人工河道断面水面流速系数的探讨

2019-10-09 版权声明 举报文章

人工河道断面水面流速系数的探讨

[摘要]人工河道断面水面流速系数在无精测法资料可供对比分析的情况下,采用比照同类站直接选用具有一定的盲目性。以0.6相对水深测速代表平均流速,作为计算断面平均流速的标准值,以较为接近天然河流的对数型垂线流速分布公式为理论依据,与采用假定水面流速系数测速的断面平均虚流速进行比较,分析水面流速系数。并用数理统计的量化标准反证所求水面流速系数是比较简便易行的。

[关键词]人工河道断面 水面流速系数 流量测验

水面流速系数是断面实测流量与同时施测水面流速计算出的虚流量之比值。《河流流量测验规范》GB50179-93中规定:畅流期水面流速系数应由多点法测速资料或其他加测水面流速的资料分析确定,或根据实测的水面比降、河床糙率等资料分析计算。《水文测验手册》中,给出了天然河道在没有资料时,可参照选用的水面流速系数K1值表,还给出了有实测河床糙率资料及与弗汝德数Fr1、水面比降有关的水面流速系数计算式。

本文探讨无多点法测速资料或其他加测水面流速的资料情况下,河道流量测验中如何合理地确定水面流速系数。解决以下两个问题:①《水文测验手册》给出了天然河道的水面流速系数参照表能否直接用于人工河道断面上?如果比照同类站直接选用系数,选用值的衡量标准是什么?②计算水面流速系数的卡门参数同水面虚流速和垂线平均流速及水面比降有关,在没有精测资料的情况下,卡门参数如何推求?水面比降怎样确定?现以永春(三)站1999年~2002年实测资料分析为例,对上述问题做初步探讨。

1基本情况及发现的问题

1.1 永春(三)站测验河段基本情况

永春(三)站于1994年迁移到现断面。1998年建防洪堤,河段顺直,河底经人工整理比较平整。两岸为浆砌块石,断面呈矩形,河底为河卵石,受冲淤变化小。

1.2 永春(三)站流量测验情况

本站流速仪测流断面宽92.5m,布设测速垂线数10条,每条垂线用一点法测速,水深测量采用缆道测深或套用实测大断面。

1999年~2002年4年施测的全部流量资料中,有采用水面一点法流量30份,相对水深0.6的50份,其他为半深及混合法测速。该站水面流速系数、半深流速系数比照参考其他站的情况和《水文测验手册》给出的参照表,用0.80和0.90,系数未经试验分析。

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