hecras41第15章.docx
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hecras41第15章
第15章
分流路口和横向堰/溢洪道
目的
这个例子演示了HEC-RAS的优化两个不同的分流问题，使用方法：
一门限和溢洪道侧堰环网。
在这两种情况下，该程序使用一个迭代过程来计算在给定的点（无论是横向堰或环状管网的上游交界处）的流量和能量。
要执行分析，用户必须输入侧堰和门的几何数据，随着系统的几何结构的河段。
然后，用户必须输入每个稳流编辑器流剖面组的每个门开启高度。
最后，用户应设置分流优化标志（执行迭代程序）的横向堰及在环网的上游端的交界处。
建模者是指章用户的讨论手册6进入堰门控溢洪道和路口和多到达，几何数据第7章用户的进入开闸流量数据手册和章液压8参考手册的分析，通过流量和闸门开过堰水力分析程序。
要查看这个例子中，数据文件从HEC-RAS的窗口，选择文件，然后打开项目。
转到在其中您已经安装了HEC-ras基因的示例数据集的目录。
从“稳步示例”子目录，选择标记的项目-这将打开该项目并启动下面文件“分流路口与堰例15侧。
”：
计划：
“分流”
几何：
“与全环网侧堰”
流：
“三流配置文件”
几何数据
要查看水系的几何数据从主程序窗口中，选择编辑，然后几何数据。
这将激活的几何数据编辑和显示水系示意图，如图15.1所示。
该河流的24“云杉河”和“布里翁河”流域水电站1278年与河为上游断面和下游的横截面为0站示意图显示。
图15-1：
河系统分流示意图为例
交界处的数据流
有四种不同的河流水系示意图到达。
云杉河分为三个不同河段：
上河，中河，下河。
布里翁河是第四个到达。
布里翁河，中河，共同构成一个多斯河之间的交界处和波茨维尔闭环河交汇处。
对于草地河流交界编辑器如图15.2梅多斯是上游的交界处。
这就是两个不同的流入河流分割。
这稍后将详细讨论。
截面数据
由横截面数据的XY坐标，曼宁n值，收缩和膨胀系数等，用户可以通过选择上的几何数据编辑器左边的图标，每个断面流域水电站此数据。
在这个例子中，加入了横向在河堰站，并将于1150年在下一节讨论。
图15.3中显示的长度达到堰附近，被激活，然后选择表河段从几何数据编辑器长度。
朗读
图15-3：
在上游河段长度
横向结构
要添加溢洪道侧堰和门，横向结构的图标，选取的几何数据编辑器的左侧。
这种活化的横向结构编辑器，如图15.4。
首先，这条河“云杉河“和达到“上河“被选中。
然后，添加一个横向结构是从选项菜单中选择，河运站1150是作为堰位置输入。
通过输入河站，侧堰上游端会自动放入截面之间的下一个最高流域水电站上游和下游的下一个最低流域水电站。
原理图将显示一个横向堰和任何盖茨剖面图。
当侧堰第一次添加，原理图将是空白，因为数据还没有被输入。
对于这个例子，说明一个堰为“和溢洪道侧堰上游河。
“进入下面的说明框，是位置框。
通过点击向下箭头，建模者可以选择放置在右边或左边漫滩侧堰，或右或左侧的通道。
对于这个问题，堰已被放置在正确的漫滩。
图15-4：
侧堰数据编辑器
要输入的数据堰，堰/路堤图标，选择从横向堰数据编辑器的左侧。
这种活化的横向堰/路堤编辑器，如图15.5。
此编辑器有些类似的甲板/公路桥梁和涵洞的编辑使用。
图15-5：
侧堰/路堤编辑器
编辑器的中间有两个车站和高程数据列。
这些数据点定义的横向堰顶，他们在进入上游向下游方向。
类似的横截面数据，对数据的驻扎可以基于任何水平基准。
在这个例子中，堰始于90英尺的任意车站海拔100英尺的水平。
五十英尺下游堰下降到了78英尺高空。
经过四十英尺，它返回到90英尺高空台站190。
堰继续在一个90英尺，直到最后一站高程为200。
编辑器的左边有几个领域。
第一场是堰宽度。
这是在超过堰（垂直于在河道断面流量）流向堰宽度。
它不用于液压计算，但被用于图形界面的目的。
在这个例子中，它已被设置为10英尺。
下一个字段被标记堰计算。
此栏允许用户选择从两个不同的方程在计算横向堰流中使用：
标准堰方程，海格的横向堰方程。
下一个较低的领域是堰流参考。
通过左向下箭头点击，建模者可以切换“能级”和“水的表面。
”基于此开关，程序将计算在堰流（通过任何盖茨和），即，使用能源效率等级或水面上时，计算堰头（即流深度）。
在这个例子中，由于在侧堰位于漫滩，能源法被选中。
下一个字段是威尔系数（Cd）。
可惜的是，在用于计算的堰流系数。
它已被输入为3.0。
下一个字段是堰形状，用户可以选择其中一个以下四个形状：
宽顶;奥吉夏普冠;或零高度堰。
对于这个例子，宽顶已被选中。
如果奥吉被选中，另外两个领域，一个CD按钮会弹出让用户输入方法的高度和溢洪道设计能量主管。
对于奥吉堰，用户可以输入一个堰系数计算的程序或通过在CD按钮点击堰系数。
最后一个字段标记为X的硬件距上游，是用来定位沿流侧向结构空间。
上游断面是第一个正截面立即上游侧堰河驻扎基础上。
（两个正常的河道断面，可以有一个或多个侧堰。
）在这个例子中，上游的横截面是1188和侧堰上游端是从这个断面10英尺。
因此，硬件的距离为10英尺已签订。
该方案将计算距离在哪里侧堰位于下游的截面。
在这个例子中，硬件的横向堰位置已被指定作为右漫滩（见上文）。
这意味着，该计划将使用正确的漫滩达到的长度。
右漫滩长度（在1188和1108截面）是90英尺。
因此，横向堰下游截面相交（河站1108）第二十从下游侧堰脚。
应该指出的是，横向堰不能跨越超过98截面。
如果发生这种情况，用户应分成两个或多个堰是物理上相邻的横向堰。
然而，将其分成两个或两个以上的横向堰堰可能导致程序需要较长时间才能收敛，在反复的过程。
闸门泄洪
要输入的数据的大门，门口的图标，选择从侧结构数据编辑器（图15.4）。
这种活化闸门编辑器，如图15.6。
在这个例子中，输入了3个水闸。
这三个大门总是要打开（或关闭）相同的金额，因此，他们是作为单门便于操作组定义。
如果大门被打开或关闭的要单独，那么每个门会分别定义。
这将进一步讨论时，开放的高度都在稳流数据编辑器设置。
门后编辑器被激活时，门可以输入数据。
高度，宽度和反转的大门被输入为5，5，和73脚，分别为。
在编辑器的左侧，为三门站签订的中心线，如图15.6所示。
由于这些值分别为输入，计数器字段＃开口提高到代表总数的大门（此例3）。
默认情况下，第一，在这个例子中是唯一的门集团被标为“门＃1。
”这种标签可能是通过重命名按钮单击更改。
图15-6：
横向门编辑
编辑器的其余部分分为两个部分，一个是门堰流量数据和流量数据之一。
门流量数据时使用的水面上游的闸门大于闸门开度的1.25倍（从大门颠倒测量）。
在这个水面高程，门是在与水接触，是控制流量。
数据用于堰上游水面时小于或等于开闸。
在这个水面高程，下闸堰是通过控制闸门开度流量（即不与水接触的大门）。
在这两个海拔高度，流量正处于过渡地带。
对于门的流量数据，第一场是门式。
通过选择向下箭头，键入“闸门”的选择。
当门式被选中，这个耳轴指数，开放指数，头指数值分别为自动设置为0.0，1.0，0.5。
由于闸门已选定，耳轴高度场是不可见的。
输入了流量系数为0.6。
这个系数是用来当门正在经历水闸流量（不被水淹没的门下游终端）。
孔板系数为0.8的全流量条件下进入了（这是用来当尾水门上海拔导致它被淹没）。
15-7
例15侧堰闸泄洪
15-8
对于堰流量数据，形状被选定为“宽顶。
”该系数为3左堰。
此信息将显示在编辑器底部的门堰数据区。
这样就完成了数据录入的大门。
确定按钮被选中在编辑器底部的门，城门上出现横向结构数据编辑器，如图15.4所示。
此时，用户应放大门开口，以确保它们不重叠，出现预期的作用。
数据编辑器的横向结构随后关闭。
稳流数据
流数据由三个部分组成：
每个配置文件的流量;边界条件;门高程设置。
其中每个组件都在下面的章节描述。
流概况
要输入的数据流，稳流数据编辑器（如图15.7所示）是从选择编辑主程式视窗激活，然后稳定流量数据。
对于这个例子，流量配置文件的数量被选定为3。
当这个数字输入，在编辑器的中央部分扩展到提供三表数据录入，每个配置文件一列。
最初创建该表四行，为四个河段（布里翁，上，中，下云杉）各一台。
对于每一个到达，最上游的横截面是列在遥感（河站）。
最初的流量必须给予各河段上游的结束。
额外的流量变化，增加了模型中云杉达到一个支流，在车站730进入本河段。
（由于水的表面，并在这支流的精力没有必要，支流不包括在内河示意图。
）为流动变化是通过点击相应的向下箭头，选择河“云杉河”，达到“中河说，“和黄河站”730。
“
如图15.7，在最上游断面（RS的上河1278）流量为1500显示为中心的第一个配置文件。
这个中心1500年将达到分裂在中东河，布里翁克里克梅多斯交界处。
布里翁河的上游端有1200个中心。
辽宁中上游的结束，其余300个中心。
该方案将用作在分裂的草地交界处流动中心初步估计，1200和300中心。
对于个人资料在流域水电站730（在中江）流动中心为350列1。
这意味着，支流50个中心在这一点上进入流通。
即使在中东河最终流将在流程优化后的不同，该方案将维持在这个点50中心增加。
这将是更充分的讨论下，产出分析一节。
最后，为黄河下游流量已经进入最高为1550。
这代表了从1200布里翁河中心来了，来自350个中心中河（后支流）。
图15-7：
稳流数据编辑器
边界条件
流数据后输入，边界条件，通过选择进入了稳流数据编辑器顶部的按钮边界条件。
这种活化边界条件编辑器，如图15.8。
对于这个例子中，进行亚临界分析。
因此，外部边界条件，只需要在最下游跨越到达下游江段。
场下的下游选中，然后被选为正常水深。
一类S=0.001输入值。
由于所有配置文件设置界线已被点击，坡度为0.001正常将被用于所有三个配置文件。
上河的上游领域是空白的，因为这是唯一的一个临界分析。
其余所有字段代表不同河段之间的内在联系，并且不需要用户的任何额外的投入。
图15-8：
边界条件的数据编辑器
门开口
最后为分析数据录入是开闸的高度。
，然后由稳流数据编辑器，选择选项，然后门开口这个数据。
这激活了溢洪道闸门开口编辑，如图15.9。
Tú15-8:
Biānjiètiáojiàndeshùjùbiānjíqì
Ménkāikǒu
Zuìhòuwèifēnxīshùjùlùrùshìkāizhádegāodù.,Ránhòuyóuwěnliúshùjùbiānjíqì,xuǎnzéxuǎnxiàng,ránhòuménkāikǒuzhègeshùjù.Zhèjīhuóleyìhóngdàozháménkāikǒubiānjí,rútú15.9.
图15-9：
横向溢洪道闸门数据编辑器
在编辑器顶部的部分，河“云杉河”，达到“上河”和黄河站“1150”被选中。
说明是一样的是在外侧泄洪数据编辑器（图15.4）进入。
＃门组字段的显示，只有1日这条河站门口组。
在编辑器的中央部分的表有一个唯一的一门组一行。
第一列列出了门组的描述，因为它是在门口的编辑器（图15.6）的名字命名。
第二列
显示了门组（3）门的开口数量。
第三列显示了门组（5这个例子英尺），最大门高度。
编辑器的其余部分由用于打开大门和为每个流剖面高度开放的大门进入数字领域。
对于横向堰，在门集团的大门都必须一起运作。
在这个例子中，配置文件1，三个门被打开3英尺。
关闭城门，用户可以设置打开门的数量为零，或者交替，门的高度可以被设置为零。
但是，如果用户输入一个非零（即正）的门数和闸门高度，然后程序将打开大门，在所有组中的盖茨，身高（外地的门数是多少设立内联堰那里可以只打开一个门组门的一部分）。
这意味着，如果一门是打开了闸门四只脚，那么一切都会开四英尺。
如果用户希望只打开一个门，那门就必须作为一个单独的门组定义。
一个横向堰可以有十门组最大。
因此，十门（或闸组）可独立运作。
如果超过十门组是必需的，横向堰可以定义为两个或更多的部分。
例如，千英尺长的侧堰可以被定义为两个500英尺长的侧堰。
每个“堰”将要进入自己的河站和数据分开。
通过选择适当的距离向上游断面，两堰可以放在紧靠对方。
这将允许二十个不同的门组可以独立运作。
用户可以切换隔着桌子要查看的所有配置文件的大门打开，闸门开度的高度数。
在输出的分析，各种门的设置将被讨论。
到此结束了本示例数据输入。
在这一点上，在编辑器底部的OK按钮被选中，为保存数据流“三流配置文件。
”
稳流分析
后的几何和流的所有数据已输入，稳流分析窗口被激活，从通过选择运行主程序窗口，然后稳流分析。
这显示在图15.10。
首先，短ID是输入为“分流”。
接下来，流程优化国旗打开。
这是通过选择选项，然后分流优化。
这种活化的分流优化编辑器，如图15.11。
为侧堰标签被选中上按一下。
点击它后，用户可以切换打开或关闭通过检查优化下的“优化”列中的框。
如果优化旗已不放过，该计划将还算侧堰过流。
然而，这种流动就不会被从河流系统（这将稍后讨论）。
图15-10：
稳态流分析编辑器
图15-11：
优化数据编辑器横向堰
接下来，优化路口被打开。
这是通过标签上的交界处，改变了优化编辑器，如图所示15.12点击。
在优化的草地交界然后可以切换为横向喜欢堰了。
流程优化只能在路口执行有一个以上的下游。
出于这个原因，编辑器不会显示波茨维尔交界处。
如果在优化旗交界处的草地已不放过，该计划将不会优化流分裂。
相反，该计划将保持在每达到同样的流量比。
举例来说，假设为第一个配置文件，结关和优化是上游侧堰中心有一个500流出。
这意味着将有1000名中心为中心，而不是1500多斯交界处流动。
该方案将相应减少，然后在每个河段。
中河中心将是200（而不是300CFS）和布里翁河中心将是800（而不是1200中心）。
朗读
图15-12：
优化数据结编辑器
现在，该优化旗已经打开，这个计划的文件可以命名并保存。
首先，几何文件被选定为“横向堰全环网”和流文件是“三流配置文件。
”接下来，流政权被评选为“亚临界。
”那么，文件和保存计划作为入选和资料保存为“计划分流。
”这一计划的名称，然后出现在稳流分析窗口以及在主程式视窗。
最后，在COMPUTE按钮被点击进行分析。
产出分析
对于输出的分析，水面线，横向堰式横截面表，只有横向堰型剖面表，路口表和标准配置文件表将被审查。
所有这些都是在下面的章节描述。
水面线
水面剖面图15.13。
这个数字是从主启动程序窗口中选择查看，然后水面线。
图中显示了所有的三流概况。
它显示所有的到达，使注册云杉河三，但它并没有显示布里翁河到达。
正如从图中可以看出，侧堰并没有为第一个配置文件流通过公正的大门，流为第二个配置文件，并通过盖茨及以上为第三次专页堰流。
图15-12：
优化数据结编辑器
现在，该优化旗已经打开，这个计划的文件可以命名并保存。
首先，几何文件被选定为“横向堰全环网”和流文件是“三流配置文件。
”接下来，流政权被评选为“亚临界。
”那么，文件和保存计划作为入选和资料保存为“计划分流。
”这一计划的名称，然后出现在稳流分析窗口以及在主程式视窗。
最后，在COMPUTE按钮被点击进行分析。
产出分析
对于输出的分析，水面线，横向堰式横截面表，只有横向堰型剖面表，路口表和标准配置文件表将被审查。
所有这些都是在下面的章节描述。
水面线
水面剖面图15.13。
这个数字是从主启动程序窗口中选择查看，然后水面线。
图中显示了所有的三流概况。
它显示所有的到达，使注册云杉河三，但它并没有显示布里翁河到达。
正如从图中可以看出，侧堰并没有为第一个配置文件流通过公正的大门，流为第二个配置文件，并通过盖茨及以上为第三次专页堰流。
图15-14：
侧堰专页3输出表
横向结构剖面汇总表
专才的横向结构简表显示在图15.15。
这个数字是从主启动程序窗口中选择查看，档案汇总表，性病。
表，然后横向结构。
该图显示了水面高程，能源效率等级线，总堰和每个门的型材流动。
此表显示了这门的流量在过去两年发生的概况和堰流发生的最后一个配置文件而已。
它可以用来协助门设置决心调整堰流和闸流量。
图15-15：
侧堰简介表
结简介汇总表
该路口只有专页表显示在图15.16。
这个数字是从主启动程序窗口中选择查看，档案汇总表，性病。
表，然后结。
这个数字显示每个河流跨边界的交界处立即水面高程，能源效率等级线，和总流量。
此表可以很容易地检查在路口分流融合。
（对于给定的资料，为下游的交界处只是截面能源效率等级线路应该大致相同。
宽容的路口默认为0.02英尺）。
它也可以很容易地看到多少流进各河段去。
图15-16：
结简介表
标准配置文件汇总表
标准表1显示在图15.17。
这个数字是从主启动程序窗口中选择查看，档案汇总表，性病。
表，然后标准表1。
此表的，只有第三个人资料被显示。
在河流上游流站1188外侧结构，为15000中心。
在1108年和1028年河站的流量12736中心和12387中心。
这代表了横向结构转移流动。
流域水电站1108相交的横向堰中间。
因此，第三概况，流部分河流改道站之间的1188和1108，剩下的就是1108和1028之间转移。
还要注意在中东河流域水电站之间在810和730500流动中心增加（从4302至4802食物安全中心食物安全中心）达到。
这代表了500个中心流入支流（支流河道上没有原理图所示）。
在稳流编辑器，在河流流量为730站4500输入为中心的第三个配置文件。
然而，由于从横向结构，在交界处的草地引水流量分流，在中东河流是不是恒定的。
在这种情况下，该方案将保持相对流量变化轨迹。
在河流中心站7305004500比4000食物安全中心食物安全中心在中东河段开始流更大。
因此，该方案增加了500个位置，这条河里流中心。
图15-17：
型材标准表1
其他调整
现在，数据已经输入，程序已运行，调整，可分割的初始流量的假设。
作出调整可以减少迭代次数，该方案要求
从而加快计算机上运行。
这通常是真实的，即使其他修改正在向几何文件（例如，一桥被添加到河一到达）。
在某些情况下，数据集没有交集可以被修改，以一个会收敛。
交界处的流拆分
图15.16。
以上，显示了在草地交界处流的分裂。
对于第三个配置文件，中河公司4302CFS和布里翁河有8085食物安全中心。
该中心是4302在35左右的草地交界处的总流量％。
然而，在稳定原有的数据流编辑器，显示，中河有4000，这是原来的约2515000中心在梅多斯流量（布里翁河有剩余的11000中心）％。
调整这个流程更接近总数的35将加快融合进程％。
在这种情况下，中心为5000和10000中河布里翁河中心的价值将提高运行时间（并增加成功的机会收敛）。
请注意，这将是不正确的只是进入中河中心的4302和8085为布里翁在稳定流编辑器河中心。
如果这样做，则该程序将假定一个流动损失正在采取在草地交界的地方。
还要注意，如果在中江流量改为5000，然后在730流量应改为5500，以维持中心的500增加。
横向流分离结构
用户还可以输入一个流动量将由横向结构转移的第一猜测。
由于在一个路口的情况下，这样可以提高运行性能。
，然后由稳流数据编辑器，选择这个数据，然后进行初步分流优化选择。
这种活化初始横向流分割编辑器，如图15.18。
由初始的流场下点击为适当的配置文件，一个侧流堰首先猜测可以进入。
该方案将假定这多少流改道是当它执行的回水计算第一次迭代。
图15-18：
初始横向流动分离数据编辑器
综述
这个例子计算了布里翁河和云杉河三流配置文件。
它包括与盖茨之间的横向堰波茨维尔交界的草地和充分循环河网。
15-19
通过回顾和结侧堰表和水面线和表格，用户可以决定流量受到横向堰及流量将分为两个到达下游的草地交界金额挪作他用。
横向堰/产出表溢洪道侧堰提供了一个指定的配置文件，详细的输出。
路口的表提供了一个或多个配置文件流分割输出。
用户还可以调整初始条件出发，提高计算机的运行性能计算。
f朗读
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Tú15-11:
Yōuhuàshùjùbiānjíqìhéngxiàngyàn
Jiēxiàlái,yōuhuàlùkǒubèidǎkāi.Zhèshìtōngguòbiāoqiānshàngdejiāojièchù,gǎibiànleyōuhuàbiānjíqì,rútúsuǒshì15.12Diǎnjī.Zàiyōuhuàdecǎodìjiāojièránhòukěyǐqiēhuànwèihéngxiàngxǐhuanyànle.Liúchéngyōuhuàzhǐnéngzàilùkǒuzhíxíngyǒuyīgèyǐshàngdexiàyóu.Chūyúzhègeyuányīn,biānjíqìbùhuìxiǎnshìbōcíwéiěrjiāojièchù.Rúguǒzàiyōuhuàqíjiāojièchǔdecǎodìyǐbùfàngguò,gāijìhuàjiāngbùhuìyōuhuàliúfēnliè.Xiāngfǎn,gāijìhuàjiāngbǎochízàiměidádàotóngyàngdeliúliàngbǐ.
Jǔlìláishuō,jiǎshèwèidìyīgèpèizhìwénjiàn,jiéguānhéyōuhuàshìshàngyóucèyànzhōngxīnyǒuyīgè500liúchū.Zhèyìwèizhejiāngyǒu1000míngzhōngxīnwéizhōngxīn,érbùshì1500duōsījiāojièchùliúdòng.Gāifāngànjiàngxiàngyīngjiǎnshǎo,ránhòuzàiměigèhéduàn.Zhōnghézhōngxīnjiāngshì200（érbùshì300CFS）hébùlǐwēnghézhōngxīnjiāngshì800（érbùshì1200zhōngxīn）.
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Jiémiànshùjù
YóuhéngjiémiànshùjùdeXYzuòbiāo,mànníngnzhí,shōusuōhépéngzhàngxìshùděng,yònghùkěyǐtōngguòxuǎnzéshàngdejǐhéshùjùbiānjíqìzuǒbiāndetúbiāo,měigèduànmiànliúyùshuǐdiànzhàncǐshùjù.Zàizhègelìzizhōng,jiārùlehéngxiàngzàihéyànzhàn,bìngjiāngyú1150niánzàixiàyījiétǎolùn.Tú15.3Zhōngxiǎnshìdechángdùdádàoyànfùjìn,bèijīhuó,ránhòuxuǎnzébiǎohéduàncóngjǐhéshùjùbiānjíqìchángdù.
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