HEC-RAS模型在跨河桥梁防洪壅水计算中的应用

Ｒ ＡＳ ｍｏ ｄｅ ｌ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｂａ ｃ ｋ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｎｔ ｒ ｏｄ ｕｃ ｅ ｄ ｔ ｈｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｍｅ ｔ ｈｏｄ ａ ｎｄ ｍａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｎｅ ｅ ｄｉ ｎｇ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏｎ，Ｈ ＥＣ — ＲＡ Ｓ ｍ ｏｄ ｅ ｌ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｓ
水 高度 相 差 不 大 ，取 得 了较 好 的 效 果 ．值 得 推 广应 用 ， 【 关 键 词 】ＨＥ Ｃ ． Ｒ ＡＳ模 型 ；桥 梁 ； 阻 水 壅 高 ；应 用 【 中 图分 类 号 】Ｔ ｖｌ ３ １ ． ４ 【 文 献标 识码 】Ａ 【 文章编号 】１ ０ ０ ８ — １ １ ５ ｌ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ ． ０ ０ ７ ２ － ０ ３
Ｔｈ ｅ Ｈ ＥＣ ・ ＲＡＳ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｂｒ ｉ ｄｇ ｅ ｉ ｎ ｄｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｉｏ ｔ ｎ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ｈ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ ｈ ｏ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ’ ｓ ｉ ｆ ｎ ｅ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ｂ ａ ｓ ｅ ｉ ｎ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｌｃ ａ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｐ ｕ ｐ ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ｅ ｋ ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ， ＨＥＣ —
总第 １ ５卷 １ ６ ６期 ２ ０ １ ３年 ６月
大 众 科 技
Ｐ ｏ ｐ ｕ ｌ ａ ｒ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ

HEC-RAS在洪水模拟中的应用Application of HEC-RAS in simulation of flood 摘要：HEC-RAS是一款河流水力分析程序，在国外及台湾地区已得到广泛应用。

本文结合小沂河治理工程，简述HEC-RAS的研发过程、基本原理、功能特性，介绍该程序运行前的准备工作、运作流程及其在洪水模拟中的应用效果，得出几点结论，希望对HEC-RAS的推广有所裨益。

关键词：HEC-RAS；洪水模拟；水面线1 前言随着为期三年、轰轰烈烈、卓有成效的“山东省小型病险水库除险加固工程”进行攻坚收关阶段，我省水利工作下一步将转入河流防洪整治。

加强中小河流治理作为国家公共服务重点工程防洪减灾的重要内容和水利建设的主要任务，已明确列入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《水利发展“十二五”规划》。

水利部、山东省水利厅已颁布相关文件（水利部办规计[2008]211号《关于做好重点地区中小河流治理规划编制工作的通知》、鲁水规计字[2008]143号《关于做好重点地区中小河流治理规划编制工作的通知》），为中小河流治理指明了方向。

为此，邹城市政府启动小沂河治理工程，以此作为河流治理试点，为河流治理工程全面展开积累经验。

本文结合小沂河治理工程，介绍HEC-RAS模型在洪水模拟中的应用，希望对HEC-RAS的推广有所裨益。

2 HEC-RAS简介HEC-RAS是由美国陆军工程兵团水文工程中心（Hydrologic Engineering Center，HEC）编制的河流水力分析程序（River Analysis System，RAS），其第一个版本(HEC-RAS1.0)发布于1995年,此后,先后发布了多个升级版本。

该程序为全 Windows 图形界面，操作简单，可以计算恒定流、非恒定流，可模拟桥梁、涵洞、溢流坝，可定义死水区、堤线等等。

该程序采用的公式都可以在武汉水院编的《水力计算手册》找到。

hec-ras模型及其在桥梁阻水壅高计算中的应用1. 桥梁阻水壅高问题的背景与意义桥梁是现代交通建设的重要组成部分，其安全性和可靠性对交通运输的顺畅至关重要。

然而，桥梁在面对洪水等自然灾害时，往往面临着阻水壅高的问题，这不仅会对桥梁自身造成破坏，还会对周边地区造成严重的洪灾。

因此，研究桥梁阻水壅高问题具有重要意义。

2. 桥梁阻水壅高问题的基本原理桥梁阻水壅高是指在洪水等自然灾害中，河道中流速增大、流量增大时，在桥墩、墩台、拱顶等部位形成临时性堰塞现象。

这种堰塞现象会导致河道上游形成较大的涌浪和涌浪泄流过程中产生较大压力和力矩，在河道上游形成较大涌浪和压力作用下产生较大冲击力。

3. HEC-RAS模型在桥梁阻水壅高计算中的应用HEC-RAS（Hydrologic Engineering Centers River Analysis System）是美国陆军工程兵中心开发的一种水力学模型软件，用于模拟河流和河道的水流情况。

在桥梁阻水壅高计算中，HEC-RAS模型可以通过建立河道的数学模型，计算桥梁所在位置的水流情况，从而预测桥梁阻水壅高的可能性。

4. HEC-RAS模型建立与参数设置在使用HEC-RAS模型进行桥梁阻水壅高计算前，需要进行一系列的建立和参数设置工作。

首先，需要通过测量和调查获取河道几何形态数据，并进行数字化处理。

其次，需要收集和整理相关流量数据，并进行输入。

然后，在HEC-RAS软件中建立数学模型，并设置相关参数如河床摩阻系数、边界条件等。

最后，通过对所建立的数学模型进行验证和调整。

5. HEC-RAS模拟与分析在完成HEC-RAS模型建立与参数设置后，可以进行桥梁阻水壅高计算。

首先，在HEC-RAS软件中输入预测洪峰流量、洪峰时刻等数据，并选择相应的计算方法如一维或二维方法等。

然后，在计算过程中观察分析水流速度、水位、流量等参数的变化情况，以及桥梁所在位置的水流情况。

最后，根据计算结果，评估桥梁阻水壅高的可能性和严重程度。

ｉ ｓ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍ ｍ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｓ ．
ＹＥ Ｐｅ ｉ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ — ｂ ｉ ｎ ｇ，ＺＥＮＧ Ｙ０ ｎ ｇ － ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｘ ｉ Ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ，Ｓ ｗ ｈ ｕ ａ ｎ ６ １ ０ ０ ３ ９ ，Ｃ ｈ ／ ｎ ａ ）
面积及水流 流速 。通过对 Ｈ Ｅ Ｃ—Ｒ Ａ Ｓ模拟结果与 Ｙ ａ ｒ ｎ ｅ ｌ ｌ 经验公式 计算结果 进行 比较 ， 发 现水位 壅高值
相差不 大。因此 ， Ｈ Ｅ Ｃ—Ｒ Ａ Ｓ 模型对 于桥梁 阻水 壅高 的计算可靠 ， 便于分析 ， 可在设计 工作 中推广应 用。
关 键词 ： 克什米大桥 ； Ｈ Ｅ Ｃ —Ｒ Ａ Ｓ 模型 ； 壅水 ； 河道水面线 中图分 类号 ： Ｔ ｖ ８ ７ ７ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ２ 一ｌ １ ４ ４ （ ２ ｏ １ ４ ） ０ ６ ＿ ＿ ０ ０ ０ ９ —ｏ ５
ｈｅ ｔ ｂ ａ ｃ ｋ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉ ｈｔ ｇ ｉ ｓ ｆ ａ ｉ ｒ ｌ ｙ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ， ｎｄ ａ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｏ ｂ ｔ ｉ ａ ｎ ｅ ｄ ｈｒ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｎａ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｅ ａ ｓ ｉ ｌ ｙ ，ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｉ ｔ
１ ０ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ｎｄ ａ １ ０ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ．Ｂｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｓ ｎｄ ａ ｈｅ ｔ ｍａ ｉ ｎ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ｓ ｏ ｆ ＨＥＣ—ＲＡＳ ｍｏ ｄｅ ｌ ，ｔ ｈｅ ｂ ａ ｃ ｋ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｈ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ，

376.30
376.29
376.96
376.98
377.99
377.95
379.40
379.69
差值/m
0.00 0.23 0.08 0.07 0.10 0.36 0.15 0.11 0.05 0.40 0.70 -0.04 -0.02 0.28 -0.20 0.05 -0.07 0.69 -0.01 0.02 -0.04 0.29
1 HEC-RAS 软件简介
HEC- RAS 软 件 是 由 美 国 陆 军 工 程 兵 团（US Army Corps of Engineers）工程水文中心（Hydrologic Engineering Center）研发的一种多用途，可在多用户网络环境中交互 使用的河流分析系统（River Analysis System）。HEC-RAS 软件包含了四个水动力模块：恒定流水面线计算；一维、
真实准确。
2.2.3 输入糙率（曼宁系数 n ）数据。HEC-RAS 可
根据断面不同地类设置糙率，或根据断面不同水位（水
深）设置糙率，本次计算根据河道特征进行综合分析类
比，选取糙率主河槽 0.025、滩地 0.035、水塘 0.045、旱田
0.06、村屯 0.07、林地 0.15。
2.2.4 输入水流数据和边界条件。HEC-RAS 软件
Research on Application of HEC-RAS One-dimensional Constant Flow Model in Water Surface Line Calculation
ZHANG Chong
（Jilin Province Water Resource and Hydropower Consultative Company，Changchun Jilin 130021）

HEC-RAS模型在跨河桥梁防洪壅水计算中的应用摘要：介绍了HEC-RAS模型计算桥梁壅水的基本原理和应用范围，利用 HEC-RAS 模型计算了50年、20年和10年一遇设计洪水频率下跨河桥梁建设前后河道水面线，分析了桥梁建设前后上游河道水位的壅高，并利用规范的经验公式对计算结果进行了验证，结果表明两者的计算值相差均较小，HEC-RAS模型用于跨河桥梁的壅水计算是合适的。

关键词：HEC-RAS模型；防洪；壅水高度；水面线0 引言随着社会经济的发展和需要，河道中出现越来越多的涉河工程，这些跨河桥梁的的建设侵占行洪断面[1]面积，造成河道水位壅高，对河道防洪产生了较大影响。

根据《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则(试行）的规定，对占用河道断面，影响洪水下泄的阻水建筑物，应进行壅水计算。

本文基于HEC-RAS[2]模型对跨河桥梁的壅水进行了研究。

1 HEC-RAS模型介绍HEC-RAS是美国陆军工程兵团水文工程中心（USACEHEC）开发的河流分析系统（RAS）软件，主要由河流恒定流模型、非恒定流模型、泥沙分析模型、水质分析模型、以及水力设计模块等组成，其在河道水力分析计算中有着广泛应用，且软件经过工程验证，是国际上有名的水文水力工程软件之一。

HEC-RAS 软件通过不同子模型可以模拟不同设计方案的河道沿程水位、水质变化分析，以及泥沙输移变化规律等，各子模型的地形文件可以很好地处理各种涉河建筑物如桥梁、涵洞、侧向堰、拦河闸坝、阻水障碍物等，同时可生成河道横断面图、水位～流量过程曲线、河道三维断面图等各种分析图表，为河道整治[ 3,4] 、两岸淹没风险分析、防洪堤建设、涉河建筑物设计、模拟溃坝洪水[5] 等方面决策提供服务，使用十分便捷，可以大大减小计算工作量。

1.1基本原理HEC-RAS 软件包括图形界面、水力分析模块、资料输入与管理模块、以及结果输出模块等功能。

用户操作界面见图1，该界面可以进行新建工程，地形和流量文件编辑与管理，并根据不同模拟需求进行恒定流、非恒定流、泥沙、水质分析等。

HEC -RAS 在溢洪道水面线计算中的应用侯艳,王龙(四川远河水利规划设计咨询有限公司,四川成都　610041)摘　要:HEC -RA S 软件是一款在国内外河道水面线计算中广泛运用的软件,但是在中小型水库溢洪道水面线计算中应用较少。

通过工程实例将HEC -R AS 计算结果与传统水面线计算结果相比较,该软件计算溢洪道水面线既省时又精确,还可获得流速、水头等其它结果,所以可在今后的设计中推广应用。

关键词:HEC -RA S ;溢洪道;水面线;逐段求水深中图分类号:TV651.1;TV131.4 文献标识码:A 文章编号:1006-3951(2012)04-0033-03DOI :10.3969 j .is sn .1006-3951.2012.04.010Application of HEC -RAS to Calculation ofWater Surface Profile of a SpillwayHOU Yan ,W ANG Long(Sichuan Yuanhe Hydro Planning and Design Consulting Co .,Ltd .,Chengdu 610041,Sichuan ,China )A bstract :HEC -R AS is a software which has widely been used in calculation of river channel water surface profiles at home and abroad ,but not in calculation of spillway water surface profiles for medium and small size water reservoirs .The comparison made between the HEC -R AS based calculation results and the traditional water surface profile calculation re -sults for the practical engineering projects sho ws that the calculation of spillway water surface profiles using HE C -R AS software is quicker and more precise ,and in addition more results such as flow velocity and water head could be ob -tained .Therefore it can be spread and used in the future design .Key words :HEC -R AS ;Spill w ay ;water surface profile ;water depth calculation in sections0　前言HEC -RAS 是一款可以完成一维恒定流和非恒定流的河道水力计算软件,在国内外河道水面线推算中已得到广泛应用。

HEC-RAS 在溢洪道水面线计算中的应用发表时间：2020-09-17T03:32:31.191Z 来源：《建筑细部》2020年第14期作者：陈秋锋李红丽[导读] HEC-RAS软件现普遍应用于河道水面线推求，但在中小型水库溢洪道水面线中应用较少。

现状中的有些溢洪道只设宽顶堰，直接采用现状山区河道作为泄槽，此类溢洪道水面线时传统方法计算较为不便。

北京水务咨询有限公司北京市 10048摘要：HEC-RAS软件现普遍应用于河道水面线推求，但在中小型水库溢洪道水面线中应用较少。

现状中的有些溢洪道只设宽顶堰，直接采用现状山区河道作为泄槽，此类溢洪道水面线时传统方法计算较为不便。

本文通过工程实例利用HEC-RAS软件计算水面，该软件计算溢洪道水面线高效精确，同时还能获得横断面形态图、流量及水位过程曲线、复式河道三维断面图等结果，所以可在设计中应用。

关键词：HEC-RAS；溢洪道；水面线前言：HEC-RAS可建立河道稳定和非稳定流一维水力水力分析模型，普遍用于河道水面线推求。

但在溢洪道计算中尚未普遍应用。

传统溢洪道水面线计算主要根据一维能量方程，利用逐段求水深法，计算思路是先给定个断面位置，再冲控制断面出发逐个计算出下一个断面的水深。

但是现状水库安全评价中，发现有些溢洪道只设宽顶堰，直接采用现状山区河道作为泄槽，在这种情况下利用传统方法，不仅需要大量试算，而且计算不准确，但采用HEC-RAS只需输入断面，设好参数，就可以得出水面线，为设计节省大量时间。

1 HEC-RAS软件简介HEC-RAS是由美国陆军工程兵团水文工程中心开发的水面线计算软件包。

HEC-RAS适用于河道稳定和非稳定流一维水力计算，其功能强大，可进行各种涉水建筑物（如桥梁、涵洞、防洪堤、堰、水库、块状阻水建筑物等）的水面线分析计算。

计算溢洪道水面线会用到HEC-RAS软件中的恒定流计算。

HEC-RAS软件计算原理基于一维能量方程，逐断面采用直接步进法推求，对急流缓流和临界流3种流态就行水面线计算。

HEC-RAS在排洪渠覆盖工程防洪论证中的应用发表时间：2012-12-06T14:23:28.640Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年7月Under供稿作者：谭艳晖[导读] 可以认为，拟建工程的建设，对排洪渠的行洪排涝不会造成较大不利影响。

谭艳晖（广东粤源水利水电工程咨询有限公司，广东广州 510635）摘要：应用HEC-RAS软件对某排洪渠覆盖工程进行防洪论证，分析工程前后的水文变化，评价其对防洪的影响，为工程建设提供科学依据。

关键词：HEC-RAS 防洪论证HEC-RAS PaiHong covered in the engineering application of flood control demonstrationTanYanHui(guangdong guangdong source of water conservancy and electricity consultation Co., LTD, guangdong guangzhou 510635) Abstract: the application of a HEC-RAS software PaiHong canal cover flood control project demonstration, analysis of the hydrological changes before and after engineering, evaluation of the influence of the flood, and provide scientific basis for the engineering construction.Keywords: HEC-RAS flood control demonstration1 项目概况为了更有效地将珠海城市交通与城际轨道交通衔接起来，拟于昌盛路以南、桂花南路以西地块建设公交枢纽站。

HEC-RAS软件在珠江三角洲河道溃堤洪水模拟中的应用方泽建【摘要】The River Delta one-dimensional unsteady flow model is constructed by using HEC-RAS software , and the model with Lateral Structure Breach is used to simulate Luogewei levee break process in Foshan City , around Huyong parking lot.The model simulation can get the discharge process of breach ,the water level of the river and the water level with different breach width and the repair time.The results show that the breach width is an important factor to influence the design waterlevel.When the breach width reaches a certain value ,the design water level will tend to be stable.The levee break model based on HEC-RAS can simulate the levee break process combining with the local emergency flood fighting ,and it can provide a reliable technical sup-port for the design of parking lot located in the Zhu River Delta dike.%运用HEC-RAS软件构建珠江三角洲一维河网非稳定流水动力模型，利用该模型与侧向水工结构溃坝模块（Lateral Structure Breach），进行湖涌停车场所在佛山市罗格围的溃堤模拟计算。

HEC-RAS在跨河桥梁防洪壅水计算中的应用李宗伟;陈锋彪【摘要】利用H EC-RAS计算了两种洪水工况下跨河桥梁建设前后的水面线,确定了桥梁建设后引起壅水的高度,并利用规范的经验公式对计算结果进行了验证,结果表明两者的计算值相差均较小,HEC-RAS用于跨河桥梁的壅水计算是合适的.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(016)004【总页数】3页(P49-50,67)【关键词】HEC-RAS;防洪;壅水高度;水面线【作者】李宗伟;陈锋彪【作者单位】长春工程学院,长春130012;山东省东明县水务局,山东菏泽274500【正文语种】中文【中图分类】TV131.4跨河桥梁的建设侵占行洪断面[1]面积，给河道行洪和两岸堤防安全造成一定影响。

同时桥梁设计本身也要考虑由于河道行洪断面的减少引起的壅水。

为保证河道的行洪安全以及两岸堤防和桥梁本身的安全运行，需要开展跨河桥梁防洪影响评价[2]工作，研究由于跨河桥梁建设引起的水位壅高[3]。

本文基于HEC-RAS[4]模型对跨河桥梁的壅水进行了研究。

HEC-RAS是美国陆军工程兵团水文工程中心研发的一维河流分析系统，包括稳定流、非稳定流的水面线[5]计算，泥沙分析和水力设计功能。

稳定流可对河网或单河段的各种流态进行水面线计算。

计算原理基于一维能量方程，逐个断面的通过标准步进法求解。

能量方程如下：，图1清晰地展示了能量方程中的各个参数的物理意义。

其中，水头损失包括沿程损失和局部损失。

采用稳定流计算对防洪评价中的建筑物壅水进行计算。

2.1 工程概况某大桥跨越珲春河干流，位于骆驼河口上游1 797m处，根据地形、地质、水文条件，本桥设置于桩号：K2+827。

桥梁总长990m，共31孔，桥梁结构型式为5×30 m+6×40m+20×30 m简支转连续T梁(箱梁)桥，其中30 m跨径采用箱梁结构，40 m跨径采用T梁结构，桥梁的起始端和末端采用跨越方式跨过堤防。

赵 渭 军 ． ｃ ２方 法 在 桥梁 壅水 水 面线 计 算 中 的应 用 ｌ１浙 江 Ｈｅ－ ． Ｊ
水 利科 技 ，９ ４，４ ：９ ５ ． １９ （ ）４ — ４
李 付 军 ， 张佰 战 ． 渡 壅 水 计 算 ． 道 标 准 设 计 ，０ ５ ５ ： 桥 铁 ２ ０ （ ）
５ 两种计算方法的比较
４２ 计 算 结 果 ．
根 据 桥址 断 面 图 和 计 算 得 到 的 桥 墩 阻 水 要 素 ． 虑 冲 刷 考
值 ，０年 一 遇 洪 水 时 ， 大 壅 高值 为 ０９ ＇ １ ０年 一 遇 洪 水 ｌ 最 ．０１ ． ０ ／ １
系 数 后 代 入 壅水 高 度公 式 进 行 计 算 ． 算 结 果 见 表 ３ 计 。
的修正值 ，
为 修 正 系数 。由 于 建 桥后 桥 墩 处 断 面 流 速 增
加 ， 流挟 沙 能 力 增 强 ， 桥 下 断 面 引 起 冲刷 ， 着 断 面 面 积 水 在 随 增 加 ， 流 速 度 减 小 ， 流 挟 沙 能 力 减 弱 ， 桥 下 流 速 减 小 到 水 水 待
顺 濞 河 河 床 土 质 属 中等 密 实 土 ， 据规 范 中推 荐 值 ， ＝ 根
ｐ 。 床 单 断 ， 得ｍ 牛 由 可 × 河 属 一 面 代 × 此 入 ＝ 。
以看 出 ． 桥后 的 断 面 平 均 流 速 相 当 于 建 桥 前 断 面 天 然 流 速 建
筑 ，０ ５：２ １ ． ２ ０ １— ４
（ Ｈｅ － ｓ软 件 计 算 方 法 对 断 面 资 料 要 求 较 高 。 条 ２） ｃ Ｒａ 在 件 允 许 的情 况 下 应 尽 可 能 地 多 设 断 面 ， 以提 高 计 算 精 度 。

HEC-RAS模型在桥墩壅水计算与影响分析中的应用燕琴;牛娇【摘要】HEC-RAS is a one-dimensional hydrodynamic model.Constantflow model in HEC-RAS model can be used for analysis and calculation of Shangyoujiang bridge backwater during construction period or after completion.The results showed that the maximum backwater height valueis 0.02m in the event of a 5 year flood during construction period of Shangyoujiang bridge.The maximum backwater height value is0.01m,0.02m,0.03m in the event of 5 year,10 year,50 year flood after completion of Shangyoujiang bridge.Due to the construction backwater of the Shangyoujiang bridge is very small.Its impact on river flood safety is smaller,and less impact on the upper reaches of river drainage.By incorporating the energy balance equation,constant flow model in HEC-RAS model can be used in analysis of pier backwater calculation and influence.The parameter setting is simple,the section layout is convenient,and it is worth popularizing.%HEC-RAS是一种一维水动力模型,采用HEC-RAS中的恒定流模型对上犹江特大桥施工期和建桥后进行壅水分析和计算.计算得上犹江特大桥施工期5年一遇洪水最大壅高值为0.02 m;建成后10 年一遇、20年一遇以及50 年一遇洪水最大壅高值分别为0.01 m、0.02 m 和0.03 m;大桥的兴建引起的壅水较小,因此对河道行洪安全影响较小,对河段上游河段排涝影响较小.HEC-RAS中的恒定流模型基于能量方程,利用该模型对桥墩进行壅水计算及防洪影响进行分析,参数设置简单,断面布设方便,值得推广.【期刊名称】《江西水利科技》【年(卷),期】2017(043)001【总页数】4页(P38-41)【关键词】HEC-RAS模型;上犹江特大桥壅水计算;恒定流模型;能量方程【作者】燕琴;牛娇【作者单位】华北水利水电大学水利学院,河南郑州 450011;江西省水利科学研究院,江西南昌330029【正文语种】中文【中图分类】TV133河道内兴建桥梁，由于施工期在河道内修筑围堰，以及大桥建成后，桥墩、桥台的存在，将使河道桥位横断面缩窄，行洪断面减小，使得桥梁上游河段产生壅水。

hec-ras模型及其在桥梁阻水壅高计算中的
应用
HEC-RAS（Hydrologic Engineering Centers' River Analysis System）是美国陆军工程部（US Army Corps of Engineers）开发的一种水力学建模软件，用于分析和模拟河流、水库和河口系统的水动力学行为。

HEC-RAS可以模拟水流的流速、流向、水位、流量等参数，并提供详细的水力学计算结果。

在桥梁阻水壅高计算中，HEC-RAS可以用于评估不同水位条件下的水流行为，包括流速、流量和水位的变化。

通过建立河流模型，可以模拟水流在桥梁下方的流动情况，并计算出流量、水位、流速等参数，从而评估桥梁的阻水壅高情况。

具体应用步骤如下：
1. 收集所需数据，包括河流几何信息、水流入口和出口信息、桥梁几何信息等。

2. 利用HEC-RAS软件建立河流模型，包括河流的几何结构、水流的流量输入与输出等。

3. 对模型进行参数设置，并进行模型的校核和验证，确保模型结果准确可靠。

4. 进行水动力计算，模拟不同水位条件下的水流行为，包括流速、流量和水位的变化。

5. 分析模型计算结果，评估桥梁的阻水壅高情况，判断是否满足设计要求。

6. 根据评估结果，进行桥梁的优化设计或者采取其他措施来解决阻水壅高问题。

HEC-RAS在桥梁阻水壅高计算中的应用可以提供准确的水动力参数，为桥梁设计提供重要的参考依据，有助于优化桥梁的设计和阻水
壅高问题的解决。

同时，HEC-RAS还可以用于河流管理、水库调度、洪水预警等方面的水力学分析和模拟，具有广泛的应用价值。

HEC-RAS模型的原理、结构及在防洪影响评价中的应用陈龙;罗蔚【摘要】HEC-RAS model is an one-dimensional hydrodynamic software from oversea which can simulate single river channel and complex dendritic or cyclic river network system involved in bridges,gates and pumps.Starting from the basic framework of the model,the principles,composition and main purposes of HEC-RAS was introduced in this paper,with its application in flood control evaluation illustrated through project case,and the rationality of the HEC-RAS model was verified by the MIKE11 model.%HEC-RAS模型是国外一款一维水动力软件,可模拟涉及桥梁、涵闸、泵站等多种建筑物的单一河道、树状或环状河网复杂水力系统.本文从模型基本构架入手,介绍了HEC-RAS模型的原理、组成及主要用途,运用实例说明其在防洪评价中的应用,并用MIKE11模型对HEC-RAS模型成果合理性进行了验证.【期刊名称】《江西水利科技》【年(卷),期】2016(042)005【总页数】4页(P338-341)【关键词】HEC-RAS;Mike11;壅水;模型;防洪影响评价【作者】陈龙;罗蔚【作者单位】江西省水利规划设计研究院,江西南昌 330029;江西省水利规划设计研究院,江西南昌 330029【正文语种】中文【中图分类】TV133HEC-RAS模型由美国陆军工程兵团水文工程中心(Hydrologic Engineering Center)开发，主要用于天然河道或明渠一维恒定/非恒定流水面线计算。

ｎ
式中:Ｋ ———流量模数ꎻ
ｎ ———糙率系数ꎻ
Ａ ———分区面积ꎻ
Ｒ ———水力半径ꎮ
动能校正系数 α 计算公式如下:
α
＝
Ａ２ｔ Ｋ３ｔ
éëêê
Ｋ３ ｌｏｂ
Ａ２ ｌｏｂ
流量加权系数计算公式如下:
Ｌ ＝ Ｌｌｏｂ Ｑｌｏｂ ＋ Ｌｃｈ Ｑｃｈ ＋ Ｌｒｏｂ Ｑｒｏｂ Ｑｌｏｂ ＋ Ｑｃｈ ＋ Ｑｒｏｂ
式中:Ｌｌｏｂ 、Ｑｌｏｂ ———左岸滩地距离和流量ꎻ
Ｌｃｈ、Ｑｃｈ ———主河道距离及流量ꎻ
Ｌｒｏｂ 、Ｑｒｏｂ ———右岸滩地距离及流量ꎮ
摩阻坡度 Ｓｆ 计算公式如下: Ｑ ＝ ＫＳ１ｆ / ２ Ｋ ＝ １������ ４８６ＡＲ２/ ３
该桥梁跨河部分设计尺寸统计见下表 １ꎮ
表１
桥梁跨河部分设计高程及尺寸
桥墩号 ６＃ ７＃ ８＃ ９＃ １０ ＃ １１ ＃ １２ ＃ １３ ＃ １４ ＃ １５ ＃ １６ ＃ １７ ＃ １８ ＃
桥面高程( ｍ) ３９９������ １５ ４００������ ０７ ４００������ ９９ ４０１������ ８６ ４０２������ ５５ ４０３������ ０６ ４０３������ ４ ４０３������ ５６ ４０３������ ５４ ４０３������ ２７ ４０２������ ７２ ４０１������ ８９ ４０１������ ０９
求解一维能量方程式ꎮ 该模型不仅根据糙率的纵
横向分布考虑主河道和滩地的流量分配ꎬ还考虑
了糙率随水位的变化ꎬ并且还结合各种形状涉水
建筑物的阻水基理分析阻水情况和能量损失ꎮ
其基本能量方程式表示如下:
Ｚ２
＋
Ｙ２
＋
α２ Ｖ２２ ２ｇ

HEC RAS三维河道水力分析计算系统在桥梁优化设计的应用研究杨磊磊【摘要】Based on computational fluid dynamics, and using three-dimensional river hydraulic model HEC-RAS ( River Analyse System) , this paper took the interchange bridge No. 2 as the research object, which is situated on the Bejaia Express Highway in Algeria and was still under construction. Meanwhile, under the same geological condition and with once-in-a-hundred-year flood peak flow, the paper analyzed the influences of different bridge span schemes on the maximum bridge scouring depth. And then in this paper, the calculation results of three-dimensional river hydraulic model under the condition of different bridge span schemes were analyzed and researched, and finally an economical and reasonable bridge design scheme was determined. This paper provides a new research approach of scheme design for similar bridges at home and abroad in future.%基于计算流体动力学的方法，运用三维河道水力学模型HEC-RAS( River Analyse System)分析阿尔及利贝贾亚高速公路在建项目2号互通桥梁在百年一遇的最大洪峰流量下，不同桥梁孔跨方案在相同地质条件下对桥梁最大冲刷深度的影响，对不同桥梁孔跨方案下三维河道水力学模型计算结果进行分析研究，确定经济合理的桥梁设计方案，为今后国内外同类桥梁设计的方案研究提供了新的研究方法。