黄河流域水文计算
桥涵水文分析计算
桥涵水文分析与计算一、概述桥涵水文分析与计算，包括河流水文资料的调查搜集整理与计算，推求出我们桥涵所需要的设计水位和流量，拟定出桥长孔径、桥高和基础埋设深度。
由于桥位所处的地理位置不同以及其它复杂因素，包括天然的和人为因素如潮汐、泥石流、修水库、开挖渠道等。
我们调查搜集洪水流量的计算方法各有不同。
水文计算从大的方面来分：有水文（雨量）观测资料和无水文观测资料的水文计算。
从各河段特殊情况的不同又可分为，有水库的水文计算，倒灌河流的水文计算，平原或者山丘区的水文计算，还有潮汐河段、岩溶河段、泥石流河段等。
不同情况的河流我们要有针对性的调查，搜集有关资料调查搜集资料很辛苦，跑路多收效有时还很小，但工作必需要做，要有耐心。
需要调查搜集的资料综合起来有：水系图，县志和水利志、地形图、形态断面、水文站（气象站）资料水库资料，倒灌资料、河道演度、河床淤积、雨力资料、洪水调查及比降的测量，原有桥涵的调查等，通过调查为下步洪水设计流量提供有关参数。
另外还要进行地质地貌调查，有些设计流量的计算参数也和土的颗粒组成、土壤的分类、密实度吸水率熔洞泥石流等有关，有的与设计流量无关，但与桥的安全性有关如土体稳定性、山体滑坡、湿陷性黄土软土地基等，一般野外采用看挖钻的方法，下面介绍一下土壤分类的一般常识，分为三类：1.粘性土：塑性指数p I >1 亚砂土或轻亚粘土1<p I ≤7； 亚粘土 7<I ≤17； 粘土 p I ≥17；塑性指数p I =l W （液限）－p W （塑限）；而粘性土壤的状态用液性指数（即稠度系数）l I 分为四级，l I =pl p o w w w w --；o W —天然含水量；l I <0为坚硬半坚硬 标贯>3.5； 0≤l I <0.5为硬塑 标贯>－3.5； 0.5≤l I <1为软塑 标贯<－7；l I ≥1 为极软 标贯<2；淤泥是极软状态的粘性土，其含水量接近或大于液限，对于孔隙比大于1的轻亚粘土或亚粘土和孔隙比大于1.5的粘土均称淤泥。
防洪工程常用计算公式
(式中：Qm设——洪水设计流量；Fs——设计控制面积；Fz——附近典型水文站的控制面积；Qmz——水文站的标准流量。)
⑵经验公式设计洪水：经验公式有两种计算公式。
一是洪水面积相关法：Qm=KnFn
(式中：Qm——洪水设计流量；Kn——不同重现期的8个洪水频率系数和不同分区的6个地形系数，洪水设计计算系数是28-48个系数；Fn——控制面积，F上面的n是面积系数。面积系数是12-24个，根据地形地貌状况确定。这种计算方法在1000平方公里内可以应用，超过1000平方公里控制面积慎用。在《XXX水文手册》里面可以查到。)
洪水的类型：洪水的类型一般分为六种，一是暴雨洪水，暴雨洪水又分为山洪和泥石流两种。二是融雪洪水，三是冰川洪水，四是冰凌洪水，五是雨雪混合洪水，六是溃坝洪水。
洪水分级：根据国家《水文情报预报规范》，按洪水重现期的大小，把洪水分为常见洪水（8-10年一遇）、较大洪水（10-50年一遇）、大洪水（50-150年一遇）、特大洪水（大于50年一遇
明渠等速流洪水的类型和水力计算要素：
①梯形断面的过水断面面积计算公式：ω=（b+mh）h
(式中：ω——过水断面面积，单位：平方米；b——底宽，单位：米；h——水深，单位：米；m——边坡系数，表示斜坡的垂直距离每增加1米，则水平距离相应增加m米；)
过水断面宽度计算公式：B=b+2mh
⑷蓄满产流：年降雨量充沛，地下水位高，包气带土层不厚，下层容易常达田间持水量，缺水量不大，不容易形成超渗产流，在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式，称为满蓄产流。
⑸汇流过程：降雨或者溃坝形成的洪水，从产生的地点到流域出口断面的汇集过程，称为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。
黄河河口段河道糙率计算方法
黄河河口段河道糙率计算方法说实话黄河河口段河道糙率计算方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我就知道这糙率对研究河道水流啥的可重要了，但真要算起来，我两眼一抹黑。
我最早是看一些理论书籍，书上写了好多公式，什么曼宁公式啊之类的。
我就想，这曼宁公式看着挺简单的嘛，就把各种数据往里套。
我把河道的水力半径啊、坡降啊这些数据找来，毕恭毕敬地按照公式去算。
结果算出来的糙率数值感觉特别不靠谱，和实际的水流情况差太多了。
后来我仔细研究才发现，我找的那些数据本身就存在误差。
你想啊，就像给人量身高，尺子不准，量出来的结果肯定不对。
这水力半径测量本来就难，可能就是这个环节出错了。
然后我又尝试从过往的同类河道研究案例里找点经验。
我看了不少黄河上其他河段的研究成果，试图找出和河口段相似的地方来借鉴他们的糙率取值范围。
但是我又掉进了另一个坑。
黄河河口段有它自己的特点，什么泥沙量大、水流变化复杂这些，其他河段的借鉴价值很有限。
这就好比你不能让一个生长在北方的人完全照搬南方人的生活习惯一样。
再后来，我想那就直接实测吧。
我跟着测量队去河道里放仪器测量流速啊、水位啊之类的数据。
这才发现实践中的问题太多了。
比如说测量的点位到底选哪里才有代表性，测量的时候仪器会不会受到水流冲力的影响而不准确。
不过在这个过程中，有个小经验就是位置一定要多选几个，不能只看一两个点就定了。
经过一段日子的实测，积累了一堆数据，然后再用公式去计算糙率。
虽然这个结果比之前理论套用的结果靠谱一些了，但还是不够准确。
这样不行，我又去请教了一些专家。
专家给我指了个方向，说要综合考虑到河口段特殊的地质结构和水沙关系对糙率的影响。
我就又重新整理我的思路，将实测数据结合河口段实际的地质和水沙关系进行分析调整。
就像做蛋糕，加了不同的配料比例，最后总算做出了一个相对满意的糙率计算结果。
不过我还是觉得这个方法有很多不确定的地方，还需要更多的研究和实测来完善。
比如我还在想怎么更好地分开洪水期和平水期对糙率计算的影响，是给不同时期各自设置不同的系数呢，还是有其他更科学的办法。
黄河流域天然径流量计算解析
天然径流量（nature river flow ）：指实测河川径流量的还原水量，一般指实测径流量加上实测断面以上的利用水量( 扣除回归部分)。
黄河流域天然径流量计算解析摘要：黄河流域天然径流量的计算是黄河流域水资源规划、调度、生产、科研的基础性工作。
天然径流量主要包括实测径流量和人类活动对河川径流影响的径流量两部分，其中实测径流量由水文测站进行断面控制，而人类活动对河川径流影响的径流量需要通过还原，这部分还原水量的计算工作是天然径流量计算中最重要的部分。
在黄河流域还原水量的计算方法上，黄委会对此已有一套较为成熟方法，即国民经济各生产部门从黄河干支流引出的水量减去回归河道后的水量，也就是通常所说的净（耗）水量。
本文主要总结介绍该计算方法与水资源量的区别。
关键词：天然径流量；还原水量；计算方法；水资源量；黄河中图分类号：p333 文献标识码：A 文章编号：1000-1379（2001）02-0035-03流域降水量、产水量、地表水资源量、河川天然径流量概念是有区别的，这里讨论是建立在水文站实测资料基础上的河川天然径流量。
由于人类活动的影响，水资源利用率越来越高，各控制水文站的实测径流已不能反映河川径流的实际情况，为了研究流域水文特性，科学合理地开发水资源，需要把人类的活动影响（主要是农业灌溉、工业生活和水库调蓄）水量进行还原。
河川还原水量与一般意义的消耗水量有区别的，一般意义的耗水量不适用于流域还原计算，特别是向流域外引水、高扬程或远距离输水、灌区内滞留的水量等还原计算中需要用净用水量；还原概念中把引出流域外的水量做为耗水量，如黄河下游灌区的耗水量，如果没有回归河道则引水量即为耗水量，这里的耗水量为相对于河道来说是净用水量。
1986年黄委设计院完成了“黄河水资源利用”，1997年黄委水文局完成了“1950～1990年黄河水文基本资料审查评价及天然径流量计算”，该成果黄委确定为今后统一使用的水文资料，现又对1919～1949年天然径流量进行了审查，同时完成了1991～1998年天然径流量成果计算，目前形成了一套“1919～1998年80年系列的黄河流域天然径流量成果”。
黄土高原流域生态水文模拟和植被生态用水计算
参考内容
一、引言
黄土高原是中国乃至全球最具有代表性的半干旱地区之一，其复杂的地形和 脆弱的生态环境使其成为研究生态水文问题的热点区域。泾河流域作为黄土高原 的主要河流之一，其流域内的生态水文效应对整个区域的生态环境有着重要的影 响。因此，对泾河流域的生态水文效应进行评价，并优化调控流域内的植被分布， 对于改善区域生态环境，提高生态服务功能具有重要意义。
黄土高原流域生态水文模拟和植被 生态用水计算
01 引言
03 参考内容
目录
02 生态水文模拟
黄土高原流域生态水文模拟与植 被生态用水计算
引言
黄土高原位于中国北部，是一个具有独特自然环境的区域。该地区的土壤侵 蚀和水土保持问题备受。为了更好地保护黄土高原的生态环境，开展生态水文模 拟和植被生态用水计算的研究显得尤为重要。本次演示将介绍这两种方法的原理、 方法和结果，为黄土高原流域的生态保护提供理论支持。
3、气候调节：泾河流域的植被通过蒸腾作用调节气候。蒸腾作用可以降低 温度，增加大气湿度，对当地的气候具有重要影响。
三、植被适水格局优化调控研究
为了应对泾河流域面临的问题，我们提出了优化调控植被分布的策略。首先， 需要了解不同植被类型的需水规律。在此基础上，结合泾河的水资源情况，制定 出不同的植被适水格局方案。最后，通过模拟实验和对比分析，选出最优的方案。
结论
本次演示对黄土高原流域生态水文模拟和植被生态用水计算进行了详细阐述。 通过了解该地区自然环境和水文特点，我们能够更好地理解和保护当地的生态环 境。植被生态用水计算在维持植被正常生长、防止土壤侵蚀等方面具有重要作用。
然而，仍需进一步优化和完善现有的计算方法和模型参数，以更好地应用于 实际环境。总的来说，本次演示的研究成果为黄土高原流域的生态保护提供了有 益的参考，并为未来的研究方向和前景提供了重要思路。
黄河流域总排沙量公式
黄河流域总排沙量公式黄河，是中国第二长河，也是中国的母亲河。
黄河流域是我国重要的农业基地和人口聚集区，其河道的排沙量对于流域的综合开发和治理具有重要意义。
那么，黄河流域总排沙量的计算公式是怎样的呢？黄河流域总排沙量公式如下：总排沙量 = 河床冲淤量 + 岸滩冲淤量我们来看河床冲淤量。
河床冲淤量是指黄河河床在单位时间内的平均冲淤量，也可以称为河床侵蚀速率。
河床冲淤量的计算方法比较复杂，需要考虑多种因素，包括水流速度、水流量、河床坡度、河水沉积物的密度等。
具体计算公式如下：河床冲淤量 = 水流速度× 水流截面积× 沉积物浓度其中，水流速度可以通过测量水流的流速来获得，水流截面积可以通过测量河道的横截面积来获得，沉积物浓度可以通过取样分析来获得。
接下来，我们来看岸滩冲淤量。
岸滩冲淤量是指黄河岸滩在单位时间内的平均冲淤量，也可以称为岸滩侵蚀速率。
岸滩冲淤量的计算方法也比较复杂，需要考虑多种因素，包括河岸坡度、河岸土壤的稳定性、河水沉积物的密度等。
具体计算公式如下：岸滩冲淤量 = 河岸坡度× 河岸面积× 沉积物浓度其中，河岸坡度可以通过测量河岸的高度差来获得，河岸面积可以通过测量岸滩的面积来获得，沉积物浓度可以通过取样分析来获得。
总结起来，黄河流域总排沙量的计算公式可以表示为：总排沙量 = （水流速度× 水流截面积× 沉积物浓度） + （河岸坡度× 河岸面积× 沉积物浓度）通过计算黄河流域的总排沙量，可以了解黄河的侵蚀和沉积情况，为黄河的治理和综合开发提供科学依据。
黄河的总排沙量对于流域内的生态环境、水资源利用以及农业生产等方面都有重要的影响。
因此，科学计算和掌握黄河流域的总排沙量，对于保护黄河流域的生态环境和可持续发展具有重要意义。
黄河流域总排沙量是通过计算河床冲淤量和岸滩冲淤量得出的。
这个公式是基于多个因素的考虑而来的，包括水流速度、水流量、河床坡度、河岸坡度等。
黄河含沙量计算公式
黄河含沙量计算公式黄河是中国第二长河流，也是中国最大的黄土河流，黄河水质浑浊，携带了大量的沙土。
黄河含沙量是指黄河中单位体积水中所含的沙子的质量，是评价黄河水质的重要指标之一。
黄河含沙量的计算公式是基于沙子质量与黄河水体的体积之间的关系。
下面将详细介绍黄河含沙量的计算公式及其应用。
黄河含沙量的计算公式可以表示为C = m/V，其中C为含沙量，m为黄河水中所含的沙子的质量，V为黄河水体的体积。
含沙量通常以克/立方米（g/m³）为单位。
黄河含沙量的计算是通过采集黄河水样并进行实验室分析来完成的。
首先，需要在黄河中选取一定的采样点，用专业的水样采集器具将黄河水样采集下来。
然后，将采集到的水样送至实验室进行处理，以获取水中沙子的质量数据。
在实验室中，可以使用称量仪器来准确测量沉积在容器底部的沙子的质量，从而得到m的数值。
接下来，需要测量黄河水体的体积。
通过测量采样点的水深和横截面积，可以计算得到V的数值。
最后，将得到的m和V的数值代入含沙量的计算公式中，就可以得到黄河的含沙量。
黄河含沙量的计算结果可以反映黄河水体中沙子的浓度，进而评价黄河的水质状况。
通常情况下，黄河上游的含沙量较高，而下游的含沙量较低。
这是因为黄河上游地区的地形起伏大，水流湍急，容易携带大量的沙子；而下游地区的地形相对平坦，水流较为缓慢，沙子容易沉淀下来。
黄河的含沙量还受到季节和降水量的影响。
在雨季和洪水期间，黄河的含沙量通常会增加，而在旱季和低水期间，含沙量则会减少。
黄河含沙量的计算公式的应用不仅可以用于评价黄河的水质状况，还可以用于水资源开发利用、水土保持和流域治理等方面。
通过对黄河含沙量的监测和分析，可以了解黄河水体中沙子的分布规律，为黄河流域的水资源管理和环境保护提供科学依据。
此外，黄河含沙量的计算公式还可以应用于其他河流的含沙量评价和水质监测中，对于保护和管理水资源具有一定的参考价值。
黄河含沙量的计算公式是通过沙子质量与水体体积之间的关系来评价黄河水质的重要指标。
国家黄河区域对水沙通量的计算
国家黄河区域对水沙通量的计算国家黄河区域对水沙通量的计算1.引言国家黄河区域是我国重要的农业生产基地，也是人口密集区域，生态环境脆弱，水资源紧张。
水沙通量是评价黄河水资源利用状况和生态环境保护成效的重要指标。
在这篇文章中，我们将探讨国家黄河区域对水沙通量的计算方法，以期为科学有效地保护国家黄河水资源和生态环境提供支持。
2.水沙通量的概念所谓水沙通量，是指黄河流域的水量和含沙量的流量。
它是由于河川运移及地下水流入和流出而引起的水文要素，也是表征黄河径流变化的重要指标。
水沙通量的大小和变化对黄河流域的农业灌溉、生态环境、水资源规划和防洪工程等都具有重要的影响。
3.水沙通量的计算方法（1）水量计算- 水量的计算一般采用水文学方法，包括定量资料计算和定性资料计算。
定量资料计算是指通过水文站的历年径流观测资料进行统计分析，得出年际变化规律，以推断未来一定年份的径流强度和径流时空分布；定性资料计算则是利用水文站资料外推未来的径流预测，或者是通过模型模拟法、类比法预测。
- 根据国家相关的规定和标准，通过水文学方法计算得出的水量数据，用于计算黄河区域的水沙通量。
（2）含沙量计算- 含沙量的计算是通过采样检测河流中的泥沙含量，然后将检测结果进行数据分析，得到泥沙含量的变化规律和空间分布。
在黄河流域，含沙量的计算是通过水文站的实时水质监测和水样采样等方式来完成的，具体的计算方法包括质量法、录漏法、离心法等。
4.水沙通量的影响因素水沙通量的大小和变化受到多方面因素的影响，主要包括气候、地形、土壤和植被等因素。
在黄河流域，由于气候干旱、地形多变，土壤侵蚀严重等特点，水沙通量的变化规律非常复杂，需要采用综合分析的方法进行全面评估。
5.水沙通量的应用水沙通量的大小和变化对黄河流域的农田灌溉、生态保护和防洪工程都具有重要的指导意义。
通过对水沙通量的综合分析和评估，可以为黄河流域的水资源规划和管理提供科学依据，保障农田灌溉的合理利用，促进生态环境的可持续发展，保障人民的生命财产安全。
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1 设计洪水计算
1.1 流域特征值量算
流域特征值量算与流域产流、汇流等的确定是设计洪水计算得基础，流域特征值包括流域面积、河长、河道纵比降等。
1、流域特征值量算
根据1:10000地形图，勾绘流域分水线，并量算流域面积、河长及河道纵比降，量算结果见表1。
表1 流域特征值量算成果表
2.设计洪水计算
吴堡水文站1935年6月国民政府黄河水利委员会设立，抗战爆发，于1937年10月停测，新中国成立后1951年9月下迁3.3km恢复观测至今，测站位置为陕西省吴堡县柏树坪树村，东径111°43′北纬37°27′，流域面积433514km2，距河口距离1544km，属于黄河中游水文水资源局管辖。
为一类精度流量、泥沙站、国家基本水文站、黄河重要控制站、国家重点水情报汛站。
主要的观测任务有：水位、流量、泥沙、输沙率、颗分、降水、冰凌、水温、气温、比降、水文调查、水质监测、水情报汛、洪水预报等。
本站的洪水主要来源于黄河干流和支流窟野河、孤山川、皇甫川，洪水时主流稳定，呈涨冲落淤型。
本站调查最大洪水Q=32000m3/s，设站以来最大洪水Q=240000m3/s，实测最
大含沙量888kg/m 3(1970.8.2)。
断面布设浮标测流断面间距320m ，比降断面间距300m ，基线长度为160m 。
从吴堡水文站收集1952~2008年的洪峰流量资料中计算统计参数成果见下
表2，设计流量见表3：
经实地考察，吴堡水文站控制流域面积433514km 2，吴堡水文站距离该工程
一级泵站约15.87km ，积水面积405084.8km 2。
考虑距离较近，控制流域面积较相近，下垫面条件相近，于是选用了陕西吴堡水文站作为参证站，借助吴堡水文站实测资料希望寻找到满意的设计洪峰流量。
该工程所在断面的洪峰流量采用山西省水利厅2011年3月新编制的《山西
省水文计算手册》水文比拟法来估算。
计算公式如下：
参设,s ,p p A Q K K Q =
其中：ββ-1-1参设
参设
A N A N A A A K = ， 参设p s S S K p =
设,p Q —— 设计流域的设计洪峰流量，m 3/s ；
参,p Q ——参证流域的设计洪峰流量，m 3/s ；
A K ——面积比拟系数；
s K ——雨力比拟系数；
参
p S ， 设p S ——分别为参证流域和设计流域的定点设计雨力的面平均值，mm/h ；
N1、β为经验参数，N1=0.92，β=0.050。
由参证站实测资料，根据以上计算可以得出不同频率条件下设计洪峰流量，见表4。
表4 不同设计频率洪峰流量表
频率p（%）0.01 0.1 0.2 0.33 0.5 1 2 3.33 5 10 设计洪峰流量(m3/s）58732 43591 39058 35779 33175 28739 24303 21699 18516 14273
不同频率下设计洪峰流量图：
1.2.特征水位
采用曼宁公式法：
=
Qω
Rj
C
式中：ω—过水断面面积；
J—河道纵坡比降，取天然河道水面比降；
R—水力半径；
C —谢才系数，C=R n
611。
计算并点绘各设计断面水位及流量关系曲线图，详见各断面水位流量关系曲线图。
根据各断面设计或校核洪峰流量查相应水位流量关系，求得相应设计或校核洪水位。
实地观察和结合吴堡水文站资料分析，糙率n 取0.023，水面比降j 取值为
1.23‰。
断面面积折算成矩形面积计算，水面宽度根据1：10000的地形比例图取b 为196~215m ，这里取均值为205.5m 。
参数见表5
表5 断面参数
利用以上数值，带入曼宁公式计算，计算结果见表6.
一级泵站所在断面根据1：10000的地形比例图查的，断面水位为655.0m 。
根据《防洪标准》（GB50201-94），泵站厂房的设计洪水标准为30年，校核洪水标准为100年。
经分析后确定该泵站厂房30年一遇设计洪水位为668.35m ，100年一遇校核洪水位为670.94m 。