【HEC-RAS】入门基础案例练习-一维稳定流水面线计算

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问题描述

已知一条具有5个断面的河道，需要计算断面3处百年一遇的洪水水位，其中在断面5处百年一遇洪水为225cfs，断面4处洪水为250cfs，断面1处百年一遇水位为205.44ft，如何用HEC-RAS进行模拟？

数据

断面距离

横断面数据

断面1

断面2

断面3

断面4

其中：断面5的高程比断面4高0.9ft，尺寸为断面4的75%，标黑的数据表示左岸和右岸。

操作步骤

新建工程

如图首先选择单位，US表示美制（ft），Metric表示公制（m），本次我们选择美制。

选择项目所在位置，建议文件夹不要太长，且最好不要有中文。

标题名称取字母，不要有中文

工程建好如图所示。

几何数据的添加

打开几何数据编辑工具。

打开河段工具，用鼠标点击绘制，此处绘制的河段为示意图，长短等影响不大，各断面的实际距离会在后续的断面中添加，需要注意的是从上游到下游绘制。
river表示河流名称，reach表示河段名称，一般河流产生交汇出现上下河段时，需要区分。

画好之后如图所示。

点击断面数据添加工具如图所示。

新建一个断面，断面名称没有实际意义，只是用来表示断面的上下游关系，上有断面数字大，下游小。

可以直接从excel里面粘贴，也可以手动输入。注意哦，如果从excel里面复制数据，有多少行多少列，贴过来的时候选择的框就至少要多少行多少列，不然只能贴进来一部分数据。

右侧的数据需一一对应输入进去，其中对于最下面一个断面，距离下游断面的距离为0，可以空着，如果写了程序也不会计算。

数据输入后，点击应用即可。

断面1 输入完毕后，添加断面2，同样的方式新建一个断面。

同样的方式添加数据。

数据添加完成如图所示。

添加断面3方式如图前面，所不同的是，断面3的曼宁系数分多段，因此需要在options中添加，新增n列。

添加完成数据如图所示。

同样操作完成断面4的数据如图。

断面5与断面4形状一样，高程提高0.9ft，因此可以直接复制断面4的数据，在options中通过调整的方式来改变数据。

调整高程的方法如图。

调整形状的方式如图。

最终结果如图。
断面数据添加完成后，关闭，到几何数据编辑界面。考虑到本次断面数量较少，结果算出来效果可能不理想，因此进行插值。

本次选择50ft左右一个断面，进行插值计算。

得到插值的断面如图所示，编号带*。

最后保存几何数据。

保存完成后主界面可以就看见刚刚的几何数据。

边界条件

本次进行稳定流计算，因此选择稳定流边界条件。

根据已知要求，断面4、断面5的设计洪水值已知，因此增加一个断面4的设计洪水。

本次模拟百年一遇，可以对应改标题，更加清晰可见。

改完标题如图。

填入设计洪水值，点击边界条件的按钮。

进入到边界条件的设置中。

本次只设置一个断面的边界条件，选择下游断面的已知水位，输入205.44。
四个边界条件分别：已知水位、临界水深、正常水深、流量曲线
一般缓流设置下游断面边界条件，急流设置上游边界条件，混合流需要设置上下游边界条件。

设置完成如图。

关闭边界条件界面，保存这个流量数据文件。

计算

选择稳定流计算如图。

计划、id、几何数据、稳定流数据均可以根据实际情况进行修改，flow regime 分别为缓流、急流和混合流。

蓝色框完成即计算完成。

结果查看

最后打开断面图，读取断面3的水位，206.91ft。

总结

以上为基本操作，如有错误敬请批评指正！