【摘要】以涼水河子水文站固化斷面為研究對(duì)象，分析得出斷面固化后水位與流量呈較為穩(wěn)定的關(guān)系。利用堰閘流量系數(shù)計(jì)算公式，推求出綜合流量系數(shù)C1與水位的關(guān)系，為相似堰閘計(jì)算流量采用C1值提供參考。

【關(guān)鍵詞】固化斷面；水文測(cè)驗(yàn)；應(yīng)用分析

1 、概述

固化斷面就是在河道符合測(cè)驗(yàn)條件的順直河段垂直流向方向采用工程措施，將河道下墊面固定為規(guī)則形狀而形成的斷面。固化斷面能有效改善測(cè)流條件，有利于水位流量呈穩(wěn)定關(guān)系。

涼水河子河是大凌河一級(jí)支流，發(fā)源于努魯兒虎山余脈的馬架屯，全長(zhǎng)51.5 km。在其下游河段有涼水河子水文站，設(shè)立于1960年5月，位于東經(jīng)120°46′、北緯41°46′，集水面積706km2，至河口距離7.0km。

該站測(cè)驗(yàn)河段順直長(zhǎng)約500m，斷面呈復(fù)式分布。枯水主流偏左岸且擺動(dòng)頻繁，中水水面寬150m左右，高水水面寬達(dá)348m。河床由沙堤、沙壤土、粗沙組成，河道比降大，河水漲落急劇。為了改善本站低枯水時(shí)測(cè)驗(yàn)條件，于2012年在基本水尺斷面下游10m處修建一道固化斷面，斷面形態(tài)為梯形，具體尺寸為：梯形底寬3.89m、頂寬5m、高0.32m，邊坡長(zhǎng)0.64m，即邊坡與底板夾角150°，固化斷面厚度0.54m，迎水面底板高出地面0.3m，上游堰面為直角形進(jìn)口。詳細(xì)尺寸如圖1。

2 、固化斷面流量測(cè)驗(yàn)分析

2.1 分析方法

通過(guò)對(duì)涼水河子站的實(shí)測(cè)水位與流量（采用流速儀法施測(cè)的結(jié)果）的分析，確定斷面固化后水位（Z）～流量（Q）關(guān)系曲線。

利用堰閘流量系數(shù)計(jì)算公式，反推綜合流量系數(shù)C1，從而得出Z～C1關(guān)系曲線。根據(jù)涼水河子站自由堰流及側(cè)向收縮情況，堰閘流量系數(shù)計(jì)算公式采用：

已知固化斷面堰頂高程133.30m，堰寬0.54m，根據(jù)實(shí)測(cè)的水位與線查流量，利用公式（1）可以反推出綜合流量系數(shù)C1值。將水位Z與綜合流量系數(shù)C1匯于圖紙上，發(fā)現(xiàn)C1值并非一個(gè)常數(shù)，而是與Z值呈指數(shù)函數(shù)分布，即隨著水位的增長(zhǎng)，綜合流量系數(shù)增幅加大，最終使得流量值越來(lái)越大。

3、 結(jié)論

通過(guò)對(duì)涼水河子水文站斷面固化后的枯水期實(shí)測(cè)水位與流量的分析，發(fā)現(xiàn)水位流量關(guān)系呈較為穩(wěn)定的單一線。利用堰閘流量系數(shù)計(jì)算公式，推求出綜合流量系數(shù)與水位基本呈指數(shù)函數(shù)分布。這為相似堰閘推求流量所采用的綜合流量系數(shù)提供參考依據(jù)。

由于本次分析采用的資料系列較短，且只適用于低枯水分析，高洪水條件下，有待于進(jìn)一步分析。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：祖佳（1982- ），女，遼寧省朝陽(yáng)市人，工程師，主要從事水文科技服務(wù)工作。