百圖天然河道水面線推算

1、第一章 天然河道水面線推算百圖軟件既可以處理一個(gè)糙率的單式斷面天然河道，又可以處理二個(gè)或任意多個(gè)糙率的復(fù)式斷面天然河道，也可以處理河道某處出現(xiàn)江心洲或分叉情況，還可以處理整條河道上，支流匯入或流出、過橋水頭跌差等情況。緩坡河道應(yīng)從下游向上游推算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及水力學(xué)教材的介紹，當(dāng)最下游斷面的起始水位無法確定時(shí)，可用該斷面附近的正常水深對(duì)應(yīng)的水位作為起始水位。陡坡河道應(yīng)從上游向下游推算，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)最上游斷面的起始水位無法確定時(shí)，可用該斷面的臨界水深或略小于臨界水深對(duì)應(yīng)的水位作為起始水位。實(shí)際工程中，一條長距離的河道可能是緩、陡坡交替變化的情況，此時(shí)應(yīng)先畫出河底的縱斷面圖。根據(jù)縱斷面圖，當(dāng)人工能夠分

2、辨出緩、陡坡的分界點(diǎn)，可人工劃分成單一的緩坡或陡坡分別進(jìn)行推算。當(dāng)人工不能夠分辨出緩、陡坡的分界點(diǎn)時(shí)，可假定該整條河道為緩坡，選擇整條河道從下游向上游推算，若軟件一直能進(jìn)行推算，說明該段為緩坡；若軟件不能進(jìn)行推算，說明該段為陡坡。軟件運(yùn)行終止的斷面，即為緩、陡坡的分界點(diǎn)，按此方法判斷出整條河道上的所有緩、陡坡的分界點(diǎn)，把整條河道劃分成單一的緩坡或陡坡分別進(jìn)行推算。10第一節(jié)一個(gè)糙率天然河道水面線推算一、現(xiàn)狀天然河道水面線推算根據(jù)下式，即華東水利學(xué)院編水力學(xué)（1999年版）式9.9,采用分段 試算法，精確推算水位。vi2v2Q2 iv2 vi2Z Zc 一一 一12g 22gk22g 2g第一步

3、、準(zhǔn)備現(xiàn)狀橫斷面數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件為txt格式，在excel中整理數(shù)據(jù)時(shí)必須另存為文本文件（制 表符分隔）類型的txt文件。原始橫斷面測(cè)量成果表的內(nèi)容格式如下：斷面1樁號(hào)起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 斷面2樁號(hào)起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋橫斷測(cè)量成果表中，樁號(hào)允許帶“ +”或“-”，但不允許有其它非數(shù)字文本，程序通過加減號(hào)來識(shí)別樁號(hào)。起點(diǎn)距即是累距，零點(diǎn)樁的起點(diǎn)距為0。每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)占一行，包括“起點(diǎn)距”、“高程”和“點(diǎn)注釋”三項(xiàng)，中間用空格隔開，空格多少不受限制，其中“點(diǎn)注釋”可以省略橫斷測(cè)量成果表舉例如下:15+350-16.75

4、43.63-10 41.130 41.136.5641.4111.12 41.5614.68 41.5622.38 40.724.23 39.2828.22 38.5735.63 38.5743.937.853.02 3857.0140.4260.29 41.2766.99 41.5671.98 41.5677.25 41.1380.38 41.1388.38 41.1394.88 43.63 15+300-16.643.61-10 41.110 41.115.0440.9911.46 41.1114.6141.4916.75 41.3619.52 40.7323.05 40.2330.54

5、39.24實(shí)際推算時(shí)，應(yīng)保證橫斷數(shù)據(jù)順序與推算方向一致，注意選擇使用水面線推算對(duì)話框上的“橫斷數(shù)據(jù)順序顛倒”核選框進(jìn)行倒換。第二步、批量繪制橫斷面圖用批量繪制現(xiàn)狀橫斷面功能，讀入第一步準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)，畫出河道橫斷面圖, 根據(jù)圖形校核數(shù)據(jù)文件的正確性。第三步、對(duì)斷面測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行刪減因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)，可能包含兩岸堤防背坡的數(shù)據(jù)，堤頂及堤背坡的數(shù)據(jù)無用, 須把該部分?jǐn)?shù)據(jù)刪除，只保留兩岸堤防迎水坡及河道的數(shù)據(jù)。再一次用“批 量繪制現(xiàn)狀橫斷面”功能畫出斷面圖。第四步、生成河道糙率要素文件軟件按照斷面上端點(diǎn)編號(hào)來確定不同糙率的范圍，端點(diǎn)編號(hào)從左到右，按0、1、2、3、4的順序編排。假設(shè)15+350斷面上共有15個(gè)

6、端點(diǎn),河道糙率要素文件的前三列可以寫成：樁號(hào) 左灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)） 右灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）15+350014也可寫成：樁號(hào) 左灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)） 右灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）15+3500999即右分界點(diǎn)可以是大于總點(diǎn)數(shù)的一個(gè)很大的數(shù)字。點(diǎn)菜單“水力計(jì)算” > “單一糙率天然河道水面線” > “統(tǒng)計(jì)生成一糙 率河道要素文件”，彈出對(duì)話框，在對(duì)話框中點(diǎn)取“橫斷數(shù)據(jù)文件名”按鈕, 在瀏覽方式下，選擇第三步生成的數(shù)據(jù)文件，軟件會(huì)自動(dòng)生成糙率要素文件 名，點(diǎn)確定按鈕后，軟件生成一個(gè)糙率的河道糙率要素文件，內(nèi)容如下：樁號(hào)左灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）右灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）15+350099915+30009991

7、5+250099915+200099915+150099915+100099915+050099915+0000999第五步、用記事本或 excel打開第四步生成的文件，加入斷面流量 和過橋水位跌差值，構(gòu)成以下內(nèi)容，這就是推算河道水面線時(shí)需要的河 道糙率要素文件，保存該文件為文本文件。 h為水流流經(jīng)橋梁斷面時(shí)，水頭變化的數(shù)值，不管具體推算方向如何， 順著水流方向，水頭增加者 h為正值，水頭降低者 h為負(fù)值。所以在實(shí)際 推算時(shí)， h均為負(fù)值。樁號(hào)左灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）右灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）(mA3/s)過橋水位跌差值 h （m）15+3500999200015+3000999200-0.1515+2

8、500999200015+2000999180015+1500999150015+1000999150-0.1515+0500999150015+00009991500第六步、推算水面線從“水力計(jì)算”菜單欄點(diǎn)取“單一糙率天然河道水面線”-> “單一糙率天然河道水面線推算”菜單項(xiàng)，彈出圖1-2所示的對(duì)話框，輸入有關(guān)參數(shù)，按“原始數(shù)據(jù)文件名”按鍵，在瀏覽方式下指定記錄原始橫斷面數(shù)據(jù)的文件名； 按“河道要素文件名”按鍵，在瀏覽方式下指定記錄河道要素信息的文件名， 軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算書文件名和推算成果文件名（用戶可以再行修改） 。設(shè)置完有關(guān)參數(shù)，點(diǎn)“推算”按鈕，系統(tǒng)會(huì)生成推算成果文件。成果文件為純文

9、本表格格式，可用 Excel、記事本（notepad）、寫字板（wordpad）等 軟件打開，以便進(jìn)一步編輯、打印。圖1-2單一糙率河道水面線推算對(duì)話框二、設(shè)計(jì)斷面河道水面線推算一般先確定河底的開挖高程，再假定填筑堤頂高程（堤頂高程假設(shè)的高 低沒有太大關(guān)系），按橫斷面模板的要求制作河道的設(shè)計(jì)要素文件，再用橫斷 模板的功能批量繪制整條河道的橫斷面圖，包括現(xiàn)狀線和設(shè)計(jì)線，軟件會(huì)自 動(dòng)生成設(shè)計(jì)斷面對(duì)應(yīng)的過水內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)（濕周斷面數(shù)據(jù)），用來推算設(shè)計(jì)斷面 河道水面線推算，重復(fù)第一部分的步驟即可完成。第二節(jié)二個(gè)糙率天然河道水面線推算、現(xiàn)狀天然河道水面線推算vL”2g 2g指一個(gè)斷面上有二個(gè)糙率值，一般河梢

10、取一個(gè)糙率，左灘地和右灘地取 另一個(gè)糙率，一般河梢糙率值較小，灘地糙率值較大。根據(jù)下式，采用分段 試算法，精確推算水位。vi2v2Q2 lZ -=2g 2 2g K KK 2123其中：Ki為左灘地的平均流量模數(shù)，K2為河梢的平均流量模數(shù)，K3為右灘 地的平均流量模數(shù)。第一步、準(zhǔn)備現(xiàn)狀橫斷面數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件為txt格式，在excel中整理數(shù)據(jù)時(shí)必須另存為文本文件（制表符分隔）類型的txt文件。原始橫斷面測(cè)量成果表的內(nèi)容格式如下：斷面1樁號(hào)起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋斷面2樁號(hào)起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋橫斷測(cè)量成果表中，樁號(hào)允許

11、帶“ +”或“-”，但不允許有其它非數(shù)字文本，程序通過加減號(hào)來識(shí)別樁號(hào)。起點(diǎn)距即是累距，零點(diǎn)樁的起點(diǎn)距為0。每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)占一行，包括“起點(diǎn)距”、“高程”和“點(diǎn)注釋”三項(xiàng)，中間用空格隔開，空格多少不受限制，其中“點(diǎn)注釋”可以省略。橫斷測(cè)量成果表舉例如下：15+350-16.75 43.63-10 41.130 41.136.5641.4111.12 41.5614.68 41.5622.38 40.724.23 39.2828.22 38.5735.63 38.5743.937.853.02 3857.0140.4260.29 41.2766.99 41.5671.98 41.5677.25 4

12、1.1380.38 41.1388.38 41.1394.88 43.6315+300-16.643.61-10 41.110 41.115.0440.9911.46 41.1114.6141.4916.75 41.3619.52 40.7323.05 40.2330.54 39.24實(shí)際推算時(shí)，應(yīng)保證橫斷數(shù)據(jù)順序與推算方向一致，注意選擇使用水面 線推算對(duì)話框上的“橫斷數(shù)據(jù)順序顛倒”核選框進(jìn)行倒換。第二步、批量繪制橫斷面圖用批量繪制現(xiàn)狀橫斷面功能，讀入第一步準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)，畫出河道橫斷面圖, 根據(jù)圖形校核數(shù)據(jù)文件的正確性。再一次用“批量繪制現(xiàn)狀橫斷面”功能畫 出斷面圖。第三步、對(duì)斷面測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行刪

13、減因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)，可能包含兩岸堤防背坡的數(shù)據(jù)，堤頂及堤背坡的數(shù)據(jù)無 用，須把該部分?jǐn)?shù)據(jù)刪除，只保留兩岸堤防迎水坡及河道的數(shù)據(jù)。第四步、生成河道糙率要素文件圖2-1復(fù)式斷面河道示意圖灘梢分界點(diǎn)見圖2-1示意，灘梢分界點(diǎn)編號(hào)為河道測(cè)量斷面線的端點(diǎn)編 號(hào)。端點(diǎn)編號(hào)規(guī)則為：從左到右，按 0、1、2、3、4的順序。點(diǎn)菜單“水 力計(jì)算” > “二個(gè)糙率天然河道水面線” > “統(tǒng)計(jì)生成二個(gè)糙率河道要素 文件”，在軟件提示下，由用戶在橫斷面圖上，用鼠標(biāo)點(diǎn)取左灘梢分界點(diǎn)和右 灘梢分界點(diǎn)，軟件會(huì)生成二個(gè)糙率的河道糙率要素文件，內(nèi)容如下：樁號(hào)左灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）右灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）15+35051315+

14、30051415+25061515+20071715+15061615+10051215+05082015+000617第五步、用記事本或 excel打開第四步生成的文件，加入斷面流量和過橋水位跌差值，構(gòu)成以下內(nèi)容，這就是推算河道水面線時(shí)需要的河道糙率要素文件，保存該文件為文本文件。 h為水流流經(jīng)橋梁斷面時(shí)，水頭變化的數(shù)值，不管具體推算方向如何，順著水流方向，水頭增加者 h為正值，水頭降低者 h為負(fù)值。所以在實(shí)際 推算時(shí)， h均為負(fù)值。ii樁號(hào)左灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）右灘槽分界點(diǎn)（點(diǎn)號(hào)）(mA3/s)過橋水位跌差值 h （m）15+350513200015+300514200-0.1015+250

15、615200015+200717180015+150616150015+100512150-0.1015+050820150015+0006171500第六步、推算水面線從“水力計(jì)算”菜單欄點(diǎn)取“二個(gè)糙率天然河道水面線”-> “二個(gè)糙率天然河道水面線推算”菜單項(xiàng)，彈出圖2-2所示的對(duì)話框，輸入有關(guān)參數(shù)，按“原始數(shù)據(jù)文件名”按鍵，在瀏覽方式下指定記錄原始橫斷面數(shù)據(jù)的文件名； 按“河道要素文件名”按鍵，在瀏覽方式下指定記錄河道要素信息的文件名， 軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算書文件名和推算成果文件名（用戶可以再行修改） 。設(shè)置完有關(guān)參數(shù)，點(diǎn)“推算”按鈕，系統(tǒng)會(huì)生成推算成果文件。成果文件為純文本表格格式，可用

16、 Excel、記事本（notepad）、寫字板（wordpad）等 軟件打開，以便進(jìn)一步編輯、打印。復(fù)式河適永而錢箱精確推弊對(duì)話框圖2-2二個(gè)糙率河道水面線推算對(duì)話框二、設(shè)計(jì)斷面河道水面線推算一般先確定河底的開挖高程，再假定填筑堤頂高程（堤頂高程假設(shè)的高 低沒有太大關(guān)系），按橫斷面模板的要求制作河道的設(shè)計(jì)要素文件，再用橫斷 模板的功能批量繪制整條河道的橫斷面圖，包括現(xiàn)狀線和設(shè)計(jì)線，軟件會(huì)自 動(dòng)生成設(shè)計(jì)斷面對(duì)應(yīng)的過水內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)（濕周斷面數(shù)據(jù)），用來推算設(shè)計(jì)斷面 河道水面線推算，重復(fù)第一部分的步驟即可完成。第三節(jié)多個(gè)糙率天然河道水面線推算一、現(xiàn)狀天然河道水面線推算指一個(gè)斷面上有多級(jí)灘地的情況，可以

17、取多個(gè)糙率值，也可適用一段河 道上下游各個(gè)斷面取不同糙率的情況。根據(jù)下式，采用分段試算法，精確推 算水位。V12v2Q2 lvvZ1 Z2 -=-=-= 212g2gK1K2 Kn2g2g其中：Ki為斷面第一分塊的平均流量模數(shù)，K2為斷面第二分塊的平均流量模 數(shù)，Kn為斷面第n分塊的平均流量模數(shù)。第一步、準(zhǔn)備現(xiàn)狀橫斷面數(shù)據(jù)文件數(shù)據(jù)文件為txt格式，在excel中整理數(shù)據(jù)時(shí)必須另存為文本文件（制 表符分隔）類型的txt文件。原始橫斷面測(cè)量成果表的內(nèi)容格式如下：斷面1樁號(hào)起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋斷面2樁號(hào)起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋 起點(diǎn)距高程點(diǎn)注釋起點(diǎn)距高程點(diǎn)注

18、釋橫斷測(cè)量成果表中，樁號(hào)允許帶“ +”或“-”，但不允許有其它非數(shù)字文本，程序通過加減號(hào)來識(shí)別樁號(hào)。起點(diǎn)距即是累距，零點(diǎn)樁的起點(diǎn)距為0。每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)占一行，包括“起點(diǎn)距”、“高程”和“點(diǎn)注釋”三項(xiàng)，中間用空 格隔開，空格多少不受限制，其中“點(diǎn)注釋”可以省略。橫斷測(cè)量成果表舉例如下：15+350-16.75 43.63-10 41.130 41.136.5641.4111.12 41.5614.68 41.5622.38 40.724.23 39.2828.22 38.5735.63 38.5743.937.853.02 3857.0140.4260.29 41.2766.99 41.5671.

19、98 41.5677.25 41.1380.38 41.1388.38 41.1394.88 43.6315+300-16.643.61-10 41.110 41.115.0440.9911.46 41.1114.6141.4916.75 41.3619.52 40.7323.05 40.2330.54 39.24實(shí)際推算時(shí)，應(yīng)保證橫斷數(shù)據(jù)順序與推算方向一致，注意選擇使用水面線推算對(duì)話框上的“橫斷數(shù)據(jù)順序顛倒”核選框進(jìn)行倒換。第二步、批量繪制橫斷面圖用批量繪制現(xiàn)狀橫斷面功能，讀入第一步準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)，畫出河道橫斷面圖, 根據(jù)圖形校核數(shù)據(jù)文件的正確性。第三步、對(duì)斷面測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行刪減因?yàn)闇y(cè)量數(shù)據(jù)，可能

20、包含兩岸堤防背坡的數(shù)據(jù)，堤頂及堤背坡的數(shù)據(jù)無 用，須把該部分?jǐn)?shù)據(jù)刪除，只保留兩岸堤防迎水坡及河道的數(shù)據(jù)。再一次用“批量繪制現(xiàn)狀橫斷面”功能畫出斷面圖。第四步、生成河道糙率要素文件軟件按照斷面上端點(diǎn)編號(hào)來確定不同糙率的范圍，端點(diǎn)編號(hào)從左到右，按0、1、2、3、4的順序編排。點(diǎn)菜單“水力計(jì)算” > “多個(gè)糙率天然 河道水面線”- > “統(tǒng)計(jì)生成多個(gè)糙率河道要素文件”，在軟件提示下，由用戶在橫斷面圖上，用鼠標(biāo)點(diǎn)取不同糙率的分界點(diǎn)，軟件會(huì)生成多個(gè)糙率的河道糙率要素文件，內(nèi)容如下:15+350050.065130.027513180.0318250.0715+300050.065130.02

21、7513180.0318270.0715+250050.065130.027513180.0318290.0715+200050.065130.027513180.0318330.07第五步、用記事本或excel編輯生成流量要素文件流量要素文件中包含流量和過橋跌差 h項(xiàng)，過橋跌差 h為水流流經(jīng)橋 梁斷面時(shí)，水頭變化的數(shù)值，不管具體推算方向如何，順著水流方向，水頭 增加者Ah為正值，水頭降低者 h為負(fù)值。所以在實(shí)際推算時(shí)， h均為負(fù) 值。流量要素文件舉例如下:樁號(hào)流量（mA3/s）過橋水位跌差值（m）15+350200015+300200-0.1515+250200015+200180015+150150015+100150-0.1515+050150015+0001500第六步、推算水面線從“水力計(jì)算”菜單欄點(diǎn)取“多個(gè)糙率天然河道水面線”-> “多個(gè)糙率天然河道水面線推算”菜單項(xiàng)，彈出圖3-2所示的對(duì)話框，輸入有關(guān)參數(shù)，按“原始數(shù)據(jù)文件名”按鍵，在瀏覽方式下指定記錄原始橫斷面數(shù)據(jù)的文件名； 按“河道要素文件名”按鍵，在瀏覽方式下指定記錄河道要素信息的文件名， 軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算書文件名和推算成果文