设计洪水计算
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设计洪⽔计算书设计洪⽔推求(⼀)⼯程概况⽢溪⼜称古城溪,发源于浙江省江⼭市⼤桥镇青源尾。
⽢溪⾃源头开始以东西向流⼊⽟⼭县境内,经⽩云镇鹁鸪嘴、⼤园地、平阳村、岩瑞镇⽔门村后,在岩瑞镇⼭头淤北和⾦沙溪汇合。
⽢溪流域⾯积206Km 2,主河道长44.2Km ,河道加权平均坡降0.824‰(其中⽟⼭境内流域⾯积102.6Km 2,河长24Km )。
⽢溪河道弯曲,河床较浅,中下游两岸地形开阔,耕地集中,属平原丘陵地带,是主要产粮区之⼀。
1,⼯程地点流域特征值,主河道⽐降0.000824.已知流域总⾯积206Km 2,加权平均坡降0.824‰,计算河段下游断⾯集⾬⾯积145.3 Km 2,加权平均坡降1.32‰,主河道长44.2 Km 。
2,设计暴⾬查算(1)求⼗年⼀遇24⼩时点暴⾬量根据⼯程地理位置,查《江西省暴⾬洪⽔查算⼿册》(下同)附图2—4,得流域中⼼最⼤24⼩时点暴⾬量H 24=115mm ;查附图2—5,得Cv24=0.45。
由设计频率P=10%和Cs=3.5Cv 查附表5—2,得Kp 24=1.60。
则⼗年⼀遇24⼩时点暴⾬量H 24(10%)=115?1.60=184.0mm 。
(2)求⼗年⼀遇24⼩时⾯暴⾬量根据计算段流域⾯积F=145.3 Km 2和暴⾬历时t=24⼩时,查附图5—1,得点⾯系数24α=0.983 则⼗年⼀遇⾯暴⾬量为24%)10(24%)10(24α?=H H =184?0.983=180.9mm 。
(3)求设计暴⾬24⼩时的时程分配○1 设计24⼩时暴⾬⾬型以控制时程t ?=3⼩时为例,查附表2—1,得⾬型分配表,如下表1:表1:以3⼩时为时段的⾬型分布表○2查算⼗年⼀遇1,6,3⼩时暴⾬参数根据⼯程地理位置分别查附图2—6和附图2—8,得流域中⼼最⼤6⼩时和1⼩时点暴⾬量,H 6=75mm ,H1=40mm 。
查附图2—7和附图2—9,得Cv 6=0.45,Cv 1=0.45。
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。
中华人民共和国水利行业标准SL44—2006替代SL44—93──────────────────────────────────水利水电工程设计洪水计算规范Regulation for calculating design floodof water resources and hydropower projects2006-09-09发布2006-10-01实施──────────────────────────────────中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告2006年第4号部直属各单位,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水务局:中华人民共和国水利部批准以下9项标准为水利行业标准,现予以公布(见附件)。
二00六年九月九日前言根据水利水电规划设计管理局水总局科[2001]1号文精神,按照《水利技术标准编写规定》(SL1—2002)的要求,对原《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL 44—93)进行了修订。
本标准共7章14节94条和3个附录,主要技术内容包括:总则、基本资料、根据流量资料计算设计洪水、根据暴雨资料计算设计洪水、设计洪水的地区组成以及干旱、岩溶、冰川、平原及滨海地区设计洪水计算、水利和水土保持措施对设计洪水的影响。
本次修订的主要内容有:──将适用范围纵向扩大到项目建议书阶段和已建工程运行期的设计洪水复核,横向扩大到平原河网区和滨海及河口地区水利水电工程设计洪水计算;──更加强调设计洪水计算方法的科学性、实用性和可操作性,提倡新理论、新方法在实际操作中的应用;──相对淡化了对基本资料进行复核的要求;──扩展了洪水系列一致性处理的有关方法,并将古洪水纳入历史洪水的范畴;──对汛期分期和施工分期的设计洪水计算分别作出规定;──增加了平原河网区设计洪水、滨海及河口地区设计潮位计算等。
本标准为全文推荐。
项目二:设计洪水计算
由流量资料推求设计洪水
一、填空题
1.洪水的三要素是指、、。
2.防洪设计标准分为两类,一类是、另一类是。
3.目前计算设计洪水的基本途径有三种,它们分别是、
、。
4.在设计洪水计算中,洪峰及各时段洪量采用不同倍比,使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值,此种放大方法称为。
5.在洪水峰、量频率计算中,洪峰流量的选样采用、时段洪量的选样采用。
6.连序样本是指。
不连序样本是指。
7.对于同一流域,一般情况下洪峰及洪量系列的C V值都比暴雨系列的C V值,这主要是洪水受_和影响的结果。
二、问答题
1.什么是特大洪水?特大洪水在频率计算中的意义是什么?
2.对特大洪水进行处理时,洪水经验频率计算的方法有哪两种?分别是如何进行计算的?
3.洪水频率计算的合理性分析应从几个方面进行考虑?
4.采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线,典型洪水过程线的选择原则是什么?
5.采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线的两种放大方法是什么?分别是如何计算的?
6.在洪水峰、量频率计算工作中,为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性,一般要进行下列各项工作,试在下表的相应栏中用“+”表明该项措施起作用,用“-”表明该项措施不起作用。
三、计算题
1.某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料,其中最大的三年洪峰流量分别为 7500 m3/s、 4900 m3/s和 3800 m3/s。
由洪水调查知道,自1835年到1957年间,发生过一次特大洪水,洪峰流量为 9700 m3/s ,并且可以肯定,调查期内没有漏掉 6000 m3/s 以上的洪水,试计算各次洪水的经验频率,并说明理由。
2.某水文站根据实测洪水和历史调查洪水资料,已经绘制出洪峰流量经验频率曲线,现从经验频率曲线上读取三点(2080,5%)、(760,50%)、(296,95%),试按三点法计算这一洪水系列的统计参数。
3.已知设计标准P=1%洪水过程的洪峰、1天、3天洪量和典型洪水的相应特征值及其过程线(见表1和表2),试用同频率放大法推求P=1%的设计洪水过程线(保留三位有效数字,不需修匀)。
表1 设计洪水和典型洪水峰、量特征值
表2 典型洪水过程
由暴雨资料推求设计洪水
一、填空题
1.暴雨资料系列的选样采用。
2.设计暴雨是指。
3.设计暴雨的计算包括两部分内容,和。
4.产流计算方法包括等。
5.汇流计算方法包括等。
二、问答题
1.由暴雨资料推求设计洪水的计算内容是什么?
2.动点动面关系与定点定面关系的含义。
3.如何利用降雨径流相关图计算设计净雨?
4.何谓等流时线,简述等流时线法汇流计算的方法。
5.什么是全面汇流和部分汇流?
三、计算题
1.某流域百年一遇各种时段设计暴雨量如表1,选定的典型暴雨日程分配如表2,试完成表中的设计暴雨过程分配(第(4)栏)。
表1 某流域百年一遇各种时段设计暴雨量
表2 暴雨日程分配表
2.已知24h设计面雨量如表3最大24h典型暴雨过程如下表4,已知Pa= 70mm,Im= 100mm,= 2mm/h,请完成表5。
稳渗率f
c
表3
表4
表5
小流域设计洪水的推求
一、问答题
1.短历时暴雨公式的基本形式是什么?
2.写出全面汇流和部分汇流时用推理公式法求解小流域设计洪峰流量的公式,并说明其中符号的意义和单位。
3.试述推理公式图解法计算洪峰流量的方法步骤。
4.简述小流域推理公式的基本原理和基本假定。
二、计算题
1.利用暴雨概化公式推求设计暴雨量。
已知从等值线图上查得某流域中心雨量
;又查得n
1=0.30,n
2
=0.65,求P=1%及P=2%的6
小时及30分钟的设计暴雨量。
2.某流域在地形图上量得其流域面积F= 136km2,主河槽长L= 16.65km,河道比降
J=7.65‰;暴雨参数n
1=0.55,n
2
=0.70,,损失参
数μ= 3mm/h,汇流参数为0.7。
试计算五十年一遇(P=2%)的设计洪峰流量。