河道堤防工程「

項目二堤防工程設計」浙江同濟科技職業學院2022年10月本項目的任務任務2.1堤防設計的內容及依據任務2.2基礎資料收集任務2.3工程地質評價任務2.4水文水利計算本項目的任務任務2.5工程任務及規模確定任務2.6堤線布置及堤型選擇任務2.7堤身結構設計任務2.8護岸及防洪墻設計本項目的任務任務2.9堰壩及親水工程設計任務2.10安全監測及工程管理設計任務2.4水文水利計算了解河道治理工程設計中水文水利計算的目的和要求掌握河道設計洪水流量和水面線的計算方法會根據基礎資料計算設計洪水流量和水面線任務目標任務2.4水文水利計算任務2.4.1水文水利計算的目的目的：為河道治理工程設計提供河道設計洪水流量、水位及最大流速。有排澇功能的，還需根據排澇標準，提供排澇流量、水量及地面最大淹沒水深(水位)和淹沒時間。水利計算的方法、范圍、邊界條件決定了水文分析的內容和方法。任務2.4.2設計洪水流量的計算設計洪水流量根據河道流域水文分析計算得到。應收集和整理本流域和相鄰流域的水文站、雨量站的實測系列資料，收集省區的暴雨查算手冊或水文圖集，收集以往河道治理規劃設計中設計洪水的計算方法和成果，并加強河道特征和洪水特性分析。參照《水利水電工程設計洪水計算規范》(SL44-2006)，結合具體資料情況，選擇合適的設計洪水計算方法。當工程地址及上、下游附近有較長實測洪水流量資料時，可優先采用頻率分析計算方法，直接推求設計洪水。當工程地址及上、下游實測洪水資料短缺時，可根據經審批的省區的暴雨洪水計算方法(公式推理法或瞬時單位線法推求)，由設計暴雨推求設計洪水。平原地區可直接利用整個流域的規劃成果。任務2.4.2設計洪水流量的計算設計暴雨計算首先需分析流域內的降雨成因及其特性，并根據水文計算要求確定是否需計算分區設計暴雨。設計暴雨可以通過實測降雨資料排頻分析推求，也可采用圖集法推求。引用附近工程或規劃成果的，需簡述其審批情況和計算方法等內容。采用類似地區或相鄰河流的設計洪水成果，以及治理河段的歷史洪水調查分析成果等資料時，需對其進行合理性分析。任務2.4.3河道水面線計算河道水面線是確定堤頂高程的依據，有歷史實測資料時，可直接采用實測水位資料排頻計算得到，也可采用水力計算得到。一般情況下天然河道水流都是非均勻流。河道水面曲線可根據河道過水斷面形狀、底部糙率大致相同的原則，結合河道地形及縱橫剖面把河道分為若干計算流段，采用分段求和法進行計算。任務2.4.3河道水面線計算計算時，先根據設計河段上邊界斷面的設計洪水量(水文計算所得)，采用明渠恒定均勻流公式計算設計河段下邊界的設計洪水位，然后，從設計河段下邊界的設計洪水位開始，用明渠恒定非均勻流公式，分段推求各計算河段的水位值，從而得到設計標準下的河道水面線。計算過程中考慮區間設計標準洪峰流量。式中：Zu—河段上斷面水位，m；

Zd—河段下斷面水位，m；

Vu—河道上斷面處流速，m/s；

Vd—河道下斷面處流速，m/s；

Δs—河段計算長度，m；

Q—通過斷面的流量，m3/s；

Ku、Kd—上、下斷面處的流量模數；

a—動能修正系數，天然河道取1.15~1.50；

ξ—局部阻力系數，對逐漸擴展段取-0.50~-0.33任務2.4.3河道水面線計算若用非恒定流計算，則根據水文分析計算范圍內上游各邊界的設計洪水流量過程線和下游各邊界的設計洪水位過程線或流量過程線，以及上下游邊界之間匯入的各支流、各區塊的洪水流量過程線進行推算。涉及排澇工程的，應根據相關規劃和澇區自然地理條件、經濟社會情況合理確定排澇原則和標準，劃分排澇分區，進行排澇水文計算。任務2.4.3河道水面線計算任務2.4.3河道水面線計算任務2.4.4注意事項123由于下邊界水位一般采用水位-流量關系推求或選用某個堰的堰上游水位(自由出流推求而得)，為了消除下邊界水位不準對水利計算精度的影響，水利計算范圍不能僅限于工程河段，應將下邊界下延一定距離，擴大計算范圍，并作敏感性分析。對多泥沙河流，應進行泥沙分析計算，分析河床