女兒河萬屯橋上下游段治理工程水面線計算

王 艷，李 研

(1. 遼寧省葫蘆島市連山區(qū)水政監(jiān)察大隊，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 水面線計算條件

根據(jù)《女兒河河道治理規(guī)劃報告》本次水面線推求以NP1 斷面(即LS8 斷面)為起始斷面，計算參數(shù):設(shè)計流量1 300 m3/s，水位采用1998年的測量LS8 斷面資料，并用1∶10 000地形圖量測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 水面線計算方法

4.1 沿程水頭損失(hf )的計算

一般采用均勻流沿程水頭損失的公式計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);為簡化計算，河床按單式斷面計算;令α1≈α2≈1.0。

4.3 局部水頭損失(hj )

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

4.4 計算方法

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

5 水面線計算成果

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

表1 水面線計算成果表

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)計水面線的推算［J］.水利與建筑工程學(xué)報，2012，10(04):148 －150 .