3.4 河道糙率分析研究

3.4.1 单站糙率分析

（1）站点选择

曼宁公式中的糙率n值，它的原意是代表水流周界粗糙程度的一个经验系数。严格地说，只有在稳定均匀流条件下才可由曼宁公式反求糙率n值，但是一般天然河道不容易满足曼宁公式的边界条件。由实测资料反算的n值，实际上包括水流周界粗糙程度、河道平面形态、断面几何形状等各种影响因素在内的一个综合流速系数，其中还包括由于比降等资料的测验误差所带来的影响。因此，利用实测资料反求n值时，对资料本身必须有所选择。当水流条件复杂，测验河段受扩散（或收缩）、回流、弯道等影响时，水深—糙率的关系往往很散乱。以这种资料进行高水外延或地区综合都比较困难。因此，在进行单站分析时，应选择测验河段比较顺直，横断面大小、形状大体相近，断面冲淤变化不大，河床质组成和岸壁特征基本一致的河段，使之尽可能接近稳定均匀流的条件。

图3-8　红旗站h～n正向关系图

图3-9　唐乃核站h～n反向关系图

图3-10　立节站h～n直线关系图(www.daowen.com)

表3-4　天然河流糙率表

（2）建立断面平均水深与糙率的关系

根据实测资料反求糙率n值，点绘平均水深与糙率的关系，分析糙率随水深变化的趋势，推求高水位时的糙率。测验河段顺直、断面规整、观测精度较高的实测资料，其断面平均水深h与糙率n的关系一般表现为中低水深时点群散乱，高水位时关系良好。其变化趋势有以下三种情况：糙率随水深增大而减小（图3-8）、糙率随水深增大而增大（图3-9）、糙率与水深关系呈常数（图3-10）。

（3）河床糙率影响因素分析

河床糙率是反映河道粗糙程度对水流影响的综合系数。河床质的组成、岸壁特征及植被情况会影响糙率的大小。由于天然河道不完全符合稳定均匀流条件，会受到平面形态的影响，因此，影响糙率的因素主要有三个方面：一是河床组成和床面特征，指河槽底部表面的河床质组成情况，如淤泥、沙砾、卵石、岩石等及有无水草、芦苇、灌木；床面是否平整，有无急滩、深潭、跌水等。二是平面形态和水流流态，是指河道是否顺直，收缩或扩散情况，沙洲、边滩分布情况，水流是否畅通，有无回流、死水等情况。三是岸壁特征，是指岸壁组成是土质、石质等，形状是否整齐，有无坍塌，

3.4.2 河道糙率表编制

根据单站资料，以影响糙率三个方面的主要因素的不同组合，对糙率值的变化范围进行综合分析。共分析了1300个水文测站的资料，编制了18个省、区包括山溪河道、宽滩河道、高含沙量河流的天然河道糙率表，如天然河道糙率综合表（表3-4）。