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《渭河咸阳段行洪能力及桥梁壅水的水力计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、西北水资源与水工程第四卷年第一期!∀#∃%&∃∋()%∗∃∋+!拜盆%,−./−∃∃%/−.渭河咸阳段行洪能力及桥梁奎水的水力计算‘任晓枫0酬咏科所1提要本文以渭河咸阳市区段河道为模拟对象对渭河咸阳市区段河道的泄洪能力建立了水流数学模型进行了分析计算2关键译行洪能力桥梁塞水水力计算,,2渭河流经咸阳市区澎可段宽34一∋(5长约∋65建有一座跨度为7845的公路桥和跨度为95的四座铁路桥0其中一座拟拆除12由于桥跨小于现有河宽形成严重,,,2卡口使行洪时桥前奎水河道水位抬高直接影响城市和人民生命财产的安全为确保
2、,对渭河咸,咸阳市的防洪安全阳市区段的现有行洪能力桥梁的阻水情况及两岸防护堤的防耀要标准进行了分析计算2同时,根据公路桥、铁路桥跨度远小于现有河宽的现状进行了桥梁不同扩孔方案的水力计算2一、基本方程0一1水流运动方程天然河道水流,由于过水断面、纵坡、流速、水深等水力要素沿程变化2一般按恒定。:渐变流处理描述河道恒定渐变流微分方程的基本形式为水流连程一4”豁一≅?一琴卜>卜一=一一;>水流运动方程0你尝于卜水:>Α#Α=;其中—流量—时间过水断面面称<流巷流量模数Α一重力加速度2一一、2Β巨江参加了该项工作刘旭东一
3、Χ一0二1桥梁奕水计算公式,,,目前桥梁童水的水力计算大多沿用苏联桥渡勘测设计规范中的公式也有推卷,‘2,Δ∀%−∃ΕΦ=)Γ)Ε.(−等其它公式的已有的研究成果表明上述公式都是根据特定的22〔”水流条件建立的计算结果与实际往往不能一致组织寸已有的研究果及计算公式进行,分析比较我们选用了我国《水力计算手册》中的计算公式:。。一气,5−ΓΗ‘,01沂牙Α其中:。淹没系数Α气侧收缩系数Α5流量系数Α−桥孔数ΑΓ每一2一———孔净宽ΑΗ桥前总水头Ι≅,,文献〔〕的试验结果表明影响桥梁奎水高度的主要因素是桥墩的形状收缩
4、比及水流的淹没程度2公式2201反映了这些主要因素的影响计算结果比较符合实际二、计算方法及基本资料的处理0一1计算方法根据计算要求,整个计算过程分别采用0ϑ101两式,由下游向上游连续计算完、河道水面线计算方程0ϑ1的差分形式可写成:,Κϑ4ϑΟ△22Μ‘ΜΜϑΛΜϑ十Λ二二一一Π≅二二十一≅二≅071三一,,Μ’十=ϑ,ΘΝ.二1群厂式中/为断面序号2,2仃异水面线的一般方法为逐段试算法用以平衡方程071由于天然河道大多为不规,、2这就使得用简单迭代或则断面河道过水面积行水宽度随水位的变化曲线并非光滑区
5、间折半法求解071式在某些情况下无法收敛2本文在计算中采用了变步长的逐次逼近法,保证了方2程解的收敛性、ϑ桥梁重水计算2,〔、桥梁的奎水高度由01式计算桥前童水最高点位置的确定按文献ϑ〕提出的,2位于桥中心上游半个到一个桥长处粗略估算确定此外考虑到铁路桥组的实际布置情,2况我们对每座桥分别进行了雍水计算0二1塞本资料的处理、河段的划分22,计算范围从公路桥上游的西一断面至铁路桥下游的Ρ断面全长84865划分,22为十二个计算河段十三个计算断面河道平面形态及断面布设如图所示一94一图Σ河道平面及计算河段ϑ、
6、河道计算断面水力要素天然河道横断面大都不规则2本模型对河道横断面未作概化处理,而是将全部地形资、高程点输入计算机,Θ一=、Θ一Τ料的起点距按照近似积分公式计算出每个断面的关系2将不同高程下的各断面过水面积=与河宽Τ以数组形式储存,通过插值计算得出任意水位下各断面相应的过水面积和河宽2、河道糙率的确定天然河道的糙率是一个比较复杂的间题,它包括河道床面摩擦阻力、河床不规则弓Σ起的形状阻力、弯道局部阻力等等2可,以说天然河道糙率是反映河道各种影响因素的综合系数2因此,用平均糙率难以反映河道的真实阻力2由于计算河段没有实测
7、糙率资料,我,2们采用按实测水面线反推算出糙率的办法确定出计算河段的流量Μ糙率关系三、计算结果,’∋由于缺乏河道水面线实测资料我们以9年一次ϑ45Υ实测瞬时水面线资料,2,2为依据进行验证计算计算结果与实测水面线吻合较好见图ϑ0一1河道现状水面线计算结果222计算中水文资料采用了黄委会水文局拟定的咸阳水文站ςΩ44Ας(4ϑΑς二4248三。、、345Υ∋845Υ∋个频率的78天洪水过程其相应的洪峰流量分别为3945Υ∋2咸阳市区河道北岸有防洪堤,南岸多为自然河堤2渭河综合治理规划初步水Ν位计算值
8、买侧厦:::卜丁、一二卜、!一一!划一二二蔫箭∀丽下产断皿&尹断而广断一∃%湘一一尊”一篱“缘代#图∋咸阳段()∗&+,,#水面线实侧与计实结果一−.一确定此段河宽为344#−2在计算中,当水位高于南岸自然河堤或北岸防洪堤顶时,行水宽,22度仍按345处理不考虑水流漫堤溢流图给出了各级流量下河道水面线计算结果—南堤北堤一扩孔前一铁桥扩Χ孔0∗((#一34
