基于hec―ras的断密涧河尹庄村段水面线分析

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1、基于HEC―RAS的断密涧河尹庄村段水面线分析摘要：为了保障断密涧河（尹庄村段）治理工程的顺利实施，根据工程特性和流域水文特征，应用HEC-RAS水力模型，对设计洪水条件下的河道水面线进行了模拟分析。结果表明：HEC-RAS软件能够较好得模拟出设计河道水面线，并通过有关图表给出各涉河建筑物的阻水影响范围，其中改建的交通桥和现有彩虹桥需要采取一定的工程措施增加其过流能力，方可保证断密涧河的行洪安全。中国7/vieAbstract：InordertocarryoutDuanmijianRiver（Yinzhuangcun）contro

2、llingprojectsscientificallyandreasonably，thispaperappliedHEC-RAStoanalyzeriverijianRiverfloodsafetycanbeensuredonlyiftherecreationtrafficbridgeandexistingRainboeengineeringmeasures.关键词：HEC-RAS；水面线；河道治理；断密涧河KeyijianRiver中图分类号：TV85文献标识码：A：1006-4311（2017）13-0094-030引言我国降

3、水时空分布差异化明显，降水主要集中在汛期，并多形成暴雨型洪水，给人民生命财产造成不同程度的损失[1-2]，加快防洪能力落后的中小河流治理势在必行。然而，推求水面线是中小河流治理工程的基础工作，不仅影响到工程造价和建设规模，而且直接关系到工程周边人民群众的生命财产安全，因此在工程设计中应当科学合理地确定水面线，保证河道行洪安全。目前，有�P推求水面线的方法包括逐段试算法、直接逐步法和图解法等传统方法[3]，以及较为先进的MIKE、HEC-RAS、SOBEK等水力计算模型[4-6]，其中HEC-RAS软件功能强大，使用方便，近年来已广

4、泛应用于水利水电工程领域[7-11]。本文基于HEC-RAS模型对河道水面线进行研究。1HEC-RAS简介HEC-RAS（TheHydrologicEngineeringCenterdevelopedtheRiverAnalysisSystem，简称HEC-RAS）是由美国陆军工程师兵团水文工程中心开发的一款河流水力分析系统，适用于恒定流、非恒定流、水质分析和泥沙输移计算，可对混合流、急流、缓流等多种流态进行模拟[12]，并可通过HEC-GeoRAS从DEM图件获取相关的地形、河流、横断面、糙率等地理空间数据，以提高数据预处理效率

5、[13]。HEC-RAS在洪水流量水位推算、河道水面线推算、涉水建筑物影响分析（库坝、跌水、溢洪道、泵站、桥涵等）、洪水淹没区分析、桥梁阻水和局部冲刷分析和河流水质演进分析等领域均有应用，同时可根据需要生成水位-流量关系图、水位流量过程线、纵横大断面图和水面线计算成果表等各种图表。1.1恒定流2工程实例应用断密涧河发源于卢氏县杜关镇石桥沟村，属黄河二级支流，于下游从灵宝市区穿过，流域面积162km2，河道全长49km，平均比降为1.49%。本研究主要涉及断密涧河尹庄村段，河道全长约1.2km。2.1工程概况该工程位于河南省灵宝市城

6、区，河段范围为陇海线铁路桥上游50m处（0-050）至长安路彩虹桥下游73m处（1+205.5）。工程河段上下游段均完成了两岸拆迁及河道治理工程，而本河段尚未治理，且原有堤防堤距窄、质量差、多被洪水冲毁，加之河道内违章建筑，生产、生活垃圾乱堆，荒滩裸露，杂草丛生，不仅与上下游河道景观很不协调，而且在一定程度上降低了河道的防洪能力。断密涧河（尹庄村段）治理工程分为河道部分和水工建筑物部分，其中河道部分总长1255m，河床底宽55m，河床两侧采用M10浆砌石防冲基础，基础宽1m，埋深2.5m；蓄水面以下采用C25混凝土护坡并预留0.5

7、m安全超高，蓄水面以上为混凝土连锁护砌的生态护坡，坡比1：2，护坡高度随河道地形介于1.6～4.5m之间。护坡上接L型防浪墙，墙顶高程高于护坡1m；防浪墙背水侧为人行步道，低于防浪墙顶0.5m。顺水流方向布设的水工建筑物依次为拦砂坝及其消力池、交通桥、1#漫水桥、2#漫水桥和1～3#橡胶坝及其消力池。2.2模拟分析2.2.1工程模型的构建