女兒河萬屯橋上下游段治理工程水面線計(jì)算

王 艷，李 研

(1. 遼寧省葫蘆島市連山區(qū)水政監(jiān)察大隊(duì)，遼寧 葫蘆島125001;2. 遼寧省葫蘆島水文局，遼寧 葫蘆島125000)

1 工程概況

南票區(qū)位于葫蘆島市東北部。女兒河發(fā)源于興城市藥王廟鄉(xiāng)五頂山五股泉，女兒河南票區(qū)段河長27.3 km，現(xiàn)有堤防365 km。女兒河南票區(qū)萬屯橋上、下游段綜合治理工程上游起于烏金塘水庫壩址下游約4 km處，下游止于萬屯橋下游河道轉(zhuǎn)彎處。

2 水面線計(jì)算條件

根據(jù)《女兒河河道治理規(guī)劃報(bào)告》本次水面線推求以NP1 斷面(即LS8 斷面)為起始斷面，計(jì)算參數(shù):設(shè)計(jì)流量1 300 m3/s，水位采用1998年的測(cè)量LS8 斷面資料，并用1∶10 000地形圖量測(cè)該段上下游的河道比降為0.7‰，該斷面水位為56.39 m，南票區(qū)境內(nèi)糙率取0.03。

3 水面線計(jì)算原理

根據(jù)能量平衡原理，其方程式為:

式中:Z1、Z2分別為下上斷面的水位;、為分別為下、上斷面的流速水頭;hf、hj分別為兩斷面間的沿程水頭損失和局部水頭損失［1］。

把公式1 與公式2 式合并，改寫為:

式中:E2、E1為分別為下、上斷面的總水頭。

4 水面線計(jì)算方法

4.1 沿程水頭損失(hf )的計(jì)算

一般采用均勻流沿程水頭損失的公式計(jì)算河道漸變流的沿程水頭損失。

式中:J 為河道平均水力坡度;L 為兩斷面間距;J1、J2分別為下上兩斷面的水力坡度;Q 為設(shè)計(jì)流量;K1、K2為兩斷面的流量模數(shù)，K = AR2/3/n;n1、n2為建堤后下上兩斷面糙率;V1、V2為下上兩斷面的流速。

4.2 動(dòng)能改正系數(shù)(α)

式中:Ai 為各斷面的過水面積;Ki 為各斷面的流量模數(shù);為簡(jiǎn)化計(jì)算，河床按單式斷面計(jì)算;令α1≈α2≈1.0。

4.3 局部水頭損失(hj )

由于計(jì)算河段內(nèi)堤線比較順直，無明顯突變堤段。故計(jì)算可不考慮局部水頭損失。

4.4 計(jì)算方法

綜上所述，公式1 可以簡(jiǎn)化為Z2= Z1+ hj，在計(jì)算機(jī)中用電子表格進(jìn)行試算。

5 水面線計(jì)算成果

對(duì)女兒河建堤后河段進(jìn)行P =10%標(biāo)準(zhǔn)洪水的水面線計(jì)算，計(jì)算成果及計(jì)算過程見表1、表2。

表1 水面線計(jì)算成果表

表2 天然河流水面曲線逐段試算表

［1］王慶，洪濱. 端芬河整治工程河流設(shè)計(jì)水面線的推算［J］.水利與建筑工程學(xué)報(bào)，2012，10(04):148 －150 .