长春市中小型水库设计洪水计算方法
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某小一型水库设计洪水分析计算发布时间:2023-02-20T08:37:46.060Z 来源:《新型城镇化》2022年24期作者:叶凤艳[导读] 当流域内缺乏实测水文资料和相关的水文成果是,可以结合邻近地区的雨量站实测数据,结合本流域的暴雨洪水特性,采用“暴雨洪水法”,推求水库的设计设计洪水及其过程线。
分析结果表明,某小一型水库坝址处300年一遇设计洪峰流量为48.88m3/s;30年一遇设计洪峰流量为31.97m3/s;5年一遇设计洪峰流量为17.62m3/s。
云南省设计院集团有限公司云南昆明 650118摘要:当流域内缺乏实测水文资料和相关的水文成果是,可以结合邻近地区的雨量站实测数据,结合本流域的暴雨洪水特性,采用“暴雨洪水法”,推求水库的设计设计洪水及其过程线。
分析结果表明,某小一型水库坝址处300年一遇设计洪峰流量为48.88m3/s;30年一遇设计洪峰流量为31.97m3/s;5年一遇设计洪峰流量为17.62m3/s。
关键词:暴雨洪水;设计洪水;小一型水库设计洪水是指符合工程设计中防洪标准要求的洪水,当地可能出现的洪水。
水库设计洪水分析是水库规划和工程设计的重要内容,对水库的工程规模具有决定性意义。
设计洪水三要素为设计洪峰流量、设计洪亮和设计洪水工程线。
目前常用的方法有:直接法和间接法、地区综合法等,本文以间接法推求某小一型水库设计洪水,为确立水库工程规模等提供支撑依据。
1 流域概况某小一型水库位于江西省丰城市白土镇杨坊村委会杨坊村,与丰城市城区相隔大约28km,距离白土镇5km,坝址以上控制的流域集水面积为2.42km2,主河长为1.4km,主河纵比降为7.76%。
水库周围自然环境良好,下垫面条件优越。
流域区地势低,属于低山丘陵区,山峦叠翠。
植被破坏率低,森林的覆盖率高达80%左右,河床中泥沙淤积量少,多为卵石或者卵石夹砂。
该水利工程开发运行的只要目的就是解决下游丘陵、平原区的灌溉用水问题,同时为减轻下游的水旱灾害提供条件,为水库去居民提供水产养殖等提供便利,其是一座以灌溉为主,兼防洪和养殖等的综合型利用水库。
c、a、β、n-经验参数,其中十年一遇制采用已有值外延求得。
2.3推理公式法推求设计洪水
推理公式法是由暴雨资料推求小流域设计洪水的一种简化的方法。
这种方法已有一百多年的历史,推理公式的形式也是多种多样的,我们采用的是水利部门应用的公式。
采用实测暴雨洪水资料分析总结的产、汇流规律,分析、确定计算参数,进行产、汇流计算,推求设计洪峰流量。
流域上各点所形成的净雨,距离出口断面远近不同,加上坡面与河槽的调蓄作用,净雨点汇集到流域出口的速度和时间也都不一样。
2.4小流域设计暴雨的计算
因小流域绝大多数都缺乏实测水文实测资料,所以设计暴雨的推求,一般有以下几个步骤:
一是根据水文图集中绘制的暴雨参数等值线,查出统计历时的流域设计雨量;二是将统计历时的设计雨量,通过暴雨公式转化为任意历时的设计暴雨量;三是按分区,概化雨型或移用的暴雨典型同频率控制放大,求得设计暴雨过程。
2.5统计历时的设计暴雨计算
根据水文图集便可由设计流域中心点的位置查出那里的任意统计历时暴雨均值,进而求得该统计历时的设计频率的雨量。
2.6用暴雨公式计算任意历时的设计雨量
大量资料的统计成果表明,暴雨强度和暴雨历时的关系可以用指数方程来表示,它反映一定频率情况下所取历时的平均降雨强度t,p与t的关系,称为短历时暴雨公式。
暴雨公式最常见的形式为:。
xx省小(2)型病险水库应急除险定型设计设计洪水位查算方法(参考)由于本次应急处理的小(2)型病险水库数量众多,按照常规设计步骤难已在短时期内完成除险设计。
根据xx省小(2)型水库的特点:水库集水面积较小一般为1~5 km2,且水库及附近流域没有水文资料,水库设计洪水一般采用《xx 省暴雨洪水查算手册》规定方法进行计算。
为便于各地有关单位对小(2)型水库应急除险设计,特编制xx省小(2)型水库设计水位查算图,供有关单位对小(2)型水库进行除险加固设计参考应用。
1 水库设计洪水位计算原理水库设计、校核洪水位是水库工程一个重要的特征参数,是水库大坝坝顶高程设计的重要依据。
水库设计、校核洪水位的确定,一般根据水库的规模、坝型,按照SL 252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》,确定其设计洪水、校核洪水标准,然后根据水文资料条件,选用一种或多种计算方法,求得水库设计、校核洪水过程线,而后根据水库高程~容积曲线、水库水位泄流曲线,进行洪水调节计算,求得水库设计、校核频率下的最高调洪水位,即为水库设计、校核洪水位。
2 本次小(2)型水库设计洪水位查算图编制方法2.1 设计洪水计算方法(1)设计暴雨根据xx省水文局2010年编制的《xx省暴雨洪水查算手册》有关附图(最大1h、最大6h、最大24h暴雨均值、Cv等值线图),将xx省归纳为赣北和赣南2个分区(详见图1),各分区时段点暴雨设计参数及设计采用成果见表2.1。
表2.1 xx省小(2)型水库分区暴雨设计参数及成果表分区名称时段点暴雨参数和设计值备注1h 6h 24h赣南区均值(mm)45 70 1101区Cv 0.4 0.45 0.4P=2%(mm) 93.6 157.5 228.8P=0.5%(mm)113.8 195.3 278.3赣北区均值(mm)45 85 1407区Cv 0.45 0.5 0.45P=2%(mm) 101.3 205.7 315.0P=0.5%(m125.5 260.1 390.6m)(2)水库坝址设计洪水计算方法根据xx省小(2)型水库集水面积较小的特点,水库坝址设计洪水采用《xx 省暴雨洪水查算手册》(以下简称《手册》)规定的推理公式方法计算。
附件:省小型水库洪水核算方法〔试行〕前言《省小型水库洪水核算方法》〔试行〕是为适应新形势下小型水库除险加固需要而制定的。
本方法依据水利部《水利水电工程等级划分与洪水标准》SL252-2000、《水利水电工程设计洪水计算规》〔SL44-2006〕、《碾压式土石坝设计规》〔SL274-2001〕和《省水文图集》的有关分析成果,在原省水利局暴雨洪水组1979年6月编印的《省小型水库洪水核算方法》根底上修订完成的。
在山丘区小型水库防洪平安复核、控制运用、加固设计等工作中应以本方法为主,其它各法可作验证参考。
本方法提供了洪峰流量、洪水总量以与调洪演算方法,适用我省流域面积在1到30平方千米的小型水库保平安洪水核算使用。
对有闸控制或流域面积大于30平方千米的小型水库,应使用《省大、中型水库防洪平安复核洪水计算方法》进展核算,设计洪水流量过程应采用瞬时单位线法,其中流域面积小于50平方千米的水库时段长建议取0.5小时,瞬时单位线参数M1与0.5小时单位线关系表可参考《省水文图集》。
流域面积小于1平方千米的小〔2〕型水库,应按本方法计算的洪峰、洪量分别加大10%后,再进展调洪。
请各单位在使用过程中注意结合实际, 与时总结经历,如有问题请函告省水利厅。
1小型水库设计洪水标准小型水库设计洪水标准,按照水利部《水利水电工程等级划分与洪水标准》(SL252-2000)选取。
小型水库永久性水工建筑物的洪水标准,应按山区、丘陵区或平原、滨海区分别确定。
山区、丘陵区永久性水工建筑物洪水标准[重现期〔年〕]按表1选用。
平原、滨海区永久性水工建筑物洪水标准[重现期〔年〕]按表2选用。
当山区、丘陵区的小型水库坝上下于15m,上下游最大水头差小于10m时,且失事后对下游防洪影响不大时,其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定;当平原、滨海区的小型水库坝高高于15m,且上下游最大水头差大于10m时,其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。
小〔1〕型、小〔2〕型水库的消能防冲建筑物洪水重现期分别取20年、10年。
全省小型水库设计洪水位查算方法xx省小(2)型病险水库应急除险定型设计设计洪水位查算方法(参考)由于本次应急处理的小(2)型病险水库数量众多,按照常规设计步骤难已在短时期内完成除险设计。
根据xx省小(2)型水库的特点:水库集水面积较小一般为1~5 km2,且水库及附近流域没有水文资料,水库设计洪水一般采用《xx 省暴雨洪水查算手册》规定方法进行计算。
为便于各地有关单位对小(2)型水库应急除险设计,特编制xx省小(2)型水库设计水位查算图,供有关单位对小(2)型水库进行除险加固设计参考应用。
1 水库设计洪水位计算原理水库设计、校核洪水位是水库工程一个重要的特征参数,是水库大坝坝顶高程设计的重要依据。
水库设计、校核洪水位的确定,一般根据水库的规模、坝型,按照SL 252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》,确定其设计洪水、校核洪水标准,然后根据水文资料条件,选用一种或多种计算方法,求得水库设计、校核洪水过程线,而后根据水库高程~容积曲线、水库水位泄流曲线,进行洪水调节计算,求得水库设计、校核频率下的最高调洪水位,即为水库设计、校核洪水位。
2 本次小(2)型水库设计洪水位查算图编制方法2.1 设计洪水计算方法(1)设计暴雨根据xx省水文局2010年编制的《xx省暴雨洪水查算手册》有关附图(最大1h、最大6h、最大24h暴雨均值、Cv等值线图),将xx 省归纳为赣北和赣南2个分区(详见图1),各分区时段点暴雨设计参数及设计采用成果见表2.1。
表2.1 xx省小(2)型水库分区暴雨设计参数及成果表分区名称时段点暴雨参数和设计值备注1h 6h 24h赣南区均值(mm)45 70 1101区Cv 0.4 0.45 0.4P=2%(mm) 93.6 157.5 228.8P=0.5%(mm)113.8 195.3 278.3赣北区均值(mm)45 85 1407区Cv 0.45 0.5 0.45P=2%(mm) 101.3 205.7 315.0P=0.5%(m125.5 260.1 390.6m)(2)水库坝址设计洪水计算方法根据xx省小(2)型水库集水面积较小的特点,水库坝址设计洪水采用《xx 省暴雨洪水查算手册》(以下简称《手册》)规定的推理公式方法计算。
长春市中小型水库设计洪水计算方法刘南烈;王丽萍;任星红【摘要】长春地区小流域实测洪水资料较少,很多地区没有实测洪水资料,但是雨量点较多,分布相对合理,在实际工作中,采用两种或者更多方法来综合计算结果,如果不同方法间计算结果差距较大,则取对工程不利的计算结果作为设计依据.【期刊名称】《东北水利水电》【年(卷),期】2010(028)011【总页数】2页(P33-34)【关键词】设计洪水;计算方法;长春市【作者】刘南烈;王丽萍;任星红【作者单位】吉林省水资源局长春分局,吉林,长春,130022;白山市农村水利管理分站,吉林白山,134400;吉林省水资源局四平分局,吉林,四平,136000【正文语种】中文【中图分类】TV122+.31 概况长春市位于吉林省中部,地处松辽平原的东部边缘。
地理位置为东经124°18′~127°02′,北纬43°05′~45°15′。
西北与松原市毗邻,西南和四平市相连,东南与吉林市相依,东北同黑龙江省接壤。
东西长约227 km,南北宽约217.5 km,全市幅员面积20 571 km2,市区面积4 789 km2。
长春市多年平均降水量565.0 mm,降水量随着地势从东南向西北逐渐减少。
其中多年平均降水量最大的是双阳区为621.0 mm,降水量最小的是农安县为510.8 mm。
降水量年内分配不均,6-9月降水量占年降水量的78.1%。
长春市多年平均水面蒸发量812.1 mm,蒸发的地区分布与年平均气温的地区分布趋势相近,并与纬度、地势密切相关,自西北向东南呈递减趋势。
多年平均水面蒸发量在700~950 mm之间。
2 计算设计洪水方法目前长春地区小流域实测洪水资料较少,很多地区没有实测洪水资料,但是雨量点较多,分布相对合理,针对以上情况,一般可用3种方法推求长春市小流域设计洪水:1)选用气候、产流下垫面相似、年降雨量分配一致,集水面积相差不大的有洪水资料的流域作为参证站。
⑴⑵⑶年径流计算表设计年径流流量的年内分配:设计年径流流量转换为径流深:水库水文水力计算一.设计年径流的计算:如下表(1---3)⑷⑸⑹二.水库的兴利调节:如下表(保证率80%)年调节各月降水量和蒸发量表2.年蒸发量1.降水量⑺⑻⑼灌溉各月用水计算表各月水量总损失深计算表⑽⑾兴利年调节计算表(不计损失)死库容计算死水位推求表:计入损失灌溉各月用水计算表计入损失的年调节计算表计入损失的年调节计算表列表进行计算mo=0.365B=9mq=m*B*h^1.5用经验公式法求设计洪峰流量 Q m (m 3/s) ⒂第二种 通过p ( m 3)三.设计洪水计算及洪水调节:分两种方法洪水过程线计算表(经验公式法)⒄洪水过程线计算表(水科所法)⒄洪水过程线计算表(罗氏法)⒄、⒅设计暴雨计算表第一种 通过暴雨径流关系计算洪量28曲线R=直线R=切=切=mm R 切=57.8mm 地理参数a=备注:单位:mm ⒇水库P=0.33%径流深推算表141.88(H+Ha)+R 切-(H+Ha )切1/1.84*a^1.67(H+H a /a)^2.5雨量递减系数k=0.9水库P=3.3%径流深推算表单位:mm (21)水库P=10%径流深推算表单位:mm (22)102.0m=0.36b=9mt=3600s堰顶高程(m)q=mb(2*9.8)^0.5*h^1.5调洪演算辅助曲线〔24〕水 库 指 标(水科所法,罗氏法)洪水总量的计算 (23)三角形洪水过程线简化法调洪表。
小型水库库容调洪计算的常用方法蔡景礼【摘要】根据水库坝址上游来水情况和库区及下游用水情况,水库的设计库容必须进行兴利调节计算和设计总库容的调洪计算.文章介绍了调洪计算中的分时段调洪演算法,即根据洪水过程中各时段进库、出库流量与调洪库容之间的水量平衡关系法和用同频率设计洪水过程线法.【期刊名称】《黑龙江水利科技》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】2页(P87-88)【关键词】小型水库;调洪计算;实测资料;单位过程线;同频率设计洪水线;最大泄量;最高水位【作者】蔡景礼【作者单位】黑龙江省八五六农场水务局,黑龙江虎林158418【正文语种】中文【中图分类】TV697.1在规划水库建设工程时,首先要做的工作是库址比较、查勘、地质勘探、水文调查、土石料调查和灌区调查以及必要的地形测量;之后是库容的确定、坝型的选择及坝的断石放水、泄水建筑物设计。
本文侧重小型水库的库容调洪计算。
1 调洪计算在取得库址以上集水面积和降雨(设计暴雨)资料后,根据溢流建筑堰顶初步拟定高程及堰底市程,使可进行调洪计算。
总库容在100万m3以下的小型水库,溢洪道为不设闸门的自由出流,即以设计频率的洪峰流量设计溢洪道的尺寸,再以校核频率的洪峰流量校核过水能力。
对于总库容>100万m3的水库,要求进行比较精确的分时段调洪计算。
分时段调洪演算是根据洪水过程中各时段进库、出库流量与调洪库容之间的水量平衡关系来进行的:即式中:Δt为调洪时段,采用0.5~1 h;Q1、Q2为时段初、末进库流量,从设计洪水过程线查得;Q'1、Q'2为时段初、末出库流量,由溢洪道水深与泄洪流量关系曲线查得;V2、V1为时段初、末水库库容,由水位库容关系曲线查得。
令,则式(1)可化为:根据式(2),即可列表用试算法计算或作辅助曲线法求得调洪后的洪峰流量。
上式用到的洪水过程线,有的根据实测资料用单位过程线推算,有的用同频率设计洪水线,某些省小型水库一般采用后一种办法。