天然河道水面曲線

河道水流在自然條件下或由於修建水工建築物的影響而形成的水面線。

基本介紹

• 中文名：天然河道水面曲線
• 外文名：flow profile in natural channel

河道分段

天然河道一般是很不規則的非稜柱形渠，河身曲直相間，斷面寬窄不齊，河底陡坦不勻，糙率沿水深和沿流程也變化較大，無法將較長河道當作單一的明渠來考慮。為此必須將河道分成水力要素比較一致的河段，然後逐段計算水面曲線。要求每段上的流量應為常值；平均底坡和糙率基本一致；過水斷面的形狀大小無急劇變化，對擴展和收縮段應分開考慮。分段的長短，視水位落差大小而定，對平原河流，可取水位差數十厘米或長度幾百米為一個河段；對山區河道，每段的水位差可稍大一些。在計算之前，應根據實測地形圖，繪製各河段橫斷面圖，對每個斷面分別計算不同水位高程(z)時的過水斷面積(A)、水力半徑(R)，繪製z-A, z-R關係曲線以備查用。

計算繪製河道水面曲線的方法

從控制斷面的已知水位開始，假設流段另一端的水位，用分段法試算求解。最後求出水面曲線範圍內各計算分段的水面高程，採用適當比例尺繪成所要求的水面曲線。

水工設計中常要針對不同流量與控制水位進行多條水面線計算，採用圖解法可以避免繁複的試算工作。圖解法有不同的做法，可參閱有關專著。套用計算機採用插值算法可獲得滿意的成果。