C2=1/n*（R21/6)=1/015*（1.8681/6)=74.05（m1/2/s） J2=v22/(C22*R2)=7.3112/(73.9832*1.868)=0.0051116851 上游断面 X1=b+2h1=13.2+2*2.59=18.38（m） R1=A1/X1=34.188/18.38=1.86（m）
C1=1/n*（R11/6)=1/0.015*（1.861/6）=73.931（m1/2/s） J1=v11/(C12*R1)=7.3532/(73.9312*1.86)=0.0053185685 平均水力坡降
J-=1/2*（J1+J2）=1/2*（0.0053185685+0.0051116851）=0.005215127
所以流段长度
?L=?Es/（i-－J-）=0.039/（0-（-0.005215127））=7.30158701（m） 因为在图中可以得知该流段总长∑?L=20.685m，所以现在列表计算该流段的水面线的变化如表1--1
由表可以得知5--5断面的水深为2.693m
6
陡坡段水面曲线计算
第一陡坡段（i=0.258）
①判断水面曲线型式
A2/3i，计算出相应 先假设一系列的正常水深h0值，代入天然河道公式Q?Rn的流量Q值。根据水深和流量值绘出h0~Q关系曲线，然后根据已知流量Q，在曲线上查出需求解得天然河道水深h0.
根据已知条件，用明渠均匀流公式进行试算，例
A2/3i 由 Q?Rn 其中面积 A=bh=14.6*0.62= 9.052（m2）
湿周 X=b+2h=14.6+2*0.62=15.84（m） 水力半径 R=A/X=0.072/14.12=0.571（m）
谢才系数 C=1/n*（R^1/6)=1/0.015*(0.43^1/6)=60.73（m1/2/s） 流量 Q?A2/3Ri=6.072/0.015*0.432/3*0.258^0.5=230.624（m3/s） n 设h0=0.62m、0.64m、066m、0.68m、0.7m分别计算出相应的面积A，湿周X，水利半径R，谢才公式C及流量Q值，如下表1--2。 第一陡坡正常水深试算表1--2 h（m） A（m2） X（m） R（m） C（m1/2/s） 0.62 9.052 15.84 0.571 60.73051569 0.64 9.344 15.88 0.588 61.02706207 0.66 9.636 15.92 0.605 61.31513596 0.68 9.928 15.96 0.622 61.59520257 0.74 10.804 16.08 0.672 62.39146205 由表数据绘出h0~Q曲线，如图1--1所示
Q（m3/s） 211.0843577 222.1806902 233.4808168 244.9813086 280.6524623 7
如图所示。根据设计流量Q=251.40m3/s，在曲线上的渠道正常水深h0=0.692m 单宽流量 q?Q3
=251.4/14.6= 17.219（m/s） b2aq2317.219 临界水深 hk?3==3.115（m）
9.8g因为hk> h>h0, 而且渠道为陡坡,故水曲线为B2型降水曲线
断面为控制断面向下游推算。将渠道分为4段，已知1-1断面水深h1=2.693米，
假定h2=2.2.685m、h3=2.612m、h4=2.575m、h5=2.476m，根据已知渠道全长（即L=38.531m）。将上述成果绘于图上联起来就得到水面曲线。具体计算结果如下： 取1-1断面和2-2断面为例计算，计算断面1--1=2.719m，断面2--2=2.555m 下游断面 A2=bh2=14.6*2.685=39.201（m2） V2=Q/A2=251.4/39.201=6.41(m2）
Es2=h2+ɑv22/2*g=2.685+6.412/(2*9.8)=4.783（m） 上游断面 A1= bh1=14.6*2.693=39.318（m2） V1=Q/A1=251.4/39.318=6.394（m2）
Es1=h1+ɑv12/2*g=2.693+6.3942/(2*9.8)=4.779（m） 则两断面的断面比能之差为
?ES=ES2-ES1=4.783-4.779=0.00445（m） 计算其平均水力坡降J，采用 J=1/2（J1+J2),J=v/(C*R)计算
--2
2
下游断面 X2=b+2h2=13.2+2*2.685=19.97（m）
R2=A2/X2=39.201/19.97=1.963（m）
8
C2=1/n*（R21/6)=1/0.015*（1.9631/6)=74.598（m1/2/s） J2=v22/(C22*R2)=6.412/(74.5982*1.963)=0.0037649568 上游断面 X1=b+2h1=14.6+2*2.693=19.986（m） R1=A1/X1=39.318/19.986=1.967（m）
C1=1/n*（R11/6)=1/0.015*（1.9671/6）=74.625（m1/2/s） J1=v11/(C12*R1)=6.3942/(74.6252*1.967)=0.0036267032 平均水力坡降
J-=1/2*（J1+J2）=1/2*（0.0037649568 +0.0036267032）=0.0037317873
所以流段长度
?l=?Es/（i-－J-）=0.017/（0.258-0.0037317873）=1.187（m）
因为在图中可以得知该流段总长∑?L=38.531m，所以现在列表计算该流段的水面线的变化如表1--3
由表1--3可以得知5--5断面的水深为2.476m
9
第二陡坡段（i=0.281)
①判别水面曲线类型
其计算方法与第一陡坡段计算方法一样，其试算如下表1--4所示： 第二陡坡正常水深试算表1--4 h（m） A（m2） X（m） R（m） C（m1/2/s） 0.62 9.052 15.84 0.571 60.73051569 0.64 9.344 15.88 0.588 61.02706207 0.66 9.636 15.92 0.605 61.31513596 0.68 9.928 15.96 0.622 61.59520257 0.7 10.22 16 0.639 61.86768892 由表数据绘出h0~Q曲线，如图1--2所示
Q（m3/s） 220.2923208 231.8726996 243.6657626 255.6679311 267.8757534
如图所示。根据设计流量Q=251.40m3/s，在曲线上的渠道正常水深h0=0.674m 单宽流量 q?Q=251.4/14.6= 17.219（m3/s） baq2 临界水深 hk?3=(17.2192/9.8)1/3=3.115（m）
g 因为hk> h>h0, 而且渠道为陡坡,故水曲线为B2型降水曲线 ②、用分段求和发计算水面曲线
断面为控制断面向下游推算。将渠道分为4段，已知1-1断面水深h1=2.476m，假定h2=2.468m、h3=2.455m、h4=2.425m、h5=2.395m，根据已知渠道全长（即L=17.55,m）。将上述成果绘于图上联起来就得到水面曲线。具体计算结果如下： 取1-1断面和2-2断面为例计算，计算断面1--1=2.49m，断面2--2=2.468m 下游断面 A2=bh2=14.6*2.468=36.033（m2） V2=Q/A2=251.4/36.033=6.977(m2）
Es2=h2+ɑv2/2*g=2.468+6.9772/(2*9.8)=4.952（m） 上游断面 A1= bh1=14.6*2.476=36.15（m2）
10