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土工河道水文要素

时间:2011-12-18 00:50:41 点击:45次

(1)水位 自由水面相对于某一基面的高程,称水位,一般以米表示。长丝土工布水位可用各式水尺按时观测读数后,换算成基准面上的高程或宣接用测量方法而求得,也可由自记水位计所绘制的连续曲线来表示。经过较长时期观测水位后,可得到水位过程线及历时线,由此求出按月、按年或多年的最高水位、最低水位、平均水位和不同历时的水位值。 最高(最低)水位;在江河、湖库上某一地点,经过长时期观测水位后.得出的最高 (或最低)值。最高(最低)水位必须指明其时间性,例如日最高(或最低)、旬最高(最低)、月最高(最低)、年最高(或最低)和若干年最高(或最低)以及历年来最高(或最低)。长丝土工布平均水位是指某一时段内所观测水位的平均值。 洪水位:一般指河流水值因受流域上降雨或融雪影响,而超过滩地或主槽两岸地面的水位而言。在防洪中还常遇到设计洪水位、警戒水位、保证水位、分洪水位等c (2)流速 水的质点在单位时间内沿程移动的距离,称流速。一般以米每秒计。在明渠或河道中,水的流速可用仪器或漂浮物直接测定,亦可用理论公式计算,但均是短时间的平均流速,不是瞬时流速,用仪器测定流速仅限于断面上某一点的流速,根据全断面若干点测定的流速,经过分析计算,才能得出全断面内的平均流速。 流速系数;计算流速时,如不考虑机械能在流动过程中的消耗,所得流速必须乘以小于1的系数,方能与实际流速相符,这个系数称为流速系数。 流速大小决定于水体重力的纵向分力与河床摩擦阻力的关系.由于河床形态、糙率及断面水力条件的不同,天然河道中的流速不仅随深度不同而异,而且也在整个过水断面上变化着。流速沿水深的垂线变化见图2—2。从图2—2中可以看出,垂线上最小流速出现在河底,最大出现在距水表面o.1—o.3打处,平均流速一般在o.6且处,与o.2D及o.8财水深处流速的平均值相近;如河底有隆起障碍,在障碍物处垂线流速分布呈反曲现象;河流结冰时,最大流速下移至中部,冰盖下垂线平均流速约为o.1殿及o.7且处流速的平均值。河流断面上各点流速,一般都是由河底向水面,由两岸向河心逐渐增大,最大流速出现在水流中部(在弯道处则在靠近外弯处),最小流速在河底及近岸处。沿程各断面最大垂线平均流速所在点的连线称为水流动力轴线,又称主流线c (3)长丝土工布流量 单位时间内通过河渠或管道某一过水断面的水体体积, —殷以立方米砂汁:流量测量通常采用流速面积法,包括:①流速仪法;②比降面积法;③浮标法;④超声波测流法;⑤电磁测流法。此外.还有流量汁法,多用于稳定的河渠或管道测量。体积法.主要用于潮汐河流中潮流星及潮量的计算。 流量过程线:表示河道或渠道中某一横断面上流量随时间变化情况的连续曲线,以流量为纵坐标,以时间为横坐标绘制而成。如参照水位变化过程,将实测流量力纵坐标及对应时间为横坐标的各实测点连接成过程线,用以推求流量,就称为流量过程线法。这也是常用的一种流量推求计算方法。 流量系数:建筑物测流的流量公式中,表达实际流量与理论流量相联系的系数。于流速系数与断面收缩系数的乘积。 洪峰;指洪水由起涨至落平的整个过程,或洪水过程线的峰项。 洪峰流量:一次洪水过程中的最大瞬时流且。 洪峰传播时间:洪峰从上游站到下游站的传播历时。其是江河防护工程设计时,通常要用到造床流量。造床流量 咖是指具造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的菜一 l拟流量,这种流量对塑造河床形态所起的作用最大。通常采用 ;二 i隙法和平滩水位法确定。计算法通过计算绘制9一o”妒 sM (Q为流量,J为水流纵比降,P为0出现的频率)曲线图, 绷求得旷JP最大值对应的流量即为造床流量。研究表明,对 ” 于平原河流M=2,9“JP值通常都出现两次较大螃值,见图 2—3。相应干最大的一“个流量数值约相当于多年平均最大洪水流量,其频率为1%—6%,称为第一造床流量;相应于次大的流量数值,称为第二造床流量,其频率为24%。25%。第一造床流量常作为河床变形计算及整治中水河槽之用;第二造床流量常用来作为航道整治水位之用。通常所说的造床流量系指第一道床流量;平滩水位法系指采用与河漫滩齐平的水位相应的流量作为造床流量;将与边滩齐平的水位相应的流量称为第二造床流星。 (5)长丝土工布比降 指沿水流方向,单位水平距离内铅直方向的落差。即高差和相应的水平距离的比值。 河道比降:沿水流方向,单位水平距离河床高程差。一般山区河道比降较大,平原河道比降较小。 能面比降:沿水流方向.单位水平距离的总能量水头差。 水面比降:沿水流方向,单位水平距离水面的高程差。 水面横比降:在河流弯道处,由于水流受到离心力作用而形成的垂直于纵向水流的水面比降。 例比降:沿水流方向,单位水平距离的负高程差。 支水面线:沿水流方向,各断面水体白由水面的连线。 (6)糙率 指与河槽边界的粗糙程度和几何特征等有关的各种影响水流阻力的一个综合系数。糙率对液体的流动具有显著影响。 谢才系数:明渠均匀流计算流速时,所使用的综合反映断面形状尺寸和粗糙程度的系数;同曼宁公式比较可得c=Rj“/n,式中R为水力半径,n为糙率,c为谢才系数。 谢才公式:计算明渠均匀流流速的公式之一*其基本型式:”=c/i,式中J为水力坡度u 曼宁公式:计算明渠均匀流速的经验公式。原式为”=朋”J“,后人们改为 v=及”J“/R。 (7)洪水频率及重现期 等了及大于(等于及小于)某洪水水文要素值19现可能性的量度,称为洪水频率;根据洪水统计特征,利用现有实澜和调查洪水资料,分析洪水变量设计值与出现频率(或重现期)之间的定量关系,称为洪水频率分析;经验频率是指为估汁总体频率,按一定准则建立的经验公式所确立的某水文变量的频率,在实测洪水样本系列中某洪水变量x大于或等于一定数值X—(即J)J”)的可能性大小即为频率,其数值在o与1之间;在全部实测洪水系列n项中按大小顺序排位的M项的经验频率则为P”= M/(M*1).用百分数表示。重现期是指等于及大于(等于及小于)一定量级的水文要素值出现一次的平均间隔年数,由该量级频率的倒数计。是洪水频率的另一种表示方法。重现期厂与频率P的关系为:7:1/P。 (8)长丝土工布设计洪水 为防洪等工程设计而拟定的工程正常运用条件下符合指定防洪设计标难的洪水,即广义包括工程在非常运用条件下符合校核标准的设计洪水。水利水电工程的规划设计和运用中各种防洪标准所依据的洪水。设计洪水计算的内容包括设计洪峰、不同时段的设计洪量、设计洪水过程线、设计洪水的地区组成和分期设计洪水等,可根据工程特点和设计要求采用洪水频率分析方法计算。 (9)含沙量 单位体积浑水中所含于沙的质量,或挥水中于沙质量(容积) 总质量(总容积)的比值,称含沙量。其单位一般为Ldm3。 输沙率:单位时间内通过河渠某一过水断面的干沙质量,一般以Lds计。 输沙量:在一定时段内,通过水文测验断面的全部干沙质量。 佑沙模数:时段总输沙量与相应积水面积的比值。 (10)长丝土工布水文学 研究水存在于地球上的大气层中和地球表面以及地壳内的各种现象的发生和发展规律及其内在联系的学科。包括水体的形成、循环和分布,水体的化学成分,生物、物理性质以及它们对环境的效应等c水文学按照研究水体的存在位置,可分类为水文气象学、陆地水文学、海洋水文学、水文地质学、生态水文学等主要学科,按其用途可分为应用水文学、工程水文学等学科。

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