水文计算算例
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水文计算算例范文在日常生活中,水是我们无法缺少的重要资源。
不仅是人类所需,所有生物都离不开水。
面对日益增长的全球人口和环境变化所带来的挑战,我们需要更好地管理和保护水资源。
为了更好地理解水文计算的意义和应用,下面将提供一个水文计算的算例。
假设我们有一个地区的水资源管理项目,该地区有一个湖泊和一个附近的河流。
我们需要进行一系列水文计算来评估这个地区的水资源状况,以便有效地管理和保护水资源。
首先,我们需要计算这个地区的年平均降水量。
通过分析历史气象数据,我们可以得到每个月的降水量数据。
将这些数据相加并除以12,我们便可以得到年平均降水量。
接下来,我们需要计算湖泊的蓄水量。
湖泊的蓄水量可以通过测量湖泊的面积和平均水深来计算。
将湖泊的面积乘以平均水深,我们就可以得到湖泊的蓄水量。
这个计算对于评估湖泊的水资源储备和供应能力非常重要。
然后,我们需要计算河流的流量。
河流的流量可以通过测量河流的断面积和流速来计算。
将河流的断面积乘以流速,我们就可以得到河流的流量。
这个计算对于评估河流的水资源供应能力和水力发电潜力非常重要。
接着,我们需要计算地下水的补给量和排泄量。
地下水是地下岩层中存储的水资源,对于补充湖泊和河流水量非常重要。
通过分析地下水位的变化和监测井的水位,我们可以计算地下水的补给量和排泄量。
这个计算对于评估地下水资源的可持续性和管理非常重要。
最后,我们需要计算水资源的平衡。
水资源平衡可以通过将年平均降水量减去湖泊蓄水量和河流流量,再加上地下水的补给量和排泄量来计算。
这个计算可以帮助我们了解水资源的供需关系,以及未来可能出现的问题和需求。
通过这一系列的水文计算,我们可以更好地了解和评估地区的水资源状况。
基于这些计算结果,我们可以制定相应的水资源管理措施,包括合理利用和保护水资源的政策和实践。
只有通过科学的水文计算,我们才能更好地管理和保护宝贵的水资源,以满足日益增长的人类需求,同时保护生态环境的可持续发展。
皮尔逊三型曲线水文计算实例
皮尔逊三型曲线水文计算实例
概述
皮尔逊三型曲线是一种水动力学,用于描述流速在闭合曲线中随水深的变化,是求取水文学中的流速、流量以及河流配置参数的一个常用公式。
实例步骤
第一步:准备数据。
准备计算所需的数据,包括水深H、湍流系数K和湎流系数n。
第二步:输入数据。
将上述数据输入到当前计算机中,以便进行计算。
第三步:计算流速。
利用皮尔逊三型曲线定义计算流速V:V=KH^(2/3/n)。
第四步:计算流量。
利用流速V和水深H,计算流量Q:Q=VH。
第五步:计算水文参数。
根据湍流系数K、湎流系数n和流量Q,计算水文参数,包括流速指数、洪水指数以及启动洪水指数等。
结论
在当前实例中,我们使用皮尔逊三型曲线定义计算了流速、流量以及水文参数。
通过计算得到的结果可以为水文研究和应用提供参考依据。
稳定雨损Hs=汇流经验参数m ……0.582285主河道平均坡降J ……0.0346‰ Qm 洪峰流量…………设计洪峰流量Q 设…21.65518m 3/s 校核洪峰流量Q 校…36.29931m 3/s流域平均汇流速度V校核V=m*J 1/3*Qm 1/4………………………………………………0.465732P=0.5%设计V=m*J 1/3*Qm 1/4………………………………………………0.409309P=5%流域汇流时间τ…………………………………………………………321.1汇流时间计算: 洪水总量按最大24小时暴雨推算,计算中考虑稳定雨损及附加雨损的雨量损失,稳定雨损取HS=?mm。
查贵州省年最大24小时点雨量均值等值线图得H24P=?mm。
计算公式采用WP=0.1·H 24P ·F。
洪水总量计算:22.01θγ=m=0.278*L/V………………………………………………………… 1.569873P=0.5%设计τ=0.278*L/V………………………………………………………… 1.786277P=5%未计及稳定雨损及附加雨损时:H24p年最大24小时点雨量均值,查贵州省暴雨洪水手册(附图)……………110mm Cv洪水总量以24小时计算,则Cv按规定24小时点雨量Cv等值线图取值0.5Cs贵州省取值都为3.5倍Cv……………………………………………… 1.75Kp设计频率为P的频率曲线模比系数,根据24小时Cv值查(附表)…………………………下Kp 设………………………………………… 1.99P=校核状态下Kp 校…………………………………………3.06P=H24p=110Cv=0.5Cs=3.5CvK p=0.5%=3.06K p=5%=1.99H24p=0.5%=336.6H24p=5%=218.9计及稳定雨损及附加雨损时:282.1699164.6863设计洪水总量:W p=5%29.81万m 3校核洪水总量:W p=0.5%51.07万m 3设计H24p=5%=计算结果校核H24p=0.5%=。
三、水文计算(一)径流计算1、多年平均径流量计算本流域无实测流量资料,但有常系列降水资料,经查《延安地区实用水文手册》得,多年平均径流深y=100毫米,已知F=55.4,则多年平均径流量W=1000×y×F=1000×100×55.4=554万方。
2、设计年径流量计算从《延安地区实用水文手册》查出流域内多年平均径流深为100毫米,变差系数C=0.56,采用C=3C计算出不同,sVV频率的设计年径流量:不同频率年径流量一览表(二)设计洪水1、洪峰流量计算经实地勘查,该流域属黄土林区。
①汇水面积相关法N=3.58 N=0.74 F=55.4F=KQ K NN50.0.74 55.4 =3.58×3 =69.84(m/s)N=6.32 N=0.74. F=55.4 K=KFQ NN5000.74×55.4 =6.323 =123.29(m/s)②综合参数法a.设计点、面暴雨推算公寨沟流域面积F=55.4平方公里,小于100平方公里,故设计历时取6小时,由《延安地区实用水文手册》附图6-3至6-10分别查出该流域几何中心处各历时点雨量统计参数,见表一。
表一按表一的参数,以Cs=3.5Cv查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数Kp,求的50年一遇,500年一遇20分钟、1小时、3小时、6小时的点雨量Htp=KpHt列入表二、第5、7栏,由《延安实用水文手册》表6-2,查得线型拟合参数a、b填入表二2、b 栏,41+aF)计算点面系数填入表二第=1/3栏,应用式α( 8、栏。
6 Ht=Ht计算各历时的面雨量α×列入表二面年一遇设计点、面雨量计算表:500、50.表二ηγαβ QΗ=CNFΨ3Ν502=0.33=F/LΨC=0.24 N=50 F=55.4=0.41η=0.74 γ=0.04 α=0.22 β0.040.740.410.22××0.3390.9555.4 =0.24×50×3/s)=67.30(m ηγβαΗQ= CNFΨ3Ν5000.740.220.040.41 =0.24×5000.33135.7255.4×××3/s)= 131.62(m 取近,故比得方法所洪峰量较接算种上以两计33/s)=131.62(m,=69.84(mQ/s)Q。
水文计算书一、计算公式本路段各桥涵处汇水面积F≤30km2,根据《涵洞设计细则》径流形成法计算。
计算公式如下:Q p=Ψ(h-z)3/2F4/5βγδQ p——规定频率为P%时的雨洪设计流量;Ψ——地貌系数;h——径流厚度;z——被植物或坑洼滞留的径流厚度;F——汇水面积;β——洪峰传播的流量折减系数;γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数;δ——小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数;二、典型桥涵处水文计算:1、k3+685涵洞处:设计洪水频率1/100。
汇水面积在1:10000地形图上勾划,F=5.6km2,汇水区内水库面积f=1.7 km2。
主河沟平均坡度3.8‰,属平原地形,地貌系数取值0.07。
汇水面积重心至桥涵的距离L=2.5km,洪峰传播折减系数为0.925。
水库湖泊所占面积30%,折减系数δ为0.91。
暴雨分区为第5区。
降雨不均匀折减系数为1。
汇水区内分布有水稻土(约30%)、粘土(约30%),壤土(约40%),表土吸水类属为I、II、III类。
径流厚度h=56×0.3+48×0.3+46×0.4=49.6,取50。
汇水区内为中等稠度林和水平带梗的梯田,被植物或坑洼滞留的径流厚度z取25。
Q p=Ψ(h-z)3/2F4/5βγδ=0.07×(50-25)^1.5×5.6^0.8×0.925×1×0.91=29.22(m3/s)查公路道路设计资料集——《涵洞》,净跨径3.4×净高3.4的钢筋砼盖板涵泄水能力Q=31.59(m3/s),为统一跨径,且该处河沟宽4m,深2.5m,故设1-4×3.5涵洞排洪。
(一)径流计算1、多年平均径流量计算本流域无实测流量资料,但有常系列降水资料,经查《延安地区实用水文手册》得,多年平均径流深y=100毫米,已知 F=55.4,则多年平均径流量W=100®y XF=100(K 100X 55.4=554 万方。
2、设计年径流量计算从《延安地区实用水文手册》查出流域内多年平均径流深为100毫米,变差系数 Q=0.56,采用C s=3Q计算出不同频率的设计年径流量:不同频率年径流量一览表表2-1 单位:毫米万立方米(二)设计洪水1、洪峰流量计算经实地勘查,该流域属黄土林区。
①汇水面积相关法Q5O=K N F N K N=3.58 N=0.74 F=55.4=3.58 X 55.4 0.74=69.84 QooWF”(m/s)K N=6.32N=0.74. F=55.4=6.32 X 55.4 0.74=123.29 (m/s )②综合参数法a.设计点、面暴雨推算公寨沟流域面积 F=55.4平方公里,小于100平方公里,故设计历时取6小时,由《延安地区实用水文手册》附图6-3 至6-10分别查出该流域几何中心处各历时点雨量统计参数,见表一。
表按表一的参数,以 Cs=3.5Cv查皮尔逊川型曲线模比系数Kp,求的50年一遇,500年一遇20分钟、1小时、3小时、 6小时的点雨量 Htp=KpHt列入表二、第 5、7栏,由《延安实用水文手册》表6-2 ,查得线型拟合参数 a、b填入表二2、 3栏,应用式a =1/ (1+aF) b计算点面系数填入表二第 4栏,计算各历时的面雨量 Ht面=aX Ht列入表二6、8栏。
50、500年一遇设计点、面雨量计算表:表二Qo=CN FP YH ? NC=0.24 N=50 F=55.4a =0.22 B =0.74 Y =0.04 n =0.41=67.30(m 3/s)Q°0= CN aF”H n N=0.24 X 5000.22X 55.40.74X 0.33 0.04X 135.72=131.62(m 3/s)以上两种计算方法所得洪峰量比较接近,故取 Q°=69.84(m 3/s),Q°0=131.62(m 3/s)。
水文计算算例This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.河槽平均水深(m)河槽最大水深(m)河槽水面宽度(m)71河槽过水面积(㎡)5 河流断面图3).桥长计算河槽宽度计算公式cncpjBQQKL3⎪⎪⎭⎫⎝⎛=式中:设计流量pQ= (m3/s)设计洪水河槽流量cQ= (m3/s)河槽宽度c B=系数K和指数3n,该河段属于稳定河段,9.0,84.03==nK可求得L=。
本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径35×20m组合箱梁,综合考虑角度、桥墩布置等因素,桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求,水文不控制跨径布置。
3).桥长计算 河槽宽度计算公式c n c pj B QQ K L 3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 式中: 设计流量pQ = (m3/s)设计洪水河槽流量c Q = (m3/s) 河槽宽度cB =系数K 和指数3n ,该河段属于稳定河段,9.0,84.03==n K可求得L=。
本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径18×20m 组合箱梁,综合考虑角度、桥墩布置等因素,桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求,水文不控制跨径布置。
4). 冲刷计算 ⑴河槽一般冲刷由于公式64-1修整式对大颗粒土质计算值偏大,对稳定性河槽计算值偏大,而本河流属于河槽稳定,河床土质主要为粒径较小的沙砾,因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷:。