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1、第28卷云南水力发电第4期YUNNANWATERPOWER33HEC-RAS在溢洪道水面线计算中的应用侯艳,王龙(四川远河水利规划设计咨询有限公司,四川成都610041)摘要:HEC-RAS软件是一款在国内外河道水面线计算中广泛运用的软件,但是在中小型水库溢洪道水面线计算中应用较少。通过工程实例将HEC-RAS计算结果与传统水面线计算结果相比较,该软件计算溢洪道水面线既省时又精确,还可获得流速、水头等其它结果,所以可在今后的设计中推广应用。关键词:HEC-RAS;溢洪道;水面线;逐段求水深中图分类号:TV651.1;TV131.4文献标识码:A文章编号:1006
2、-3951(2012)04-0033-03DOI:10.3969j.issn.1006-3951.2012.04.010ApplicationofHEC-RAStoCalculationofWaterSurfaceProfileofaSpillwayHOUYan,WANGLong(SichuanYuanheHydroPlanningandDesignConsultingCo.,Ltd.,Chengdu610041,Sichuan,China)Abstract:HEC-RASisasoftwarewhichhaswidelybeenusedincalculatio
3、nofriverchannelwatersurfaceprofilesathomeandabroad,butnotincalculationofspillwaywatersurfaceprofilesformediumandsmallsizewaterreservoirs.ThecomparisonmadebetweentheHEC-RASbasedcalculationresultsandthetraditionalwatersurfaceprofilecalculationre-sultsforthepracticalengineeringprojectss
4、howsthatthecalculationofspillwaywatersurfaceprofilesusingHEC-RASsoftwareisquickerandmoreprecise,andinadditionmoreresultssuchasflowvelocityandwaterheadcouldbeob-tained.Thereforeitcanbespreadandusedinthefuturedesign.Keywords:HEC-RAS;Spillway;watersurfaceprofile;waterdepthcalculationins
5、ections0前言1HEC-RAS软件简介HEC-RAS是一款可以完成一维恒定流和非恒HEC-RAS是美国陆军工程兵团水文工程中心定流的河道水力计算软件,在国内外河道水面线推开发的河流动力学计算软件,具有图形用户接口、水算中已得到广泛应用。目前,尚未将HEC-RAS软力分析子程序(恒定流及非恒定流子程序)及数据储[3]件应用到水库溢洪道的水面线计算中来。传统的溢存与管理、图表制作与数据汇总等功能。可用于洪道水面线计算主要是根据一维能量方程,利用逐模拟计算河流的恒定流、非恒定流以及河道输沙演段求水深法,计算思路是先给定各断面的位置,再从算,进行河道恒定流、非恒定
6、流等水面线演算,亦可[1]控制断面出发逐个地计算出下一个断面的水深。模拟仿真桥梁、涵洞、排洪道、滚水坝等水工结构物但是在实际运用中,传统的水面线数学模型推算时对水流的影响,还能对跨河桥梁和滚水坝等阻水建[2][4]容易遇到发散的现象,并且在底坡变化的情况下,筑物进行定量分析计算。计算溢洪道水面线将会还需要重复判断水面曲线类型,这为溢洪道水面线用到HEC-RAS中恒定流计算功能。的计算带来了困难,浪费了大量的时间。但是HEC-RAS软件能够对急流(Fr>1)缓流(Fr7、。计以直接计算得出水面线,节省了试算的繁琐,为设计算原理基于一维能量方程,逐断面采用直接步进法节约了大量的时间。推求。其计算公式如下:收稿日期:2012-02-03作者简介:侯艳(1988-),四川成都人,助理工程师,主要从事水电工程设计工作。34云南水力发电2012年第4期能量方程:m,断面形式为矩形;桩号0+025～0+035为泄槽第22α1v1α1v22段,底坡i=0.10,底宽从15m渐变到10m,断面Z2=Z1+hf+hj+-2g2g形式为矩形;桩号0+035～0.044为泄槽第3段,底式中:Z1、Z2分别为下断面和上断面的水位高程;坡i=0.30,底
8、宽为10m,断面形式为矩
