比降上下断面间距计算公式和比降精度的探讨

由于比降一面积法具有经济、简便、安全、迅速和能测到瞬时流量等优点,1986年被水电部列为符合河段顺直、糙率有较好规律条件水文站的一种测流方法。水面比降是影响比降一面积法测流精度的主要参数。本文将针对水电部部标准《比降一面积法测流规范》(以下简称部标)中的比降上下断面间距公式存在的问题,提出一个新的计算公式;并对如何提高比降精度和比降-面积法的适用条件进行一些讨     

山洪灾害雨量预警指标影响因素敏感性分析

选取山洪灾害雨量预警指标计算过程中涉及的前期影响雨量、糙率、水面比降、汇流参数、降雨损失参数等5个主要参数,分别采用趋势法和灰色关联法分析各参数的敏感性。以河南省栾川县北沟河小流域为实例进行应用分析,结果表明影响雨量预警指标的各参数敏感性大小依次为糙率、水面比降、前期影响雨量、降雨损失参数、汇流参数。提出在山洪灾害雨量预警指标计算中,应重点分析糙率的取值,对提高山洪灾害预警指标精准度有重要意义。     

新沂河沭东段束水温滩河道糙率计算探讨

在分析了新沂河沭阳以东（以下简称新沂河沭东段）行洪能力呈下降趋势的基础上,认为河道糙率是导致行洪上降的主要原因之一。根据实测资料进行河道全断面综合糙率计算时,采用了《比降－－面积法测流规范》（以下简称《规范》中推荐的公式,同时指出这些公式在分别计算泓道、滩地单元糙率上的不足。针对新沂河沭东段束水漫滩河道的特点,提出了一种计算泓道、 单元糙率的新方法,计算成果合理,能较好地反映实际情况。     

新沂河沭东段束水漫滩河道糙率计算探讨

在分析了新沂河沭阳以东段(以下简称新沂河沭东段)行洪能力呈下降趋势的基础上,认为河道糙率是导致行洪能力下降的主要原因之一.根据实测资料进行河道全断面综合糙率计算时,采用了《比降-面积法测流规范》(以下简称规范》)中推荐的公式,同时指出这些公式在分别计算泓道、滩地单元糙率上的不足.针对新沂河沭东段束水漫滩河道的特点,提出了一种计算泓道、滩地单元糙率的新方法,计算成果合理,能较好地反映实际情况.     

天然河流糙率表的编制和半经验公式的探讨

在水工建筑物设计流量计算中,根据历史洪水痕迹,推算历史洪水流量,也就是所谓用形态勘测方法确定历史洪水流量的工作,是一项非常重要的工作。用形态法中的比降断面法时,关键在于决定河相参数三个水力因素,即糙率n,洪水坡度j和过水断面ω。洪水坡度j,过去都是用调查沿河洪水痕迹绘制的水面     

贯彻新规范中对有关糙率应用问题的探讨

通过对现行新规范糙率计算方法的深刻理解，并对过去均匀流中断面法计算糙率进行对照探讨，提出了将历史糙率资料修正为恒定非均匀流情况下河段的糙率成果，既满足新规范规定的糙率应用，同时使推流精度提高。     

利用洪峯傳播速度繪制水位流量关系曲綫

在水文計算工作中,有时需要在缺少实測流量資料情况下繪制水位流量关系曲线。現今常用的有两种基本方法:一种是根据相应水位引借流量关系曲线;一种是根据謝才公式繪制。 利用相应水位法,要在邻近断面有水位流量关系曲线,而且两个断面的水位关系必須十分密切。 由于糙率选择任意性較大,确定河段水面比降也上匕較麻煩,因此采用謝才公式来計算水位流量关系曲     

封冻时期垂线流速分布的研究

(一) 河流封冻后,水流似管流,垂綫流速分布既与明流不同,又远比管流复雜,它与水深、比降、糙率、河床形狀、冰花以及封冻冰層的形狀及厚度等均有密切关系。就黄河來說可大致分为盖面冰下有冰花和無冰花兩种情况,茲分述如下:     

主槽漫滩后流量及糙率的推算

一、问题的提出在推算河流洪水流量时,糙率是一个重要的参数,现在一般是利用糙率表或调查河段的实测流量及水面线资料反算糙率。由于目前还不可能从水流能量损失的物理成因去推求糙率,从宏观来看,在决定河床糙率的因素中,除了河流的平面形态、河床组成及岸壁特征这些基本因素以外,影响糙率的主要因素是河槽的水力条件,这一点已为整编的实测资料所证实,在所描述的80组糙率数值中,糙率与水深可呈正向、反向、常数或弓形四种不同的关系,其中只有2组糙率与水深为常数     

基于植被分布的河道糙率分区及率定方法

天然河流的河道综合糙率呈现出空间上的差异性和随水位（或流量）变化的动态性,但目前缺乏相关参数化方法来定量描述河道糙率的动态变化规律。尝试通过参数化方法开展受河道植被影响显著河流的糙率反演研究,用以提升模型精度。基于植被分布将河道断面划分为若干糙率不同的子区,通过率定河道断面各分区的糙率,从而反演糙率—水位曲线。在此基础上通过分析河道植被覆盖情况与河道断面特点对糙率曲线变化的影响,推求了基于分区糙率的河道断面综合糙率计算公式,从而定量描述分区糙率与综合糙率的关系。以漓江干流为例,采用该方法率定漓江干流（大溶江至阳朔段）水动力模型。结果表明:漓江干流综合糙率随水位在0.022~0.180间变化;在1.5 m的临界水深下,断面可划分为底床植被区（n=0.210）与非植被区（n=0.006）,能较好地反演糙率—水位曲线并获得理想的水位模拟效果。漓江底床植被繁茂是糙率随水位变化的根本原因,断面边滩的坡度变化是糙率与水位曲线梯度变化的主要驱动因素,两者的共同作用使得糙率随着水位呈现两段式的非线性变化。     

南运河畅流期与冰期河道糙率计算及变化规律分析

河道糙率是反映河流阻力的综合性系数,也是衡量河流能量损失大小的特征值。天然河道糙率一般由河道各种糙率单元综合组成。河道糙率是河道工程水力计算中的重要因素,关系到天然河道输水能力和行洪标准的确切评价。南运河处于漳卫南运河水系的最下游,河道全长309 km,是历史上京杭大运河的下段,也是引黄、引江南水北调东线方案的输水干线。通过对南运河畅流期及冰期糙率进行计算,并对畅流期与冰期糙率变化规律进行研究。结果表明,在畅流期,流量不同时,随着流量的增大,河道糙率逐渐变小。当增大至滩地过水(120 m3/以上)的情况下,河道糙率又有所增大。冰期河道糙率与期畅流期相比,冰盖下输水糙率值明显增大。研究河道畅流期与冰期糙率的变化规律,对南运河冰期输水监测具有指导意义。     

应用最优控制理论自动率定二维浅水方程的糙率参数

应用偏微分方程最优化控制理论,导出了二维浅水方程糙率自动率定的最优化系统,实现了二维水力学模型计算中分布式糙率参数的自动率定算法。结合实际应用的可操作性,按区块设定糙率,对恒定流和非恒定流两种流态分别进行了常数糙率和随水深变化的糙率自动率定实验。数值实验表明,在观测数据包含足够的信息时,该方法不仅能够准确地自动率定出相关的糙率参数,还能成功地将糙率随水深的变化关系式识别出来。但是,糙率水深变化关系识别迭代收敛速度显著变慢,因此,建议采用相应的实现对策来考虑变糙率的洪水预测问题。     

结合糙率校正的河网水情数据同化

为解决河网水动力模型重要参数糙率与水力状态量水位、流量的同步校正问题,以糙率和水力状态量作为河网非线性动态系统变量,采用扩展卡尔曼滤波,构建结合糙率动态校正的河网水情数据同化模型.通过算例计算,系统分析了水位动态噪声水平、糙率动态噪声水平、糙率初始值及测站个数对模型校正的影响.结果表明:模型能够有效用于水位状态量的实时校正;靠近测站的糙率校正值趋于真值,远离测站的糙率校正值趋于初始值;通过调整糙率动态噪声水平,可以有效控制糙率的修正量,防止糙率修正过大而引起计算失效问题.     

糙率对感潮河段水位预报的影响

感潮河段洪水受上游洪水和下游潮水的共同作用,且河道断面复杂,这些因素加剧了糙率取值的难度.本文通过糙率影响试验,分析了糙率改变对感潮河段计算水位的影响.在具有明显漫滩的断面,将糙率取值分为漫滩糙率和主槽糙率后再进行水位计算.试验结果表明,糙率值的改变对计算水位影响较大,且对感潮河段洪水过程的不同阶段影响程度不同;漫潍糙率的改变对漫滩洪水位影响很大,主槽糙率的改变对低水位影响较大.     

河道糙率的影响因素分析

简略回顾了糙率研究的历史状况,收集山西44个水文站的实测水文资料分析后,认为影响河道糙率的主要因素是河床质组成、岸壁特征、植被状况和水流的平面形态,宽深比对糙率有影响,而比降、含沙量、流域面积大小对糙率没有影响.之外,断面上下游河道的地形、地貌和障碍物决定糙率曲线线型的变化.     

基于原型观测试验的引水隧洞糙率反推计算及过水能力复核方法探讨

本文基于原型观测试验的方式并结合一维非恒流方程对辽宁中部某引水隧洞糙率进行反推计算,并结合糙率反推结果对引水隧洞过水能力进行复核方法进行了探讨。计算结果表明:原型观测试验结合一维非恒流方程的算法可实现引水隧洞糙率的反推计算,计算糙率结果较为合理,小于工程设计糙率值;经过水能力复核计算,引水隧洞现状过水能力可满足设计规范要求。研究成果对于引水隧洞糙率反推和过水能力复核提供方法参考。     

流动型态对曼宁糙率系数的影响研究

根据明渠水流流动型态的概念,通过对实验资料的分析,得到均匀流时糙率系数随水深增加而减小,形成M1型水面线的非均匀流时糙率系数随水深、水力坡度的增大而增大的规律。提出的糙率系数的二步计算法,可以解决因非均匀流水深沿程变化,难以建立糙率系数与水深关系的困难,为在水力计算中修正糙率系数提供了依据。     

山区河道糙率变化规律浅析

探讨了山区水利水电工程中经常遇到的确定河道糙率问题,总结了糙率选定的基本方法,初步分析了河道糙率变化规律,介绍了部分水电工程的糙率推求方法、结果及体会.     

草皮护坡水力糙率实验研究

生态护岸工程可以在保护河岸的同时对河道生态系统起到良好的维护作用,其中草本植物因其生长快、易存活成为生态护岸的重要工程材料。草皮护坡糙率实验对36组草皮试件的糙率进行了系统的实验研究。研究表明,草皮糙率的大致范围为0.020~0.090,主要与土壤类型、肥沃程度、水流条件等有关。通过实验数据分析发现:草皮糙率随生长期而增加;加筋草皮(基土中设置三维加筋材料的草皮)的糙率普遍大于天然草皮糙率。     

基于水位流量关系的流量估算不确定性分析

针对现有水位流量关系线型物理机制不强及流量估算不确定性来源考虑不充分问题,以北江流域石角水文站为例,推导该测站水位流量关系,基于BaRatin模型评估流量测量误差及率定样本选取对估算流量不确定性的影响。发现河槽控制宽浅矩形断面水位流量关系为幂函数,其系数可用糙率、河宽、比降表达,指数为定值5/3;考虑流量测量误差后高水估算流量总不确定性减小32%;率定数据增加1倍、3倍,高水估算流量总不确定性减小12%、34%。结果表明:① 水位流量关系模型建立方法可推广至多类型测站;② 高水测量误差对率定精度影响较大,建议提高高水流量测量精度;③ 现有实测水位与流量数据存在信息冗余,主要存在于低水数据中,本方法可减少率定数据使用,降低整编成本。