百图天然河道水面线推算

1、第一章 天然河道水面线推算百图软件既可以处理一个糙率的单式断面天然河道，又可以处理二个或任意多个糙率的复式断面天然河道，也可以处理河道某处出现江心洲或分叉情况，还可以处理整条河道上，支流汇入或流出、过桥水头跌差等情况。缓坡河道应从下游向上游推算，根据经验及水力学教材的介绍，当最下游断面的起始水位无法确定时，可用该断面附近的正常水深对应的水位作为起始水位。陡坡河道应从上游向下游推算，根据经验，当最上游断面的起始水位无法确定时，可用该断面的临界水深或略小于临界水深对应的水位作为起始水位。实际工程中，一条长距离的河道可能是缓、陡坡交替变化的情况，此时应先画出河底的纵断面图。根据纵断面图，当人工能够分

2、辨出缓、陡坡的分界点，可人工划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。当人工不能够分辨出缓、陡坡的分界点时，可假定该整条河道为缓坡，选择整条河道从下游向上游推算，若软件一直能进行推算，说明该段为缓坡；若软件不能进行推算，说明该段为陡坡。软件运行终止的断面，即为缓、陡坡的分界点，按此方法判断出整条河道上的所有缓、陡坡的分界点，把整条河道划分成单一的缓坡或陡坡分别进行推算。10第一节一个糙率天然河道水面线推算一、现状天然河道水面线推算根据下式，即华东水利学院编水力学（1999年版）式9.9,采用分段 试算法，精确推算水位。vi2v2Q2 iv2 vi2Z Zc 一一 一12g 22gk22g 2g第一步

3、、准备现状横断面数据文件数据文件为txt格式，在excel中整理数据时必须另存为文本文件（制 表符分隔）类型的txt文件。原始横断面测量成果表的内容格式如下：断面1桩号起点距高程点注释 起点距高程点注释 起点距高程点注释起点距高程点注释 断面2桩号起点距高程点注释 起点距高程点注释起点距高程点注释横断测量成果表中，桩号允许带“ +”或“-”，但不允许有其它非数字文本，程序通过加减号来识别桩号。起点距即是累距，零点桩的起点距为0。每个点的数据占一行，包括“起点距”、“高程”和“点注释”三项，中间用空格隔开，空格多少不受限制，其中“点注释”可以省略横断测量成果表举例如下: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实际推算时，应保证横断数据顺序与推算方向一致，注意选择使用水面线推算对话框上的“横断数据顺序颠倒”核选框进行倒换。第二步、批量绘制横断面图用批量绘制现状横断面功能，读入第一步准备的数据，画出河道横断面图, 根据图形校核数据文件的正确性。第三步、对断面测量数据进行删减因为测量数据，可能包含两岸堤防背坡的数据，堤顶及堤背坡的数据无用, 须把该部分数据删除，只保留两岸堤防迎水坡及河道的数据。再一次用“批 量绘制现状横断面”功能画出断面图。第四步、生成河道糙率要素文件软件按照断面上端点编号来确定不同糙率的范围，端点编号从左到右，按0、1、2、3、4的顺序编排。假设15+350断面上共有15个

6、端点,河道糙率要素文件的前三列可以写成：桩号 左滩槽分界点（点号） 右滩槽分界点（点号）15+350014也可写成：桩号 左滩槽分界点（点号） 右滩槽分界点（点号）15+3500999即右分界点可以是大于总点数的一个很大的数字。点菜单“水力计算” > “单一糙率天然河道水面线” > “统计生成一糙 率河道要素文件”，弹出对话框，在对话框中点取“横断数据文件名”按钮, 在浏览方式下，选择第三步生成的数据文件，软件会自动生成糙率要素文件 名，点确定按钮后，软件生成一个糙率的河道糙率要素文件，内容如下：桩号左滩槽分界点（点号）右滩槽分界点（点号）15+350099915+30009991

7、5+250099915+200099915+150099915+100099915+050099915+0000999第五步、用记事本或 excel打开第四步生成的文件，加入断面流量 和过桥水位跌差值，构成以下内容，这就是推算河道水面线时需要的河 道糙率要素文件，保存该文件为文本文件。 h为水流流经桥梁断面时，水头变化的数值，不管具体推算方向如何， 顺着水流方向，水头增加者 h为正值，水头降低者 h为负值。所以在实际 推算时， h均为负值。桩号左滩槽分界点（点号）右滩槽分界点（点号）(mA3/s)过桥水位跌差值 h （m）15+3500999200015+3000999200-0.1515+2

8、500999200015+2000999180015+1500999150015+1000999150-0.1515+0500999150015+00009991500第六步、推算水面线从“水力计算”菜单栏点取“单一糙率天然河道水面线”-> “单一糙率天然河道水面线推算”菜单项，弹出图1-2所示的对话框，输入有关参数，按“原始数据文件名”按键，在浏览方式下指定记录原始横断面数据的文件名； 按“河道要素文件名”按键，在浏览方式下指定记录河道要素信息的文件名， 软件会自动计算书文件名和推算成果文件名（用户可以再行修改） 。设置完有关参数，点“推算”按钮，系统会生成推算成果文件。成果文件为纯文

9、本表格格式，可用 Excel、记事本（notepad）、写字板（wordpad）等 软件打开，以便进一步编辑、打印。图1-2单一糙率河道水面线推算对话框二、设计断面河道水面线推算一般先确定河底的开挖高程，再假定填筑堤顶高程（堤顶高程假设的高 低没有太大关系），按横断面模板的要求制作河道的设计要素文件，再用横断 模板的功能批量绘制整条河道的横断面图，包括现状线和设计线，软件会自 动生成设计断面对应的过水内轮廓数据（湿周断面数据），用来推算设计断面 河道水面线推算，重复第一部分的步骤即可完成。第二节二个糙率天然河道水面线推算、现状天然河道水面线推算vL”2g 2g指一个断面上有二个糙率值，一般河梢

10、取一个糙率，左滩地和右滩地取 另一个糙率，一般河梢糙率值较小，滩地糙率值较大。根据下式，采用分段 试算法，精确推算水位。vi2v2Q2 lZ -=2g 2 2g K KK 2123其中：Ki为左滩地的平均流量模数，K2为河梢的平均流量模数，K3为右滩 地的平均流量模数。第一步、准备现状横断面数据文件数据文件为txt格式，在excel中整理数据时必须另存为文本文件（制表符分隔）类型的txt文件。原始横断面测量成果表的内容格式如下：断面1桩号起点距高程点注释 起点距高程点注释 起点距高程点注释 起点距高程点注释断面2桩号起点距高程点注释 起点距高程点注释 起点距高程点注释横断测量成果表中，桩号允许

11、带“ +”或“-”，但不允许有其它非数字文本，程序通过加减号来识别桩号。起点距即是累距，零点桩的起点距为0。每个点的数据占一行，包括“起点距”、“高程”和“点注释”三项，中间用空格隔开，空格多少不受限制，其中“点注释”可以省略。横断测量成果表举例如下：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实际推算时，应保证横断数据顺序与推算方向一致，注意选择使用水面 线推算对话框上的“横断数据顺序颠倒”核选框进行倒换。第二步、批量绘制横断面图用批量绘制现状横断面功能，读入第一步准备的数据，画出河道横断面图, 根据图形校核数据文件的正确性。再一次用“批量绘制现状横断面”功能画 出断面图。第三步、对断面测量数据进行删

13、减因为测量数据，可能包含两岸堤防背坡的数据，堤顶及堤背坡的数据无 用，须把该部分数据删除，只保留两岸堤防迎水坡及河道的数据。第四步、生成河道糙率要素文件图2-1复式断面河道示意图滩梢分界点见图2-1示意，滩梢分界点编号为河道测量断面线的端点编 号。端点编号规则为：从左到右，按 0、1、2、3、4的顺序。点菜单“水 力计算” > “二个糙率天然河道水面线” > “统计生成二个糙率河道要素 文件”，在软件提示下，由用户在横断面图上，用鼠标点取左滩梢分界点和右 滩梢分界点，软件会生成二个糙率的河道糙率要素文件，内容如下：桩号左滩槽分界点（点号）右滩槽分界点（点号）15+35051315+

14、30051415+25061515+20071715+15061615+10051215+05082015+000617第五步、用记事本或 excel打开第四步生成的文件，加入断面流量和过桥水位跌差值，构成以下内容，这就是推算河道水面线时需要的河道糙率要素文件，保存该文件为文本文件。 h为水流流经桥梁断面时，水头变化的数值，不管具体推算方向如何，顺着水流方向，水头增加者 h为正值，水头降低者 h为负值。所以在实际 推算时， h均为负值。ii桩号左滩槽分界点（点号）右滩槽分界点（点号）(mA3/s)过桥水位跌差值 h （m）15+350513200015+300514200-0.1015+250

15、615200015+200717180015+150616150015+100512150-0.1015+050820150015+0006171500第六步、推算水面线从“水力计算”菜单栏点取“二个糙率天然河道水面线”-> “二个糙率天然河道水面线推算”菜单项，弹出图2-2所示的对话框，输入有关参数，按“原始数据文件名”按键，在浏览方式下指定记录原始横断面数据的文件名； 按“河道要素文件名”按键，在浏览方式下指定记录河道要素信息的文件名， 软件会自动计算书文件名和推算成果文件名（用户可以再行修改） 。设置完有关参数，点“推算”按钮，系统会生成推算成果文件。成果文件为纯文本表格格式，可用

16、 Excel、记事本（notepad）、写字板（wordpad）等 软件打开，以便进一步编辑、打印。复式河适永而钱箱精确推弊对话框图2-2二个糙率河道水面线推算对话框二、设计断面河道水面线推算一般先确定河底的开挖高程，再假定填筑堤顶高程（堤顶高程假设的高 低没有太大关系），按横断面模板的要求制作河道的设计要素文件，再用横断 模板的功能批量绘制整条河道的横断面图，包括现状线和设计线，软件会自 动生成设计断面对应的过水内轮廓数据（湿周断面数据），用来推算设计断面 河道水面线推算，重复第一部分的步骤即可完成。第三节多个糙率天然河道水面线推算一、现状天然河道水面线推算指一个断面上有多级滩地的情况，可以

17、取多个糙率值，也可适用一段河 道上下游各个断面取不同糙率的情况。根据下式，采用分段试算法，精确推 算水位。V12v2Q2 lvvZ1 Z2 -=-=-= 212g2gK1K2 Kn2g2g其中：Ki为断面第一分块的平均流量模数，K2为断面第二分块的平均流量模 数，Kn为断面第n分块的平均流量模数。第一步、准备现状横断面数据文件数据文件为txt格式，在excel中整理数据时必须另存为文本文件（制 表符分隔）类型的txt文件。原始横断面测量成果表的内容格式如下：断面1桩号起点距高程点注释 起点距高程点注释 起点距高程点注释 起点距高程点注释断面2桩号起点距高程点注释 起点距高程点注释起点距高程点注

18、释横断测量成果表中，桩号允许带“ +”或“-”，但不允许有其它非数字文本，程序通过加减号来识别桩号。起点距即是累距，零点桩的起点距为0。每个点的数据占一行，包括“起点距”、“高程”和“点注释”三项，中间用空 格隔开，空格多少不受限制，其中“点注释”可以省略。横断测量成果表举例如下：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实际推算时，应保证横断数据顺序与推算方向一致，注意选择使用水面线推算对话框上的“横断数据顺序颠倒”核选框进行倒换。第二步、批量绘制横断面图用批量绘制现状横断面功能，读入第一步准备的数据，画出河道横断面图, 根据图形校核数据文件的正确性。第三步、对断面测量数据进行删减因为测量数据，可能

20、包含两岸堤防背坡的数据，堤顶及堤背坡的数据无 用，须把该部分数据删除，只保留两岸堤防迎水坡及河道的数据。再一次用“批量绘制现状横断面”功能画出断面图。第四步、生成河道糙率要素文件软件按照断面上端点编号来确定不同糙率的范围，端点编号从左到右，按0、1、2、3、4的顺序编排。点菜单“水力计算” > “多个糙率天然 河道水面线”- > “统计生成多个糙率河道要素文件”，在软件提示下，由用户在横断面图上，用鼠标点取不同糙率的分界点，软件会生成多个糙率的河道糙率要素文件，内容如下: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、用记事本或excel编辑生成流量要素文件流量要素文件中包含流量和过桥跌差 h项，过桥跌差 h为水流流经桥 梁断面时，水头变化的数值，不管具体推算方向如何，顺着水流方向，水头 增加者Ah为正值，水头降低者 h为负值。所以在实际推算时， h均为负 值。流量要素文件举例如下:桩号流量（mA3/s）过桥水位跌差值（m）15+350200015+300200-0.1515+250200015+200180015+150150015+100150-0.1515+050150015+0001500第六步、推算水面线从“水力计算”菜单栏点取“多个糙率天然河道水面线”-> “多个糙率天然河道水面线推算”菜单项，弹出图3-2所示的对话框，输入有关参数，按“原始数据文件名”按键，在浏览方式下指定记录原始横断面数据的文件名； 按“河道要素文件名”按键，在浏览方式下指定记录河道要素信息的文件名， 软件会自动计算书文件名和推算成果文