【文章內(nèi)容簡介】 筑物章節(jié)。 設(shè)計(jì)水面線推算 一、計(jì)算方法 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水文分析計(jì)算 19 1 水面線推求公式 水面線采用伯努利方程的演化公式進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式如下： Z1+gV221 = Z2+gV222 +hf+hj 式中 : Z1 、 Z2─為上、下游斷面的水位 (m)； V V2— 為上、下游斷面的平均流速（ m/s）； hf=22KQ △ L──沿程水頭損失（ m）； 其中：△ L 為河段長； hi=ζgV22 ──局部水頭損失（ m）； 其中ζ為損失系數(shù)，突然擴(kuò)散時(shí)取ζ =～ ；逐漸擴(kuò)散時(shí)取ζ =0～ ；順直及收縮時(shí)取ζ =0； Q──計(jì)算河段流量（ m3/s）； k──上、下游斷面平均流量模數(shù)； k── n1 A R2/3 n──為河道糙率； A─ ─斷面面積（ m2）； R──水力半徑（ m）。 2橋前壅水計(jì)算 對(duì)河段中橋的壅高水位（上下游水位差），分兩種情況進(jìn)行計(jì)算。 a）當(dāng)橋面較低時(shí)，洪水漫橋，橋孔被淹沒成壓力孔流，則： )]2/([2 20 gVZgWQ ??? ??孔 式中： Ψ —— 過流系數(shù)； 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水文分析計(jì)算 20 W—— 橋下凈面積； V0—— Q/W0， W0為橋前天然面積； ε —— 側(cè)收縮系數(shù)，ε =[(N1)ζ 0+ζ k]H0/(nb)。 ζ 0—— 閘墩系數(shù)； ζ k—— 邊墩系數(shù)； n—— 橋孔數(shù)； b—— 每孔寬度。 橋面以上部分過水以寬頂堰自由流公式計(jì)算： HgBmQ ??面 式中： H0—— 有效水頭； m—— 流量系數(shù)； 過橋總流量： Q 總 =Q 孔 +Q 面 b）當(dāng)橋面較高，洪水不會(huì)漫橋時(shí)，則應(yīng)用寬頂堰淹沒流變換公式： ???????? ???? 2022222022w1g22gvg2 v ??? WQZ ＝－＝ ? —— 流速系數(shù) ξ —— 側(cè)收縮系數(shù) ? ?? ? 0k0 H??? ???＝ W —— 橋下凈過水面積 W 0 —— 天然過水面積 根據(jù)鄉(xiāng)規(guī)劃在本河段修建有兩條道路橫跨河道，由于道路未進(jìn)行設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)按一個(gè)墩（墩寬 ）占用 河道進(jìn)行橋壅計(jì)算；防洪堤修建后，樁號(hào) 0+ 位置的過水路面擬拆除。 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水文分析計(jì)算 21 3寬頂堰水力計(jì)算 根據(jù)堰過流能力核算，確定對(duì)洪水水面線的影響，其計(jì)算公式為： Q泄 ＝ mεBσ m 2302 Hg 式中： Q— 泄流量（ m3/s）； ? — 側(cè)收縮系數(shù)（無側(cè)收縮 ? ＝ 1）； σ m— 淹沒系數(shù)； m— 流量系數(shù)； B— 堰凈寬（ m）； H0— 包括行近流速水頭的堰前水頭。 4彎道橫向水位差計(jì)算 彎道橫向水位差是水流在 彎道內(nèi)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)引起的橫斷面上凹岸與凸岸水位之差。本設(shè)計(jì)根據(jù)武漢水利電力學(xué)院的《水力計(jì)算手冊(cè)》中介紹的公式之一：假定平均流速發(fā)生在斷面中線，比能與斷面為定值時(shí)的橫向水位差計(jì)算公式 ?h = 式中： vm— 斷面中線平均流速； B— 彎道水面寬度； R— 彎道斷面中心線的曲率半徑。 二、水面線成果 根據(jù)上述計(jì)算方法及水工整治方案進(jìn)行整治前后十年一遇洪水時(shí)河段水面線計(jì)算，成果見表 234～表 2310。 根據(jù)水面線計(jì)算成果 ,河道 整治后四座堰至上游一段距離的洪水vm 2gBR?11 B212 R 2?????????????福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水文分析計(jì)算 22 位均抬高 ,其余段洪水位均有所降低。分析原因主要是由于兩岸灘地高程也較低 ,僅略高于主河槽，洪水期兩岸漫灘 , 而河道整治后，束窄了河道，再加上堰的阻水作用，引起上游水位壅高較大；而其余段由于采用河底清淤整治的方式，洪水位較整治前略為降低。 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水 文分析計(jì)算 23 樁號(hào) K0+000～樁號(hào) K2+750 河段十年一遇水面線表 表 234 斷 面 號(hào) 地點(diǎn) 斷面 樁號(hào) 整治前 (m) 整治后 (m) 備注 堰頂高程 河床最低高程 水位 堰頂高程 河床高程 方案一 方案二 方案二－ 方案一 河底寬 水 位 整治后－ 整治前 河底寬 水位 整治后－ 整治前 59 K0+000 10 10 0 58 K0+014 10 10 0 57 K0+075 10 10 0 56 K0+175 10 10 55 K0+275 10 10 54 堰 1 K0+ / / / 10 / 10 / / 已建 53 K0+325 10 10 52 匯合口 1 K0+350 25 20 51 K0+455 25 20 50 K0+575 25 20 49 K0+625 25 20 48 匯合口 2 K0+675 25 20 47 K0+700 25 20 － 46 K0+750 25 20 規(guī)劃擬建橋 橋上游 45 K0+775 25 20 規(guī)劃擬建橋 橋下游 44 過水路面 2 K0+ / 25 20 擬拆除 43 堰 2 K0+ / / / 25 / / 20 / / / 已建 擬整修 42 K0+950 25 20 規(guī)劃擬建橋 橋上游 41 K0+975 25 － 20 － 規(guī)劃擬建橋 橋 下游 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水 文分析計(jì)算 24 樁號(hào) K0+000～樁號(hào) K2+750 河段十年一遇水面線表 續(xù)表 234 斷 面 號(hào) 地點(diǎn) 樁號(hào) 整治前 (m) 整治后 (m) 備注 堰頂高程 河床最低高程 水位 堰頂高程 河床高程 方案一 方案二 方案二－ 方案一 河底寬 水位 整治后－ 整治前 河底寬 水位 整治后－ 整治前 40 K1+025 25 20 39 K1+100 25 20 38 K1+200 25 20 37 K1+325 25 20 36 K1+450 25 20 35 K1+ 25 20 34 堰 3 K1+550 808 / / 808 / 25 / / 20 / / / 已建 擬整修 33 K1+575 25 20 32 K1+625 25 25 0 31 匯合口 3 K1+700 25 25 0 30 K1+725 807 25 25 0 29 K1+750 25 25 0 28 K1+850 25 25 0 27 堰 4 K1+875 /803 / / 25 / / 25 / / 0 /0 已建 擬整修 26 K1+900 25 25 0 25 K2+050 802 25 25 0 24 K2+ 25 25 0 23 K2+225 28 28 0 22 溪東橋上 K2+ 35 35 0 21 溪東橋下 K2+ 35 0 35 0 0 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水 文分析計(jì)算 25 樁號(hào) K0+000～樁號(hào) K2+750 河段十年一遇水面線表 續(xù)表 234 斷面號(hào) 地點(diǎn) 樁號(hào) 整治前 水位 (m) 整治后 水位 (m) 相差 （ m） 備注 20 K2+ / / 該段不在此次河道整治范圍 19 K2+325 / / 18 K2+350 / / 17 K2+375 / / 16 K2+ / / 15 K2+425 / / 14 K2+450 / / 13 K2+475 / / 12 K2+ / / 11 K2+525 / / 10 匯合口 4 K2+550 / / 9 K2+575 / / 8 K2+600 / / 7 K2+ / / 6 K2+650 / / 5 K2+675 / / 4 K2+700 / / 3 K2+725 / / 2 K2+745 / / 1 過水路面 1 K2+750 / / / 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水 文分析計(jì)算 26 樁號(hào) Z20+000～樁號(hào) Z20+100 河段十年一遇水面線表 表 235 樁號(hào) Z30+025～樁號(hào) Z30+070 河段十年一遇水面線表 表 236 斷 面 號(hào) 地點(diǎn) 樁號(hào) 整治前 (m) 整治后 (m) 堰頂高程 河床最低高程 水位 堰頂高程 河床高程 方案一 方案二 方案二－ 方案一 河底寬 水位 整治后－ 整治前 河底寬 水位 整治后－ 整治前 5 Z20+100 保 持 原 河 道 10 10 0 4 Z20+075 10 10 0 3 Z20+050 10 10 0 2 已建堰 Z20+025 / 10 / / 10 / / 0 / 1 Z20+000 10 － 10 斷 面 號(hào) 地點(diǎn) 樁號(hào) 整治前 (m) 整治后 (m) 堰頂高程 河床最低高程 水位 堰頂高程 河床高程 方案一 方案二 方案一、二 水位相差 河底寬 水位 整治前后 水位相差 河底寬 水位 整治前后 水位相差 3 Z30+070 保持 原河道 10 10 0 2 Z30+050 10 10 0 1 Z30+025 10 10 0 福建省寧德市蕉城區(qū)虎貝鄉(xiāng)新厝防洪工程初設(shè)報(bào)告 2 水文分析計(jì)算 27 樁號(hào) K0+000～樁號(hào) K2+ （推薦方案二） 表 237 斷面 編號(hào) 樁號(hào) 洪水位 （ m） 計(jì)算流量 （ m3/s） 過水面積 （ m2） 流速 （ m/s） 備注 59 K0+000 47 58 K0+014 47 57 K0+075 47 56 K0+175 47 55 K0+275 47 54 K0+ 47 堰 1 53 K0+325 47 52 K0+350 101 匯合口 1 51 K0+455 101 50 K0+575 101 49 K0+625 101 48 K0+675 101 匯合口 2 47 K0+700 101 46 K0+750 101 規(guī)劃擬建橋橋上 45 K0+775 101 規(guī)劃擬建橋橋下 44 K0+ 101 過水路面 2 拆除 43 K0+ 101 堰 2 42 K0+950 101 規(guī)劃擬建橋橋上 41 K0+9