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(guò)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(wú)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(wú)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(zhǎng)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(shuō)明該段為緩坡；若軟件不能進(jìn)行推算，說(shuō)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。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。÷÷øöççè&

3、#230;-+D+=+gvgvKlQgvzgvz2222212222222211xaa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)允許帶“+”或“-”，但不允許有其它非數(shù)字文本，程序通過(guò)加減號(hào)來(lái)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”

4、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+350-16.7543.63-1041.13041.136.5641.4111.1241.5614.6841.5622.3840.724.2339.2828.2238.5735.6338.5743.937.853.023857.0140.4260.2941.2766.9941.5671.9841.5677.2541.1380.3841.1388.3841.1394.8843.6315+300-16.643.61-1041.11041.115.0440.9911.4641.1114.6141.4916.

5、7541.3619.5240.7323.0540.2330.5439.24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(wú)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圖1-1 單式斷面河道（一個(gè)糙率）示意圖軟件按照斷面上端點(diǎn)編號(hào)來(lái)確定

6、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)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)

7、左灘槽分界點(diǎn)(點(diǎn)號(hào)) 右灘槽分界點(diǎn)(點(diǎn)號(hào))15+350099915+300099915+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(guò)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(yuǎn)為正值，水頭降低者h(yuǎn)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)) 流量(m3/s)過(guò)橋水位跌差值h (m)1

8、5+3500999200015+3000999200-0.1515+2500999200015+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)

9、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(guò)水內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)（濕周斷面數(shù)據(jù)），用來(lái)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一、現(xiàn)狀天然河道水面線

10、推算指一個(gè)斷面上有二個(gè)糙率值，一般河槽取一個(gè)糙率，左灘地和右灘地取另一個(gè)糙率，一般河槽糙率值較小，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。()÷÷øöççèæ-+D+=+gvgvKKKlQgvzgvz2222212223212222211xaa其中：K1 為左灘地的平均流量模數(shù)，K2 為河槽的平均流量模數(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

11、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(guò)加減號(hào)來(lái)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。15+350-16.7543.63-1041.13041.136.5641.4111.1241.5614.6841.5622.3840.724.2339.2828.2238.5735.63

12、38.5743.937.853.023857.0140.4260.2941.2766.9941.5671.9841.5677.2541.1380.3841.1388.3841.1394.8843.6315+300-16.643.61-1041.11041.115.0440.9911.4641.1114.6141.4916.7541.3619.5240.7323.0540.2330.5439.24橫斷測(cè)量成果表舉例如下：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

13、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(wú)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槽分界點(diǎn)見圖2-1示意，灘槽分界點(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)取左灘槽分界點(diǎn)和右灘槽分界點(diǎn)，軟件

14、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+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(guò)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(yuǎn)為正值，水頭降低者h(yuǎn)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)) 流量(m

15、3/s)過(guò)橋水位跌差值h (m)15+350513200015+300514200-0.1015+250615200015+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

16、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(guò)水內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)（濕周斷面數(shù)據(jù)），用來(lái)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、

17、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。()÷÷øöççèæ-+.+D+=+gvgvKKKlQgvzgvz222221222n212222211xaa其中：K1 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

18、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(guò)加減號(hào)來(lái)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。15+350-16.7543.63-1041.13041.136.5641.4111.1241.5614.6841.5622.3840.724.2339.2828

19、.2238.5735.6338.5743.937.853.023857.0140.4260.2941.2766.9941.5671.9841.5677.2541.1380.3841.1388.3841.1394.8843.6315+300-16.643.61-1041.11041.115.0440.9911.4641.1114.6141.4916.7541.3619.5240.7323.0540.2330.5439.24橫斷測(cè)量成果表舉例如下：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

20、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(wú)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圖3-1 多級(jí)灘地河道斷面示意圖軟件按照斷面上端點(diǎn)編號(hào)來(lái)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+300050.065130.027513180.0318270.0715+250050.065130.027513180.0318290.0715+200050.065130.027513180.0318330.07第五步、用記事本或