1、援喀麦隆体育馆项目周边河道改造工程断面比选摘要 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
2、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 3m2.3m）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 2m4m 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 2.7m2.5m 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 2m2.3m）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 Sebas
3、tien 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
4、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（06400740） 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
5、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+3230+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
6、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（02150323） 该段河道较为平顺，无建筑物影响，只是在 0323 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（00500215） 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：711.7147092.714，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（00000050） 穿路
7、方涵断面尺寸为 3m2.34m(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 711.6
8、51m。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 治理起点穿路方涵段，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.
