明渠均匀流水力计算的基本公式有两个，一个为恒定流的连续方程式：Q=vA=常数另一个则为谢才公式。1769年谢才分析明渠实测资料后提出了断面平均流速v与水力坡度J之间关系的经验公式，称为谢才公式。谢才公式可写为谢才—曼宁公式： 某公路路段两侧的排水沟在设计排水量时，具备了明渠均匀流的条件，排水沟断面如图1-16所示，沟壁为不抹面的浆砌石块，沟渠糙率n=0.017，排水沟底坡i=0.00315，求设计排水量。......
2025-09-30
桥涵水文学：河流基本特征
【摘要】：断面内自由水面高出某一水准基面的高程称为水位，以m计。枯水期水流所占部分为基本河床，或称为主槽，洪水泛滥所及部分为洪水河床，或称为滩地。断面内通过水流的部分称为过水断面，其面积称为过水断面面积，以m2计，它的大小随断面形状和水位而变。河流沿程各河段的比降都不相同，一般自河源向河口逐渐减小。
1.河流的长度
自河源沿主河道至河口的距离称为河流长度，简称河长，以km计。可在适当比例尺的地形图上量得。
2.河流断面
河流断面有横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为横断面，简称断面，其一般形状如图2-2所示。断面内自由水面高出某一水准基面的高程称为水位，以m计。枯水期水流所占部分为基本河床，或称为主槽，洪水泛滥所及部分为洪水河床，或称为滩地。只有主槽而无滩地的断面称为单式断面，有主槽又有滩地的断面称为复式断面。河流横断面能表明河床的横向变化。断面内通过水流的部分称为过水断面，其面积称为过水断面面积，以m2计，它的大小随断面形状和水位而变。
河流中沿水流方向各横断面最大水深点的连线称为深泓线（thalweg），沿深泓线的断面称为河流的纵断面，河流纵断面能反映河床的沿程变化。河流各横断面表面最大流速点的连线称为中泓线（midstream of channel）。
图2-2 河流横断面图
（a）单式断面；（b）复式断面
3.河道纵比降
任意河段两端（水面或河底）的高差Δh称为落差，单位河长的落差称为河道纵比降，简称比降，用小数或千分数表示。常用的比降有水面比降和河底比降。河流沿程各河段的比降都不相同，一般自河源向河口逐渐减小。水面比降随水位的变化而变化，河底比降则较稳定。当河段纵断面近于直线时，比降按式（2-4）计算：
式中 J——河段的比降；(https://www.chuimin.cn)
h1、h0——河段上、下断面水面或河底高程，m；
l——河段长度，m。
图2-3 河道纵断面示意图
图2-4 流域与水系示意图
当河底高程沿程变化时，可在纵断面图（图2-3）上从下断面河床处作一斜线，使斜线以下的面积与原河底线以下面积相等，该斜线的坡度即为河道的平均比降，其计算式为
式中 h0，…，hn——自下游到上游沿程各点河底高程，m；
l1，…，ln——相邻两点间的距离，m；
L——河段的全长，m。
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