水文计算课程设计.docx
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水文计算课程设计
水文计算课程设计
站名
1965.5~1966.4
1966.5~1967.4
1967.5~1968.4
1968.5~1969.4
1969.5~1970.4
1970.5~1971.4
1971.5~1972.4
1972.5~
1973.4
1973.5~1974.4
青口
675
760
550
705
820
440
653
526
674
站名
1974.5~1975.4
1975.5~1976.4
1976.5~1977.4
1977.5~1978.4
1978.5~1979.4
1979.5~1980.4
1980.5~1981.4
1981.5
~
1982.4
青口
604
569
474
410
515
538
624
613
设计任务一
飞口水利枢纽位于青河中游,流域面积为10100km.试根据表5—3及5—4所给资料,推求该站设计频率为95%的年径流及其分配过程,并与本流域上下游站和邻近流域资料比较,分析成果的合理性。
5-3青口站实测年平均流量表
5-4飞口站枯水年逐月平均流量表
时间
(年.月)
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
年平均
1970.5~1971.4
675
893
733
621
414
360
259
329
103
106
129
321
396
1976.5~1977.4
604
681
782
710
637
449
279
188
141
138
257
389
438
1977.5~1978.4
450
504
851
520
739
442
231
183
124
109
172
200
377
5-5青河及邻近流域各测站年径流量统计参数
青口站年最大洪峰流量理论频率曲线计算表
年份
洪峰流量Qi
序号
由大到小排列
模比系数Ki
Ki-1
(Ki-1)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
1966
675
1
820
1.373
0.373
0.1391
5.5
1967
760
2
760
1.273
0.273
0.0745
11.1
1968
550
3
705
1.181
0.181
0.0328
16.7
1969
705
4
675
1.130
0.130
0.0169
22.2
1970
820
5
674
1.129
0.129
0.0166
27.8
1971
440
6
653
1.094
0.094
0.0088
33.3
1972
653
7
624
1.046
0.045
0.0020
38.9
1973
526
8
613
1.027
0.027
0.0007
44.4
1974
674
9
604
1.012
0.012
0.0001
50
1975
604
10
569
0.953
-0.047
0.0022
55.5
1976
569
11
550
0.921
-0.079
0.0062
61.1
1977
474
12
538
0.901
-0.099
0.098
66.7
1978
410
13
526
0.881
-0.119
0.0142
72.2
1979
515
14
515
0.862
-0.138
0.0190
77.8
1980
538
15
474
0.794
-0.206
0.0424
83.3
1981
624
16
440
0.737
-0.263
0.0692
88.9
1982
613
17
410
0.687
-0.313
0.0980
94.4
总计
10150
10150
17.18
0
0.5929
由表格可算出QCv
其中Ki=17.18为各项模比系数,列于表中第(5)栏,说明计算无误,=0.5929为第(7)栏的总和。
选配理论频率曲线
(1)由Q=597m/s,Cv=0.2,并假定Cs=2.5Cv,查附表1,得出相应于不同频率P的值,列于表4-2的第二栏按Qp=Q(CvP+1)计算P,列入第(3)栏。
将表4-2中的第
(1)栏和第(3)栏的对应值点绘曲线,发现理论频率曲线上段和下段明显偏低,中段稍微偏高。
(2)修正参数,重新配线。
根据统计参数对频率曲线的影响,需增大Cs。
因此,选取Q=597m/s,Cv=0.20,Cs=3Cv,再次配线,该线与经验频率点据配合良好,即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。
4-2理论频率曲线选配计算表
频率P(%)
第一次配线
第二次配线
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
1
2.68
917
2.75
925
5
1.77
808
1.80
812
10
1.32
755
1.33
756
20
0.81
694
0.80
693
50
-0.08
607
-0.10
609
75
-0.71
682
-0.72
683
90
-1.22
743
-1.20
740
95
-1.49
775
-1.45
770
99
-1.96
831
-1.88
822
此处选择Cs=3Cv,运用公式Qp=Q(Cvp+1)通附录(查表可查出p值)需求推出95%的年径流=-1.45
Qp=597[0.2×(-1.49×0.2+1)]
Qp=419.09
Qp=419m/s
3.典型年的选择
从青口站的17年径流资料中可看出1970.5~1971.4年,1976.5~1977.4年,1977.5~1978.4年年径流量分别396m/s,438m/s,377m/s都与年径流量比较接近。
从径流年内分配情况比较1977.5~1978.4年水利年度灌溉期6~10月来水最枯,仅占全年来水量的23%,年内分配较不利,因此选择该年度为典型年。
4设计年径径流年内分配计算
采用同倍比放大法计算径流年内分配,其放大倍比为
青口水库设计年径流各月分配表
月份
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
年平均
典型年月平均流量
450
504
851
520
739
442
231
183
124
109
172
200
377
设计年月平均流量
498
557
940
575
817
489
255
202
137
121
190
221
419
5分析成果的合理性
青口的多年平均流量Q=597m/sCv=0.2
因为青口多年平均流量Q=597m/sCv=0.20R=1833
站名
流域面积F(km)
多年平均流量Q(m/s)
多年平均年径流深R(mm)
离势系数Cv
备注
青口
11800
583
1560
0.18
表中所列各站的控制流域均属深丘区,自然地理条件与飞口站以上流域相似
高林
8520
433
1600
0.22
江岩
5810
260
1410
0.21
三庙
5440
266
1540
0.20
平山
3340
144
1360
0.23
石阳
2900
140
1520
0.25
测站点
10100
587
1833
0.20
通过比较可得测得的站点的F,Q,R,Cv与相邻流域资料相差不大说明我们算出来的比较合理。
设计任务二
7—1某水文站实测的及延长后的年最大流量资料如表7—10所示,又调查1888年历史洪水的洪峰流量为6100m/s,时1888年至规划时(1958年)期间的首大洪水,1935年实测流量4900m/s为次大洪水。
试推求p=0.1%的设计洪峰流量(按统一样本法计算经验频率,按矩法初估统计参数)。
7—10某水文站实测及插补延长的历史年最大洪峰流量
年份
年最大流量(m/s)
年份
年最大流量(m/s)
年份
年最大流量(m/s)
1931
905
1941
445
1950
945
1932
598
1942
2925
1951
2245
1933
715
1943
136
1952
425
1934
1445
1944
645
1953
3445
1935
4949
1945
150
1954
1975
1936
2145
1946
1275
1955
1255
1937
965
1947
1385
1956
300
1938
1605
1948
405
1957
545
1939
1695
1949
367
1958
325
1940
557
7-2已经求得某水文站P=1%的洪峰流量,一日洪量及七日洪量分别为:
Qm,1%=2790m/s,W1d,1%=1.20亿m,W3d,1%=1.97亿m及W7d,1%=2.55亿m,并根据选择典型洪水的原则,选择站1969年7月一次洪水为典型,如表7—11所示。
试按同频率放大法求该站p=1%的设计洪水过程线。
时间
(日·时·分)
Q
时间
(日·时·分)
Q
时间
(日·时·分)
Q
4·0·00
80
6·4·0
470
8·0·0
270
4·12·00
70
6·8·0
334
8·4·0
330
5·0·00
120
6·11·0
278
8·11·0
249
5·4·00
260
6·20·0
214
9·0·0
140
5·12·00
1788
7·0·0
230
9·5·0
110
5·14·30
2150
7·5·0
250
9·13·0
99.3
5·15·30
2180
7·16·0
163
10·0·0
83.0
5·16·30
2080
7·19·0
159
10·10·0
88.1
5·21·0
1050
7·20·0
163
11·0·0
62.0
6·0·0
700
7-11某站1969年7月一次典型洪水过程
某水文站洪峰流量经验频率计算表
序号
洪峰流量(m/s)
PM(%)
Pm(%)
序号
洪峰流量(m/s)
PM(%)
Pm(%)
M
m
M
m
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
I
II
6100
1.4
14
905
51.4
4945
2.8
15
715
55.0
1
3445
6.3
16
645
58.3
2
2925
9.7
17
598
61.8
3
2245
13.2
18
557
65.3
4
2145
16.7
19
545
68.8
5
1975
20.2
20
445
72.2
6
1695
23.6
21
425
75.7
7
1605
27.1
22
405
79.2
8
1445
30.6
23
367
82.6
9
1385
34.0
24
325
86.1
10
1275
37.5
25
300
89.6
11
1255
41.0
26
150
93.1
12
965
44.5
27
136
96.5
13
945
48.0
N=1958-1888+1=71年n=1958-1931+=28年
根据上部初估参数成果取Q=1134m/sCv=1.04
查附表1各频率P的P值由Qp=Q(PCv+1)计算P的洪峰流量Qp
理论频率曲线选配计算表
频率P(%)
第一次配线
第二次配线
Q=1134m/sCv=1.04Cs=2.5Cv=2.6
Q=1134m/sCv=1.04Cs=3.5Cv=3.6
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
1
3.89
5722
4.25
6146
5
2.01
3505
1.96
3446
10
1.23
2585
1.08
2408
20
0.50
1724
0.30
1488
50
-0.37
1570
-0.41
1618
75
-0.66
1912
-0.54
1771
90
-0.75
2019
-0.55
1783
95
-0.76
2030
-0.56
1794
99
-0.77
2042
-0.56
1794
4由上步退求的理论频率曲线Q=1134m/sCv=1.04
计算设计洪水。
100年一遇设计洪峰
推求P=1%的设计洪峰流量为5794m/s
设计任务三
7-2已经求得某水文站P=1%的洪峰流量,一日洪量及七日洪量分别为:
Qm,1%=2790m/s,
W=1.20亿m,W=1.97亿m及W=2.55亿m,并根据选择典型洪水的原则,选该站1969年7月一次洪水为典型,如表7-11所示。
试按同频率放大法求该站P=1%的设计洪水过程线。
某站1969年7月一次典型洪水过程
时间
(日·时·分)
Q
时间
(日·时·分)
Q
时间
(日·时·分)
Q
4·0·00
80
6·4·0
470
8·0·0
270
4·12·00
70
6·8·0
334
8·4·0
330
5·0·00
120
6·11·0
278
8·11·0
249
5·4·00
260
6·20·0
214
9·0·0
140
5·12·00
1788
7·0·0
230
9·5·0
110
5·14·30
2150
7·5·0
250
9·13·0
99.3
5·15·30
2180
7·16·0
163
10·0·0
83.0
5·16·30
2080
7·19·0
159
10·10·0
88.1
5·21·0
1050
7·20·0
163
11·0·0
62.0
6·0·0
700
某水库坝址的洪峰,洪量
项目
(1)
洪峰
(m/s)
洪量(亿立方米)
一天
三天
七天
洪量
P=1%的设计洪峰
(2)
2790
1.20
1.97
2.55
典型洪水过程线洪峰洪量
(3)
2180
0.89
11.1
1.2
起迄时间
(4)
5日(5时30分)
5日0时~6日0时
5日6时~8日10时
5日0时~11日0时
(1)计算各段的放大倍比
(2)把放大倍比按其控制时间相应得填入表2中,与对应的典型洪水流量相乘得放大流量,填入第(4)栏中,要注意的是在两种放大倍比的衔接处有两个放大倍比,因此也有两个放大流量。
某水文坝址P=1%设计洪水过程线计算表
时间
典型流量
放大倍比
放大流量
时间
典型流量
放大倍比
放大流量
(1)
(2)
(3)
(4)
(1)
(2)
(3)
(4)
5·0·00
120
5.8/1.4
696/168
7·5·0
250
3.7
925
5·4·00
260
1.4
364
7·16·0
163
3.7
603
5·12·00
1788
1.4
2503
7·19·0
159
3.7
588
5·14·30
2150
1.4
3010
7·20·0
163
3.7
603
5·15·30
2180
1.3/1.4
2834/3052
8·0·0
270
5.8/3.7
1566/999
5·16·30
2080
1.4
2912
8·4·00
330
5.8
1914
5·21·0
1050
1.4
1470
8·11·0
249
5.8
1444
6·0·0
700
3.7/1.4
2590/980
9·0·0
140
5.8
812
6·4·0
470
1.4
1739
9·5·0
110
5.8
638
6·8·0
334
1.4
1236
9·13·0
99.3
5.8
576
6·11·0
278
1.4
1028
10·0·0
83.0
5.8
481
6·20·0
214
1.4
792
10·10·0
88.1
5.8
510
7·0·0
230
1.4
851
11·0·0
62.0
5.8
360
(3)把放大流量点绘在方格纸上,如下图所示中的安线,在两种放大倍比线接触是锯齿形。
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