天然河道水面线推算.docx

第一章天然河道水面线推算
百图软件既可以处理一个糙率的单式断面天然河道，又可以处理二个或任意多个糙率的复式断面天然河道，也可以处理河道某处出现江心洲或分叉情况，还可以处理整条河道上，支流汇入或流出、过桥水头跌差等情况。
缓坡河道应从下游向上游推算，根据经验及《水力学》教材的介绍，当最下游断面的起始水位无法确定时，可用该断面附近的正常水深对应的水位作为起始水位。陡坡河道应从上游向下游推算，根据经验，当最上游断面的起始水位无法确定时，可用该断面的临界水深或略小于临界水深对应的水位作为起始水位。
实际工程中，一条长距离的河道可能是缓、陡坡交替变化的情况，此时应先画出河底的纵断面图。根据纵断面图，当人工能够分辨出缓、陡坡的分界点，可人工划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。当人工不能够分辨出缓、陡坡的分界点时，可假定该整条河道为缓坡，选择整条河道从下游向上游推算，若软件一直能进行推算，说明该段为缓坡；若软件不能进行推算，说明该段为陡坡。软件运行终止的断面，即为缓、陡坡的分界点，按此方法判断出整条河道上的所有缓、陡坡的分界点，把整条河道划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。

第一节一个糙率天然河道水面线推算
一、现状天然河道水面线推算
根据下式，即华东水利学院编《水力学》（1999年版）式9.9，采用分段试算法，精确推算水位。

















g
v
g
v
K
l
Q
g
v
z
g
v
z
2
2
2
2
2
1
2
2
2

2
2
2
2
2
1
1




第一步、准备现状横断面数据文件
数据文件为txt格式，在excel中整理数据时必须另存为文本文件（制表符分隔）类型的txt文件。
原始横断面测量成果表的内容格式如下：

断面1桩号
起点距高程点注释
起点距高程点注释
起点距高程点注释
……
起点距高程点注释
断面2桩号
起点距高程点注释
起点距高程点注释
……
起点距高程点注释

横断测量成果表中，桩号允许带“+”或“-”，但不允许有其它非数字文本，程序通过加减号来识别桩号。起点距即是累距，零点桩的起点距为0。每个点的数据占一行，包括“起点距”、“高程”和“点注释”三项，中间用空格隔开，空格多少不受限制，其中“点注释”可以省略。
15+350
-16.75 43.63
-10 41.13
0 41.13
6.56 41.41
11.12 41.56
14.68 41.56
22.38 40.7
24.23 39.28
28.22 38.57
35.63 38.57
43.9 37.8
53.02 38
57.01 40.42
60.29 41.27
66.99 41.56
71.98 41.56
77.25 41.13
80.38 41.13
88.38 41.13
94.88 43.63
15+300
-16.6 43.61
-10 41.11
0 41.11
5.04 40.99
11.46 41.11
14.61 41.49
16.75 41.36
19.52 40.73
23.05 40.23
30.54 39.24
横断测量成果表举例如下：
实际推算时，应保证横断数据顺序与推算方向一致，注意选择使用水面线推算对话框上的“横断数据顺序颠倒”核选框进行倒换。
第二步、批量绘制横断面图
用批量绘制现状横断面功能，读入第一步准备的数据，画出河道横断面图，根据图形校核数据文件的正确性。
第三步、对断面测量数据进行删减
因为测量数据，可能包含两岸堤防背坡的数据，堤顶及堤背坡的数据无用，须把该部分数据删除，只保留两岸堤防迎水坡及河道的数据。再一次用“批量绘制现状横断面”功能画出断面图。
第四步、生成河道糙率要素文件

图1-1单式断面河道（一个糙率）示意图

软件按照断面上端点编号来确定不同糙率的范围，端点编号从左到右，按0、1、2、3、4……的顺序编排。假设15+350断面上共有15个端点，河道糙率要素文件的前三列可以写成：
桩号 左滩槽分界点(点号) 右滩槽分界点(点号)
15+350 0 14

也可写成：
桩号 左滩槽分界点(点号) 右滩槽分界点(点号)
15+350 0 999

即右分界点可以是大于总点数的一个很大的数字。
点菜单“水力计算”－>“单一糙率天然河道水面线”－>“统计生成一糙率河道要素文件”，弹出对话框，在对话框中点取“横断数据文件名”按钮，在浏览方式下，选择第三步生成的数据文件，软件会自动生成糙率要素文件名，点确定按钮后，软件生成一个糙率的河道糙率要素文件，内容如下：
桩号 左滩槽分界点(点号) 右滩槽分界点(点号)
15+350 0 999
15+300 0 999