2011年第4期东北水利水电水文水资源［文章编号］1002－0624（2011）04－0013－02水力学法推求河道流量的探讨胡莲美，符太有，宁海波（辽宁省水文水资源勘测局沈阳分局，辽宁沈阳110043）［摘要］文章介绍采用天然洪水扩散波的水力学公式推求河道流量，并结合辽河平安堡水文站资料对此方法进行了检验，得出：该方法推求流量效果好，其精度能够满足水文测验规范的要求。［关键词］水力学；推求；河道流量；探讨［中图分类号］P333［文献标识码］A1问题的提出进一步整理得：V坠V1坠V流量是一个重要的水文要素，其测验工作往Q=Q1-1坠d-1+（4）0I坠xI2g坠xg坠t2往受各种水力因素的影响非常困难，用常规测验姨00V坠V1坠V方法又具有很大的危险性如何用一种简捷的方式（4）中+两项数值特别微。2g坠xg坠t2法合理地推算出河道流量是水文工作需长期探讨小，且符号相反，此式代数和近似为0，所以（4）式的课题。近几年，人们尝试用水力学方法推求河道可写成：流量并进行了大量的实验，收到了一定的效果本。2/3Q=Q1-1坠d=1RI-坠d（5）方法主要应用天然洪水近似洪水扩散波的水力学0I坠xn0坠x姨0姨公式推求河道流量，经验证，其测验精度满足水文两边对x求偏导：测验规范的要求。坠Q12/3坠d坠F坠d坠F=RI-+|常数+02坠d坠x坠xd=22推求方法的确立坠xn姨坠x-1/32/31坠d2坠R坠d+坠R|1天然河道在无入流和出流的情况下，其水流FI0-R2d=常数2+Rn姨坠x3坠d坠x坠x2n运动虽然属于非恒定流，但圣维南方程组仍可应-1/22I-坠d-坠d（）用。本推流方法的确立主要依据圣维南方程组及20226坠x22x2谢才公式，即式中坠F|d=常数≈0坠F+坠Q=0（1）坠d坠t坠x坠R|d=常数≈01坠V+V坠V+坠d+I-I=0（2）坠dg坠tg坠x坠xf0做出此结果是根据《河道流量测验规范》对水（）Q=CF姨RIf3-1/2文测验河段的要求，而12/3坠d1RI0-62n2坠x2式（3）采用曼宁公式C=1R后变为n2坠d和相比也是一微小量，可略去将（）式-2I0。6Q0=CF姨RI022x2式中：F为水道过水断面面积；Q为流量；d为过整理后得：水断面水深；为时间；为流程；为断面平均流txV2/3坠Q1坠d坠F坠d21-1/3速；为能坡；为底坡；为重力加速度；为谢=RI0-+FRIfI0gC坠xn姨坠x坠d坠x3n才系数；为水力半径；为河道糙率；为恒定RnQ0坠d坠R坠d（）I0-7流流量。姨坠x坠d坠x将（）式变换求代入（）中得出23由坠F+坠Q=0可得坠Q=-B坠d坠t坠x坠x坠t1坠dV坠V1坠VQ=Q01---代入（）整理得I坠xgI坠xgI坠t7姨000·13·水文水资源东北水利水电2011年第4期表1计算表坠d=-Bn坠d（8）坠x2/3坠F2-1/3坠R坠t水位R+FRI-坠d0FRdQ推求坠d3坠d坠x项目测次△d/△tIn△R/△d△d/△x姨开始结束0/m2/m/m/m·3s-1/m/m由于B坠F，所以（8）式可改成坠d8225.9826.005.556×10-60.96×10-40.0165422.462.46-3.05364.96×10-6589数值-6-4-6坠d=-n坠d（9）8326.2026.212.7778×101.34×100.0165882.652.65-2.18744.45×10801坠x2/3-1/3坠t-4R+2dR坠R坠d8426.2626.2601.40×100.0156042.672.670914I0-3坠d姨坠x成果检验式（9）中d为断面平均水深3.3本次推求河道流量只应用了辽河平安堡水文实际应用中多将（9）式写成有限差形式，即站一个站资料来进行推算，结果存在一定的局限△d=-n△d（10）△x2/3-1/3△t性表为推求的精度指标，水位流量关系图为R+2dR△R△d。2—I0-3△d姨△x推流关系线与流速仪实测点关系线的对比情况分其中：△d是水深随时间的变化率，实际推算中可析。从表2和关系图来看，推流效果较好。△x表2水力学法推流计算成果表用水位变化率来代替。平均水位实测流量推求流量误差站名测次故此，推求天然河道流量的关系式为：/m/m·3s-1/m·3s-1/%△d=-n△d8225.99597589-1.30△x2/32-1/3△R△tR+dRI-△d平安堡8326.207958010.803△d0姨△x