聊一聊河道设计水位（水面线）的计算

20世纪六七十年代，丹麦水利研究院（DHI）开发完成了Mike系列软件，并经过了多年的迭代升级，逐渐成为动态模拟河流和水道水力的世界级标准，具有无限的河流模拟能力，包括Mike11、Mike21、Mike3、MikeFlood等。其中，Mike11主要应用于 河口、河道、河网的水流、水质、泥沙输移等一维水动力水质模拟 ，在水利设计中的水面线计算中得到了广泛的应用。Mike11利用Aboot－lonescu六点隐式差分格式求解圣维南方程组，控制方程如下：

（

1）

（2）

其中：A为过水断面面积（m）；t为时间（s）；Q为流量（m3/s）；g为重力加速度（g/s2）；h为水位（m）；C为谢才阻力系数；R为过水断面的水力半径（m）；q为单位流程上的侧向出流量（m3/s）。

Mike11是一个专门为水资源工程设计而开发的计算机程序，可以应用于 计算复杂水利系统及不同条件的水面线 。可以设置滩地、河槽区分糙率，进行河网中干流对支流汇入口处洪水顶托计算 ，适用于复杂的河道水力计算 。计算结果可以进行 可视化处理 ，方便实时查看水位计算结果且各个断面水位情况较为直观。此外，Mike11模型对于河道中可控建筑物可以自动判断 调整运行方式 （如闸门开启高度、过闸流量等）包括水闸、橡胶坝、水泵等。

因此，Mike11模型对各类实际工程情况的 模拟能力更加丰富高效 ；不同软件模型对糙率的敏感性有着一定的区别，实际工作中，当 河床糙率在河段的变化较大 时，建议选用Mike11模型进行水面线推算。相应的，使用Mike11模型进行河道水面线分析计算时，对河道基础资料要求较高，且建模过程比较复杂。