開都河下游焉耆河段糙率系數(shù)分析

楊建國

(新疆巴音郭楞蒙古自治州水文水資源勘測局，新疆庫爾勒841000)

1 糙率系數(shù)分析的目的和意義

進行糙率系數(shù)分析是利用實測基本水尺水位，實測大斷面計算成果中水位所對應(yīng)的面積及上下比降水尺水位和水力學(xué)公式——曼寧公式求得搶測所得洪峰流量。河床糙率是反應(yīng)河床.岸壁形狀的不規(guī)則性和表面粗糙程度的一個系數(shù)。河床糙率對流速分布及測速成果都有一定的影響，不同的河床糙率其水深流速的分布曲線不同，當(dāng)河床糙率大而水深小時其流速分布曲線的梯度變化大。當(dāng)水深大測速點多糙率的影響相對較小。

2 地理位置

焉耆水文站位于巴音郭愣蒙古自治州焉耆縣南河路開都河南岸，系塔里木河流域孔雀河水系、開都河的重要控制站，中央報訊1級站，屬國家重要水文站。

3 測驗情況概述

1)施測河段順直.細(xì)沙組成河床，河兩岸為人工筑壩，河寬286 m，一般情況下用流速儀法在基下25 m處(開都河大橋上)施測流量，中斷面為基本水尺斷面，浮標(biāo)斷面、上下比降斷面間距均200 m，各水尺設(shè)置在右岸，各個斷面布設(shè)方向與水流平均流向垂直，布設(shè)圖見焉耆水文站各施測斷面布設(shè)示意圖(圖1)。

圖1 焉者水文站各施測斷面布設(shè)示意圖

2)各個施測斷面經(jīng)幾十年的實測無明顯變化，從實測試驗資料中隨機的取出有高、中、低水的4 a糙率資料進行糙率系數(shù)的計算與分析。

3)近幾年上下比降斷面受到人工堵水的人為影響，使水位糙率關(guān)系測點散亂在分析時加以說明。

4)試驗期間發(fā)生洪水次數(shù)較多，按照規(guī)范要求隨機選出40次進行分析計算。

4 糙率系數(shù)的計算與分析

1)從試驗期間隨機的統(tǒng)計出焉耆站2000，2001，2002，2004年的40次水位，流量，糙率數(shù)據(jù)進行分析計算。

2)建立統(tǒng)計表，繪制水位－糙率，水位－流量關(guān)系曲線，見表1，圖2，圖3。

3)從水位—流量關(guān)系曲線可看出，該站為穩(wěn)定的單一線，滿足了用比降—面積法施測流量的必要條件。

4)從水位—糙率關(guān)系曲線可看出，測點散亂，其原因為:①河床組成為細(xì)沙;②漲水時漫灘;③抽沙及人工堵水等諸多因素的影響。

5)因糙率的波動較大、試驗資料較多、試驗?zāi)晗掭^長、為得出一個合理的糙率系數(shù)，可將試驗成果用算術(shù)平均法計算，得到的系數(shù)為n=0.031。

圖2 水位、流量曲線圖

表1 水位、流量、糙率統(tǒng)計表

圖3 水位糙率關(guān)系圖

5 結(jié)論

經(jīng)以上的分析計算得到焉耆水文站用比降——面積法施測流量的糙率系數(shù)為0.031。

［1］ 水利部水文局水文水資源調(diào)查評價技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編［M］.中華人民共和國水利部，2003.

［2］ 國家技術(shù)監(jiān)督局.中華人民共和國建設(shè)部.河流流量測驗規(guī)范GB50179－93［M］.北京:中國計劃出版社，2005.