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［收稿日期］2014－09－09［作者简介］王强（1977－），男，河南郑州人，助理工程师.宽浅渠道糙率系数的确定王强（新疆阿勒泰水文水资源勘测局，新疆阿勒泰836200）［摘要］通过整理目前计算宽浅渠道糙率的计算方法，分析了宽浅渠道糙率的影响因素，通过模型计算，验证了宽浅渠道糙率系数的确定方法与过程。
［关键词］宽浅渠道；糙率系数；确定［中图分类号］TV212［文献标识码］B［文章编号］1006－7175（2015）03－0049－02糙率是渠道设计过程中重要技术参数之一，糙率确定方法的选择直接关系到糙率系数取值的准确性，进而对渠道设计是否合理起到非常重要的作用。
如果计算方法选取不合适，得出的糙率系数数值过大，不仅会引起渠道冲刷，还会增加工程投资；相反如果得出的糙率系数数值过小，则达不到设计过水能力，从而造成河道淤积。
所以在宽浅渠道设计的过程中，必须选择恰当的确定方式以计算糙率系数。
1糙率计算方法综述目前，计算宽浅渠道糙率的方法很多，现将较为典型的计算方法整理如下。
1.1美国垦务局的计算方法美国垦务局根据已经修建渠道的实测资料和室内试验分析，得出计算混凝土渠道糙率的计算公式如下：n =0.014（当Ｒ≤1.2m 时）0.0565Ｒ1/6lg （9711Ｒ）（当Ｒ＞1.2m 时{）式中：Ｒ为水力半径。
1.2Open Channel Hydraulics 公式nK 1/6s =K n（8g ）1/2（ＲK s ）1/62.01g （12ＲK s）式中：K s 为粗糙表面凸起；K n 为公式系数，K n =1.0。
该公式由曼宁公式与Drrcy －Weisbach 系数f 的关系推导而得，故而适用于粗糙河道。
1.3美国陆军工程师团公式n =Ｒ1/619.56+18lg （12ＲK s）该公式是根据谢才系数与相对等效粗糙关系推导所得到的公式，适用于粗糙河道。
本文所研究的宽浅河道模型处于过渡区域，并非百分之百的粗糙区，所以需要借助上述公式及相关公式，重新构造宽浅河道糙率的计算公式。
山溪性河流糙率试验分析——以黄水沟水文站为例摘要河床糙率是水文计算、河道工程设计不可缺少的资料,在作洪水调查、水利工程设计、比降—面积法流量测验时,糙率是直接影响计算成果的重要参数。
根据这一情况,有必要对黄水沟水文站的水面比降糙率进行试验分析,以利于正确选用参数,控制误差,为高洪期及时、快捷测洪报汛,提高资料成果精度奠定基础。
关键词山溪性河流;糙率;黄水沟水文站黄水沟水文站位于和静县西北部20km出山口处,地理位置在东经86°14′,北纬42°27′,是黄水沟河流上唯一的控制站,也是流入焉耆盆地的主要河流之一。
该河发源于中天山的天格尔山南坡,经过几十条一、二、三级支流汇集调蓄,自北向南汇集于山口(即黄水沟水文站附近),流域面积4 311 km2,测站以上河长110km,属山溪性河流[1]。
该站1955年建站,分别于1994、1996、2000年发生了建站以来的3次特大洪水,测验河段最大断面流速8.33m/s。
高水期断面受桥墩的水内环流影响有明显的冲淤变化,但断面控制条件在一定时期内基本稳定,断面河床及流速横向分布大致相应。
为了提高资料质量,满足高洪期测洪、报汛方案的需要,及时、快捷测流报汛,巴州水文水资源勘测局根据黄水沟水文站观测的水面比降资料进行了糙率试验分析。
1资料与方法1.1测验河段及比降水尺的设置该站断面河床由沙砾石组成,测验河断面顺直长约100m。
基本水尺断面与测流中断面相距5m,设置在三孔拱桥下游约40m的河段中央,断面河宽约50m。
上、下比降水尺断面间距50m,分别设置在基本水尺断面上游30m和基本水尺断面下游20m,上、下比降水尺断面河宽约60m。
测验河段两岸为人工护堤,河道在基下约80m,自左向右拐弯,且坡降大,水流急。
1.2资料的选用糙率分析资料共35份,主要选用2007～2008年主汛期实测的比降水位、流量资料;由于高水位级比降水位资料少,增加了2000、2005年主汛期大洪水流量控制在高水位级200m3/s以上的实测比降水位、流量资料[2]。
不同糙率推求方法在引水隧洞中的对比分析齐英【摘要】文章以辽宁引兰入汤隧洞为研究实例,分别介绍了采用阻力系数计算方程和一维非恒定流数学方程2种方法推求引水隧道的糙率,并结合引水隧洞原型实测水位流量数据,对比分析2种糙率推求方法的适用性和计算精度.研究结果表明:一维非恒定流方程推算的糙率经反算的流量精度要好于采用阻力系数方程计算的糙率经过反推的流量精度.研究成果对于引水隧洞糙率推求和反算提供参考价值.【期刊名称】《水利技术监督》【年(卷),期】2016(024)002【总页数】3页(P38-40)【关键词】阻力系数;一维非恒定流;糙率推求;引水隧洞【作者】齐英【作者单位】辽宁省沈阳水文局,辽宁沈阳110046【正文语种】中文【中图分类】TV67糙率推求的合理性对于引水隧洞的设计至关重要，因此对于引水隧洞的糙率推求也一直是国内外许多学者关注的热点问题。
引水隧洞糙率推求计算较为复杂，与引水隧洞的断面形状、断面表面粗糙度以及引水渠道坡降等多种因素相关，因此引水隧洞的糙率推求一直是工程设计的一个技术难点。
为此，国内外学多学者针对引水隧洞的糙率推求展开相关研究，并取得一定的研究成果［1-5］。
在这些研究成果中，两种方程研究成果相对较多，分别为阻力系数计算方程和一维非恒定流数学方程。
张景岳［6］运用阻力系数计算方程推算水电站引水隧洞衬砌段的糙率，研究结果表反推的糙率符合设计规范要求。
张良然［7］采用阻力系数计算方程推算不同衬砌段的糙率，结论表明该方程具有较好的适用性。
袁荣库［8］采用一维非恒定流数学方程结合发电隧洞水工模型试验，推求实验段的糙率，研究表明该方法较好的计算了隧洞的糙率。
段琦琦［9］采用一维非恒定流数学方程计算计算了水库引水隧洞的糙率，研究表明该方法符合隧洞内水流流态的实际情况，适合于引水隧洞的糙率推求。
综上研究成果表明阻力系数计算方程和一维非恒定流数学方程都可以推求隧洞的糙率，但是不同方法具有不同的适用性，为此，本文分别引入上述2种糙率推求方法，结合隧洞实测水位流量数据，对比分析不同糙率推求方法在引水隧洞糙率推求的适用性，研究成果对于引水隧洞的糙率推求提供参考价值。
跨流域调水工程输水建筑物糙率研究任强【摘要】对于长距离输水工程,合理选取糙率值意义重大.本文分析了引洮供水一期总干渠隧洞的具体运行状况、工程特点等,结合与其类似的引大入秦总干渠原型观测及研究,综合考虑引洮供水工程总干渠实际能达到的二次衬砌浇筑水平,提出了各类建筑物糙率值优化建议,有效减少了开挖断面,节约了工程投资,对国内水工隧洞的设计有一定借鉴作用.【期刊名称】《水利规划与设计》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】4页(P43-45,65)【关键词】水利工程;水力糙率;研究;输水;建筑物【作者】任强【作者单位】南水北调中线建管局天津建管部,天津,300134【正文语种】中文【中图分类】TV6721 工程概况引洮供水工程是甘肃省在建的大型跨流域调水工程,其建设任务是重点解决中部干旱地区城镇生活及工业用水、灌溉及农村人畜饮水、生态环境用水等。
引洮供水一期工程总干渠自九甸峡枢纽水库右岸取水,全长 110.47km,其中:隧洞 15座,总长度93.52km;渡槽 9座,总长度 1.76km;暗渠22座,总长度 3.72km;明渠 11.21km;总干渠平均纵坡 i=1/1534。
隧洞为总干渠主要建筑物,占全长的 84.7%。
总干渠设计流量为 32m3/s,加大流量为 36m3/s,隧洞纵坡1∶1500,矩形渡槽纵坡1∶1300,U形渡槽纵坡1∶1250,暗渠纵坡1∶1500和1∶2000。
隧洞工程分为钻爆法施工及 TBM全断面掘进机施工两大类,支护衬砌型式各不相同。
钻爆法施工隧洞 13座,总长度 57.90km,采用一次支护喷锚,二次衬砌模筑钢筋混凝土的复合式;TBM全断面掘进机施工隧洞 2座,总长度35.49km,采用预制钢筋混凝土管片龟背式纵横向拼接衬砌;渡槽及暗渠建筑物均为模筑钢筋混凝土结构。
2 研究目的及意义糙率 n的取值是水力计算中的一个常规问题,但对于长距离输水工程,其合理选取糙率 n值意义重大。
详谈多种糙率渠道的水力计算方法现阶段，在渠道的设计工作中需要对多种糙率渠道进行有效的水力计算。
随着现代化社会的快速发展以及先进技术的革新，渠道设计工作中多种糙率渠道的水力计算方法越来越多样化，而且多种糙率渠道的水力计算准确性也在不断提高。
因此，在渠道设计的实际工作中，相关的设计管理人员要不断提升自身的专业知识储备，熟练掌握多种糙率渠道的具体水力计算方法，并确保其准确性以及科学性，从根本上确保渠道设计工作的顺利开展。
一、多种糙率渠道的基本论述（一）多种糙率渠道中糙率数值的重要性一般情况下，糙率主要是指人工渠道在设计环节中的重要技术参数标准之一，糙率数值在选取过程中的准确性以及科学性直接影响到渠道工程的顺利施工建设，对渠道工程质量水平的提高起到非常重要的作用，有着较大的实际意义。
如果在实际过程中，糙率数值在选择期间数值过大，将会直接影响到工程的实际资金投资情况，在一定程度上增加工程的实际投资成本。
还会造成渠道的冲刷现象。
糙率数值在选择期间数值过小，则不能达不到渠道工程施工建设的设计过水能力，在一定程度上造成渠道的淤积，给渠道工程的施工建设带来较大的消极影响。
通常情况下，在一些中小型的渠道工程设计过程中，大多数都会参照一定的规范化标准以及一些经验套用的具体糙率数值标准[1]。
但是如果是规模相对较大的渠道工程，由于渠道工程在设计以及运行过程中涉及到的运行条件相对复杂，若在糙率数值的选择期间出现相对微小的偏差，则会给整个渠道工程的造价管理以及之后的运行管理等工作造成非常严重的影响。
因此，在渠道工程设计运行过程中，需要对多种糙率渠道进行相对详细的研究分析，为以后的输水工程设计管理工作提供相对充分以及科学的糙率信息数据。
（二）多种糙率渠道的具体影响因素从某种程度上来讲，糙率系数是一种衡量渠道边壁性状以及粗糙程度的相对综合性的数值，现阶段在我国的工程界主要是采用谢才公式的计算方法以及曼宁公式的计算方法进行糙率的水力计算。
水力计算中常用的糙率n值表
水流边壁类型及其表面特征糙率n值1、混凝土衬砌
（1）壁面顺直，有抹光的水泥浆面层或经磨光表面光滑者0.011~0.012
(2) 壁面顺直，采用钢模且拼接良好者0.012~0.013
(3) 壁面顺直，采用木模拼接且缝间凹凸度在3~5mm之内者0.013~0.014
(4) 壁面不够顺直，木模拼接不良，缝间凹凸度达5~20mm者0.014~0.016 （5）粗糙的混凝土0.016~0.018 2、喷混凝土
（1）围岩表面平整0.020~0.025 （2）围岩表面高低不平整0.025~0.030
3、喷浆护面0.016~0.025
4、水泥浆砌块石护面
（1）渠底、壁面较顺直，砌石面较平整，拼接良好，1㎡内不平整度约30~50mm者0.015~0.020 （2）平整度较差0.020~0.030 5、干砌块石或乱石护坡、
（1）渠底、壁面欠顺直，干砌石拼接一般0.021~0.023 （2）干砌块石平整度较差或乱石护坡0.023~0.035 6、岩石
（1）经过良好修整的0.025~0.030 （2）经过中等修整的0.030~0.033 （3）未经修正，凹凸甚大者0.035~0.045 7、土
（1）平整顺直，养护良好0.020~0.023 （2）平整顺直，养护一般0.023~0.025 （3）床面多石，杂草丛生，养护较差0.025~0.028。
