王朋 王桂玉

摘 要：针对水利设计中的河渠水面曲线计算，本文对水面曲线的差分计算模型进行研究，并结合现在常用的水面线计算方式，对局部水头损失的影响进行分析，得出考虑局部水头损失的河渠水面曲线方法。通过实例分析，验证了该计算方法的有效性，对相关河渠水面曲线的精确计算提供了参考，具有一定的实际意义。

关键词：水面线；局部水头损失；差分计算模型

中图分类号：TV133 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）07-0085-03

Study on Canal Surface Curve Considering Local Head Loss

WANG Peng1 WANG Guiyu2

（1.China Chuanghui Water Conservancy and Hydropower Engineering Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450002；2. Henan No 2.Hydraulic Engineering Bureau，Zhengzhou Henan 450016）

Abstract： In this paper， the differential calculation model of water surface curve was studied for the calculation of river surface curve in water conservancy design. The influence of local water head loss was analyzed based on the common calculation method of water surface. The curve method of canal surface of river can be used to verify the validity of the calculation method through examples. It provided some reference for the accurate calculation of the surface water curve of canal. It has some practical significance.

Keywords： water line；local head loss；difference calculation model

在水利工程設计中，合理计算河渠水面曲线，对河流、渠道相关建筑物的设计具有重要参考意义[1]。目前，针对河渠水面曲线，多采用明渠恒定非均匀流的计算方式，常用方法有试算法、迭代法和图解法[2-5]等。这些水面曲线计算方法多通过分段、逐段从下游向上游进行推算。在推算过程中，由于河渠断面变化不大，在计算时往往忽略局部水头损失。李梅华和李娴[5]在研究时虽然考虑了局部水头损失，但仅通过实验进行研究分析，并未给出水面曲线的计算方式。基于此，本文对河渠水面曲线的局部水头损失进行分析，并对实际工程中如何考虑局部水头损失进行研究分析。

1 河渠水面曲线的差分模型

在底坡为i的明渠渐变流中，沿水流方向任取一微分流段ds，设上游断面水深为h，河渠底高程为z0，如图1。

该流段建立能量方程：

[z0+hcosθ+αv22g=z0-ids+h+dhcosθ+αv+dv22g+dhf+dhj] （1）

式（1）中，[θ]为河渠底与水平面的夹角，[α]为动能修正系数，v为断面平均流速，[dhf]为流段内的沿程水头损失，[dhj]为流段内的局部水头损失。……