工程水文学课程设计精选.doc

设计任务 为江西良田水库提供设计来水系列，由设计暴雨推求设计（保坝）洪水P=0.1%（校核洪水）。 设计 流域情况 良田站以上控制流域面积仅44.5km2，年降雨1500~1600mm，暴雨季节3~8月，历时2~3天。邻近四个测站:峡江、吉安、桑庄、寨头（如右图）有多年降雨资料。 暴雨情况 良田站水文资料很短，无法采用实测洪水资料推求设计洪水。因此，利用本地区暴雨资料（如下表）推求设计暴雨，而后再推求设计洪水。 良田站及其邻近地区的实测暴雨系列，历史洪水，特大暴雨资料情况 站名 实测暴雨系列 特大暴雨，历史洪水 良田 75~78年 Q=216m3/sN=80年 峡江 53~80年 吉安 36~80年 桑庄 57~80年 N=100~150（74.8.11） 寨头 57~80年 沙港 N=100~150（69.6.30） 设计方案 设计暴雨 点设计暴雨的计算方法有:1）单站点暴雨频率计算，2）点暴雨等值线图法，3）分区综合法。本次采用分区综合法。 分区综合法的h,6h,9h,……）→4）选典型暴雨同频率放大得Xp(t)。 X1日，P的推求（见附录表1~图2)） 同分布检验 经检验峡江、吉安、桑庄、寨头各测站的资料可以认为属于同一总体。此次设计不再检验。 频率计算，求最大一日暴雨X1日p 经检验四站数据来自同一整体，故采用均值法进行点暴雨频率曲线的推求。即将气候一致区内各站暴雨资料系列的经验分布点据点绘在同一机率格纸上，经验分布点据呈带状散步在总体的附近，因此可以通过点群中心拟合一条理论频率曲线，作为总体分布曲线。 采用经验频率公式p=m/(n+1)及分开处理的方法 将经验点据点绘在机率格纸上，实际操作时将数据输入计算机中的电子表单中，适线程序自行在程序内点绘。 选初值EX=88，Cv=0.45，Cs=6Cv，输入适线程序中，得到最初的频率曲线，在程序中不断调整103.2，Cv=0.68，Cs=2.99,得到配好的频率曲线 在配好的频率曲线上查得X1日，0.01%=828.36mm。 主要采用同频率缩放法推求良田0.01%的设计暴雨过程。 计算各时段相邻雨量差，再以典型暴雨进行排位，即得各时段设计暴雨Xp（t）。 产汇流方案（蓄满产流） 产流方案及其参数 在设计暴雨中，由于稀遇频率的设计暴雨量很大，损失相对较小。因此，一般采用简化模型（如右图所示）来计算，其前段降雨量尽量满足土壤蓄水量，即初损。而后假定（稳渗），算得地面径流深Rs和地下径流深Rg，再列表求出，若与假定相符，则假定 点绘良田站76年6月17日，毛背站75年5月13日、76年7月9日和77年6月26日流量、雨量过程； 计算次洪总量R（R=3.6∑Qi△t/F=10.8∑Qi/F）和降雨总量X； 初损I=X-R； 由流量过程线以地面径流停止点为控制分割出Rs，Rg； X≥μ△t，Rg＝μ△t，Rs＝X-Rg; X＜μ△t，Rg＝X，Rs＝0; 最后求平均，得出=（）/4，计算结果为=4.23。 汇流方案及其参数（见附录表13~表14，附图图5~图6） 地面汇流的计算方法有： 经验公式法：如单位线，经验公式等； 推理公式法：如等流时线法，水科院推理公式法，推理 方案：采用八省一院公式，本流域tc＜τ； m初值的确定：选用毛背站76.7，77.6，75.5和良田站76.6四次洪水用上述公式计算m值。良田F＝44.5km2、L＝15.4km、J＝0.0086，毛背F＝39.3km2、L＝12.3km、J＝0.00214。求各站的径流峰值Qm及tc，Rs，由上述公式反推求得m； m初值的检验：用m值推求洪水过程，与实测值进行比较。计算步骤如下： 用m初值，对该次降雨过程的每个△t＝1小时，按所给定公式推求； 假定其过程为三角形，底宽可用所给定公式算得； 将各时段相应的三角形过程线迭加，与实测洪水过程线对比，如相差过大，则重新假定m重复计算。如果相差不大，则认为所求m值合理； m值单站综合，点绘各次洪水，Qm/F～m相关图，取上端趋于稳定的m值，为设计暴雨之m值。 由设计暴雨推求设计洪水 Xp（t）的产流计算（见附录表15） 地表径流过程计算（见附录表16、附图图7） 用前面求得的m值，用公式 ； 假定其过程为三角形，底宽为 ； 将各时段相应的三角形过程线迭加，即得地表径流过程； 地下汇流过程的推求(简化三角形法 假定Rg＝∑μ； 出流过程为等腰三角形； 地下水出流底宽Tg＝2Ts； 绘图计算各时段的地下出流量Qg 断面设计洪水过程线的推求 设计成果 Qm (降雨径流相关法Qm=1360m3/s)。 另附降雨径流相关图法算产流方案。（见附录表17~表18、附图图9~图11） 设计小结 通过此次课程设计，我对由暴雨资料推求设计洪水的整个步骤操作有了更加扎实的