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南水北调中线工程总干渠设计需要3条特征水面线，即：设计水面线、设计流量水面线、加大流量水面线。合理地确定特征水面线，对于总干渠设计、工程投资及安全运行影响重大。就建立总干渠数字模型的必要性与可能性进行了研究，在数字模型上进行设计流量水面线和加大流量水面线的计算，并就过水建筑物的壅水特性及桥墩、渠道变截面对水面线的影响进行了分析。还就总干渠在运行过程中如糙率、建筑物渐变段水头损失系数发生变化时，可能对水面线的影响作了敏感性分析。