较长陡坡沟道防洪中的水力学计算和实际应用

周 毅

（甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000）

0 引言

河道内水水深、流速等参数，是河道防洪中必须计算的水力学要素，是确定河道防洪护衬高度、强度的必须要素。

发洪水时，河道中的流量、水深、水位等均随时间而变，形成的是非恒定流，一般怱略降雨小汇入的影响，简化为量大洪峰流量下的恒定流。对于纵坡较陡、地形较复杂的沟道，排洪渠横断面的几何形状尺寸可沿流程改变，在进出口、纵坡变化处，渠底坡、水面线、总水头线等彼此互相不平行，因此洪水形成的水流为非均匀流。非均匀流水面线的计算，需确定初始流速，需采用分段试算确定，计算过程繁琐，采用计算机程序计算，也需要分段计算多次。另外，为了得到初始流速，需要加测治理段上游的断面，工作量较大。因此，对于采用较为均一的排洪沟或排洪渠，是否可近似采用明渠均匀流计算，以简化所需资料和易得出接近实用的计算结果，从而缩短该类河道防洪工程的设计过程，是非常必要的。

1 工程实例

以舟曲县城发生特大泥石流的三眼峪沟道为例。三眼峪沟位于舟曲县城城关镇北部，处于白龙江北岸中、高山区，流域内最高海拔3 789 m，最低处为白龙江河床，海拔1 350 m，相对高差2 439 m，山势由北向南倾斜，山峰林立，沟谷切割强烈。三眼峪沟流域面积24.1 km2，沟道长度9.7 km，河道比降14%，沟道治理段位于出山口至白龙江，出山口处比降大，下游段略缓，三眼峪沟治理段长2.247 km，平均比降1/11.4。

1.1 设计防洪标准

根据《城市防洪工程设计规范》，三眼峪沟道设计标准为10 a一遇洪水，对应的清水洪峰流量为97.3 m3/s。……