百图天然河道水面线推算.doc

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),采用分段试算法,精确推算水位。
÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
-
+
D
+
+
=
+
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
x
a
a
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:
断面1桩号
起点距高程点注释
起点距高程点注释
起点距高程点注释
……
起点距高程点注释
断面2桩号
起点距高程点注释
起点距高程点注释
……
起点距高程点注释
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,中间用空格隔开,空格多少不受限制,其中
“点注释”可以省略。
横断测量成果表举例如下:
15+350
-
-10
0








38








15+300
-
-10
0







实际推算时,应保证横断数据顺序与推算方向一致,注意选择使用水面线推算对话框上的“横断数据顺序颠倒”核选框进行倒换。
第二步、批量绘制横断面图
用批量绘制现状横断面功能,读入第一步准备的数据,画出河道横断面图,根据图形校核数据文件的正确性。
第三步、对断面测量数据进行删减
因为测量数据,可能包含两岸堤防背坡的数据,堤顶及堤背坡的数据无用,须把该部分数据删除,只保留两岸堤防迎水坡及河道的数据。再一次用“批量绘制现状横断面”功能画出断面图。
第四步、生成河道糙率要素文件
图1-1 单式断面河道(一个糙率)示意图
软件按照断面上端点编号来确定不同糙率的范围,端点编号从左到右,按0、1、2、3、4……的顺序编排。假设15+350断面上共有15个端点,河道糙率要素文件的前三列可以写成:
桩号 左滩槽分界点(点号) 右滩槽分界点(点号)
15+350 0 14

也可写成:
桩号 左滩槽分界点(点号) 右滩槽分界点(点号)
15+350 0 999
即右分界点可以是大于总点数的一个很大的数字。
点菜单“水力计算”->“单一糙率天然河道水面线”->“统计生成一糙率河道要素文件
”,弹出对话框,在对话框中点取“横断数据文件名”按钮,在浏览方式下,选择第三步生成的数据文件,软件会自动生成糙率要素文件名,点确