4.6.1计算公式Р⑴计算原理Р天然河道的洪水大多属于不稳定流,水面线的计算可以近似地视为稳定流量以简化计算。稳定非均匀流按伯努利能量方程进行计算,即:Р式中:Z2、Z1为计算段上、下游断面水位;V2、V1为计算段上、下游断面平均流速,、为计算段上、下游断面的动能修正系数;hf为沿程水头损失;hj为局部水头损失。Р在流量、控制断面水位和河段糙率确定后,即可由该式算出河道断面的水力要素。Р⑵主要参数的确定Р根据一维水面线的计算公式,其关键在于沿程水头损失和局部水头损失的确定。Р①动能修正系数αРα是以总流的断面平均流速V代替过水断面上各点的点流速Vi来计算断面的平均单位动能,为校正误差而引入的修正系数,理论上可按下式计算:Р式中:Vi为断面单元流速(m/s);V为断面平均流速(m/s);A为过水面积。Р是个大于1.0的数值,其值取决于断面上流速分布不均匀的程度,流速分布越不均匀,值越大。Р②沿程水头损失Р水流在流动过程中,由于克服河床的阻滞作用,边壁的低流速层对高流速层产生的阻力而消耗的能量,就是沿程阻力损失损失hРf,主要决定于均匀流的坡降,可表示为:Р式中:L为计算段上下游断面间距(m),K为流量模数,,一般采用,K1、K2是上下两断面的流量模数;C为谢才系数,,n为糙率,y可取1/4~1/6。Р由上式可知,欲求hf,主要是确定糙率n值,工程河段天然河道糙率根据河道形态,河床组成及两岸植被情况结合,采用历史洪水反推糙率,未进行历史洪水调查段结合《天然河道糙率表》选定。Р③局部水头损失Р局部水头损失即为河道的河床断面沿程不均匀引起的水头损失。局部阻力系数与河槽形态、收缩或放宽的比例以及水流情况有关,特别是在跨河桥梁河段特别明显,局部水头损失hf可按下式计算:Р式中:为局部阻力系数。对于逐渐扩散段,取=-0.3~-0.5;对于急剧扩散段取=-0.5~-1.0;对于收缩段=0。
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