水位-流量关系曲线高低水延长

2023-08-23 理论教育版权反馈

【摘要】：①曼宁公式延长法延长时，用上式计算流速，用实测大断面资料延长水位—面积关系曲线，从而达到延长水位—流量关系的目的。图12.10用曼宁公式延长高水水位—流量关系曲线3）用洪水痕迹辅助延长。

水位—流量关系曲线的高水延长对确定规划设计所采用的最大洪峰流量、洪量的影响很大；对于枯水流量，虽数值不大，但影响特征值如水力发电、航运和灌溉等需要最小流量值，而且因历时较长，对河道生态流和年水量亦有影响。

12.4.3.1　稳定的水位—流量关系线的外延

（1）水位—流量关系曲线的高水延长方法。高水延长的主要依据是实测大断面资料。如断面无严重冲淤变化时，可用水位面积、水位流速关系曲线法、水力学公式法或趋势延长法；若历年水位—流量关系较稳定时，也可参考邻近年份的H—Q曲线趋势延长；如有历史洪水调查资料时，可用作延长曲线的参考；如断面变化剧烈而峰前、峰后实测大断面资料缺乏时，可借用上下游测站同年的高水实测流量来延长。

1）根据水位—面积、水位—流速关系延长。河床较稳定的测站，H—A、H—V关系点常较密集，曲线趋势较明显，可据以延长H—Q关系曲线。H—A可根据实测大断面资料，算出需要延长部分的若干水位级的面积值来延长；Z—V关系曲线，高水时常趋近于一条与纵轴平行的直线，可按趋势延长；于是Q＝AV，即可延长H—Q关系。

2）用水力学公式延长。水力学公式法实质上与上法相同，只是在延长Z—V曲线时，利用水力学公式计算出需延长部分的V值来辅助定线，常用的方法有如下。

①曼宁公式延长法

延长时，用上式计算流速，用实测大断面资料延长水位—面积关系曲线，从而达到延长水位—流量关系的目的。

图12.10　用曼宁公式延长高水水位—流量关系曲线

3）用洪水痕迹辅助延长。洪水调查资料可补充水文测验资料系列，用以辅助延长H—Q曲线。洪水调查是指对测站附近有控制作用的河段进行历史大洪水痕迹的调查考证。测量河道的简易地形，应测至最高洪水位以上；在图上标出洪痕发生的地点及其高程，每河段应调查3处以上，以便连成水面线，使其能与中、低水位的水面线作比较。

如调查的洪痕靠近水文站，可测定水文站断面处的洪痕高程，然后利用水文站的H—Q曲线加以延长，求得洪峰流量。也可按公式计算出流量来。其中糙率n的确定是很重要的，但天然河道糙率的选定又是相当复杂的，因此有条件的应用本站资料进行分析确定，也可查阅有关手册选定。

（2）水位—流量关系曲线的低水延长方法。找出断流水位，并以断流水位为控制点，由实测部分向下延长。延长时可按趋势延长到最低水位，或借用上下游站的流量辅助延长。

断流水位H的确定，其方法如下。

1）根据测站的纵横断面资料来确定。如测站下游有浅滩、石梁，可直接以滩顶或石梁顶高程作为断流水位。如测站下游相当长距离内河底平坦，则可取基本水尺断面河底的最低点高程为断流水位。

2）分析法。如测站的断面形状整齐，在延长部分的水位变幅内河宽变化不大，又无浅滩、分流等现象，可采用分析法，即在水位—流量关系曲线的中低水部分，依次取a、b、c三点，并使这三点的流量关系满足

式中：Ha、Hb、Hc分别为水位—流量关系曲线上a、b、c三点的水位，m。

求得断流水位后，以坐标（H，0）为控制点，将水位流量关系曲线向下延长至当年的最低水位即可。

12.4.3.2　受冲淤影响的水位—流量关系曲线的延长方法

在有明显冲淤变化的河道上，水位—流量关系较复杂，给外延增加了困难。主要通过趋势外延建立的H—I1／2／n关系，结合冲淤后的断面，外延水位流量关系。