陕西省水利电力勘测设计研究院陕西西安710001
摘要:使用成勘院《水文水利计算软件系统》和济南百图公司《百图水利设计软件包》这两种常用的水面线推算软件,在同一河道治理段的数个同位置断面在断面参数完全相同的条件下,对该段河道推求水面线并对结果进行了比较。结果表明:百图在大部分断面上的水位均高于成勘院;成勘院水面线成果曲线较平滑。
关键词:水面线;百图;水文水利计算软件系统
引言
河道水面线推算是河道治理工作的基础,是堤防设计的重要依据,推算结果直接影响到堤防型式的选择和断面的设计。现实工作中常用的水面线推算软件有多种,其中常见的有成勘院的《水文水利计算软件系统》、百图公司的《百图水利设计软件包》、水利水电设计程序集(PC1500)、武水软件的《水利规划程序集》、自编Excel表格程序等。成勘院和百图公司的软件是笔者在日常工作中经常接触并使用的两种软件,为了试图找出两种软件在计算原理、计算方法,最主要是推求成果等方面的各种差异,笔者选择使用这两种软件在同河道同断面同参数情况下仅对水面线结果进行了比较。由于作者能力有限,建议相关职能部门和推荐单位组织各软件开发单位和使用单位进行更深一步的探讨和研究。
1河道概况
西川河为延河右岸一级支流,河道平均比降6.03‰。推算河段起点位于枣园镇范家集,终点位于枣园镇老沟岔。
推算河段设计洪峰流量采用枣园站的设计洪峰流量按面积比拟法计算成果,经水文分析计算,西川河下游干流及右岸支流汇入口以上治理河段10年一遇的洪峰流量分别为1050m3/s和830m3/s。
2断面布置
我院测绘分院2012年于西川河治理段实测了地形图及横断面资料,防洪工程段共布置35个断面,平均间距为172.13m,基本控制了该河段的河道形态和河势变化。
3河道糙率拟定
河道糙率根据河床组成及床面特性、河道岸壁特性、平面形态等河道情况,参照《水工设计手册》建议的经验数据,依据枣园水文站水位~流量关系及调查的1989年洪痕点拟合反推河道断面天然糙率,推算西川河干流断面的糙率取0.030。
4控制断面水位
起始断面水位流量关系分析采用水力学方法,将河道水流近似为稳定流,根据曼宁公式计算断面水位流量。
计算得起始断面洪水位高程为1009.404m。
5软件介绍
5.1《百图水利设计软件包》
济南百图水利科技开发公司开发的《百图水利设计软件包》,该软件被水利部科技推广中心列入《2010年度水利先进实用技术重点推广指导目录》,中国水利水电勘测设计协会推荐使用。
5.2《水文水利计算软件系统》
中国水电顾问集团成都勘测设计研究院和成都科技大学联合开发的《水文水利计算软件系统》,该软件在《水电水利工程泥沙设计规范》(DL/T5089-1999)中推荐使用。
6成果比较
按照上述的基本数据和计算方法,使用两种软件分别得到10年一遇洪水的天然水面线,成果比较表见表1和图1。结果表明:百图在大部分断面上的水位均高于成勘院;成勘院水面线成果曲线较平滑。
本次水面线对比计算仅给出了两套软件在相同的断面条件下的水位推算结果,未考虑河道内跨河桥梁对水面的影响。
天然水面线
表1
图1天然水面线成果图
参考文献
[1]水电水利工程泥沙设计规范.DL/T5089-1999.
[2]李家星,赵振兴.水力学.河海大学出版社.2001.
[3]武大水力学流体力学教研室,李炜.水力计算手册.中国水利水电出版社.2006.
[4]谢春德.水文水利计算软件系统说明.
[5]尚未.百图水利设计软件包说明.