下载文档原格式
工程水文与水利计算课程设计一、前言在工程建设和运营中，水利计算和水文分析十分重要。
为了更好地掌握水文和水利计算的基本方法和技术，这里提供了一份《工程水文与水利计算》课程设计，旨在加深学生对水文和水利计算的理解，提高其计算水文和水利问题的能力和应用水文技术解决工程问题的能力。
二、课程设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容：1. 水文数据的收集和处理学习如何收集和处理水文数据，包括观测、测量、采样、记录、统计等方法。
2. 新安江模型的初步研究和实践应用学习新安江模型的基本理论和原理，并利用该模型进行水文计算和预测。
3. 舒张曲线的绘制和应用学习舒张曲线的绘制方法和应用，包括一般水文、小型水库水文的舒张曲线以及耗水量和灌溉用水等问题的计算。
4. 水库调度和水电站计算学习水库调度的基本思路和方法，掌握利用流量来调节水库水位的技术，并进行水电站的发电量计算。
5. 洪水预报和防洪措施分析学习不同水文计算方法和防洪措施的分析和评估，包括水动力模型、测算法、经验公式和水利实测等多种方法。
三、课程设计要求和评分标准1. 设计要求本课程设计需要按照以下要求实现：1.学生自行组队，每组2到4人，一组只能选择一项内容进行课程设计；2.每个小组需要写一份课程设计报告文档，内容包括问题陈述、问题分析、计算方法、模型应用和结果分析等；3.课程设计需要进行计算，提交计算过程和结果；4.课程设计报告需要使用Markdown格式书写。
2. 评分标准评分标准主要由以下几个方面组成：1.项目和选题的难易程度与实用性（10分）；2.课程设计报告的格式、内容严谨完整（30分）；3.计算过程的正确性和清晰度（30分）；4.结果的稳定性、可靠性和实用性（30分）。
四、总结工程水文和水利计算是水文学和水利工程学两个重要方面的组成部分，课程内容涉及到一些重要的理论和实践计算问题。
本课程设计旨在通过实践应用，深化学生的理论基础和计算技能，提高其对水文和水利计算问题的理解，从而提高其应用水文技术解决工程问题的实践能力。
工程水文与水利计算课程设计
在课程设计中，学生需要通过理论学习和案例分析，全面了解和掌握
水文学和水利计算的基本原理和方法，同时还需要具备编程和计算能力，
能够运用计算机软件进行水文数据的处理和水利计算的分析。
在设计课程中，可以分为以下几个步骤：
第一步，了解水文数据的处理方法。
水文数据包括降雨、径流和蒸散
发等，学生需要学会如何获取和整理水文数据，如何进行数据质量的评估
和处理。
第二步，学习水文计算的基本原理和方法。
这包括水文过程的模拟与
预报、水力学计算和水文统计学等。
学生需要通过理论学习和实例分析，
掌握水文计算的基本原理和方法。
第三步，学习水利计算的基本原理和方法。
水利计算是指在水利工程
设计中，对水流、水位、水库及渠道的水力条件进行计算。
学生需要学习
水利计算的基本原理和常用的计算方法，如渠道流量计算、堤坝稳定性计
算等。
第四步，运用计算机软件进行水文和水利计算的实践。
在这一步骤中，学生需要学会使用计算机软件进行水文数据的处理和水利计算的分析。
常
用的软件包括E某cel、Matlab和SWMM等。
第五步，进行课程设计的实践。
学生可以选择一个具体的水利工程设
计实例，运用所学的知识和方法，进行水文数据的处理和水利计算的分析。
通过实践，学生可以巩固所学的理论知识，提高实际操作能力。
通过以上的课程设计，学生可以全面掌握工程水文与水利计算的理论和实践，培养学生的水文数据处理和水利计算的能力，提高他们在水利工程领域的应用能力。
这对于培养具有工程实践能力的水利工程专业人才具有重要意义。
水文水利计算课程设计2013-2014学年第二学期学院：水利学院专业：水文与水资源工程姓名：马梦梦学号：201103402指导老师：徐冬梅和吉《隔河岩水库水文水利计算》任务书一、任务（一）水文计算（2天）1、设计年径流计算（1）资料审查分析（2）设计保证率选择（3）频率计算确定设计丰水年、设计中水年、设计枯水年的年径流量（4）推求各设计代表年的径流过程2、设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求（3天）（1）审查资料（2）确定设计标准及校核标准（3）频率计算求设计洪峰设计流量（4）求出设计洪水及校核洪水过程线（二）水能计算（1周）（1）了解水库兴利运用方式（2）计算保证出力（3）计算多年平均发电量（4）装机容量的选择二、成果及要求（1）课程设计报告组成：A、封面；B、任务书；C、目录；D、正文；E、参考文献；（2）课程设计要求：要求条理清楚，书写工整，数据正确，表格整齐、清楚。
计算必须写明计算条件、公式来源、符号的含义、计算方法及计算过程，并附有必要的图纸。
一、流域概况清江是长江出三峡后的第一条大支流，发源于湖北省恩施土家族自治州境内的齐岳山隆冬沟。
自西向东流经利川、恩施、建始、咸丰、宣恩、巴东、鹤峰、五峰、长阳、枝城十县市，于枝城市境内注入长江。
干流长423km，总落差1430km。
清江流域面积17000km2，形状呈南北窄、东西长的狭长形，属羽毛型河系。
流域内气候温和，雨量充沛，平均年雨量约1400mm，平均流量440㎥／s。
清江流域资源丰富，除水资源外，还有铁矿、森林及珍贵土特产，但工业基础薄弱，交通不便。
开发清江，可获得丰富的电能，还可减轻长江防洪负担，改善鄂西南山区水运交通，对湖北省及鄂西南少数民族地区的发展具有重要意义。
坝址拟定于近南北向河谷下段，河床高程60m左右，两岸山岩对峙，十分陡峭。
岩石主要为下、中寒武系的浅海相碳酸盐，总厚度约1700m。
坝址以下，右岸较平坦、开阔，左岸较陡峭。
（完整版）⽔⽂⽔利计算课程设计⽬录第⼀章设计⽔库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2⼯程概况 (1)第⼆章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料⼀致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 ⽔利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应⽤实测径流资料选择代表年的原则： (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪⽔分析 (9)3.1 洪⽔资料的审查 (9)3.1.1 洪⽔资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪⽔资料⼀致性审查 (9)3.1.3 洪⽔资料代表性审查 (9)3.2 特⼤洪⽔的处理 (9)3.3 设计洪⽔分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪⽔过程线 (13)3.4.1 典型洪⽔过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪⽔过程线⽅法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪⽔过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的⽅法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来⽔量的确定 (16)4.2.2 ⽤⽔量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉⽤⽔量的确定 (16)4.2.2.2 城镇⽣活供⽔ (16)4.2.3 死⽔位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死⽔位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3⽔量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计⼊⽔量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章⽔库调洪演算 (20)5.1 泄洪⽅案的拟定 (20)5.2 ⽔库调洪的基本原理 (20)5.3 ⽔库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪⽔的⽔库调洪试算 (22)5.4.2 特征⽔位及特征库容 (25)参考⽂献 (26)第⼀章设计⽔库概况1.1流域概况⽯堡川河系洛河左岸的⼀级⽀流，发源于陕西省黄龙⼭脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁，流经宜川、黄龙、洛川、⽩⽔等县，于⽩⽔县法家塔汇⼊洛河。
目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 水利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则： (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1.3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3.3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3.4.1 典型洪水过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来水量的确定 (16)4.2.2 用水量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉用水量的确定 (16)4.2.2.2 城镇生活供水 (16)4.2.3 死水位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死水位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3水量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计入水量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章水库调洪演算 (20)5.1 泄洪方案的拟定 (20)5.2 水库调洪的基本原理 (20)5.3 水库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪水的水库调洪试算 (22)5.4.2 特征水位及特征库容 (25)参考文献 (26)第一章设计水库概况1.1流域概况石堡川河系洛河左岸的一级支流，发源于陕西省黄龙山脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁，流经宜川、黄龙、洛川、白水等县，于白水县法家塔汇入洛河。
水文水利计算第二版课程设计一、概述本次课程设计是针对《水文水利计算》第二版的教材内容，旨在通过实践操作，深入掌握水文水利计算的基本原理和方法，提高学生的实践能力和水文水利计算的应用水平。
二、设计思路本次课程设计分为四个部分：理论分析、数据处理、计算模型建立与仿真、结论分析。
1. 理论分析首先，根据教材内容，学生需要自学相关概念、理论，特别是研究单位流量线的构造及其在设计洪水的应用；退水曲线的计算和绘制方法；坡面侵蚀模型。
学生还需要掌握确定河流径流量时的不同方法。
2. 数据处理在理论分析的基础上，学生需要搜集河流的水文数据，包括降雨、瞬时径流量等，用Excel或其他软件进行数据处理和统计，以便建立流域模型。
3. 计算模型建立与仿真在数据处理的基础上，学生需要编写Matlab程序对流域进行建模，采用不同方法估算流域径流量，包括水文平衡法、水文线性模型、数字坡面模拟器等，以便研究流域径流量对降雨变化的响应机制。
在搭建好模型后，对模型进行仿真计算，得到不同降雨强度下的径流流量数据。
4. 结论分析最后，结合仿真计算结果，学生需要撰写实验报告，对不同降雨条件下模型所得的径流流量数据进行分析，比较各种方法的优缺点，提出建议，并给出对于下一步进一步改进的研究方向。
三、实施方法1. 学生分组为了使课程设计能够更好地实施，可以将学生按照班级分组，每组5人左右，并在课程设计开始前明确分工和责任。
2. 教师指导由专业教师负责对学生进行讲解和指导，对学生在实际操作中出现的问题进行解答，以便保证课程设计的顺利进行。
3. 设备准备在实施课程设计时，需要准备相应的设备和软件，例如Matlab、Excel等，以便学生能够方便地进行数据处理和计算模型的建立。
四、实验结果通过本次课程设计，学生可以深入了解水文水利计算的基本原理和方法，掌握数据处理、模型建立与仿真、结论分析等实践操作技能。
学生还可以锻炼自己的独立思考和解决问题的能力，提高实践能力和应用水平。
水文水利计算课程设计第一章概况一、基本情况某河是渭河南岸较大的一级支流，发源于秦岭北麓太白山区，流域面积778.7km2，干流全长51.5km，河道比降1/60～1/70。
流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良。
该河干流上有一水文站，控制流域面积686 km2。
拟在该河干流上修建一水库，其坝址位于水文站上游1.5公里处，控制流域面积673km2。
该水库将承担着下游和渭河的防洪任务，下游的防洪标准为20年一遇洪水，水库设计标准为100年一遇洪水，校核标准为1000年一遇洪水。
该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务，农业用水的保证率为75%，城市供水的保证率为95%。
二、基本资料1、径流水文站有实测的1951～2000年逐月径流资料。
（见附表1-1）2、洪水水文站有实测的1950～2000年洪水资料，经整理摘录的逐年洪峰流量（见附表1-2），同时调查到该水文站在1890和1930年曾经发生过两次大洪水，其洪峰流量资料（见表附1-2）。
并计算出了不同频率洪量（见附表1-3）和典型洪水过程（见附表1-4）。
3、农业用水根据该灌区的作物组成和灌溉制度，分析计算的灌区不同频率灌溉需水量见表12。
4、城市用水城市供水每年按1.5亿m3计，年内采用均匀供水。
5、水库特性水库库容曲线（见图1-1）。
水库死水位为728.0m，泄洪设施为开敞式无闸溢洪道，断面为矩形，宽度为30米。
根据本地区气象资料和地质资料，水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和3.5%计。
图1-1 水库水位～库容系曲线关水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪，输水洞进口高程为722m，内径为4m，设计流量为70m3/s。
第二章水库的入库径流特征分析一、水文资料审查1、资料的可靠性审查。
因为各种数据资料均摘自《水文年鉴》，故可靠性较高。
2、资料的一致性审查因为河流发源于秦岭北麓太白山区深处，流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良，因此可断定人为活动影响很小，流域下垫面条件稳定，下面利用单累积曲线法进行代表性分析，单累积曲线见图2-1，由图可知该年径流系列的一致性较好。
⽔⽂⽔利计算课程设计报告《⽔⽂⽔利计算》课程设计报告（⽔⽂与⽔资源⼯程专业）班级姓名指导教师黄红虎⽇期扬州⼤学⽔利科学与⼯程学院⽬录1绪论 (1)1.1题⽬ (1)1.2设计任务 (1)1.3时间安排 (1)1.4流域概况 (1)2⽔⽂⽔利计算过程 (3)2.1设计年径流分析计算 (3)2.1.1 P = 90%的设计年径流量的计算 (3)2.1.2 P = 90%的设计年径流量的年内分配 (4)2.2由流量资料推求设计洪⽔ (4)2.2.1洪量统计时段 (5)2.2.2展延马村站峰量资料 (5)2.2.3马村站峰量系列频率计算 (6)2.2.4 设计洪峰和洪量的移⽤ (7)2.2.5设计洪⽔过程线推求 (8)2.3 由暴⾬资料推求设计洪⽔ (10)2.3.1 统计时段和代表站的确定 (11)2.3.2 代表站设计点暴⾬量的推求 (11)2.3.3 点⾯关系的建⽴ (12)2.3.4设计暴⾬时程分配及设计净⾬过程 (13)2.3.5 设计洪⽔过程 (13)2.3.6 流量与暴⾬推求的设计成果对照分析 (14)3⼼得体会 (16)4参考⽂献 (17)附图： (18)附表: (33)1绪论1.1题⽬亭下以上流域⽔⽂分析计算1.2设计任务为克服剡江下游的洪涝灾害，以及配合其它⼯程解决剡江两岸的灌溉⽤⽔需要，拟在剡江上游亭下站兴建⽔库。
为此需对亭下站上游流域进⾏⽔⽂分析计算，以提供亭下⽔库规划设计所需的⽔⽂数据。
现选定灌溉设计保证率P = 90%，下游地区防洪标准P = 5%；⼤坝防洪：设计标准P = 1%；校核标准P = 0.1%。
根据上述要求本次课程设计的任务是：1、推求P = 90%的设计年径流量及其年内分配；2、⽤流量资料推求P = 1%、P = 0.1%的设计洪⽔；3、⽤暴⾬资料推求P = 1%、P = 0.1%的设计洪⽔。
1.3时间安排表1.3-1时间安排表1.4流域概况亭下⽔库位于浙江省东南沿海奉化县奉化江⼲流剡江上游，坝址在亭下镇处，控制⾯积176平⽅公⾥。
摘要本次课程设计主要是兴利、调洪计算，并且推求出不同频率的丰水年保证的灌溉面积。
同时，对《工程水文与水利计算》这门学科知识的复习和巩固，使我们更好的运用其理论知识和基本方法，提高我们综合分析和解决问题的能力，为其他有关课程的学习和将来工作打下良好的基础。
提高对Excel的应用。
这次课程设计是对M河进行水文水利计算，针对防洪计算，求出P=25%和P=50%的设计年径流、设计面暴雨、设计洪水过程线，然后进行洪水调节并且推求不同频率的最大下泄流量、最高洪水位,并且分析提高汛期水位是否可行。
最后，进行兴利调节计算，求出频率为25%求其保证的灌溉面积，即点绘弃水量和灌溉面积的关系曲线，并利用该曲线查出弃水量为零对应的灌溉面积即为保证的灌溉面积。
目录设计资料 (5)设计过程 (8)一、设计年径流分析计算 (8)二、30年一遇的设计面暴雨过程计算 (8)三、设计净雨与设计洪水过程线计算 (9)（一）由产汇流方案推求30年一遇设计洪水过程线 (9)（二）设计净雨计算 (10)（三）设计洪水过程线计算 (10)四、洪水调节及保坝标准复核 (12)（一）调洪计算 (12)（二）推求最大下泄量、最高洪水位 (14)（三）分析提高汛限水位是否可行 (17)五、兴利调节计算 (17)（一）2015年每月入库径流量计算 (17)（二）逐月蒸发损失深度计算 (17)（三）2015年水平年灌区总和毛灌溉量计算 (17)（四）对于频率P=25%的代表年，保证其灌溉面积的计算·18（五）将P=25%、P=50%各个不同面积所对应的弃水量和兴利库容进行汇总 (20)总结 (21)设计资料一、工程概况M河水库以上流域面积94km2,总库容2322万m3,。
防洪为主，结合蓄水灌溉。
水库主要建筑物：大坝、溢洪道（无闸门）、放水洞。
现状工程数据见表1。
工程运行中存在问题（与水文水利计算有关的问题）：（1）现状溢洪道堰面为浆砌石衬砌，已被破坏，不满足设计洪水防冲要求，需新衬砌0.3m厚的混凝土。
1. 流域概况1.1 水系及流域龙河站以上为干流，共有8条支流，其龙河站以上集水面积为1000平方公里，称为龙河流域。
1.2自然地理概况1.2.1 地形整个流域东、西、北三面环山，东西山脉在龙河站附近形成束狭的谷口，有利于建坝。
龙河上游山高谷深，坡度较陡，最高的山脉高程在950米以上，整个流域的地形由北向南倾斜。
1.2.2 地质、地貌、土壤和植被及地下水本流域属山丘区，各支流的分水线清楚，河谷两岸山坡上已形成梯田，水土保持良好。
河道弯曲大，河床不整齐，大部分为岩石河床，下游为砂砾石河床，河道糙率较大。
流域内大部分为火成岩、石灰岩等岩石，上面覆盖风化层，砂土和砂壤土，土层较薄，一般约在0.5米左右，龙河两岸有一堆阶地发育，台面平坦广阔，上部由细砂及土壤组成，土层比较厚，宜于耕作，下游农田大多砂壤土。
流域内植被良好且流域内地下水丰富，地下水位较高。
1.2.3 水文气象情况气候比较湿润，多年平均降水量约1200毫米，多年蒸发量约为996毫米，多年平均年径流深约为482毫米，多年平均径流系数约为0.4。
每年的洪水主要由6—7月的梅雨及7—10月的台风暴雨所造成，尤其是台风雨，强度大，是形成本流域大洪水的主要天气条件。
由于流域地势较陡，而且各支流汇入干流的时间比较接近，故径流易于集中，洪水来势凶猛，流域汇流时间短，自降雨开始后约6—8小时，即可出现洪峰，洪水历时不长，常在3—4天左右，实测最大洪峰流量为610米3/秒，发生在1965年8月20日。
2设计计算2.1 泥沙淤积计算多年平均输沙量：悬移质泥沙多年平均输沙量为2947吨/年，推移质泥沙多年平均年输沙量按悬移质输沙量的20%计。
泥沙容重平均按1.2t/m3计。
此水库正常使用年限为30年。
由上可知：Q s=2947吨/年，T=30年，γ泥沙=1.2吨/m3w0=QT=2947×30=88410吨V沙年悬=W/γ=88410/1.2=73675m3V沙年推= 20%V沙年悬=20%×73675=14735m3V沙总=V沙年悬+V沙年推=73675＋14735=88410m32.2死库容的确定死水位：水位根据地形条件定为570米，按此可初定死库容，但需要根据泥沙资料及淤积年限进行校核，水库的淤积年限定为30年。
水文水利计算教学设计1.引言水文水利计算，是土木工程中的重要内容，是建设水利工程和研究水文水资源的基础。
在教学中，我们应该注重理论与实践相结合，将计算方法的基本原理与实际工程案例相结合，使学生在学习计算方法的同时，了解水工建筑物和水资源开发利用的基本框架，掌握方法的应用，培养实践能力。
本文将从课程设置、课程内容、教学方法和教学效果等方面进行阐述。
2.课程设置水文水利计算作为土木工程课程之一，通常设置在大二下学年。
本课程主要包括三个模块：1.水文学基础和水文资料分析；2.水利水电工程设计计算方法；3.水资源规划和管理方法对于每个模块的教学内容，需要课程设计人员根据实际情况进行具体设置。
3.课程内容3.1 水文学基础和水文资料分析本模块的主要内容包括：水文观测、水文资料的获取与处理、降雨径流关系、流量计算、水文过程的模拟等。
学生需要通过理论学习和实践操作，掌握水文资料的分析、应用和方法的选择。
3.2 水利水电工程设计计算方法本模块的主要内容包括：工程水文学基础、水利工程用水计算、水力学和水电站工程设计。
学生需要通过实践操作、案例研究和模拟计算等环节，学习水利水电工程设计计算的基本方法和技能。
3.3 水资源规划和管理方法本模块的主要内容包括：水资源的开发利用、水资源规划和管理、水环境保护、水资源政策等。
学生需要通过实践操作和案例研究，了解水资源的基本情况、规划管理的方法和技巧。
4.教学方法4.1理论教学与案例分析相结合针对不同模块设置不同类型的课程，如理论讲解、案例分析、讨论交流等。
通过案例分析，让学生将理论知识应用到实际工程中，提高理论知识的实用性和应用能力。
4.2 实践操作与模拟计算相结合提供实践操作和模拟计算的机会，教学设备可以包括计算机、绘图仪和模拟水利工程等，让学生对理论进行巩固和实践。
4.3 互动式教学将学生分为小组，让他们自己设计一个水利工程，并在教室或者实验证明水文水利计算的基本原理和应用。
目录第一部分设计任务及基本资料 (2)一设计任务 (2)二基本资料 (2)第二部分设计洪水计算成果及分析 (4)一防洪标准的选择 (4)二峰、量选样及历史洪水调查 (5)三设计洪水计算 (6)第三部分调洪演算计算结果及分析 (15)一库容曲线与泄流曲线 (15)二设计洪水调洪演算 (16)第四部分坝顶高程复核计算 (18)第五部分总结 (19)第六部分附录 (20)第一部分设计任务及基本资料一设计任务天福庙水库水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村，大把以上流域面Km，河长58.2Km，河道比降1.06%，总库容6367万3m，是一座以积553.62灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。
天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，已运行近30年。
1975年技术设计时，水文系列年限仅20年，系列太短，也缺乏大洪水的资料。
本次课程设计的任务，是在延长基本资料的基础上，按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核，其具体任务是：1.选择水库防洪标准。
2.历史洪水调查分析及洪量插补。
3.设计洪水和校核洪水的计算。
4.调洪计算。
5.坝顶高程复核。
二基本资料（一）流域及工程概况天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村，大坝以上流域面Km，河长58.2Km，河道比降10.6‰，总库容6367万3m，是一积553.62座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。
天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，大坝为浆砌石双曲拱坝，坝前河底高程348m，坝高63.3m，电站总装机6040Kw。
水库死水位378m，死库容714万3m，正常蓄水位409m，相应库容6032万3m。
设计洪水位（P=2%）409.28m,校核（P=0.2%）洪水位409.28m，坝顶高程410.3m，防浪墙顶高程411.3m。
库区吹成1000m。
（二）水文气象资料1.气象特征。
天福庙流域位地处亚热带季风区，四季分明，夏季炎热多雨，冬季低温少雨，秋温高于春温，春雨多于秋雨，气温年内变化较大，无霜期长。
工程水文学水库水文水利计算课程设计工程水文学是水利工程中的重要学科之一，它主要研究水文过程以及水资源的科学管理与利用。
水文学在工程设计中的应用非常广泛，尤其在水库水文水利计算中扮演着至关重要的角色。
本文将以一座水库的水文水利计算为例，进行课程设计，以便帮助理解和应用工程水文学的基本原理。
一、问题描述假设有一座规模适中的水库，它的设计年径流量为1000万m3、在水库所在的流域内，年降水量为800毫米，蒸发量为1200毫米。
该水库的设计要求是满足年径流量的80%才能满足供水、防洪和发电的需要。
为了确保水库的安全运行和可持续利用，需要进行以下水文水利计算。
1.计算该流域的年径流量。
2.计算水库的有效蓄水容量。
3.计算水库的设计洪水位和最大设计洪水位。
4.计算水库在设计洪水位下的超警戒蓄水量。
二、解决思路1.计算年径流量：年径流量等于年降水量减去年蒸发量。
2.计算水库的有效蓄水容量：有效蓄水容量等于设计年径流量的80%。
3.计算水库的设计洪水位和最大设计洪水位：设计洪水位是使得水库满足设计要求的最低水位，最大设计洪水位是洪水水位对应的最大蓄水容量。
4.计算水库在设计洪水位下的超警戒蓄水量：超警戒蓄水量等于设计洪水位处的蓄水容量减去警戒蓄水位处的蓄水容量。
三、计算过程1.计算年径流量：年径流量=年降水量-年蒸发量=800毫米-1200毫米=-400毫米根据计算结果可知，年径流量为负数，说明该流域在年平均情况下是亏水的，即无法满足设计要求。
这可能是由于年蒸发量大于年降水量导致的。
因此，在实际应用中，需要考虑其他因素，例如地下水补给、来水调度等。
2.计算水库的有效蓄水容量：有效蓄水容量=设计年径流量×80%=1000万m3×80%=800万m33.计算水库的设计洪水位和最大设计洪水位：设计洪水位：根据设计要求，设计洪水位对应的蓄水容量刚好满足设计年径流量的80%，因此设计洪水位下的蓄水容量为800万m3最大设计洪水位：最大设计洪水位对应的蓄水容量就是水库的总容量，即1000万m34.计算水库在设计洪水位下的超警戒蓄水量：根据设计洪水位和警戒蓄水位处的蓄水容量，可以计算超警戒蓄水量。
水文水利计算课程设计水文水利计算是水利工程中的一个重要方面，它涉及到水文学理论及水文数据分析、水利工程设计及计算等多个方面。
本文将从水文数据的采集与分析、水文模型的建立与应用、水利工程计算等方面对水文水利计算进行探讨。
一、水文数据的采集与分析水文数据是水文水利计算的基础，只有准确、全面的水文数据才能为水利工程的设计与计算提供可靠的依据。
水文数据的采集方式包括定点观测、流量计测量、遥感技术等多种方法，其中定点观测是最为常用的方法。
定点观测需要选取一些代表性河流断面，对这些断面进行长期观测并收集相关数据，如水位、流量、降雨等，以便后续的分析与计算。
水文数据的分析主要包括数据的质量控制、数据的处理与分析等方面，常用的数据处理方法包括平均值法、插值法、回归分析等。
二、水文模型的建立与应用水文模型是指通过对水文过程的描述与分析，建立数学模型以模拟水文过程的变化规律。
常用的水文模型包括降雨径流模型、水文自回归模型、水文单元模型等。
水文模型的建立需要依据实际情况选取合适的模型参数，同时对模型进行优化与验证，以确保模型的准确性与可靠性。
水文模型的应用主要包括洪水预报、水资源评价、水质模拟等方面。
三、水利工程计算水利工程计算是指通过对水文数据与水利工程参数的分析与计算，进行水利工程设计与评估。
常见的水利工程计算包括水库调度优化、河道治理设计、灌溉工程设计等方面。
水利工程计算需要依据实际情况选取合适的计算方法，同时考虑到工程经济性、安全性等因素，以确保工程的可行性与优良性。
水文水利计算是水利工程中的一个重要方面，它涉及到水文学理论及水文数据分析、水利工程设计及计算等多个方面。
水文水利计算的准确性和可靠性直接影响到水利工程的安全性和经济性，因此在实际应用中需要加强对水文数据的采集与分析、水文模型的建立与应用、水利工程计算等方面的研究。
目录第一章基本资料概况 (1)一．水库流域概况及其功能 (1)二．来水及用水资料资料 (1)三．水库特性 (3)第二章年径流分析计算 (6)一．资料分析审查 (6)二．设计年径流分析计算 (7)三．设计年内分配计算 (10)第三章.计洪水分析计算 (11)一．洪水资料的审查分析 (11)二.设计洪峰推算 (11)三．设计洪水过程线 (14)四．成果合理性分析 (16)第四章兴利调节计算 (17)一．计算分析依据 (18)二．死库容确定 (18)三．兴利调节计算 (18)四．溢洪道堰顶高程的确定 (20)第五章调洪计算 (21)一．计算分析依据 (21)二．泄流方案的拟定 (21)三．起调水位的确定 (21)四．水库调洪计算 (21)五．特征水位和特征库容的确定 (25)附录一----------------------------------------------------------------------------------------------------------27 附录二--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------ 44第一章基本资料概况一．水库流域概况及其功能拟建的夕昌水库位于循化县东南部清水河上的夕昌沟中。
清水河为循化县境内除黄河干流以外最大的一条河流,它是黄河右岸的一级支流，位于青海省的东南部，发源于循化县境内刚察乡的达里加山，自南向北流经循化县的刚察乡、白庄乡、道帏乡、清水乡，在县城积石镇以东约7km处的清水乡境内汇入黄河。
工程水文及水利计算第二版课程设计1. 引言随着工程技术的发展，工程水文及水利计算在建设工程中扮演着越来越重要的角色。
本课程设计旨在通过理论和实践的结合，使学生能够掌握基本的水文计算、水力计算和水土保持工程设计方法。
本文将介绍本课程设计的主要内容、设计过程以及实施效果分析等方面。
2. 课程设计主要内容本课程设计主要包括以下内容：2.1 基本概念和原理介绍相关的水文、水利学基本概念、原理以及水利工程中运用的基本原理。
2.2 求解水文过程介绍常见水文过程的计算方法，如流量计算、降雨径流计算等。
2.3 水力学计算介绍液体在自由表面下流动的基本原理，以及计算水力学问题的基本方法。
2.4 水土保持工程设计介绍水土保持工程的意义、分类、基本要求和设计方法，如坡面保持、丘陵地区水土保持等。
3. 设计过程3.1 教学目标通过本设计，学生应该能够：•掌握基本的水文计算、水力计算和水土保持工程设计方法；•学习运用常见的水文计算工具和软件；•能够独立解决水利工程设计中的一般问题。
3.2 教学方法采用课堂授课、实验操作以及课程设计等多种教学方法。
通过教师授课、学生提问、思考、自主探究及结合实例等方式，提高学生的综合水平，锻炼学生的实际操作能力。
3.3 设计要求•学生每人独立完成一个水利工程设计；•要求设计方案清晰、合理；•要求考虑实际工程情况，充分体现理论与实践的结合；•通过设计，使学生掌握所学知识的应用，提高学生的综合应用能力。
4. 实施效果分析经过实施，可以得到以下实施效果：•学生的基本水文计算、水力计算和水土保持工程设计能力得到了提高；•通过设计，学生能够更好地将所学知识应用于实际的工程中，锻炼学生的实际能力；•本课程设计既注重理论教学又注重实践操作，增强了学生的实际动手能力；•本课程设计加强了学生与教师之间的互动，激发了学生学习的热情和积极性。
5. 结论通过本课程设计，学生可以更好地掌握水文计算、水力计算以及水土保持工程设计等方面的基本知识和技能。
第一章概况一、基本情况某河是渭河南岸较大的一级支流，发源于秦岭北麓太白山区，流域面积778.7km2，干流全长51.5km，河道比降1/60～1/70。
流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良。
该河干流上有一水文站，控制流域面积686 km2。
拟在该河干流上修建一水库，其坝址位于水文站上游1.5公里处，控制流域面积673km2。
该水库将承担着下游和渭河的防洪任务，下游的防洪标准为20年一遇洪水，水库设计标准为100年一遇洪水，校核标准为1000年一遇洪水。
该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务，农业用水的保证率为75%，城市供水的保证率为95%。
二、基本资料1.径流水文站有实测的1951～2000年逐月径流资料（见附表1）。
2.洪水水文站有实测的1951～2000年洪水要素资料，经整理摘录的逐年洪峰流量（见附表2），同时调查到该水文站在1980和1932年曾经发生过两次大洪水，其洪峰流量（见附表2）。
并计算出了不同频率洪量（见附表3）和典型洪水过程（见附表4）。
3.农业用水根据该灌区的作物组成和灌溉制度，分析计算的灌区不同频率灌溉需水量（见附表5）。
4.城市供水城市供水每年按1.5亿m3计，年内采用均匀供水。
5.水库特性水库库容曲线（见附图1）。
水库死水位已确定为728.0m，泄洪设施为开敞式无闸溢洪道，堰型为曲线型实用堰，断面为矩形，宽度为30米，。
根据本地区气象资料和地质资料，水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和 3.5%计。
水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪，输水洞进口高程为722m，内径为4m，设计流量为70m3/s。
第二章水库的入库径流特征分析一、水文资料审查1.资料可靠性审查应为各种数据资料均摘自《水文年鉴》，故可靠性较高。
2.资料的一致性审查。
因为河流发源于秦岭北麓太行山区深处，流域内树木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良，因此可断定人为活动影响很小，流域下垫面条件稳定。
图2-1利用累积曲线法进行代表性分析。
有图可知该年径流系列一致性较好。
3.资料的代表性审查资料代表性审查常用的方法有：年径流的周期分析；与更长系列的分布参数做比较。
由于没有更长系列的水文资料，故用年径流的周期分析法审查资料的代表性。
如图2-2所示。
该径流系列的代表良好。
二、设计年径流量分析计算1.分析依据(1) 水利水电工程水文计算规范SL278-2002(2) 小型水力发电站水文计算规范SL77-94(3) 水利水电工程设计洪水计算规范SL44-93分析主要包括：年径流频率曲线、年径流统计参数、不同频率年径流量及其年内分配过程。
2.计算时段的确定根据月径流变化情况，将资料转变为水文年资料，级从每年4月到下年3月为一个水文年。
见表2-1表2-1 历年逐月平均流量表单位：m3/s续表2-13.计算参数利用矩法计算Cv，Cs。
Q=ΣQ i/n= 615.291/50=12.3Cv=√1n−1∑(K i−1)2ni=1=0.39Cs=∑(K i −1)3n i=1(n−3)Cv 3=0.524. 频率曲线线型选择根据SL44-93中规定“频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。
”线型采用皮尔逊Ⅲ型。
频率计算SL278-2002《水利水电工程水文计算规范》规定，径流频率计算依据的资料系列应在20年以上，该系列资料为50年，利用适线法推求相应频率的设计年径流量。
5. 频率曲线参数的确定经过多次配线和调整参数，发现当v C =0.41，s C =0.82时拟合较好。
所以Q=12.33/s m ，v C =0.41，s C =0.82。
经过分析试算，绘出某水库年径流频率曲线图（图2-3）；某水文站年径流频率计算成果表见下表2-2。
2-2 某水文站年径流频率计算成果表6. 结果还原水文站控制流域面积686 km 2，坝址处控制流域面积673km 2，面积相差1.9%，坝址与水文站的集水面积相差不超过15%，且区间降水、下垫面条件与设计水文站以上流域相似，可按面积比推算工程地址的径流量。
根据公式 F Q Q F 坝坝站站，将水文站的流量资料转化为坝址的流量资料。
式中：Q 坝、Q 站——坝址及水文站的年平均流量；F 坝、F 站——坝址及水文站的流域面积。
则某水库年径流频率计算成果表见下表2-3。
表2-2 某水库年径流频率计算成果表7. 成果合理性分析成果分析主要对径流系列均值、离势系数、偏态系数进行合理性审查，可借助于水量平衡原理和径流的地理分布规律进行。
多年平均年径流量具有地理分布规律，将设计站与上下游站和邻近流域的多年平均径流量进行比较，同一河流，年径流系列的均值从上游到下游增大。
同样，v C 值也具有地理分布规律，同一河流v C 值从上游到下游减小，利用年径流量v C 等值线图可以检查年径流量的合理性。
经审查，成果合理。
第三章设计代表年年径流量的年内分布计算1.选择代表年确定计算时段为年，根据相近和不利的原则选取代表年，得以下三个典型年，分别为丰水年P=25%，平水年P=50%，枯水年P=75%。
2.径流年内分配计算采用同倍比法计算，用设计年水量与代表年的年水量比值即：K=Q p/Q d对整个代表年的月径流过程进行缩放，即得设计年内分配。
P=25%的设计流量为Q p=15.0m3/s，选择1980-1981为丰水代表年代表径流量为Q d=14.7 m3/s，缩放比K=1.02；P=50%的设计流量为Q p=11.3m3/s，选择1993-1994为平水代表年代表径流量为Q d=11.2 m3/s，缩放比K=1.01；P=75%的设计流量为Q p=8.47m3/s，选择1991-1992为平水代表年代表径流量为Q d=8.28m3/s，缩放比K=1.02。
列出设计丰水年、平水年、枯水年年径流量的年内分配过程见表2-2。
某水库部分频率年径流量的年内分配见表2-3。
表2-2 某水库不同频率年径流量的年内分配表2-3 某水库部分频率年径流量的年内分配第四章设计洪水计算一、资料审查1.可靠性审查某水文站有实测的195～2000年洪水要素资料，经审查资料来源可靠真实，具有必要的精度，而且，具备频率分析所必需的某些统计特征，具有较高的可靠性。
2.一致性审查在调查观测期中，洪水形成条件相同，使用的洪水资料受人类活动影响很小，利用洪峰流量分析可知资料一致性较好，如图3-1所示。
、3.代表性审查因为该水文站具有连续51年的洪峰资料，且比较完整，次系列较长，还有1932和1980两次特大洪水，与实际比较吻合，资料代表性良好。
二、设计洪水计算调查到该水文站在1890 年和1930 年曾经发生过两次大洪水。
设计洪水分析依据水利水电工程设计洪水计算规范SL44-93。
1.经验频率计算对洪水样本系列的各项对样本经验频率的计算通常采用统一处理和分别处理两种方法。
本次计算采用统一处理法。
实测系列经验频率计算公式：，m=l+1，l+2，…l+n特大洪水系列的经验频率计算公式：，M=1,2,…,a2. 洪水频率曲线线型根据SL44-93中规定“频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。
”线型采用皮尔逊Ⅲ型。
3. 频率曲线参数估计8.44820595051211158001111111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+=∑∑=+=a j n l i i j x l n a N x N x =Cv =式中： x i ——特大洪水，j =1、2、3、…、a ；x i ——一般洪水，i =l+1、l+2、…、n ； l ——实测系列中的特大洪水的项数； a ——历时调查的特大洪水项数； n ——实测系列的年数；N ——自最远的调查考证年份至今的年数。
经过多次配线和调整参数，发现当x ̅=498.02,Cv=1.12,Cs=4.5Cv=5.04时拟合较好。
4. 推求设计洪峰、洪量推求设计洪水时，需要采用坝址处的洪水资料，利用公式将水文站的资料转换成坝址处的资料，转换公式如下：23F Q Q F ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭坝站坝站式中： Q 坝、Q 站——坝址处和水文站的洪峰流量；F 坝、F 站——坝址处和水文站的流域面积。
得某水库洪峰流量分析成果如表3-1所示表3-1 某水库洪峰流量分析成果表5. 成果合理性分析（1）根据频率计算成果，检查洪峰、各时段洪量的统计参数与历时之间的关系，分析得知随着历时的增加，洪量的均值也逐渐增大，Cv 随历时增长而减小。
从各种历时的洪量频率曲线对比分析，发现各种曲线在使用范围内无交叉现象。
（2）根据上下游站、干支流站及邻近地区各河流洪水的频率分析成果进行比较，在气候、地形条件形似的地区，洪峰的均值自上游向下游递增，其模数由上游向下游递减。
经分析，成果合理性较好。
三、 设计洪水过程线1. 典型洪水过程线的选取设计洪水过程线应选峰高量大，具有一定代表性且对工程防洪运用较不利的大洪水（峰型比较集中，主峰靠后）作为典型。
2. 放大方法采用同频率放大法进行典型洪水过程线的放大，选定控制时段为最大24h 、最大48h 、最大72h 、最大96h 时，通过内插方法找出相应控制时段的最大洪量值，采用以下不同倍比值分别将典型过程进行放大。
洪峰放大倍比为：m m mP Q DQK Q = ；最大24h 洪量放大倍比为：242424PDW K W =； 最大48h 洪量放大倍比为：482448244824P PD DW W K W W --=-；最大72h 洪量放大倍比为：724872487248P PD D W W K W W --=-；最大96h 洪量放大倍比为：967296729672P PD D W W K W W --=-；过程如表3-2，表3-3所示；表3-2 某水库洪峰、洪量统计表表3-3 不同频率、不同时段的放大倍比K3. 典型洪水过程线的绘制典型洪水过程线的洪峰，不同时段洪量乘以相应放大倍比得不同频率下设计洪水过程线，时段分界处的不连续修匀，得设计洪水过程线。
修匀过程见表3-4。
洪水过程线见图3-2。
表3-4 同频率法设计洪水过程线计算表第五章兴利调节计算一、分析依据兴利调节计算式根据水利工程水利计算规范SL104-95来分析计算的。
二、兴利调节计算1.死库容的确定由提供的资料可知水库死水位为728.0m，查水位-库容曲线（附录一图1）可得对应的死库容为320 万3m。
2.需水量计算（1）农业用水农业用水的保证率为75%，根据灌区不同保证率农业需水量表（附表1-5），确定农业用水。
（2）城市用水城市供水每年按1.5 亿3m计，年内采用均匀供水3.水量损失计算根据本地区气象资料和地质资料，水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的 2%和 3.5%计。
4.时历列表计算水库兴利调节计算表见表 4-1。
