水利计算6-防洪水利计算

防洪工程常用计算公式 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。

每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。

设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑵洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。

洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。

洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。

洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。

洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。

从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。

从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。

《水文水利计算》课程教学大纲一、课程编号及名称水文水利计算（Hydrological Design and Water Conservancy Computation）二、开课对象水文与水资源工程专业四年制本科。

三、课程的性质必修、专业必修课。

四、教学目的和任务水文水利计算是水文与水资源工程专业一门重要的主干专业课，它包括水文分析分析与计算和水利计算两部分。

水文分析与计算的任务是研究自然界水文现象发展变化的规律，正确估计水文情势的特征，并预测他们将来可能发生的变化情况，从而为水利工程规划设计和其它国民经济建设提供合理的水文设计值。

水利计算的任务就是根据国民经济各部门的要求运用水文分析与计算找出河流的自然规律，对水利资源进行兴利除害的综合利用计算，以控制调节和重新分配河川径流，从而达到合理开发和利用水利资源的目的。

通过课程学习，培养学生认识水文现象的一般规律，正确理解和初步掌握水文水利计算的基本概念、基本原理和计算方法。

为继续学习专业课打下基础，也为毕业后从事水文分析计算、水利工程规划、设计、管理及科学研究打下基础。

五、基本要求1、使学生掌握水文水利计算的概念、分类。

2、了解降雨、径流的形成过程。

3、掌握水文分析计算中的设计年径流及其分配、由流量或暴雨自留推求设计洪水的方法和过程。

4、掌握水利计算中的水库兴利调节计算、水电站水能计算、水库防洪计算。

六、与其它课程的联系与分工本课程的先修课程有水力学、气象学、水文测验学、水文统计学、水文学原理、水文预报。

七、教学内容及学时分配学分：3学时：48，其中理论学时48。

课程设计1周(主要内容为水文分析与计算、水利计算)第一章绪论（理论1学时）1.水文水利计算学科的基本任务2.水文水利计算的主要研究方法3.水文水利计算的基本内容第二章水分循环与水文资料收集整理（理论3学时）1.水分循环2.河流与流域3.降水、蒸发与下渗4.径流与水量平衡原理5.水文测站及观测6.水文资料收集整理7.水文调查与水文资料的采集第三章洪峰流量及时段洪量的频率分析（理论4学时）1.水文过程的随机特性描述2.洪水资料的分析处理3.历史洪水的调查和考证4.考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法5.设计成果的合理性分析6.洪水设计值的抽样误差和安全修正值问题第四章防洪安全设计与设计洪水（理论2学时）1.防洪安全设计2.设计洪水概念3.设计洪水过程线的拟定4.设计洪水的地区组成5.入库设计洪水6.分期设计洪水与施工设计洪水第五章由暴雨推求设计洪水（理论6学时）1.暴雨特性分析2.点暴雨量频率计算3.面暴雨量频率计算4.设计暴雨量的时空分布计算5.分期设计暴雨6.由设计暴雨推求设计洪水第六章城市及小流域设计洪水（理论6学时）1.小流域设计洪水计算特点2.小流域设计暴雨3.由推理公式推求设计洪水的基本原理4.地区经验公式推求设计洪水5.城市化对水文的影响6.城市排水管网设计流量计算7.管渠排水系统没计流量过程线推求第七章可能最大暴雨与最可能能最大洪水（理论6学时）1.可降水量2.时面深分析3.暴雨的极大化4.暴雨移置5.PMP时面深曲线绘制6.可能最大降雨的时空分布及其在流域上的应用7.暴雨组合法8.山区可能最大暴雨估算9.PMP等值线图的应用10.PMP成果的合理性分析11.可能最大洪水第八章设计年径流及其年内分配（理论6学时）1.影响年径流的因素2.具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算3.具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算4.缺乏实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算5.设计枯水径流量分析计算6.流量历时曲线第九章需水量计算与预测（理论2学时）1.用水户分类及其层次结构2.工业需水量的计算与预测3.灌溉需水量的计算与预测4.生态需水量的计算与预测5.其他需水量的计算与预测6.综合需水过程计算第十章径流(量)调节计算（理论6学时）1.年调节水库径流调节计算方法2.年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系3.时历法多年调节计算4.数理统计在径流调节中的应用5.数理统计法多年调节计算6.水库水量损失计算第十一章水电站水能计算（理论2学时）1.电力系统的负荷及其容量组成2.保证出力和多年平均年发电量计算3.水电站装机容量选择4.正常蓄水位与死水位选择5.水电站水库调度图6.抽水蓄能电站简介第十二章灌溉工程水利计算（理论2学时）1.引水灌溉工程水利计算2.蓄水灌溉工程水利计算3.提水灌溉工程水利计算4.地下水灌溉工程水利计算第十三章防洪工程水利计算（理论2学时）1.水库防洪水利计算2.水库防洪计算有关问题3.堤防防洪水利计算4.分(蓄)洪工程水利计算5.溃坝洪水计算八、推荐教材及参考书目推荐教材：[1]梁忠民主编：《水文水利计算》，中国水利水电出版社，2006 参考书目：[2]叶守泽主编：《水文水利计算》，中国水利水电出版社，1992[3]沈黎国胜编著：《工程水文与水利计算》，黄河出版社，2009 撰稿人：宗永臣审稿人：。

（完整版）水文水利计算第一章绪论1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。

施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。

2我国水资源特点？答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重3水文计算与水文预报的区别于联系?答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。

（1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报几天或一个月内的未来情况。

（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。

4水文分析与计算必须研究的问题？答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。

（2）确定该特征值在时间上的分配过程。

（3）确定该特征值在空间上的分布方式。

（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。

次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。

第二章水文循环及径流形成1水循环种类：大循环、小循环次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。

2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。

3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域，则流域多年平均p=E+R4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。

4防洪评价计算4.1水文分析计算4.1.1防洪标准1、河道防洪标准：根据《区防洪规划》，减河防洪标准为50年一遇洪水设计。

2、堤防工程防洪标准：减河堤防工程级别为2级，防洪标准为50年一遇。

3、给水管线防洪标准：根据国家《防洪标准》中规定：穿越和跨越有洪水威胁水域的输水、输油、输气等管道工程，应根据工程规模分为三个防护等级，其防护等级和防洪标准应按表6.5.1及所穿越和跨越水域的防洪要求确定。

表4-1 管道工程的等级和防洪标准表4-2 管道穿越工程等级根据表4-1和表4-2划分，本工程给水管线工程的防洪标准为50年一遇。

4.1.2设计洪水根据防洪规划，新北关分洪闸50年一遇分洪流量为900m3/s，因此，减河50年一遇设计流量为900m3/s。

表4-3 北关分洪枢纽不同等级洪水控制运用指标4.1.3施工期洪水本工程在非汛期施工，施工过程中采用分段围堰导流施工，因此需要计算施工期时减河的水面线。

施工期设计洪水采用减河10年一遇分洪流量，根据《区减河清淤整治工程实施方案》，北关分洪闸非汛期10年一遇分洪流量为106m3/s。

因此，本工程施工期设计洪峰流量采用106m3/s。

4.2洪水位计算4.2.1运行期洪水位本工程给水管线位于河底以下，项目建成后不占用减河河道过流断面。

减河已按照《区减河清淤整治工程实施方案》完成河道清淤整治，已达到20年一遇洪水不出主槽，50年一遇洪水漫滩不出堤的要求。

项目运行期洪水位、流速采用《区减河清淤整治工程实施方案》中的水面线计算成果。

《区减河清淤整治工程实施方案》中水面线计算采用美国陆军工程兵团HEC-RAS河流分析系统和北京市水利规划设计研究院编制的天然河道水面线计算程序进行计算，按分段恒定非均匀流推求水面线。

减河洪水过程与潮白河洪水过程错峰相接，即减河50年一遇洪峰流量对应潮白河20年一遇洪峰流量，以潮白河20年一遇洪水位20.66m作为水面线计算的起始水位。

河道各河段主河槽糙率取值为0.025，滩地糙率取值为0.027。

水利计算的知识点总结一、水力学基础知识1. 水力学概念水力学是研究水在不同情况下的流动规律和力学特性的科学。

水利计算涉及到的很多问题都与水的流动有关，因此水力学是水利计算的基础知识之一。

2. 流速和流量水流的速度和流量是水利计算中最基本的概念。

流速是指单位时间内水流过的距离，通常用米/秒来表示；流量是指单位时间内通过某一横截面的水量，通常用立方米/秒来表示。

3. 流态和水力势流态是指水流的状态，包括层流和湍流两种状态。

层流是指水流的速度分布均匀，流线平行；湍流是指水流的速度分布不均匀，有涡流和湍流。

水力势是指水流动能的高度，是水压的势函数。

4. 雨量计算雨量是指雨水的量，对于水利计算来说，雨量的准确测定非常重要。

雨量计算是通过采用不同的方法对降雨量进行测定和计算。

5. 水力计算公式水力计算公式是用来计算涉水工程中各种水力参数的公式，包括流速公式、流量公式、水压公式等。

6. 泵站水泵选择和计算泵站水泵选择和计算是用来确定泵站所需要的水泵数量、型号、流量和扬程等参数的计算。

二、水库调度和灌溉计算1. 水库调度水库调度是指根据水库存水量和需水量等因素来确定水库的放水量和放水时间。

水库调度计算需要考虑到水库的地理位置、地形地貌、水文特征和气象条件等因素。

2. 灌溉计算灌溉计算是指通过计算确定灌溉水的需水量、供水量、灌溉周期、灌溉面积等参数。

灌溉计算需要考虑到土壤的类型、植物的种类和生长周期、气候条件等因素。

三、排水和防洪计算1. 排水计算排水计算是通过计算确定排水系统的设计和运行参数，包括排水管道的尺寸、坡度、流速、流量等。

2. 防洪计算防洪计算是通过对河流、湖泊等水体的水位、流量等数据进行分析和计算，确定防洪措施和防洪工程的设计参数。

四、水力工程设计和管理1. 水力工程设计水力工程设计是指根据水利工程的需要，进行水利计算并确定工程建设的设计参数，包括设计流量、设计水位、设计堰高等。

2. 水力工程管理水力工程管理是指对水利工程的建设、维护、运行和管理进行计划和执行，并通过水利计算来进行监测和评估。

防洪工程常用计算公式2010-8-28 强新泉摘自新浪强新泉的博客在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑪暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。

每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。

设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑫洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。

洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。

洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。

洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。

洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。

从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。

从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。

洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。

即T=t1+t2。

一般情况下，一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。

防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。

每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。

设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑵洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。

洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。

洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。

洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。

洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。

从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。

从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。

洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。

即T=t1 t2。

一般情况下，一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。

相邻两次以上的降雨，前面降雨形成的洪水没有泄完，后面降雨形成的洪水接踵而来，称为复式洪水过程。

水利工程计算手册第一章：水文计算1. 流量计算水利工程中流量的计算是一个基础性的问题，受到流域特性、降雨情况、地形地貌等多种因素的影响。

根据不同情况，可以采用理论计算和实测方法来确定流量值，以保证设计的准确性和合理性。

2. 水位计算水位计算是水文计算中的一个重要部分，通过对水位的计算可以得出水库、河道等水体的水位变化情况，为工程设计和水资源管理提供依据。

3. 泄洪计算在水利工程中，泄洪是一种常见的处理水体过剩的方式，通过合理的泄洪设计可以有效的控制水体的水位，避免洪水灾害的发生。

4. 洪水频率计算洪水频率计算是水文计算中的一个重要内容，通过对历史洪水资料的分析和统计可以得出不同频率下的洪水量，为工程设计提供依据。

第二章：水力计算1. 水力特性计算在水利工程中，水体的水力特性对工程设计和运行有重要影响，通过水力特性的计算可以得出水体的流速、流态等参数，为设计提供依据。

2. 水轮机参数计算水轮机是水利工程中常见的动力设备，通过对水轮机的参数进行计算可以确定其性能和运行条件，保证工程顺利进行。

3. 水泵参数计算水泵在水利工程中也是一个重要设备，通过水泵的参数计算可以确定其性能和运行条件，为工程设计提供依据。

4. 水力管道计算水力管道是水利工程中重要的输水设施，通过对水力管道的计算可以确定管道的水压、流速等参数，为设计提供依据。

第三章：水文水资源计算1. 水资源评价水资源是水利工程设计和管理的基础，通过对水资源的评价可以确定水资源的利用潜力和限制条件，为水资源管理提供依据。

2. 水资源量计算水资源量计算是水文水资源计算中的重要部分，通过对水资源的量的计算可以确定水资源的供给能力和需求情况，保证水资源的合理利用。

3. 水质监测与评价水质监测是水利工程管理中的重要内容，通过对水质的监测和评价可以保证水体的水质符合国家标准和生态需求，保护水资源的安全和可持续发展。

第四章：防洪计算1. 防洪标准计算防洪标准是水利工程设计的基础，通过对不同区域的防洪标准计算可以确定防洪工程的设计要求和措施，保证防洪工程的安全性和有效性。

连南瑶族自治县民族风情长廊项目防洪评价报告清远市水利水电勘测设计院有限公司二〇一五年四月项目名称：连南瑶族自治县民族风情长廊项目委托单位：连南瑶族自治县景华房地产开发有限公司编制单位：清远市水利水电勘测设计院有限公司报告编制资质：A144019887审定：张恩强审查：王正慧校核：陈庆海项目负责人：王正慧报告编写人：黄国如陈文杰黄雄李新红目录1概述11.1项目背景 (1)1.2评价依据 (2)1.2.1有关法律、法规 (2)1.2.2有关技术规范、规程 (3)1.2.1有关技术资料 (4)1.3技术路线及工作内容 (4)1.3.1技术路线 (4)1.3.2工作内容 (5)1.4工作基面及坐标系统 (5)2基本情况72.1建设项目概况 (7)2.1.1涉河建筑物名称、地点和建设目的 (7)2.1.2涉河建筑物防洪标准 (7)2.1.3涉河建筑物设计方案 (8)2.1.4涉河建筑物施工方案 (9)2.1.5涉河建筑物占用河道情况 (11)2.1.6涉河建筑物与堤防的关系 (11)2.2河道基本情况 (12)2.2.1区域自然地理 (12)2.2.2区域社会经济 (12)2.2.3河道概况 (14)2.2.4气象特征 (14)2.2.5水文特征 (15)2.2.6地形地貌 (15)2.2.7地质土壤 (16)3河道演变173.1历史及近期演变 (17)3.2河道未来演变趋势分析 (17)4防洪评价计算184.1模型介绍 (18)4.1.1一维水流数学模型 (18)4.1.2二维水流数学模型 (20)4.1.3系统学方法 (23)4.2水文计算 (24)4.2.1暴雨洪水特性 (24)4.2.2水文基本资料 (25)4.2.3设计暴雨 (25)4.2.4设计洪水 (25)4.2.5河口水位 (26)4.3一维模型水面线计算 (26)4.3.1计算范围 (27)4.3.2模型参数 (27)4.3.3边界条件 (27)4.3.4现状条件 (27)4.3.5水面线计算成果 (28)4.3.6模型验证 (28)4.4壅水分析计算 (29)4.5河势影响分析 (30)5防洪综合评价315.1对行洪安全的影响分析 (31)5.2对河势稳定的影响分析 (31)5.3项目对水利工程安全影响 (31)5.4对防汛抢险的影响分析 (32)5.5建设项目防御洪涝的设防标准与措施分析 (32)5.6对第三人合法水事权益的影响分析 (32)6防治与补救措施336.1堤防保护 (33)6.2行洪与通航安全 (33)6.3水源保护 (34)7结论与建议357.1结论 (35)7.2建议 (35)附图371概述1.1项目背景民族风情长廊项目位于连南瑶族自治县三江镇，三江河西岸，是由连南瑶族自治县景华房地产开发有限公司投资建设的集商业和市政公益事业为一体的综合项目。

中华人民共和国行业标准水利工程水利计算规范SL 104-95条文说明目次编制说明1总则2基本资料3防洪工程的水利计算4治涝工程的水利计算5灌溉工程的水利计算6城镇供水工程的水利计算7水电站的水利计算8航运工程的水利计算9综合利用水库工程的水利计算10跨流域调水工程的水利计算11水库水力学计算12感潮河段水力学计算编制说明《水利工程水利计算规范》系根据能源,水利两部能源技［1988］12号文"关于水利水电勘测设计技术标准体系的批复",安排编制的水利水电行业专业性技术规范.本规范的编制由水利水电规划设计总院(以下简"总院")主持,水利部长江水利委员会主编,水利部,电力部上海勘测设计研究院参编.本规范的编制工作始于1991年3月,经工作大纲拟定,《规范》正文章节及其细目的编制和审定,广泛地进行调查研究和资料收集等,于1992年9月编制了《规范》(讨论稿)；同年10月"总院"以水规综［1992］019号文"关于《水利工程水利计算规范》(讨论稿)"征求意见的函,向各流域机构,各直属院,有关省(自治区,直辖市)水利设计院,有关高等院校和专家广泛征求了意见,在此基础上于1993年9月编制了《规范》(征求意见稿)；同年10月,由"总院"主持在北京召开了规范讨论会,与会18个单位和34名代表对"征求意见稿"提出了十分重要的修改意见；经编制组,顾问组的讨论,研究,反复修改后,于1994年9月提出了《规范》(送审稿)；同年12月,"总院"主持在北京召开了审查会议,会议成立了由22名专家,教授组成的审查专家小组,对《规范》(送审稿)的条文,附录和条文说明进行了审查,认为《送审稿》总体水平较高,基本同意该送审稿.编写组根据专家组审查意见,对《规范》送审稿结构进行了适当调整,文字进一步进行了提炼,并呈请"总院"有关专家修改后,形成《规范》(报批稿),报部审批.本《规范》由总院主持,负责人员：陈清濂,胡训润,徐泳九.参加本规范工作的人员,除主要起草人外,主要还有：邹幼汉(长委),鲁祥林(上海院),石海峰(总院).顾问组人员：何孝俅(总院),方子云(长江水资源保护局),叶秉如(河海大学),许高俊(长委),薛世仪(长委),林翔岳(清华大学).该《规范》在编制过程,还得到很多专家,教授,以及同行的指导和帮助,在此深表感谢.1总则1.0.1水利计算是确定河流治理开发方案及水利工程规模的重要环节.中华人民共和国成立以来,进行了大规模的水利建设,在水利计算方面也积累了丰富的经验,为编制本规范创造了条件.为了更有利于今后的水利建设,使牵涉面广,影响因素十分复杂的水利计算为河流治理开发及水利工程设计提供更为合理可靠的依据,编制本规范以统一计算原则,要求和方法,是十分必要的.1.0.2小型工程可行性研究与初步设计阶段,往往基本资料比较缺乏,还要受到经费,时间等方面的制约,有时还受到设计单位技术力量的制约,故可以比大中型工程适当降低要求,部分工作内容可以适当简化.河流规划或专业规划的水利计算,其要求比工程可行性研究浅一些,故可以参照本规范执行.这样规定较为适应我国现阶段的具体情况.1.0.3本条是对水利计算的总原则及总任务的规定.水利计算必须遵照国家有关法规和关于水利的方针政策,体现水资源的综合利用,其要求在《中华人民共和国水法》上已有规定,应当在水利计算中加以贯彻.通过水利计算,应为选择工程特征值提供有关数据.与水利计算有关的水利工程特征值主要有：(1)水库：包括校核洪水位,设计洪水位,防洪高水位,正常蓄水位,防洪限制水位(汛期限制水位),死水位,泄洪建筑物尺寸及高程等.(2)水闸：包括校核水位,设计水位(高,低),尺寸与高程等.(3)排灌泵站：包括校核水位,设计水位(高,低),装机容量,特征水头等.(4)水电站：除水库各特征水位外,还包括装机容量及特征水头等.(5)堤防：设计水位等.水利计算应提供相应于各特征值的水利指标,其具体内容一般有以下方面：(1)根据流域(或河段)规划及项目建议书的规定,协同有关部门进一步研究用水,用电,防洪,治涝,航运及环境保护等要求,落实设计工程的水利任务.(2)编制水量平衡方案,选择径流及洪水调节方式,提出协调各部门要求的意见.(3)进行各比较方案的径流调节,洪水调节,回水,水库冲淤,以及有关防洪,治涝,灌溉,供水,发电,航运等方面的水利计算,为选择开发方案及主要的工程特征值提供依据,制定工程运行方式.(4)对选定方案进行上述各方面详细的水利计算,阐明工程的效益指标和多年运行特性,分析上下游水流情势的变化.(5)必要时应进行以下研究：①水电站日调节非恒定流计算；②水库放空计算；③水库初期充蓄计算；④水库水体突然泄放计算；⑤水库防凌计算；⑥水库分期开发的研究；⑦其他有关问题的水利计算.1.0.4水利计算成果的可靠性,在很大程度上取决于基础资料的精度,故加强调查研究十分必要.由于江河自然演变,人类活动(如围垦,兴建其他工程等)的明显影响,或大水年的分洪溃口,山体滑坍造成壅阻等偶发因素,各年水文资料基础不一致时,应当修正至同一基础才能据以进行水利计算.1.0.5工程设计,要对已建及在建工程,与设计工程的相互影响进行研究.但对有些问题还应考虑更长远一些,故规定在必要时要分析设计水平年内拟建骨干工程(例如上游的较大水库)的径流调节对设计工程的影响.如果需在较大范围实施补偿调节,或设计工程上游近期要实施跨流域引水,则设计工程特征值的选择还要考虑它们所造成的影响,以适应长远发展要求. 1.0.6各有关部门对水利工程要求的设计标准,设计保证率,在各专业规范均有规定,本规范不再列出,要求在进行水利计算时按这些专业规范执行.但这些规范所规定的设计标准往往有一定幅度,故应与各主管部门商定具体的标准,必要时还可通过论证选定.有关设计标准的规定所在规范见表1.0.6.1.0.7设计水平年是经济合理地确定工程规模的重要依据,一般根据其重要性,选择国家长远计划的某一年度作为设计水平年,再以其后若干年作为远期水平年进行校核.对特别重要的工程,要尽量考虑更长远一些,可再拟定远景水平年.1.0.8水利计算成果强调基本资料应符合设计阶段的要求,并据以选择合适的计算方法.比较方案的水利计算,各方案所采用的计算方法与资料必须一致,否则成果就不具可比性.由于水利工程特征值之间带有一定关联,组合起来方案很多,一般情况下,是逐个特征值进行选择,这时相关的其他特征值就要采用相应的合理数值,使水利计算成果具有可比性.如果影响因素一时难以判断,在条件允许时也可把各种特征值的方案组合起来,进行综合计算,综合论证.表1.0.6有关设计标准所在规范表类别所在规范名称编号水利水电工程防洪标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》(山丘区,平原区及补充规定) SDJ12-78 SDJ217-87防护对象的防洪标准《防洪标准》(国家标准) GB50201-94治涝标准目前尚无规范规定,一般采用5~10年一遇灌溉保证率《灌溉排水渠系设计规范》SDJ217-84发电保证率《水利水电工程水利动能设计规范》SDJ11-77航运保证率《内河通航标准》GBJ139-90淹没处理设计标准《水利水电工程水库淹没处理设计规范》SD130-84供水保证率目前尚无规范规定,一般采用90%~99%1.0.9水利计算需要考虑的因素很多,计算工作量很大.为了加快速度,扩大研究的范围,尽可能地采用电子计算机计算及辅助设计,系统分析的思路与方法,是十分必要和有益的.但所用模型应用实际资料检验,以保证其实用性.1.0.10根据水利水电工程规划设计规范体系的总体安排,本规范以各类水利工程水利计算的原则,条件,计算技术要求等为主要内容,也适当涉及有关水利工程规模选择和主要特征值比选等方面.本规范与有关规范的关系大致如下：(1)以发电为主的水电工程的水利计算,见《水电工程水利计算规范》.(2)对以防洪,灌溉,供水等为主结合发电的水电站,本规范提出有关水能指标与效益计算的规定,动能设计部分见《水利水电工程动能设计规范》.(3)水利工程特征值选择经济比较准则及经济分析方法见《水利建设项目经济评价规范》SL 72-94.(4)泥沙冲淤计算,环境影响评价的专业性水利计算,由有关专门规范编写,本规范仅提出某些要求.(5)有关灌溉排水渠系的水利计算,见《灌溉排水渠系设计规范》SDJ217-84.2基本资料2.0.1基本资料是水利计算的基础,因此应根据流域自然地理特性,工程特点及水利计算采用的方法等,收集整理有关资料.一般来说,水利计算所需收集整理资料,含四个方面内容：①水文气象；②地形地质；③本设计工程开发任务有关的社会经济资料；④流域规划,河段规划资料.对上述四方面的资料应力求收集齐全,并进行系统的整理分析和必要的检验,本条中提出了对资料的基本要求,以使所依据基本资料具有必须的可靠性及合理性.2.0.2气象水文资料是水利计算直接引用的基础资料,本条对主要资料提出了原则要求. (1)气象资料应搜集开发河流上及其附近有关的气象站的历年统计资料,对水利计算所需而言,主要包括降水,气温,蒸发量等,必要时,还包括河流的冰情,海潮等.对于控制流域面积大于500km2以上的工程,应考虑气象站的分布,其气象要素的平均值宜采用各有关站加权平均值,气象要素的极限值一般应采用各站出现的极限值；对于控制流域面积不超过500km2的工程,控制范围内气象要素变化不大,可以控制流域内控制性最好的气象站的统计值作为设计依据.(2)水文现象具有随机性和不重复性,实测样本的长度直接关系设计成果的可信度,因此要求尽量长的实测水位,径流,泥沙系列资料作为设计依据.我国大型水利水电工程一般已具备30年以上的实测资料,当实测资料不足时,应采用参证站的实测资料予以延长.上游已建工程常改变了设计工程水文系列部分资料的入库径流,泥沙过程,应采用还原计算的办法统一至相同基础,所依据的设计洪水资料应符合其专业规范要求,包括坝址设计洪水和入库设计洪水,如洪水出现有明显的时间分布规律,需拟定分期设计洪水.(3)对下游保护区洪水进行补偿调节的水库,应具备整体防洪设计洪水,它系考虑洪水遭遇组合后,防洪控制点发生防护标准的洪水,坝址及区间洪水的各种典型可能组合洪水的总称.对于治涝工程需具备设计暴雨和设计涝水等资料.(4)坝址的水位流量关系曲线,是水利计算,水工设计的重要基本资料,一般要求根据实测资料率定,对于有较大的冲淤变化,顶托,分流的站址应考虑有关因素的影响.在坝址无实测水文资料时,应采用临时设站施测等方法进行拟定.(5)库区调查洪,枯水面线资料,主要用于率定库区计算河段的糙率.为了检查调查成果的可靠性和合理性,应根据调查水面线,对控制站实际发生洪水的洪峰流量及河段糙率进行分析计算,并提出糙率的可能取值范围及变化趋势.(6)水库设计阶段要严格限制采用洪水预报进行防洪调度,如需采用,必须对水文预报成果提出严格要求.一般而言,要求预报预见期大于坝址至防洪控制点的洪水传播时间,要求有较高的预报精度(如80%以上)和较高合格率(如95%以上),以保证采用洪水预报的可靠性和现实性.(7)水库额外蒸发损失,系指建库后陆地变为水面所增加的蒸发损失,一般要求具备历年平均及历年分月平均损失值,当条件不具备时,应计算丰,平,枯代表年份的分月平均损失值；严寒地区冬季水库水位消落的冰层仍留于岸边,暂时不能利用,对调节期内可能造成暂时损失.这项损失不大,如需考虑则应具备有关结冰资料.2.0.3主要地形,地质资料及其要求：(1)水库,分洪区(含蓄洪,泄洪及行洪区),蓄涝区等水利工程,其面积和容积曲线是调节计算的重要基础资料,要求达到较高的精度,宜采用1/10000地形图量算.(2)水库区和坝址下游河道纵,横断面图主要用于水库回水计算,冲淤计算,日调节非恒定流计算等,为了达到一定的精度要求,本条规定应具备实测断面资料.对于断面位置布置等要求在有关章节条文中还有具体的规定.(3)渗漏损失,包括库底,坝体,坝基绕坝等的渗漏损失以及水工建筑物止水不严实处的渗漏损失等.在设计阶段,一般应根据库区及坝址水文地质条件和坝型确定,无资料时可按经验值估计,水库渗漏损失在水库蓄水初期几年较大,以后逐渐减少而趋于稳定,初渗损失仅为水库初期蓄水水利计算的依据,应以相对稳定后的渗漏作为水利计算的依据.2.0.4水利计算所需社会经济资料说明如下：(1)社会经济基本统计资料是开展水资源综合利用规划和水利水电工程建设的基本资料,主要有：行政区划,人口,面积,国民生产总值,国民收入,工农业总产值；工业,农业状况,主要大中型工业企业的概况,电力工业状况；对外开放概况等.为保证精度,以上资料均应根据统计部门的资料予以分析计算.(2)根据工程开发任务,应收集和分析各国民经济有关部门对工程的要求资料,根据需要取得下列部分或全部.1)防洪：防洪对象及范围,可能采取的防洪措施及运用意见,洪灾损失资料,要求达到的防洪标准以及对本工程的要求等.2)灌溉：坝址上下游地区近期和远景的灌区分布,灌溉面积,作物组成,灌溉引水方式,取水地点及高程,设计保证率,以及破坏年份允许降低供水的程度和方式.3)治涝：涝区分布现状,治涝措施及标准,治涝对本工程的要求.4)城乡及工业供水：近期及发展水平的供水保证率,供水量及供水方式,取水口的高程与位置.5)发电：电力系统现状和发展规划,电源组成,现有和拟建水火电站的特性,近期及远景用电要求和负荷特性,设计水电站供电范围,设计负荷水平以及电站机组机型选择等.6)航运及过木：近期及远景航运,放木情况运量,航道等级,通航季节以及船舶吨位,吃水深度,船队及木筏的型式,尺寸,数量等,航运对水库放水及上下游水位变化范围的要求及保证率选定等.7)其他：养殖对本工程的要求,改善水质及防止生态环境恶化对工程的要求；工程附近及近坝库区的名胜古迹,风景区,以及开辟和发展旅游事业的有关资料.(3)设计工程与其上下游人类活动可能相互影响,如上游水库的库容补偿作用,水土保持,森林采伐,矿产开发等对入库沙量及水量的影响,设计工程对上游水库的反调节作用,对下游水库的径流补偿及拦沙作用等,一般均应收集有关资料,作为工程设计的依据.3防洪工程的水利计算3.1堤防3.1.1堤防工程是最常用的防洪工程,其最重要的设计条件就是防洪标准及相应的设计洪水位,故应按规范及有关条件选定防洪标准,通过水利计算,考虑到各种可能的影响因素推算拟定出合理的设计洪(潮)水位,设计水面线作为设计的依据.3.1.2防洪标准一般依据国家标准《防洪标准》选定.有些大江大河,系选定某一实际年洪水作为防洪标准,故设计位于整体防洪体系内的堤防亦应按此执行.对重要的堤防,其标准必要时可在规范规定范围内论证选定.3.1.3设计洪水位的分析计算要注意以下情况：(1)如水位,流量资料基础一致,可进行频率分析.但中华人民共和国成立40多年来,进行了大规模的水利建设及其他建设,河湖现状与建国初期相比已有较大变化,从而使不少地方的河湖调蓄能力下降,洪水位有明显抬高.另外,有些大水年份发生了分洪溃口,实测的水文数据已受到其影响.从样本一致性要求考虑,不能直接用实测的水位,流量系列资料来推求设汁频率的洪水位,流量,而必须将它们改正到目前的河湖状况及不分洪,不溃口的情况,再进行计算,其结果才能基本反映今后的情况.(2)对于以实际年洪水作为防洪标准的河流,其设计洪水位一般是以实测最高洪水位为基础,考虑整体防洪对堤防的要求,堤防加高的经济合理性等方面,进行论证后适当抬高确定.3.1.4感潮河段是指潮区界以下的河段,愈往下游,洪水径流的影响愈小,而天文潮与气象潮的影响愈大,河口段潮位则基本上取决于天文潮与气象潮.这几种因素的组合十分复杂,设计潮位还难以完全从理论分析确定.目前对于较高重现期设计潮位,通常的做法是根据实测的高潮位资料,分析上述几种因素不利组合条件下实测与设计条件的可能差别,然后通过历史资料所建立的相关线,把这些可能差别换算成潮位差值加在实测高潮位上得到设计潮位.3.1.5河口段沿海的潮位,基本符合水文频率分析对资料一致性及随机性的要求,可以采用频率分析,选取设计频率的潮位.3.1.6防洪河段的允许泄量一般是与控制站的设计洪水位相对应的,但有时情况比较复杂,应具体分析加以确定.一般可考虑以下途径.(1)凡控制站有较稳定的水位流量关系曲线者,允许泄量可根据设计洪水位查得.(2)防洪控制断面不止一处时,应分段推算,并进行上下河段的泄量平衡拟定全河段或分段的允许泄量.(3)凡河段受壅水顶托,分流降落,断面冲淤等影响时,应慎重加以考虑.(4)对于控制性防洪工程,在规划设计中采用的下游防洪河段的允许泄量还要考虑较长时期内的河道演变可能带来的影响.3.1.7堤防的设计水面线,应根据控制站的设计洪水位和相应的河道允许泄量推算,并以规划的分洪方案进行校核.如河段洪水受到下游干支流的顶托影响,推算时至少应考虑本河段洪水为主干,支流来水相应及干,支流来水为主本河段洪水相应两种情况,取其外包线.3.1.8河道糙率是推算水面线时最重要的参数,常用的方法就是根据大洪水的实测水面线率定.对于河道内的分汊河段,应根据实际的分流流量加以试算调整,推求合理的水面线.3.1.9由于堤上涵闸的安全度要比一般堤防要求高一些,且加高不易,根据许多堤防设计经验,一般采取涵闸的设计水位比相同地点堤防设汁水位高0.5m的办法处理.3.2分洪工程3.2.1分洪工程包括行洪区,分滞(蓄)洪工程,分洪道(含分洪减河)等.它们常由分洪闸,分洪道及蓄洪区的堤防,退水闸等工程组成.作为这些工程的设计条件的各种水位,流量及容量,均要通过水利计算加以确定,在分洪工程方案确定后还要通过水利计算验算其效能.3.2.2分洪闸的运用原则及分洪水位关系到分洪工程的有效使用及下游河道堤防的安全,应根据上下游控制水位,下游河段的允许泄量,偏于安全确定,一般以确定闸前某一水位作为分洪水位为宜.如闸前水位不易确定,亦可按上游或下游某一控制站水位作为分洪水位.3.2.3分洪闸的设计洪水位是作为工程安全的设计条件,故应考虑到在设计范围内可能出现的最高水位.这一水位一般出现在即将要分洪的时刻,故要按未分洪情况及上下游控制水位,分洪闸上游区间来水较大的情况推算水面线确定分洪闸的设计洪水位.3.2.4设计分洪流量一般是由整体防洪方案中对平衡上下河段泄量情况进行分析比较后确定的,分洪闸设计应满足分泄这一流量的要求.由于分洪后将引起水位降落,放验算分洪闸规模不能用3.2.3条所述设计洪水位,而应采用考虑分洪降落影响后的相应水位.流量系数的选择要慎重研究,留有一定余地.3.2.5扒口分洪实施方案受到许多难以预见的因素的影响,故在确定口门尺寸及分洪作用时,对情况不能设想得太理想,要留有适当余地.3.2.6在分洪区容量较大,充蓄时间较长,或要进行上吞下吐等研究,需要较详细了解分洪区内的水流流态时,才进行这一工作.分洪区内的水流情况是比较复杂的,用二维非恒定流方法计算才能较好地反映.3.2.7理想分洪量是整体防洪规划中的重要数据,应当根据整体防洪设计洪水,河道的过水能力,河湖的调蓄能力,并考虑以上因素的可能演变,进行洪水演进计算求得超出控制断面允许泄量的部分,即为超额洪量,也就是在运用十分理想的条件下所需要的分洪量.在实际分洪时,影响及时运用的因素很多,特别是扒口分洪,一般难以做到很理想,故防洪规划中所安排的分洪区总的有效分洪容量一般要大于理想分洪量.对每一个具体的分洪区,其有效分洪容量受到多种因素的制约,特别是分洪口门的位置影响较大,亦宜偏安全加以确定.3.2.8退水闸的规模与运用规则,主要取决于分洪区耕种的时间要求及闸下河道的允许退水的时间,要根据对洪水特性分析的结果,确定退水历时,制定调度运用规则.3.2.9河道分洪后,水流条件将发生很大变化,河道水流与分洪水流互相干扰与影响,可能影响到分洪效果,放应加以研究.以下一些方面宜弄清其影响：(1)分洪闸上游如有分流河道,分洪后因水位降低会使分流河道泄量减少.(2)分入分洪区的水量,如在分洪区下游流回本河道会引起水位抬高.(3)闸址以下河段的水位,泄量会受到交汇点的干流,湖泊或潮汐顶托的影响.(4)对已决定于近期实施的河道整治工程(裁弯,疏浚等)可能对分洪量产生影响.(5)闸上下游泥沙冲淤可能对分洪量产生影响.3.2.10为了验证分洪闸的规模选择是否得当,应当根据水文系列,河道泄洪能力,河湖调蓄能力等进行洪水演进计算,分析是否达到了预期的目标,以及据以计算分洪工程的经济效益及论证运用规则的合理性.。

1.河床稳定计算及河相分析1.1.河床稳定计算河床稳定指标可采用横向稳定指标、纵向稳定指标及综合稳定指标3种形式分析，以确定河道特性。

1.1.1.河道横向稳定分析河道横向稳定系数按下式计算:式中：横向稳定系数；Q造床流量，m3/s；J河床比降；B相当于造床流量的平摊河宽，m。

1.1.2.河道纵向稳定分析水流对河床泥沙的拖曳力与床面泥沙抵抗运动的摩阻力之间的相互作用，决定河床的纵向稳定性。

根据黄河水利出版社出版《治河及泥沙工程》中河道纵向稳定系数采用爱因斯坦水流强度函数按下式计算：式中：纵向稳定系数；D床沙平均粒径，mm；J河床纵比降；H河流平摊水深，m。

1.1.3. 综合稳定指标综合稳定指标是综合考虑河床的纵、横向稳定性。

建议采用的公式为h 2b *）（φφφ=1.2. 河床演变分析与河相关系调查工程区河道历史主流及河道变迁，分析工程区河道形态。

共分为蜿蜒型河道、游荡型河道两种形式。

蜿蜒型河段一般凹岸崩退，凸岸淤长，凹岸深槽和过渡段浅滩在年内发生互相交替的冲淤变化。

游荡型河道的河岸及河床抗冲性较差，从长距离来看河道往往呈藕节状，其中窄段水流归顺，有控制河势的作用，宽段则河床宽浅，洲滩密布，汊道交织，水流散乱，主流迁徙不定。

河道的平面状态可用“宽、浅、散、乱”四个字概括。

在水流长期作用下形成的河床，其形态有一定的规律，大量资料表明，表征河床形态的水深、河宽、比降等，与来水来沙条件及河床地质条件之间，有一定函数关系，这种关系便称为河相关系。

根据俄罗斯国立水文所提出公式，河道横断面河相关系公式为:HB=ξ 式中:ξ河相相关系数；B 造床流量下的水面宽（m ）； H 造床流量下的平均水深（m ）；（蜿蜒型河道ζ约为2~4，较为顺直的过渡性河段约为8~12，游荡型河道ζ约为20~30）2. 护岸结构设计2.1. 护岸顶高程确定根据《堤防工程设计规范》（GB50286-2013）（以下简称《堤防规范》）要求，堤顶高程为设计洪水位加超高值确定。

水利工程设计常用计算公式水利工程设计是根据特定的土地条件和水资源状况，结合水资源利用和防洪抗旱需求，开展的涵盖水利设施建设、水文水资源评价、水质水量调控、洪水演算和水利工程经济评价等领域的综合性工作。

在水利工程设计中，常常需要用到一些常用的计算公式。

以下是一些常用的计算公式的介绍。

1.渗透系数计算公式地下水位的变化和土壤岩石性质的渗透性有关，常常需要计算土壤的渗透系数。

渗透性系数是指单位时间单位面积上升或下降的渗透流量与渗透力之比。

根据多年的观测和实验，渗透系数可以通过以下公式进行计算：K=(Q*L)/(A*H)其中，K表示渗透系数，Q表示渗透流量，L表示渗透长度，A表示渗透面积，H表示渗透高度。

2.雨水径流计算公式在水文水资源评价中，常常需要计算雨水径流量。

常用的雨水径流计算公式有诺伊曼公式、蓄滞汇方法和时间分布曲线方法。

其中，蓄滞汇方法是常用的计算雨水径流量的方法。

根据蓄滞汇方法的原理，可以通过以下公式计算雨水径流量：Qp=C*(P-Es)*A其中，Qp表示雨水径流量，C表示径流系数，P表示降雨量，Es表示蒸发量，A表示流域面积。

3.水库调洪放水计算公式水库是防洪抗旱的重要水利设施，常常需要进行水库调洪放水计算。

常用的水库调洪放水计算公式有渐进调洪法、等降法和曲线法。

其中，曲线法是常用的水库调洪放水计算方法。

根据曲线法的原理，可以通过以下公式计算水库调洪放水：Q=K*S^m*H^n其中，Q表示水库放水流量，K、m和n都是与水库性质相关的常数，S表示水库水面面积，H表示水位。

4.水质计算公式在水质调控中，常常需要计算水质污染物的浓度和超标排放量。

常用的水质计算公式有质量平衡法、动力学公式和分层计算法。

其中，质量平衡法是常用的水质计算方法。

根据质量平衡法的原理，可以通过以下公式计算水质浓度和超标排放量：Ct=(C0*V0+C1*V1)/(V0+V1)Qe=(C1-C0)*V1其中，Ct表示混合液体的平均浓度，C0和C1表示两种液体的浓度，V0和V1表示两种液体的体积，Qe表示超标排放量。

水利工程防洪标准引言：水利工程是指利用河流、湖泊、沟渠和水库等水体，进行灌溉、排水、防洪、发电和水供等方面的工程。

其中，防洪是水利工程的重要组成部分，主要目的是减轻暴雨、洪水、融雪等自然灾害对人类社会造成的危害。

为了确保水利工程的安全性和稳定性，制定并遵守相关的防洪标准是必不可少的。

一、洪水计算标准洪水计算是防洪工程设计的基础，其准确性直接影响到工程的安全性和效果。

洪水计算标准主要包括以下几个方面：1. 洪水频率标准根据历史洪水数据和统计学方法，确定不同洪水频率下的洪峰流量和洪水过程。

常见的洪水频率标准有百年一遇、五十年一遇、二十年一遇等。

2. 洪水时程标准洪水时程是指洪峰流量随时间的变化规律。

根据不同洪水频率和流域特点，确定洪水时程参数，如洪峰时刻、洪峰流量持续时间等。

3. 设计洪水标准根据工程的用途和设计需求，确定适当的设计洪水标准。

例如，农田排灌工程的设计洪水标准一般为二十年一遇，水库大坝的设计洪水标准一般为百年一遇。

二、防洪工程设计标准防洪工程设计标准包括山洪沟道设计、堤防设计、水库设计等方面的内容。

以下是其中的一些要点：1. 山洪沟道设计标准山洪沟道是指用于引导和排泄山洪的沟渠。

其设计标准应考虑到山洪流量、坡度、沟床材料和沟道纵横断面等因素。

设计时应保证沟床通畅，防止堵塞和冲刷。

2. 堤防设计标准堤防是指用于阻止洪水泛滥的河道两岸的堤坝。

堤防设计应考虑到河流的径流能力、土壤的稳定性、堤顶宽度和坡度等因素。

设计时应确保堤防的稳定性和抗洪能力。

3. 水库设计标准水库是指用于调节和存储洪水的水体。

水库设计应考虑到库容、洪水流量、水位变化和水库底泥等因素。

设计时应确保水库的安全性和灵活性，以便有效地调节洪水并减轻对下游地区的影响。

三、防洪工程施工标准防洪工程施工标准是指在施工过程中要遵守的规范和要求。

以下是几个重要的施工标准：1. 施工材料标准施工材料应符合相关的质量标准，如混凝土强度等级、钢筋材料的强度和防腐性能等。

防洪标准各种防洪保护对象或工程本身要求达到的防御洪水的标准。

通常以频率法计算的某—重现期的设计洪水为防洪标准，或以某一实际洪水(或将其适当放大)作为防洪标准。

在—般情况下，当实际发生的洪水不大于防洪标准的洪水时，通过防洪工程的正确运用，能保证工程本身或保护对象的防洪安全。

中国对已建防洪工程的防洪标准按国家标准GB 50201—94《防洪标准》执行；对保护对象的防洪安全，具体体现为防洪控制点的最高水位不高于保证水位，或流量不大于河道安全泄量。

防洪标准与工程本身或防洪保护对象的重要性、洪水灾害的严重性及其影响直接有关，并与国民经济的发展水平相联系。

国家根据需要与可能，对防拱标准用规范予以规定。

在防洪工程的规划设计中，一般按照规范选定防洪标准，并进行必要的论证。

对特殊情况，例如洪水泛滥可能造成大量人口死亡等严重后果时，在经过充分论证后可采用比规范规定更高的标准。

如因投资、工程量、移民等因素的限制一时难以达到规定的防洪标准时，也可以分期达到。

世界各国所采用的防洪标准各不相同，例如，日本对特别重要的城市要求防200年—遇洪水，重要城市防100年一遇洪水，一般城市防50年一遇洪水；印度要求重要城镇的堤防按50年一遇洪水设计；其他国家的防洪标准大体在此范围内。

农田的防洪标准—般为防御10～20年一遇洪水。

澳大利亚一般农牧业只要求防3—7年一遇洪水。

美国密西西比河防洪规划采用的标准是按水文气象法作出的“计划洪水”，约相当于频率法的100年一遇洪水。

中国的防洪标准过去没有统一规定，1995年颁布了中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》。

该标准对城市，乡村，工矿企业，交通运输设施(含铁路、公路、航运、民用机场、管道工程、木材水运工程)，水利水电工程(含水库、水电站、灌排工程、供水工程、堤防)，动力设施，通信设施，文物古迹和旅游设施等，分别不同规模、不同情况规定了应采用的防洪标准及处理有关问题的原则。

课程设计(综合实验)报告( 2012 -- 2013 年度第一学期)名称：课程或实验名称题目：天福庙水库防洪复核计算院系：可再生能源学院班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数： 2周成绩：日期：2013年 1月 8日目录一．课程设计的目的与要求 (1)1......................................................................................................................................... 设计任务 (1)二．设计正文 (1)1......................................................................................................................................... 流域自然地理概况，流域水文气象特性 (1)2......................................................................................................................................... 防洪标准选择 (2)3......................................................................................................................................... 峰量选样及历史洪水调查 (3)4......................................................................................................................................... 设计洪水计算 (4)5......................................................................................................................................... 设计洪水调洪计算 (7)6......................................................................................................................................... 坝顶高程复核计算 (8)三．课程设计总结 (9)四．附录 (10)1. 分乡站历史洪水成果(附录1) (10)2. 天福庙水库洪峰、洪量系列表（附录2） (10)3. 典型洪水过程线（—28）（附录3） (11)4. 天福庙水库库容曲线和泄洪建筑物泄流曲线（附录4） (11)5. 混凝土拱坝安全超高hc （附录5） (12)6. 水利水电枢纽工程的等级（附录6） (13)7.水工建筑物的级别（附录7） (13)8.水库工程建筑物防洪标准（附录8） (13)9.天福庙1978-2001年峰量系列1d洪量与洪峰关系（附录9） (14)10.天福庙1978-2001年峰量系列3d洪量与洪峰关系（附录10） (15)11.天福庙历史洪水成果（附录11） (16)12.天福庙峰量频率计算表（附录12） (17)13.洪峰频率曲线配线过程（附录13） (19)洪量频率曲线配线过程（附录14） (20)洪量频率曲线配线过程（附录15） (21)=2%典型洪水过程线（—28）（附录16） (22)=%典型洪水过程线（—28）（附录17） (25)关系图（附录18） (28)关系图（附录19） (29)20.泄流过程试算编程代码（利用MATLAB编程）（附录20） (31)21.设计洪水调洪计算（附录21） (32)22.校核洪水调洪计算（附录22） (35)天福庙水库洪峰、洪量系列表（附录2）19762721998974197716219991701978299200061319796342001471典型洪水过程线（—28）（附录3）时段(流量时段(流量时段(流量时段(流量（m3/s）（m3/s）（m3/s）（m3/s）0193857157220395821085211564040593134522138416041568231214261517912443626209025446372389264564827466592847661029486711304968123151506913326151701433527111 1534532672163554173655天福庙水库库容曲线和泄洪建筑物泄流曲线（附录4）混凝土拱坝安全超高h c（附录5）单位：m防洪标准选择水利水电枢纽工程的等级（附录6）水工建筑物的级别（附录7）水库工程建筑物防洪标准（附录8）筑物的类别混凝土坝、浆砌石坝及其他水工建筑土坝、堆石坝一1000～5005000～2000可能最大洪水（PFM）或10000～5000300～1002000～1000二500～1002000～10005000～2000100～501000～300三100～501000～5002000～100050～20300～100四50～30500～2001000～30020～10100～50五30～20200～1003000～2001050～20天福庙1978-2001年峰量系列1d洪量与洪峰关系（附录9）天福庙1978-2001年峰量系列3d洪量与洪峰关系（附录10）序号年份洪峰流量（m3/s）1d洪量（×108m3）3d洪量（×108m3）11935219842389 3182641930519581803天福庙峰量频率计算表（附录12）序号洪峰Qm（m3/s）1d洪量W1（）3d洪量W3（）PM(%)Pm(%)M mIIIIII2389 IV洪峰频率曲线配线过程（附录13）频率第一次配线第二次配线P(%)Q=,Cv=,Cs==Q=,Cv=,Cs==Kp Qp Kp Qp 1251020304050607590951d洪量频率曲线配线过程（附录14）频率第一次配线第二次配线P(%)w1=,Cv=,Cs==w1=,Cv=,Cs==Kp wp Kp wp0.0.10.20.50.2100.0. 200.0. 300.0. 40500.0.600.0.7590953d洪量频率曲线配线过程（附录15）频率P(%)第一次配线第二次配线w3=,Cv=,Cs==w3=,Cv=,Cs==Kp wp Kp wp1. 1.10.20.50.2100.0.200.0.300.0.40500.0.600.0.750.0.900.950.P=2%典型洪水过程线（—28）（附录16）时段典型流量（m3/s）放大倍比放大流量修匀流量（）1572210853134541568517916209072389723898P=%典型洪水过程线（—28）（附录17）时段()典型流量（m3/s）放大倍比放大流量修匀流量0157221085313454156851791620907238989101112131415161718192021156Z-V关系图（附录18）q-V关系图（h>）（附录19）q-V关系图（398m<h<）泄流过程试算编程代码（利用MATLAB编程）（附录20）a=[......];V1=6045;q1=0;for m=1:72q2=2000;q=0;n=q2-q;while abs(n)>q2=(q+q2)/2;V2=(a(m)*10^4-(q1+q2)*1800)*10^-4+V1; while V2<0q2=q2-10;V2=(a(m)*10^4-(q1+q2)*1800)*10^-4+V1; endif V2<q=*10^(-9)*V2^3+*V2^*V2+4423;elseq=*10^(-8)*V2^3+*V2^*V2+3011;endif q>=0n=q2-q;endendif V2<6045V2=6045;q2=(a(m)*10^4-(V2-V1)*10^4)/1800-q1; endif q2<0q2=0;V2=(a(m)*10^4-(q1+q2)*1800)*10^-4+V1;endb(m)=q2;V1=V2;q1=q2;endc=b';注：a[…..]矩阵中值为（Q1+Q2）*△t/2。