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下游主槽过流能力预测技术介绍

【摘要】:13.6.2.4数学模型计算法利用黄河下游准二维非恒定流数学模型,在已知河道初始边界条件、出口水位—流量关系和一定的水沙条件下,可计算沿程各控制站的主槽过流能力关系。

河道过流能力是指某水位下所通过流量的大小。通常主槽过流是主体,主槽过流能力的大小直接反映河道的过流能力,而主槽过流能力大小的一个重要指标是平滩流量。平滩流量的大小又直接限制目前调水调沙试验的调控指标,影响调水调沙试验方案的制订和实施。因此预测下游主槽过流能力及平滩流量至关重要。由于黄河下游河道冲淤变化迅速,不同年份同流量水位值可差数米,同一年的第一场洪水和第二场洪水水位表现也不一样,就是在同一年份同一次洪水过程中,水位—流量关系往往是绳套型,涨水期和落水期同流量水位可差0.7~0.8m,同一水位下可差数千流量,因此反映主槽过流能力的平滩流量的预测是十分复杂的。根据黄河下游各河段的不同特点和断面形态的不同,必须采取综合分析的方法确定。

13.6.2.1 水力因子法

水力因子法是利用各水力因素流量Q、流速V、断面某高程下过水面积A 和洪水涨水过程中的冲淤面积ΔA 之间的变化规律,通过水力计算,推求某测站的水位—流量关系。

13.6.2.2 冲淤改正法

冲淤改正法是利用实测资料建立各级流量水位抬升和断面冲淤幅度之间的关系,从而利用历史实测洪水的水位—流量关系或现状水位—流量关系,根据该断面洪水前期累计冲淤厚度,确定同流量水位的升降值,得出设计的水位—流量关系。

13.6.2.3 实测资料分析法

实测资料分析法是建立在大量实测资料的基础上,通过对历史洪水的水位—流量关系线趋势的分析,并根据上年实测的水位—流量关系,顺洪水的水位—流量关系的趋势进行高水部分的外延。然后再考虑到上年汛后与当前汛前河道的冲淤情况和幅度,将关系线抬高或降低即可得到所求的水位—流量关系,进而得出主槽过流能力。

13.6.2.4 数学模型计算法

利用黄河下游准二维非恒定流数学模型,在已知河道初始边界条件、出口水位—流量关系和一定的水沙条件下,可计算沿程各控制站的主槽过流能力关系。