方案的合理性理论认证，从而出现在施工过程中问题不断的现象，影响除险加固工程的进行，甚至导致除险加固工程失败。因此，在除险加固工程施工之前，对除险加固设计方案的复查、相关参数认真校核也是十分必要的。 4.防渗处理设计在水库除险加固的工程当中的应用 4.1混凝土的防渗技术 我国在对水库防渗的现象进行处理的时候，就要不断的对混凝土防渗的技术，进行合理的应用，它不仅仅是一种比较传统的技术，也是水工建筑物在松散透水的地基中进行垂直防渗处理的一个非常重要的措施。这个技术的方法，在实际施工的过程当中，也是非常复杂的，并且还要在水库堤坝的渗漏处进行处理，同时，就必须要对特定的造槽机械设备进行合理的运用。除此之外，还要向槽孔内填充基石的深度，并且还要符合我国设计的相关的标准，最后，还要在四个小时之内，向槽孔中间对混凝土进行灌输，另外，也必须要严格的对混凝土的质量进行控制和审核，最终，还必须要在大坝渗漏处，建造一道比较坚实混凝土的墙体，这样就可以对水库的渗漏进行合理有效的预防。 目前，我国在对混凝土防渗技术运用的方面，也是非常成熟的，并且各个方面的成功率也是比较高的。但是因为造槽当中，所需要的机械的设备，并且适合在水库当中进行应用，因此，对混凝土防渗技术的应用还存在着一定的使用限制。
设计证书号：A144001143 设计证书等级：乙级 南雄市云峰山生态旅游景区下青草围水库工程 可行性研究 设计报告书 四会市水利水电勘测设计院 二O—六年五月
设计证书号：A144001143 设计证书等级：乙级 南雄市云峰山生态旅游景区下青草围水库工程 可行性研究 设计报告书 俯划分 核 定 审 核 校 垓
目录 1综合说明 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2 水文 (1) 1.3工程地质 (2) 1.4 工程任务和规模 (5) 1.5 工程布置及建筑.物 (5) 1.6工程管理 (6) 1.7 施工组织设计 (6) 1.8 环境保护设计 (9) 1.9工程占地 (9) 1.10水土保持设计 (9) 1.11工程设计估算 (10) 2水文 (13) 2.1流域概况 (13) 2.2水文气象 (13) 2.3洪水计算 (13) 2.4水库调洪演算 (15) 2.5泥沙 (16) 3工程地质 (17) 3.1概述 (17) 3.2区域地质 (17)
3.3 岩土物理力学性.质 (18) 3.4 天然建筑材料 (19) 3.5 结论与建议 (19) 4工程任务和规模 (21) 4.1 工程建设的必要.性 (21) 4.2 工程任务和规模 (21) 4.3 工程枢纽布置 (21) 4.4坝顶高程 (21) 5工程布置及建筑物 (23) 5.1设计依据 (23) 5.2工程枢纽总体布.置 (24) 5.3工程建筑物 (24) 5.4大坝渗流稳定分析和坝坡稳定.计...算 .. (25) 5.5溢洪道设计有关计..算 (27) 6工程管理 (29) 6.1管理机构 (29) 6.2管理设施 (29) 6.3 工程管理运用 (29) 7施工组织设计 (31) 7.1施工条件 (31) 7.2施工导流 (33) 7.3 料场的选择与开.采 (33)
---------------《水资源研究》第25卷第2期(总第91期)2004年6月--------------- 水面蒸发量的预测 闵骞 （江西省水利厅鄱阳湖水文分局，江西星子 332800） 摘要：提出以气象预报为水面蒸发预测的先决条件，利用中长期气候预报提供的有关气候因 子的预报值，作为计算水面蒸发量预测值的依据。根据中长期预报内容，建立了一个包含气温和 相对湿度两个因子的水面蒸发量气候学预测模型。使用全国不同气候区33个水库湖库漂浮水面 蒸发实验站资料，确定模型参数，并作模型拟合误差检验。采用33站水、陆对比观测资料，建 立预测模型因子水、陆转换关系。应用所建模型预测江西省都昌县小东湖1996～1999年逐月、 旬水面蒸发量，用以说明模型的应用步骤和作模型预测误差检验。结果表明，所建模型的空间适 应性良好，预测精度较高，具有一定的推广价值。 关键词：〖HT5”K〗水面蒸发量；预测；气候模型；气温；相对湿度 水面蒸发是江河湖库塘渠等自然水体水量损失的主要形式之一，尤其在干旱地区和干旱季节，由水面蒸发损失的水量所占比例较大，对水资源及其利用造成明显的影响，是水资源科学管理中必须考虑的重要因素。 水面蒸发量的预测，是江河湖库塘渠水量损失估计的重要依据，是水资源预测的重要组成部分。毫无疑问，这项工作对于有计划地合理配置、高效利用水资源、提高水资源管理水平均有重大意义。 近几年来，随着我国水资源重视程度和管理要求的不断提高，尤其是南水北调工程的开始实施，水面蒸发量预测越来越受到重视。但在水面蒸发量预测预报方面所做的研究仍然很少，可供引用的成果更是凤毛麟角，与国家对水资源管理要求日益提高的形势不相适应，因此，水面蒸发量预测是我国水资源管理中急需解决的重要问题之一。 本文在水面蒸发量预测方法的研究上做了一些新的尝试，通过对道尔顿公式的分解和简化，及对影响水面蒸发主要气象因子之间关系的概化，导出了一个新的水面蒸发模型，作为水面蒸发量预测的基本公式。 1 模型的推导与分析 1.1 模型的推导 水面蒸发计算方法的研究是水面蒸发预测方法研究的先驱和基础。对于水面蒸发量计算方法的研究，已有漫长的历史(至今近300 a)，取得了众多的成果，如湍流理论、平流理论、相似理论及能量平衡理论和质量平衡理论均在水面蒸发计算中得到应用，提出了大批较成熟的理论模型[1]，其中较著名、应用较广泛的有道尔顿公式、彭曼公式和质量转移公式；在我国，以道尔顿公式的应用最为广泛[2]。而水面蒸发量预测方法研究的历史则较短，大约始自20世纪60年代，是随着水资源工程学和水资源规划学的诞生而兴起的[3]，所得成果较少，且多不够成熟，难以在生产上直接引用。因而，就目前所处的探索阶段而言，水面蒸发量的预测宜以理论上成熟、应用上广泛的水面蒸发计算模型为基础，以气象预报为先决条件，从
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 27.110 81.94532 2 322=?==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 )(+=；2 12m h b ++=X ；X =A R ；61 1R n C = 得mh b m h b i nQ h +++=5 22 5 3)) 1(2() ( 迭代开始： k k k mh b m h b i nQ h +++=+5 22 5 3 1)) 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： k k B A g aQ 3 2= （1） 2 满足均匀流 k k k k i R C A Q = （2） 联立（1）、（2）式： 得k k k k k k k k B aC g B R aC gA i 2 X == ；6.14122=++=X m h b k k ；16.15)(=+=k k k k h mh b A ；
计算题 第一章绪论 =119000km 3、多年平均蒸发1. 将全球的陆地作为一个独立的单元系统，已知多年平均降水量P c =72000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从陆地流量E c 入海洋的径流量R为多少？ =458000km 3、多年平2. 将全球的海洋作为一个独立的单元系统，设洋面上的多年平均降水量P o =505000km3、试根据区域水量平衡原理（质量守恒原理）计算多年平均情况下每年从均蒸发量E o 陆地流入海洋的径流量R为多少？ 3.将全球作为一个独立的单元系统，当已知全球海洋的多年平均蒸发量E =505000km3、陆地的多 o =72000km3，试根据全球的水量平衡原理推算全球多年平均降水量为多少？ 年平均蒸发量E c 第二章水文循环与径流形成 1. 已知某河从河源至河口总长L为5500 m，其纵断面如图1-2-1，A、B、C、D、E各点地面高程分别为48，24，17，15，14，各河段长度，，，分别为800、1300、1400、2000试推求该河流的平均纵比降。 图1-2-1 某河流纵断面图 2. 某流域如图1-2-2，流域面积F=180，流域内及其附近有A,B两个雨量站，其上有一次降雨，两站的雨量分别为150、100mm，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该
次降雨的平均面雨量，并比较二者的差异。 图1-2-2 某流域及其附近雨量站及一次雨量分布 3. 某流域如图1-2-3，流域面积F=350，流域内及其附近有A,B两个雨量站，其上有一次降雨，它们的雨量依次为360㎜和210㎜，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该次降雨的平均面雨量，比较二者的差异。（提示：A、B雨量站泰森多边形权重分别为0.78、0.22） 图1-2-3 某流域及其附近雨量站及一次雨量分布 4. 某流域如图1-2-4，流域面积300，流域内及其附近有A、B、C 三个雨量站，其上有一次降雨，他们的雨量依次为260㎜、120mm和150㎜，试绘出泰森多边形图，并用算术平均法和泰森多边形法计算该次降雨的平均面雨量。（提示：A、C雨量站泰森多边形权重分别为0.56、0.44）
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/b58471755.html, 朱庄水库水面蒸发量损失量及变化特征分析作者：赵佳怡 来源：《南水北调与水利科技》2014年第04期 作者简介:赵佳怡（），女，河北石家庄人，硕士，主要从事水文水资源方面的研究。：10.13476/https://www.doczj.com/doc/b58471755.html,ki.nsbdqk.2014.04.048 摘要：根据河北省衡水试验站20 m2 蒸发池与E601型蒸发器同步观测结果，计算出的两种仪器的折算系数，结合朱庄水库E601型蒸发器和水库观测资料，计算出水库水面蒸发量。采用朱庄水库2000年-2010年蒸发量和水库要素资料，计算出朱庄水库多年平均蒸发量为万m3，单位面积蒸发量万m3/km2。朱庄水库年内最大月平均蒸发量出现在5月份，为万m3；最小月平均蒸发量出现在1月份，为万m3。年内变化极值比为，极值差为万m3。 关键词：水面蒸发量观测；大水体水面蒸发量；水面蒸发折算系数；朱庄水库水面蒸发量中图分类号：P333.1文献标志码：A文章编号：（2014） Analysis of the Loss of Water Surface Evaporation and Its Variation Characteristics in Zhuzhuang Reservoir (North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou450045，China) Abstract:Based on the synchronous observation results of the 20 m2 evaporation pool and E601 type evaporator at the Hengshui experiment station,the conversion coefficients of the two instruments were calculated.According to the observation data of E601 type evaporator in the Zhuzhuang reservoir,the amount of water surface evaporation in the reservoir was calculated.Based on the evaporation data and reservoir conditions from 2000 to 2010,the average annual evaporation in the Zhuzhang reservoir was calculated as 794.38×104 m3 and the evaporation per unit area was 85.60×104 m3/km2.The maximum monthly average evaporation,106.30×104 m3, occurred in May,while the minimum monthly average evaporation,12.96×104 m3,occurred in January.The extreme ratio of variation within a year was 8.20,and the extreme difference was 93.34×104 m3. Key words:water surface evaporation observation;large water surface evaporation;conversion coefficient of water surface evaporation;water surface evaporation in the Zhuzhuang reservoir
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0.01650m
0.012100m 0.01950m 0.016500m 0.02050mxxxx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？
消力池计算问题 算得收缩面水深Hc的值与溢洪道水面线计算的收缩面水深Hc相差太大。请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。。这时候能量公式就不准确了啊？！一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？！另外：出池河床水深Hs 这个值对消力池深度影响很大。。对ΔZ也有影响。这个Hs一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干的。。。溢洪流量：30，溢洪道长116米，落差15米，宽6、5米。分几个坡比最后一个是0、2：1。消力池大致挖1、5米深，10米长。。问一下经验丰富的人设计人员这个消力池能不能满足要求啊？！另外消力池要满足的效能工况并不是溢洪道泄洪时候的最大流量。。。也就是说溢洪道最大泄流量产生的水跃Hc 并非最大。。。池深d的设计流量并非是溢洪道所通过的最大流量。。。如果采用水面线法计算，应从溢洪道泄槽首端开始，该处水深为临界水深。由此向下逐段计算至泄槽末端，得到的水深为消力池收缩面的水深，应与采用水力学P5公式的计算差不多。不能从消力池末端开始计算，从泄槽的激流到消力池末端的缓流要经过水跃过程，水面线公式不适用。请教一下：是不是消力池比较长，而且不同坡比，在渠道中又有水头损失。。这时候能量公式就不准确了啊？！答：你说的是不是溢洪道比较长吧？公式没有问题。一般收缩水深就是泄槽末端的水深吗？答：
不完全，在溢流坝坝趾断面处，流速达到最大，水深减为最小，该断面即是收缩断面。自由出流就是，淹没出流就不是。另外：出池河床水深Hs 这个值对消力池深度影响很大。。对ΔZ也有影响。这个Hs一般怎么取值啊？我这个溢洪道平时基本不泄流，所以消力池出口的河床都是干的。。。答：下游河床水深直接影响消力池池深，如果平时下游河床是干，那就看你泄流时在不同的流量的下游水深，从而计算不同流量下消力池池深。你最后一个问题，你的结果是否合适答：因为不知道你上游情况，上游水头、行近流速，不知道你下游不同工况下的水深，粗估计算你的池深有余，而长度稍有不足。
预测水面蒸发量的简易方法 闵骞 （江西省都昌蒸发实验站，江西都昌332600） 摘要：以气温和中雨以上降水天数为因子，建立两个预测月、旬水面蒸发量的简易公式．检验表明，其拟合误差和预测误差都较小，可以应用在水资源分 析与预测等实际生产中． 关键词：水面蒸发量；预测；气温；中雨以上降水天数 近几年来，随着水资源科学管理水平与要求的不断提高，水面蒸发量的预测已引起人们的重视．预测方法主要有时间序列分析法和气候模型法，前者依据水面蒸发随时间的变化规律，建立外延型预测模型；后者根据水面蒸发量与气象因子间的经验关系，利用气象部门发布的气象因子预报值，估算水面蒸发量预测值，即以经验公式作为水面蒸发量预测模型．前者操作简便，但不确定性大，精度较低；后者需要以气象预报结果为依托，其精度主要依赖于气象预报的准确程度．一般认为后者比前者的物理机制更明确，预测结果的可靠性更高．作者曾以彭曼公式为基础，建立了一个预测水面蒸发量的气候学模型［1］．其优点是充分利用了水面蒸发实验中取得的各项资料及它们之间关系的信息，但公式结构较复杂，中间环节较多，因此，该预测模型的不确定性影响因素也较多．本文试图利用与文献［1］中相同的气象预报因子，建立结构更简便的水面蒸发量气候学预测模型，目的在于从公式结构上尽可能减少中间计算环节和影响 预测模型精度的不确定性因素． 1模型与因子的选择 目前我国广泛应用的水面蒸发量计算模型，除彭曼公式之外，还有道尔顿公式和质量转移公式，它们的表达式分别为［2］： 式中：E为水面蒸发量；Δe为饱和水汽压差；W为风速；A，B，α，C为经验系 数． 将以上两式对W求导，得到： 由式（3）和式（4）可见，水面蒸发量E随风速W的变化（即W对E的影响）受到饱和水汽压差Δe的制约，说明Δe不仅是E的主要影响因素，还是影响E～W关系的重要因素；另外，各地在水面蒸发实验资料的分析中均发现，E～Δe
沾益县九龙水库工程可行性研究报告 评审意见 2015年7月11日，曲靖市发改委和曲靖市水务局共同主持在沾益县召开了《沾益县九龙水库工程可行性研报告》（以下简称《可研报告》）评审会。参加会议的单位有沾益县政府、沾益县发改局、沾益县水务局和河北省水利水电勘测设计研究院。会议组成了评审专家组（专家组名单附后）。 会前专家到现场进行了踏勘，会上专家和各参会代表听取了设计单位的成果汇报，并分专业进行了认真讨论和评审。设计单位根据专家的修改意见和建议对可研报告进行了修改完善。修改后的《可研报告》基本满足水利工程可行性研究设计阶段有关规程、规范的要求，具体评审意见如下： 1 项目建设的必要性 因沾益县域经济快速发展，城镇和工业供水挤占了花山水库和白浪水库农业供水，导至沾曲坝区农业供水不足，枯季河道生态用水不足。沾益县九龙水库位于沾益县城以北的南盘江主河道上，设计灌溉面积1.52万亩，每年为农业灌溉供水909.5万m3，生态供水2550.0万m3，该项目建成后可缓解沾曲坝区农业灌溉用水，补充南盘
江生态需水，同时提供沾益县城环境用水。因此，兴建沾益县九龙水库是十分必要的。 2 水文 2.1径流 2.1.1基本同意以沾益水文站为参证站，采用水文比拟法并考虑扣除灌溉回归水确定水库设计流域的年径流统计参数，水库年平均径流量17000万m3，参证站Cv值0.43，Cs/Cv值2.0。经分析计算，P=25%设计年径流量21200万m3，P=50%设计年径流量16000万m3，P=75%设计年径流量11503万m3，P=95%设计年径流量7000万m3。 2.1.2同意设计年径流年内分配的计算方法和计算成果。 2.2洪水 2.2.1基本同意以沾益水文站为参证站，沾益站设计洪水地区组成，根据防洪要求按照同频率法，考虑‘沾益站～花山、白浪水库’区间为设计、两水库相应组合方案，计算水库设计洪水见下表：九龙水库设计洪水成果表
专题4. 棱柱体渠道水面线计算 在工程中，仅对明渠恒定非均匀渐变流的水面曲线进行定性分析是不能满足要求的，还需要知道沿程各断面水力要素的改变情况，即要对水面曲线进行定量的计算和绘制。水面曲线的计算结果可以预测水位的变化对两岸的影响，确定淹没范围，估算淹没损失等。在工程中，最常用的方法是分段求和法。 基本公式如下： 21 s s s E E E l i J i J ?-?= =-- （4-1） 式中：1s E 、2s E 分别表示流段上、下游断面的断面比能；J 表示流段内的平均水力坡度；i 表示渠道的底坡；l ?为流段长度。 流段的平均水力坡度J 一般采用以下方法计算： )(2 1 21J J J += （4-2） 2 2K Q J = （4-3） 流量模数平均值K 或2 K 可用以下三种方法之一计算： （1） R C A K = （4-4） 式中： )(21 21A A A += ， )(21 21C C C +=， )(2 1 21R R R += （2） )(2122212 K K K += （4-5）
（3） )1(21122 212 K K K += （4-6） 用分段求和法计算水面曲线的基本方法，是先把渠道按水深划分为几个流段，然后计算每个流段的长度，逐段推算。具体步骤如下： （1）分析判别水面曲线的类型； （2）确定控制断面，以控制断面的水深作为流段的第一已知水深1h ； （3）假设流段另一断面水深为h h h ?±=12，进行分段； （4）根据水深1h 和2h ，应用公式（4-1）求出第一流段长1l ?； （5）将2h 作为下一流段的控制水深，重复以上计算，求出第二流段长2l ?；依次类推，可求出3l ?、4l ?……，最后求得水面曲线全长 ∑=?=n i i l l 1 （4-7） （6）根据计算结果，按比例绘出水面曲线。 需要注意的是，分段越多，计算量越大，精度也越高。 【工程任务】 有一长直的梯形断面棱柱体渠道，底宽20=b m ，边坡系数5.2=m ，糙率0225.0=n ，底坡 0001.0=i 。当通过流量160=Q m 3/s 时，闸前水深0.6=h m 。求闸前水面曲线的全长，并绘制水 面曲线。 【分析与计算】 1. 判断水面曲线类型 水面曲线的类型主要是通过比较正常水深h 0和临界水深h k 得到的。 因题目中一说明，该渠道是一个棱柱体渠道，故按明渠均匀流的方法计算渠道的临界水深h 0。棱柱体渠道正常水深和临界水深的计算可以用试算法，也可以用Excel 求解。关于渠道正常水深和临界水深求解的方法，我们分别在在专题1（明渠均匀流断面尺寸设计）和专题2（渠道临界水深
捉马沟水库侧槽溢洪道水面线计算 侧槽式溢洪道适宜于在山坡陡峻的岸坡上修建，傍山开挖溢洪道侧槽段、调整段、泄槽段、效能段等部分。其特点是侧槽段基本沿等高线布置，水流过堰后进入侧槽段，经过下游调整段调节水流形态，再进入泄槽段泄流。 1.概况 捉马沟水库，是一座以灌溉为主，兼有防洪等综合效益的小（2）型水库。水库总库容41.9万m3，调洪库容9.9万m3，兴利库容24.0万m3，死库容8.0万m3。水库坝址距商南县城6km，距下游西安――南京铁路及“312”国道1.0km，坝址处在商南县捉马沟村北，控制流域面积8.5km2。捉马沟水库原由于当时群众运动期建设，水库工程前期工作基础差，仓促上马。该工程于1974年开工兴建，1977年建成蓄水，水库的主要任务是下游1500亩弄年灌溉。 2.溢洪道情况 捉马沟水库现状侧槽式溢洪道紧靠右岸山体，由侧槽式溢流堰、泄槽段、陡坡段组成。溢洪道侧堰长22.5m，堰顶宽度1.5m，堰顶高程596.57m，侧槽首段宽2m，末端宽5.8m，泄洪槽下端接陡坡段，陡坡长30.4m，坡比1：2。溢洪道在右岸岩石岸坡上开凿而成，溢洪道边墙为浆砌石砌筑而成。 加固处理后，溢洪道侧堰长22m，侧槽始端底宽b=1.9m，末
端底宽B=5.8，侧槽比降为0.002，泄槽段维持原设计不变，长37.5m，底宽5.8m，边墙为直墙；陡坡段长度24.5m，底宽5.4m。 3.泄水流量 根据本水库校核洪水来水量为138m3/s，用加固的新方案中溢流堰进行调洪水迹，调洪后确定水库校核水位598.65m，相应最大下泄流量118m3/s。 4.溢洪道水面线计算 4.1侧槽末端水深 根据SL 253--2000《溢洪道设计规范》，侧槽末端水深按临界水深取值，经计算其临界水深为hk=3.4m，临界坡降 ik=0.0041。 4.2侧槽水面线计算 溢洪道侧槽内水流为变量流，槽内流量沿侧槽轴线方向逐渐增大，根据SL 253--2000《溢洪道设计规范》，侧槽水面线采用有限差方法进行计算，计算公式如下： （1） 式中： Δx---计算段长度，断面2与断面1之间的距离，m； Δy---Δx内水面差，m； Q1，Q2 ---断面1及断面2的流量，m3/s； q---侧槽溢流堰单宽流量，m3/（s.m）； v1，v2---断面1及断面2的水流平均流速，m/s；
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： 2g 2g 2 1w 2 221V 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 R C V h f 22 = ——上、下游断面之间的沿程水头损失； )22( 2 2 2 1 g V g 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
x N xn 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。为了不改变现有河势和水沙冲淤平衡，河道设计底坡尽量与天然河道底坡一致。 表5-1 治理段设计底宽及纵向比降分段统计表 根据清水沟的地形条件，按照控制断面侯汉公路断面（桩号4+365）、尹桥大沟（7+219）、清二沟（14+848）、新华桥水文站（24+400）、新渠渡槽（24+400）处的设计流量，从下游往上游逐段推算水面线。其中23+083~26+767段由于受到黄河洪水顶托作用，水位抬升，水面线需要进行修正。具体方法是：根据黄河50年一遇设计洪水位1118.30m 作为起始控制断面，应用水面线推算的基本公式，采用逐段试算法从下游往上游进行推算。计算出的设计洪水水面线加上0.6m 的