更新时间:2022-10-24 22:37
洪水演进计算主要是解决河道中的洪水变形问题。天然河道洪水沿程传递、水库卜泄洪水沿河传播等,均属洪水变形的性质。洪水变形的结果,导致了河道行洪水面线的沿程变化。
根据不同设计标准的洪水流量及河道相应的水力和边界条件,推求河道的行洪水面线,今儿评估河道的行洪能力。对于河道堤防设计而言,通常仅需推求恒定非均匀流的河道水面线,然后根据有关规范或经验,给出一定的安全超高,以确定沿河的堤防顶高程。尽管堤防自身并无防洪要求,但堤顶高程的确定要能满足堤防保护区设防标准的要求。
根据能量守恒和质量守恒原理,可导出一维明渠非恒定渐变流的基本方程,即圣维南(Saint—Venant)方程组。该方程属一阶拟线性双曲型的偏微分方程,目前尚无精确的数值解法.目能采用近似的计算方洪.如特征线法、直接差分法、瞬态法等予以求解。对于河道堤防设计.可以不考虑非恒定性的影响,即偏安全地以设计洪水流量作为各断面的已知流量。忽略时间因素的作用.即可得到如下形式的恒定非均匀流水面线基本方程:dz/dx=Q/K+(α+ξ)·d(V/2g)/dx,式中:Q为河道流量;V为河道流速;α为流速水头系数;ξ为局部损失系数;K为流量模数。