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《河床演变及河道整治》课程设计

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= 1.60m.
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= 1.33m/s.
流量(Q)= A·V = 3468×1.33 = 4612������³ ������.
第五章
成果分析
从图 1~图 6 可以看出,计算数据为三年、九年、三十三年 时,高村断面与夹河滩断面造床流量结果不同。当代表年份比较 少时,绘出的∑Gs~Q 曲线比较散乱(如图 1 和图 4) ,当代表年
造床流量的计算方法 输沙率法
第一节
本设计参照马卡维也夫方法,因为输沙率 Gs=������������ JP,而我国的水 文站都有实测输沙率成果, 可以直接用输沙率进行计算, 可以将各水 文站逐日平均流量表,按 500������������ /s,划分为若干级,做出历年流量分 级表, 把各月属于每级流量下的流量值挑出, 根据各级流量发生日期, 在逐日平均悬移质输沙率表上将各级流量下的相应输沙率值进行累 积月统计,再进行年统计,计算出∑Gs。 第二节 平滩水位法
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第六章
对本设计的认识与展望 对本设计的认识
第一节
本设计通过输沙率法与平滩水位法计算了黄河高村断面与夹河 滩断面的造床流量。 通过计算的过程, 我们认识到了今后的工作方向 和老一代水利工作者的艰辛。 他们在没有计算机的情况下还能记录下 母亲河如此详细的流量及输沙量信息, 为我们当代人研究黄河提供了 宝贵的资料,这种献身水利的精神值得我们每一代水利人传承。 在不冲刷的规则渠道中 ,只限于输送经过控制后的径流 ,确定水 流的水力特征是不会引起重大困难的,但是,在天然的河道水流(它的 水深、 比降和流速无论沿流程或沿时间都不断地变化),则确定水力特 征会遭遇到一系列的困难 ,在目前河床演变过程理论的情况下 ,这些 困难是不能完全克服的。在水工计算中常常使用所谓“造床”流量,造 床流量是指在某一时间段内(通常是水文年),与同时期的其他流量比 较,它对于河床的作用为最大的流量。 第二节 对本设计的展望
确定造床流量,目理论上尚不成熟。 因此其概念模糊,提法不一, 方法甚多。 在早期研究中,有的学者认为,河床基本上是由洪水造成的, 因此采用与最高水位相应的流量作为造床流量 ;与此相反,也有的学 者认为,洪水只是破坏河床地形,河床的形成主要是由于常水的作用. 所以采用多年平均流量作为造床流量.因此,造床流量的计算是一个 非常复杂的过程,计算时要综合分析各种条件。 通过以上的分析,我们认为可以用以下措施来提高计算精度。
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黄河大堤内范围宽广 ,一般洪水频率年份 ,水流主要限制在主槽内 , 因此大堤内分布有不少居民点以及纵横交错的保护居民点的生产堤 和不少高于地面的灌溉渠堤和公路,使洪水行洪范围受到了很大的限 制。 在本次设计中, 我计算的是高村和夹河滩 1967,1970,1971 三年 的 流 量 和 输 沙 率 资 料 ( 见 表 19 ~ 30 )。 小 组 数 据 为 1967,1970,1971,1972,1973,1974,1975,1976,1977,1978,1979 共九 年的信息。 班内数据为 1960 年到 1997 年共三十三的信息 (其中缺失 1968,1969,1970,1984,1987 年信息) 。
黄河夹河滩站位于河南省开封县,东经 114°34′,北纬 34° 54′。断面距河口距离 672 公里,集水面积 730913 平方公里。洪水 主要来自花园口站以上流域,涨落较为迟缓,峰型较胖,水位流量关 系受冲淤和涨落共同影响,多表现为涨冲落淤,一般为顺时针套绳。 单次洪水过程水位流量关系相对稳定。 水沙量年内分布不均, 大水大 沙集中在 7~10 月份,主汛期水量约占全年水量的 58﹪,输沙量约 占全年输沙量的 80﹪。沙峰受来水区间影响,一般三门峡以上来水 时含沙量较大,三花间来水时含沙量较小,沙峰滞后于水峰。 黄河下游花园口至夹河滩河段系典型的游荡型河段。 在该河段 ,
用漫滩水位确定造床流量,是由于按前述方法计算的造床流量 水位大致与漫滩齐平, 同时, 也只有当水位平滩时, 造床作用才最大, 因为当水位再升高漫滩时,水流分散,造床作用降低,水位低于河漫 滩时,流速较小,造床作用也不强。这一方法亦称满槽流量法。使用 这一方法的困难之处在于河漫滩高程不易准确确定。 为了避免用一个 断面时河漫滩高程难以确定及代表性不强的缺点, 可以在河段内取若 干个有代表性的断面,取其平滩水位时的平均流量值作为造床流量。
第一章
黄河下游各水文站基本资料 高村水文站基本资料
第一节
黄河高村站位于山东省东明县, 是黄河入鲁第一个水文站, 也是 黄河流域上的重要控制站。断面距河口距离 579.1 公里,集水面积 734146 平方公里。清光绪二年(1876 年) ,因洪水肆虐,村庄被淹, 举村从堤西迁至堤东,该村地势较高,故命村名为高村。 测验河段位于黄河下游游荡河段的末端,呈上宽下窄的漏斗状, 滩地高,堤根洼,易产生塌岸险情或发生溃决。史书记载仅光绪四年 (1878 年) 、六年(1880 年) 、十年(1884 年)高村就三次决口。经 过 1982 年大洪水的考验,显示了河道整治对防洪的重大作用,在历 年工农业引水、护滩保村及航运方面也都发挥了较好作用。 第二节 夹河滩水文站基本资料
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= 3.29m.
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份很多时,曲线则比较有规律(如图 3、图 5 和图 6) ,且有向单 峰发展的趋势。米格纸绘出的图 3、图 5 和图 6 只有单峰,也就 不会有第二造床流量。 由此, 我们可以知道, 计算造床流量与所选择的代表年份有 关。第一,当所选代表年流量比较平稳时,所计算出的造床流量 也就越精确,当所选代表年流量变化较大时,所计算出的造床流 量也就越不准。 第二, 所选代表年数越多, 计算结果越符合实际, 所选代表年数越少,计算结果越偏离实际。在实际工作中,流量 分级要进行多次试算,直到∑Gs~Q 曲线比较拟合。 计算数据为三十三年时, 高村断面第一造床流量为 1250������������ /������, 第 二 造 床 流 量 为 2250 ������������ /������ , 夹 河 滩 断 面 第 一 造 床 流 量 为 1250������������ /������,第二造床流量为 2250������������ /������ 。可见,这两个断面的造 床流量相同,第一造床流量不一定是最大洪水流量, 第一造床流量 不一定大于第二造床流量。利用平滩水位法计算出的高村断面与 夹河滩断面的造床流量分别为 5442������³ ������和 4612������³ ������,与输沙率 法计算出的造床流量相差很大。 通过比较输沙率法与平滩水位法所得结果, 我们认为差异与 所选择的代表断面有关,由于用平滩水位法计算时只采用了某一 天的断面形态, 而断面形态不仅每天在改变, 而且每时都在改变, 所以选择准确的断面计算造床流量是非常困难的。
= 2.15m/s.
流量(Q)= A·V = 2531.37×2.15 = 5442������³ ������.
夹河滩主槽
起点坐标(1554,74.80) 终点坐标(3714,74.80) 横向比例 1:1,纵向比例 1:100. 面积(A)=3468 ㎡,湿周(X)=2161m. 水力半径(R)= 速度(V)=
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第一,结合每个省份、各个国家的河流特点和造床流量的分析计算, 并经过现有渠首运用情况的验证结果来选择适当的造床流量。第二, 将多种计算方法所得结果进行分析和比较, 从而பைடு நூலகம்定合理的造床流量。
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起点坐标(4182,63.32) 终点坐标(4951,63.32) 横向比例 1:1,纵向比例 1:100. 面积(A)=2531.37 ㎡,湿周(X)=769.35m.
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水力半径(R)= 速度(V)=
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中重要课题之一, 而找到造床流量就是为建立河相关系提供依据。 为 了适应冲积河道的来水来沙, 保持河道的长期稳定, 把造床流量作为 整治流量。如何确定造床流量,目前理论上还不成熟,输沙率法是比 较客观地决定造床流量的方法, 有一定的理论依据。 所以本次采用通 用的输沙率法进行造床流量计算。
第三章
第二章
设计目的及内容
本设计是将水力学、工程水文学、河床演变学和河流动力学等 课程所学理论知识系统地、 有机地结合起来进行综合锻炼的过程, 是 学习《河床演变及河道整治》课程的重要环节。通过这次课程设计, 巩固和提高同学们已学知识, 学会通过分析水文泥沙资料, 掌握采用 平滩水位和输沙率法计算造床流量的方法, 初步掌握计算图表的设计 与相关图表的分析和计算报告的编写, 为今后从事航道整治工作奠定 基础。 在能自由发展的冲积河流的河床,在水流的长期作用下,有可 能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡形态, 这种均衡形态的 有关因素与来水来沙条件的物理量之间有关, 这种函数关系就是河相 关系, 它应是冲积河流水力计算和河道整治的依据, 是河道演变研究
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