天然河道水流动能校正系数的分析与应用

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1、2010年第9期东北水利水电水文水资源[文章编号】1002—0624(2010)09—0039—02天然河道水流动能校正系数的分析与应用杨玉阁，陈祖辉，赵庆生(辽宁省水文水资源勘测局铁岭分局，辽宁铁岭112000)[摘要】文章通过对实测资料的分析研究，得出了动能校正系数的分布规律，解决了规范中给出的范围小且与实际情况相差较大的问题。达到准确计算流量的目的。·[关键词]动能校正系数；流量；分析【中图分类号]Tv76[文献标识码]A1问题的提出能校正系数；A——断面面积；△u——各点流速与平均流速的差值；厂重力加速度。在水文测验中，测验设施的抗洪标准受地理对于天然河道液体

2、总流的能量方程为：位置及经济条件限制，一般不高，只能达到一般洪水的测验要求。常规的测验方法为流速仪法和浮△G警一等标法，当超标准洪水来临时，常规的测验方法已完由式(2)推导出运用于天然河道的流量计算成不了抢测洪峰的要求，利用实际液体总流的能公式：量方程可以解决超标准洪水测验问题。根据实际1液体总流的能量方程理论去解决比降～面积法公KI‘(3)Q=式中的参数——动能校正系数。2动能校正系数的产生式中：9——河道流量；，——水面比降；——平均实际液体总流的动能为：输水率；——动能校正系数；——沿程收缩或扩专Q(1Q警(1)散系数；￡——上、下断面间距；A，——上、下断面面

3、积；重力加速度。『△dA公式中的动能校正系数，在水力学中给出的7／=—丁一a(1+3"r／)范围为1．05～1．10，这也是规范中给出的范围。在工VA作实践中发现，天然河道的动能校正系数远远超式中：——断面平均流速；p——流量；——动过程与模拟过程吻合较好。表3吉林省水文分区降雨径流综合成果表4结语降雨径流下渗率FC分析——————1)通过检验，吉林省水文分区是合理的，所布椒躯台人数F(设的区域代表水文站也具有代表性；说明吉林省用中部丘陵区163j9080．00．4000．400a暴雨洪水产汇流分析法进行水文分区是可行的。东部丰水区6333063．30j790．379

4、I2)通过检验，得到吉林省各个水文分区的暴中部丘陵区276．O5092．00．2560．2563雨洪水产汇流参数地理变化规律，解决了各个水西部干旱区81．76091．703150．3153文分区内任何地点对水文资料的移用，具有实用注：n为净雨强度=Rorrc价值。供了科学依据。3)为吉林省区域代表水文站网的合理布设提【收稿日期】2010-01—14·39·水文水资源东北水利水电2010年第9期过这一范围。特别是在洪水漫滩时，流速分布极不均匀，水流的流速中泓大，岸边小，造成水流的实际动能远大于用平均流速计算的动能，所以实际的动能校正系数要大。3动能校正系数的分析计算动能

5、校正系数的计算采用水文测验规范中的妄公式计算：＼a一1(4)式中：，-断面上最大测点流速，m／s；一断面平均流速，m／s。根据某站的历史流量资料，动能校正系数的计算见表1。根据表中数据点绘水位与动能校正系数关系图(见图1)。表1某站动能校正系数计算成果表图1动能校正系数化范围大，完全符合天然河道流速的分布特点。4动能校正系数选取对流量计算的影响水位H=I．22m，平均输水率K'=22857，水位差AH=0．20m，上、下断面间距L=150m，上断面面积A上=440m，下断面面积A下=383m2，沿程收缩系数=0，重力加速度g=9．81m／s2。当动能校正系数取1．10

6、时：1Q==726m’／s(5)当动能校正系数a取1．82时：1l2Q==673m3／s(6)由于动能校正系数采用的不同，计算出的流通过关系图可知：动能校正系数大于1．1，随量结果就不同，误差接近8％，已超出流量测验精着水位的上升，逐渐增大；当接近漫滩时，动能校度的要求，特别是在特大洪水的测报工作中，这个正系数突然变大；超过滩地水位时，开始减少。所误差是相当危险的。以，天然河道的动能校正系数大于1．1，受断面形【收稿日期】2010—04—29状的影响较大。窄深河道变化范围小，宽浅河道变·40·