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摘要
援喀麦隆体育馆项目，位于首都雅温得市中心。场区周边河道排水能力低， 雨季体育馆场区常受到洪水威胁。为了保证体育馆安全，对周边河道进行改造。本文主要介绍了河 1横断面的比选及确定。初步拟定3 种不同尺寸的断面，采用明渠恒定非均匀流计算的方法，对3种断面的水面进行推算，从而得到3种断面尺寸的水面情况，最终确定断面形式。
关键词水面线，横断面，非均匀流
中图分类号： G818 文献标识码： A
一 工程概况
援喀麦隆体育馆项目，位于首都雅温得市中心，场区处于Abiergve河（以下简称河1）、Ekozoa河（以下简称河2）两条河道的交汇处，地势低洼。场区周边河道排水能力低，雨季体育馆场区常受到洪水威胁。
河1流经雅温得市西北部，经涵洞（涵洞尺寸为3m×2.3m）穿过Messa大街后，从体育馆西南侧流过。现状河道上游没有治理，为土渠断面，经多年淤积及两岸垃圾倾倒，河道断面底宽在2m～4m左右。该河经过体育馆场区后，流经现状的公园，下游进入断面为2孔2.7m×2.5m的方涵。
河2流经雅温得市北部，在建设体育馆项目前，该河经涵洞（涵洞尺寸为2m×2.3m）穿过Rue Sebastien Essomba大街后，经约150m长的渠道汇入河1。场区南侧有一条排水沟，承担排除场区东北部Rue Sebastien Essomba大街的路面雨水的任务，该排水沟长135m，现状为土沟，在场区西北角处汇入河1。
本文主要介绍河1断面的比选及确定。
二断面初步拟定
由于受当地材料的限制，考虑到河道现场条件、工程主要目的及工程造价等，初步拟定断面形式见表 1。
表1横断面设计
三河1水面线计算
河道的断面设计根据水面线计算及现场条件进行确定。河道水面线按照明渠恒定非均匀流计算，计算采用天然河道水面线计算。
根据现场条件及工程主要目的，初步拟定断面。断面形式见表1。
在断面初步拟定后，对以下三种断面尺寸进行了水面线计算。考虑河2、河3汇入河1使流量发生变化、现状断面缩窄或有建筑物处雍水影响，将河1水面线分五组进行推算。分界点分别为：穿路方涵、河2暗涵入口（河1跌水）、河3入口、花园内桥2为分界。计算时浆砌石及干砌石断面糙率取0.025，土坡断面糙率取0.03，混凝土断面糙率取0.015。
1、各段起始水位的确定
（1） 公园内桥2～河1治理末端（0＋640～0＋740）
河1治理末端接下游方涵，方涵涵底高程为706.623m，涵高2.5m，涵顶高程为709.123m。方涵上游现状有一陡坎，陡坎底高程为708.263m，且两边为砌有混凝土三角形挡墙，造成此处断面突然收缩，为了能使堰上水头降低，故采取拆除两边三角形挡墙。拆除三角形混凝土挡墙后，此处按平底宽顶堰进行计算，堰下水头取下游方涵涵顶高程，计算的堰上水头作为河1起始水位。计算结果见表2。
表2河1治理起点上游水位计算（单位：米）
（2） 河3入口～公园内桥2（0+323~0+640）
公园内桥2断面较小，底宽4.2m，梯形断面，边坡1:0.5，在此处出现渐变流，不能按明渠非均匀流计算，故此处按堰流计算。为简化计算，该桥按矩形平底宽顶堰进行计算。堰下游水位取由下游推上的水位，堰宽约按水深一半时水面宽度计算，约5.0m，计算结果见表3。
表3桥2上游水位计算（单位：米）
此段公园内桥1处断面缩小，桥1断面为底宽4.8m，边坡为1:0.5的梯形断面，但桥断面相对较大，此处采取加密断面的方法，按明渠非均匀流进行计算。
（3） 河2入口～河3入口（0＋215~0＋323）
该段河道较为平顺，无建筑物影响，只是在0＋323处流量发生变化，故该段起始水位取下游推上的水位。
（4） 穿路方涵～河2入口（0＋050~0＋215）
在河2入口处的上游设一跌水，跌水上游河底高程710.00m，跌水下游河底高程709.00m，跌水下游水深为：711.714－709＝2.714，跌水上游断面的堰上水头为1.637，此处形成淹没出流，故在计算时取下游水位作为该段起始水位。
（5） 河1治理起点～穿路方涵（0＋000~0＋050）
穿路方涵断面尺寸为3m×2.34m(宽×高)，此处按堰流计算。堰上净水位即为该段起始水位，计算结果见表4。
表4穿路方涵上游水位计算（单位：米）
2、各断面水面计算结果，见下图。
四、横断面比选及确定
1． 桥2～治理终点段，桥2下游处水位取断面形式一时为710.610m，取断面形式二时为710.669m，取断面形式三时为710.581m。从结果看出，断面形式二的水位较高，而断面形式三的水位较断面一水位略有降低，可从工程总体造价及现场条件看，选用断面形式一更为经济合理。
2． 河3入口～桥2段，河3入口处取三种断面形式时水位分别为711.714m、711.622m和711.651m。断面形式二较为合理。
3． 河2入口～河3入口段，由于下游水位雍高较大，断面加大对此段水位没有影响，从工程造价考虑，断面形式三显然不合理，断面形式一、断面形式二没有明显差别。
4． 穿路方涵～河2入口段，方涵下游处水位取断面形式一和断面形式二时为712.616m，取断面形式三时为712.513m。断面形式三较断面形式一水位降低约0.10m，但断面的工程量相应增加很多，故断面形式一较为经济合理。
5． 治理起點～穿路方涵段，从计算看，断面尺寸变化对水位没有影响，因此选用断面形式一。
综合以上分析，从工程造价、现场场地条件、平面布置顺接及整体景观效果考虑，最终选定断面形式一作为最终选定断面。
参考文献
李炜.水利计算手册第二版[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
SL265-2001,水闸设计规范[S].
李家星,陈立德.水力学上册[M].南京:河海大学出版社,1996.
援喀麦隆体育馆项目周边河道改造工程施工图设计说明[R].北京:北京市水利规划设计 研究院,2008.
援喀麦隆体育馆项目，位于首都雅温得市中心。场区周边河道排水能力低， 雨季体育馆场区常受到洪水威胁。为了保证体育馆安全，对周边河道进行改造。本文主要介绍了河 1横断面的比选及确定。初步拟定3 种不同尺寸的断面，采用明渠恒定非均匀流计算的方法，对3种断面的水面进行推算，从而得到3种断面尺寸的水面情况，最终确定断面形式。
关键词水面线，横断面，非均匀流
中图分类号： G818 文献标识码： A
一 工程概况
援喀麦隆体育馆项目，位于首都雅温得市中心，场区处于Abiergve河（以下简称河1）、Ekozoa河（以下简称河2）两条河道的交汇处，地势低洼。场区周边河道排水能力低，雨季体育馆场区常受到洪水威胁。
河1流经雅温得市西北部，经涵洞（涵洞尺寸为3m×2.3m）穿过Messa大街后，从体育馆西南侧流过。现状河道上游没有治理，为土渠断面，经多年淤积及两岸垃圾倾倒，河道断面底宽在2m～4m左右。该河经过体育馆场区后，流经现状的公园，下游进入断面为2孔2.7m×2.5m的方涵。
河2流经雅温得市北部，在建设体育馆项目前，该河经涵洞（涵洞尺寸为2m×2.3m）穿过Rue Sebastien Essomba大街后，经约150m长的渠道汇入河1。场区南侧有一条排水沟，承担排除场区东北部Rue Sebastien Essomba大街的路面雨水的任务，该排水沟长135m，现状为土沟，在场区西北角处汇入河1。
本文主要介绍河1断面的比选及确定。
二断面初步拟定
由于受当地材料的限制，考虑到河道现场条件、工程主要目的及工程造价等，初步拟定断面形式见表 1。
表1横断面设计
三河1水面线计算
河道的断面设计根据水面线计算及现场条件进行确定。河道水面线按照明渠恒定非均匀流计算，计算采用天然河道水面线计算。
根据现场条件及工程主要目的，初步拟定断面。断面形式见表1。
在断面初步拟定后，对以下三种断面尺寸进行了水面线计算。考虑河2、河3汇入河1使流量发生变化、现状断面缩窄或有建筑物处雍水影响，将河1水面线分五组进行推算。分界点分别为：穿路方涵、河2暗涵入口（河1跌水）、河3入口、花园内桥2为分界。计算时浆砌石及干砌石断面糙率取0.025，土坡断面糙率取0.03，混凝土断面糙率取0.015。
1、各段起始水位的确定
（1） 公园内桥2～河1治理末端（0＋640～0＋740）
河1治理末端接下游方涵，方涵涵底高程为706.623m，涵高2.5m，涵顶高程为709.123m。方涵上游现状有一陡坎，陡坎底高程为708.263m，且两边为砌有混凝土三角形挡墙，造成此处断面突然收缩，为了能使堰上水头降低，故采取拆除两边三角形挡墙。拆除三角形混凝土挡墙后，此处按平底宽顶堰进行计算，堰下水头取下游方涵涵顶高程，计算的堰上水头作为河1起始水位。计算结果见表2。
表2河1治理起点上游水位计算（单位：米）
（2） 河3入口～公园内桥2（0+323~0+640）
公园内桥2断面较小，底宽4.2m，梯形断面，边坡1:0.5，在此处出现渐变流，不能按明渠非均匀流计算，故此处按堰流计算。为简化计算，该桥按矩形平底宽顶堰进行计算。堰下游水位取由下游推上的水位，堰宽约按水深一半时水面宽度计算，约5.0m，计算结果见表3。
表3桥2上游水位计算（单位：米）
此段公园内桥1处断面缩小，桥1断面为底宽4.8m，边坡为1:0.5的梯形断面，但桥断面相对较大，此处采取加密断面的方法，按明渠非均匀流进行计算。
（3） 河2入口～河3入口（0＋215~0＋323）
该段河道较为平顺，无建筑物影响，只是在0＋323处流量发生变化，故该段起始水位取下游推上的水位。
（4） 穿路方涵～河2入口（0＋050~0＋215）
在河2入口处的上游设一跌水，跌水上游河底高程710.00m，跌水下游河底高程709.00m，跌水下游水深为：711.714－709＝2.714，跌水上游断面的堰上水头为1.637，此处形成淹没出流，故在计算时取下游水位作为该段起始水位。
（5） 河1治理起点～穿路方涵（0＋000~0＋050）
穿路方涵断面尺寸为3m×2.34m(宽×高)，此处按堰流计算。堰上净水位即为该段起始水位，计算结果见表4。
表4穿路方涵上游水位计算（单位：米）
2、各断面水面计算结果，见下图。
四、横断面比选及确定
1． 桥2～治理终点段，桥2下游处水位取断面形式一时为710.610m，取断面形式二时为710.669m，取断面形式三时为710.581m。从结果看出，断面形式二的水位较高，而断面形式三的水位较断面一水位略有降低，可从工程总体造价及现场条件看，选用断面形式一更为经济合理。
2． 河3入口～桥2段，河3入口处取三种断面形式时水位分别为711.714m、711.622m和711.651m。断面形式二较为合理。
3． 河2入口～河3入口段，由于下游水位雍高较大，断面加大对此段水位没有影响，从工程造价考虑，断面形式三显然不合理，断面形式一、断面形式二没有明显差别。
4． 穿路方涵～河2入口段，方涵下游处水位取断面形式一和断面形式二时为712.616m，取断面形式三时为712.513m。断面形式三较断面形式一水位降低约0.10m，但断面的工程量相应增加很多，故断面形式一较为经济合理。
5． 治理起點～穿路方涵段，从计算看，断面尺寸变化对水位没有影响，因此选用断面形式一。
综合以上分析，从工程造价、现场场地条件、平面布置顺接及整体景观效果考虑，最终选定断面形式一作为最终选定断面。
参考文献
李炜.水利计算手册第二版[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
SL265-2001,水闸设计规范[S].
李家星,陈立德.水力学上册[M].南京:河海大学出版社,1996.
援喀麦隆体育馆项目周边河道改造工程施工图设计说明[R].北京:北京市水利规划设计 研究院,2008.