HEC-RAS软件在山区中小河流治理工程中的应用

水面线推求是中小河流治理工程中一项重要的基础工作,尤其是山区河流中,流态比较复杂,采用常规能量方程分段推求方法容易出现错误或无解现象.以吉林省抚松县山区河流汤河为例,采用HEC-RAS模型,模拟了20年一遇设计洪水频率下河道水面线.计算结果表明,HEC-RAS软件在分析计算山区河道水面线及河内建筑物对河道的壅水影响时方便实用,软件适用性较好,可供中小河流(尤其是山区河流)治理工程参考使用.图1幅,表2个.     

河渠底坡陡缓对水面线计算的影响分析

河渠水面线的计算是堤防整治规划设计中的重要内容。然而生产实践部门在水面线计算(尤其是山丘河流水面线)中会遭遇到一系列问题:成果误差大,甚至无法求解,起推水位如何确定等。从应用角度出发,首先探讨河道底坡对水面线推求方向的影响;然后探讨河道底坡对水面线计算成果精度的影响。分析表明,缓坡河道宜采用由下游向上游推求,而陡坡河道则宜采用由上游向下游推求;坡度愈大,水面线成果误差愈大,故应根据河道坡度严格控制计算河段的长度,从而保证水面线成果的精度;此外还分别探讨了缓坡和陡坡河道下起推水位的确定方法。这些探讨可为堤防工程规划设计提供有益的参考。     

基于变步长差分迭代方法的河道水面线计算

在计算天然河道水面线时，由于河道的不规则性，导致计算断面间距往往是不相等的。为此，依据水力学能量方程，建立了变步长差分迭代的水面曲线模型。该数学模型简单易行，适应性强，便于程序化实现。通过对河南省南部某河道治理工程水面线的推求验证，证明该方法可有效解决非等间距断面的水面线推求问题，且计算效率和精度较高，可为计算类似工程问题提供参考。     

基于Excel的水面曲线计算程序编制

工程实际中解决水力学问题时,正常水深、临界水深、水面线等高次隐函数,难以直接求解。传统方法是利用查图表求解或用试算法求解,也可利用编程求解,但都不太方便。介绍利用Excel单变量求解功能和配合宏的运用,可快捷、精准地解决水力学计算中高次隐函数方程问题;灵活实用可求变底坡、底宽和边坡系数变断面渠道任意位置水深的水面曲线推求程序。     

河道水面线编程计算方法及工程应用研究

为了解决传统水面线计算方法在较长河道多个流段水面线计算中存在的计算量大且精度不高等问题,从水面线推求的基本原理出发,用CAD和Excel软件分析了水位与水力要素的关系,然后通过C++软件编写程序进行河道水面线推求。实例分析结果表明,该方法计算过程简单快速且结果的精度较高,能满足工程计算的需要。     

山区渐扩性河流水面线计算改进

运用传统的水面线的计算方法计算山区性河流水面线，往往会出现下游断面的水位高于上游断面水位的情况，与实际不符，通过改进动能修正系数的计算方法，使山区渐扩性河段水面线计算结果趋于合理，解决了此问题。对甘肃竹林水电站上游河段水面线进行计算，并与传统方法进行比较，证明该方法对山区渐扩性河流水面线的计算是行之有效的。     

湖北省中小河流水文规划设计方法探讨

针对湖北省中小河流设计洪水和水面线推算中的难点问题,根据不同类型河流,提出了不同的计算推求方法。山区中小河流设计洪水通过流量途径和暴雨途径进行推求;丘陵地区中小河流设计洪水的推求要考虑梯级水库的调蓄作用;平原湖区中小河流水面线推求要结合流域防洪调度方式,并考虑干支流洪水遭遇的复杂情况。按上述方法推求的设计洪水和水面线的成果,已运用于部分中小河流整治工程,结果是偏于安全的。     

河道水面线横断面测量偏角及河道弯曲的改正计算

介绍了天然河道水面线推求过程中横断面测量偏角及河道弯曲的改正计算。以往推求天然河道水面线时 ,由于受各种条件的制约和影响 ,很难使河道横断面方向与洪水流向垂直 ,把方位偏角直接用于流量系数的改正计算上 ,就可以纠正测量偏角造成的倾向性误差。因主河槽与边滩的水力特性有较大差异 ,在推求水面线时不宜将主槽与边滩混在一起计算 ,通过河道弯曲改正的方法 ,可以提高水面线推求计算的合理性     

刁口河流路生态调水暨恢复过水试验工程

在对刁口河流路生态调水暨恢复过水试验工程现状调查分析计算及黄河来水情况统计分析的基础上,科学分析确定试验工程调水规模。通过对不同流量天然河道水面曲线推求,提出调水方案、淹没范围及工程措施,使试验工程以较小的投入获得较大社会及经济效益。     

水面线计算成果验证方法研究

根据天然河道水面线计算原理,结合浑江重点段治理工程进行河道水面线推算,并采用水文站实测水位和洪水调查成果方法对水面线推求结果进行了验证,验证后成果更接近于实际水位。对于水面线推求成果采用合理方法进行验证,对确定河道治理工程规模和投资都有重要影响,可为类似河道治理工程的水面线推求提供参考。     

叶尔羌河防洪工程设计水面线计算

叶尔羌河是新疆重点灾害性河流之一,防洪问题突出,河道蜿蜒游荡,汛期泛滥成灾,研究叶尔羌河防洪工程整体可行性之前必须进行工程设计水面线计算与分析。根据水位与流量关系式,查找不同频率流量对应的各个断面水深,再将各个断面的水位连到一起,就得到不同频率下的水面线。文章采用水面曲线法进行实测大断面设计水位计算,并对水边点和调查洪痕点进行设计水面线修正和2015年实测洪水水面线推求。     

HEC-RAS模型在山区中小河流水面线计算中的应用研究 ——以铁场河综合整治工程为例

山区中小河流具有坡降大、水工建筑物多、水流急的特点,在水面线推算上相比平原区河流难度较大。常规的水面线方法在急流及多水工建筑物情况下容易出现突变,需分段推求水面线,计算精度较差。该文选定铁场河综合整治工程案例,建立HEC－RAS一维模型推算铁场河干流水面线,并与常规的水面线方法结果对比,分析HEC－RAS模型在山区中小河流水面线推算中的优点。     

HEC-RAS模型在山区河流水面线推求中的应用

为掌握无实测水文资料中小型河流暴雨洪水特性,以高楼坪防洪治理工程为实例,基于HEC-RAS模型和"雨洪法"对河段设计洪水水面线进行推求,获得水深、河道比降、流速、过水面积和水面线等数据信息。经与PHAC模型数据进行对比分析,结果表明:HEC-RAS模型能够推求复杂流态条件下的河道水面线,且能较好反映桥梁等涉水建筑物的阻水雍高作用,计算效率高,工程适用性好,可为防洪规划和治理决策提供详实数据支撑。     

关于贵州省中小河流治理几个问题的探讨

结合贵州省中小河流治理特点,分析了目前中小河流治理设计及实施工作中存在的一些问题,对中小河流治理标准、治理水面线推求、堤线布置、堤型选择、工程投资控制及管理等问题进行了探讨,并提出建议.     

水面线计算中值得商榷的几个问题

水面线推求在水利计算中经常出现,从计算种类上分有天然河道水面线、水库回水淹没水面线、水工建筑物过流水面线等。本文介绍了用水力学伯努里方程推求水面线中的糙率、流量模数、局部水头损失和水库回水淹没等问题。     

应用水面曲线法推求厂坝区水位流量关系曲线

在水电工程规划设计中,需要推求厂、坝区的水位流量关系曲线。而一些中小河流由于处在交通不便的偏僻山区,常缺乏实测资料,因此给推求厂、坝区水位流量关系曲线带来一定的困难,为了解决这个问题,本文在分析河道比降、糙率随水位(水深)变化的基础上,提出用水面曲线法推求厂、坝区水位与流量的关系曲线。即在厂坝区设计断面上下游,选择一段有代表性基本顺直的河道,其断面形状及大小比较一致、且有足够长度的计算断面,水流经过该断面可     

推求法计算天然河道水面曲线

使用"推求法"计算天然河道水面曲线有很多限制,很多情况下不便应用,应该与"比降法"配合使用,解决天然河道水面曲线计算问题。     

东江下游及三角洲河道糙率分析

２０世纪８０年代以来，珠江三角洲水文情势发生了显著的变化。为研究东江下游及三角洲河网河道特性，基于河床演变、主要水文站Ｈ－Ｑ曲线、比降与糙率的比值系数等分析结果，建立一维河网数学模型，推求基于１９９７年实测地形的河道综合糙率系数。结果表明:河床下切致使主要控制水文站博罗站Ｈ－Ｑ曲线呈不断下降，利用历史Ｋ值推求的博罗站Ｈ－Ｑ曲线高水部分相对合理。东江三角洲河道糙率在三角洲顶部较大，三角洲下部河道糙率较小，河段糙率在０．０２～０．０３之间，糙率取值与１９８９年水面线基本一致。本次水面线选取的石龙汊口附近糙率较大，这与该处河道床面坡降较大有关。     

关于桥梁壅水计算中几种经验公式应用的探讨

修建跨河桥梁时,由于河道中桥墩占据了部分过水断面,桥孔压缩水流,使桥位上游水面壅高,形成桥前壅水,根据明渠渐变流原理,壅水水面曲线在向上游延伸过程中存在最大壅水高度ΔZ,桥梁壅水计算就是通过一些经验公式来推求桥前最大壅水高度ΔZ。     

二维数值计算对某河道治理段水面线计算的复核研究

针对一维逐段试算能量方程在推求河道水面线时在适用条件和计算方法上存在的局限,以及计算结果上存在的误差问题,现以某河道为例,采用二维水动力数值模型,对两种洪水频率工况下河道段水面线高程进行模拟计算,将得到的计算结果与一维能量方程计算结果进行比较分析,并对能量方程逐段试算法计算结果进行复核和评价,为河道防洪工程方案设计和优...