冰封河道综合糙率计算方法比较与分析

作者：陈刚; 张玉蓉; 浦承松; 张天力; 顾世祥^*

来源：水科学进展, 2018, 29(05): 645-654.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2018.05.005

• 综合糙率
• 冰盖水流
• 双层假定
• 阻力划分

综合糙率是冰封河道水力计算的重要输入参数。根据水流连续性和力的平衡原理,分别推导得到冰封河道综合糙率的通用公式,并选取抛物线形、矩形和梯形作为典型断面,系统地总结Pavlovskiy、Einstein、Lotter、Sabaneev、Larsen、改进的Larsen等常见公式由通用公式基于何种假定(分区的湿周、流速或水力半径相等)简化得到。采用水槽实测数据和野外观测资料,对比上述公式的计算精度,结果表明改进的Larsen公式的计算结果与实测值吻合较好,推荐在工程设计中使用。前5种公式误差较大的原因在于分区的流速、水力半径相等对于冰封河道不具有普适性,尤其是Lotter公式和Pavlovskiy公式在冰盖和河床糙率差异较大时会明显低估冰封河道的综合糙率,在工程设计中应慎重采用。

• 单位
  云南省水利水电勘测设计研究院; 河海大学; 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室