洪峰流量及洪水过程计算表格
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精心整理3.4 设计洪水3.4.1 暴雨洪水特征鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出此刻 6~9 月,且多连续降雨,受地形影响,降雨量不大。
据木里县气象站 1970~2002年 33 年实测资料统计, 最大一日降水量为(1997年 8 月 15 日)、最大三日降水量(1981 年 7 月 14 日~16 日)、最大五日降水量(1981 年 7 月 14 日~18 日)。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致,洪水最早出此刻 5 月,最迟出此刻 11 月,但量级和强度较大的洪水一般出此刻 6~ 9 月。
据周边流域九龙河乌拉溪水文站 1985~2004 年 20 年实测资料统计,年最大流量最早出此刻 6 月 20 日,最迟出此刻 9 月 4 日,年最大洪水出此刻 6~7 月的次数占整年的70% 。
鸭嘴河流域的洪水拥有峰不高、量较大、洪水历时长的特色。
一次洪水过程约2~3 天,但洪水总量主要会合在一天。
鸭嘴站 1990~1992年 3 年实测资猜中,最大洪水发生在 1991 年,最大一日降水量,洪峰流量为 150m 3 ,最大一日洪量 1123 万 3 ,三日洪量 2809 万 m 3,最大一日/s m洪量占三日洪量的 40% 。
3.4.2 设计洪水鸭嘴站仅有 1990~1992年 3 年实测水文资料,且没法插补延长其洪水系列。
故采纳推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1 布西水库坝址设计洪峰流量计算推理公式法洪峰流量计算公式:ψ (s/n )F τ式中: Q —— 最大流量, m 3/s ;ψ——洪峰径流系数;s —— 暴雨雨力, mm/h ;τ——流域汇流时间, h ;n —— 暴雨公式指数; F —— 流域面积, km 2。
(1)流域特色值在 1/50000 的地形图上,量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特色值,见表。
表 3.7 鸭嘴河布西水库坝址流域特色值表设计断面流域面积 F ( km 2)坝址以上干流长度L ( km )河流比降 J (‰)精心整理布西坝址409(2)设计暴雨1)设计点雨量因为流域内缺少短历时暴雨资料,本次蓄水安全判定各时段设计暴雨参数采纳四川省水文局2006 年第一版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。
用EXCEL进行洪峰流量计算默认分类2009-03-10 15:10:32 阅读1210 评论13 字号:大中小订阅一、前言在水利工作中,经常需要计算设计洪水的洪峰流量,如水库的调洪演算、防洪堤的高度、拦沙坝的大小等等许许多多方面,都要知道洪峰流量的大小,推求洪峰流量一般有4种方法,一种是根据流量资料,通过频率的分析计算来求出设计洪水的洪峰流量;第二种是根据暴雨资料,通过频率计算求出设计暴雨,再通过流域的产流和汇流计算,推求出设计洪水的洪峰流量;第三种是经验公式法,利用简化的经验公式来估算设计洪水的洪峰流量;第四种是推理公式法。
在缺乏资料的小流域内,利用推理公式是推求洪峰量的主要方法。
由推理公式计算设计洪峰流量,需要计算三个方程:从以上的公式可看出,要求得洪峰流量Qm,必须求得Ψ和τ的值,而Ψ和τ互为参变,传统的方法是通过图解法和诺模图法求解,图解法需要画图,比较麻烦,诺模图法需要查图,容易出错,精度也不高。
还有没有快捷而又精准的方法呢?答案是肯定的,这就是用EXCEL来计算洪峰流量。
EXCEL是我们常用的软件,其简洁的界面、丰富的函数、可编程的宏语言常常使我们事半功倍,工作轻松而更有效率。
下面就用推理公式法推求洪峰流量为例,介绍EXCEL在其中的应用。
二、计算方法为使叙述清晰易懂,下面以用编辑好的表格为例,介绍在EXCEL表格中用推理公式计算洪峰流量的方法。
见图1。
图1首先,在1至10行输入要用到的基本公式,目的是让人一目了然,了解计算的来龙去脉,也便于以后的理解。
在14至18行输入基本数据,包括流域面积、河流长度、河道平均坡降、暴雨衰减指数、流域中心最大24小时降雨量,其中暴雨衰减指数和最大24小时降雨量可以从水文手册上查取,有条件的最好将之扫描下来,保存到表格文件的同一目录下,在计算表格中用超级链接将之链接起来,今后查算就十分方便了,再也不用东翻西找,鼠标一点超级链接就可查算。
第20至24行是计算雨力的值,最大24小时降雨量变差系数可由水文手册上查取,偏差系数一般采用变差系数的3.5倍值,离均系数与设计频率有关,可查表计算,将离均系数表全部录入,放入另一张工作表中,见图2:图2我们一般常用的频率有5、10、20、30、50、100、200、300、500、1000年一遇,为实现离均系数自动查算,还需要动一番脑筋,离均系数表的横列为频率,纵列是Cs值,在离均系数表的N3和N4单元格中分别填入“=推理公式法!E21”、“=100/推理公式法!F22”,在N9单元格中填入:“=INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRES S(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2 ,1)))+(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRE SS(3,14,)),A:A,1)+1,MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,) ),2:2,1)))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADD RESS(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,) ),2:2,1))))*(N3-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT( ADDRESS(3,14,)),A:A,1),1)))/(INDIRECT(ADDRESS(MAT CH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1)+1,1))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1), 1)))”,这个算式的作用是用提供的频率和Cs值通过内插法得出离均系数的值,其中用到了INDIRECT、ADDRESS、MATCH三个函数,其用法可以参看EXCEL的帮助。
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%=。
习题二:设计洪水过程线的计算
已知梅港站P = 2 %的设计洪峰流量Q m,2 %=14200 m3/s和最大1、3、7天设计时段洪量(见下表1)和典型洪水过程(见下表2),求P = 2 %的设计洪水过程线。
表1梅港站P = 2 %的洪水峰量设计值
表2梅港站1955年典型洪水过程
解:采用同频率法推求设计洪水过程线。
首先对表1所提供的洪量进行单位换算,然后经分析选定典型洪水过程线(1955年6月19日~25日),通过面积包围法计算各时段洪量,从而推算各时段放大倍比k。
其中,最大一日洪量的放大倍比k1为
k1=W1p
W1d
=1.07
最大三日洪量的放大倍比k3-1为
k3−1=W3p−W1p
W3d−W1d
=1.12
最大七日洪量的放大倍比k7-3为
k7−3=W7p−W3p
W7d−W3d
=1.34
洪峰的放大倍比k Q为
k Q=Q mp
Q md
=1.04
成果如表3所示。
表3同频率放大法倍比计算表
逐时段进行放大,由于不同历时衔接的地方放大倍比k不一致,放大后在交界处产生不连续现象,使过程线呈锯齿形,修匀成光滑曲线时保持设计洪峰和各种历时的设计洪量不变,修匀后的过程线及为设计洪水过程线,计算过程见表4,修匀后的设计洪水过程线如图1所示。
表四:同频率法设计洪水过程线计算表
图1梅港站P = 2 %的设计洪水过程线。
无压流洪涵设计一、水力计算(一)洪峰流量计算本次所设计的洪水涵洞穿越的山洪沟系无水文资料,按《辽宁省水文手册》计算设计洪水,防洪标准按20年一遇(P=5%)设计。
在万分之一地形图和实测地形图上量出集水面积(km2)、主河道长(L)、主河道平均坡降J(‰)。
(1)基本资料(2)暴雨洪水计算暴雨计算表各种频率洪峰流量计算表(二)涵前积水计算考虑涵前积水的洪峰流量根据下式计算:)1()1()1(ληλσ-=-=-⨯=P a P p a P A Q W WQ W W Q Q 1)2)(()1(122--+----=K K K K K ξξξξη K=σh H σξh LI =163838185283)1(137.4IQ aa mh P ⋅+⨯⨯=σ式中:Q A —考虑积水的设计频率洪峰流量(m 3/s ); Q P —未考虑积水的设计频率洪峰流量,Q P = m 3/s ; W P —洪水总量(m 3); W a —涵前积水体积(m 3) W σ—涵前主河槽内蓄水体积(m 3);λη⋅—参数(σσηλW W 、W W a P ==)λ取0.1; m —主河道粗糙系数,(065.0—,1糙率为n nm =)15065.011===n m ; a —主河道洪水河槽横断面的边坡坡度,a =1.18;H —通过设计洪峰流量Q P 时涵前积水深(m );σh —通过Q P 时河槽内的天然水深(m);L —主河道长度,L= km;F —汇水面积,F= km 2; I —主河道平均坡度, ‰。
①涵前积水根据实际地形确定H 为 米。
②163838581283)1(137.4IQ aa mh P ⨯+⨯⨯=σ= ③==σh H K ④==σξh LI ⑤1)2)(()1(122--+----=k k k k k ξξξξη =⑥=-=)1(ληP A Q Q ⑦=-AAP Q Q Q 故不考虑涵前积水影响,本次设计流量采用Q= m 3/s (三)涵洞过水能力计算涵洞两侧边墙为浆砌石重力墙,洞顶采用钢筋砼板,选择为无压流态。
excel 公式计算 EXCEL洪峰流量计算一、前言在水利工作中,经常需要计算设计洪水的洪峰流量,如水库的调洪演算、防洪堤的高度、拦沙坝的大小等等许许多多方面,都要知道洪峰流量的大小,推求洪峰流量一般有4种方法,一种是根据流量资料,通过频率的分析计算来求出设计洪水的洪峰流量;第二种是根据暴雨资料,通过频率计算求出设计暴雨,再通过流域的产流和汇流计算,推求出设计洪水的洪峰流量;第三种是经验公式法,利用简化的经验公式来估算设计洪水的洪峰流量;第四种是推理公式法。
在缺乏资料的小流域内,利用推理公式是推求洪峰量的主要方法。
由推理公式计算设计洪峰流量,需要计算三个方程:从以上的公式可看出,要求得洪峰流量Qm,必须求得Ψ和τ的值,而Ψ和τ互为参变,传统的方法是通过图解法和诺模图法求解,图解法需要画图,比较麻烦,诺模图法需要查图,容易出错,精度也不高。
还有没有快捷而又精准的方法呢?答案是肯定的,这就是用EXCEL来计算洪峰流量。
EXCEL是我们常用的软件,其简洁的界面、丰富的函数、可编程的宏语言常常使我们事半功倍,工作轻松而更有效率。
下面就用推理公式法推求洪峰流量为例,介绍EXCEL 在其中的应用。
二、计算方法为使叙述清晰易懂,下面以用编辑好的表格为例,介绍在EXCEL 表格中用推理公式计算洪峰流量的方法。
见图1。
图1 首先,在1至10行输入要用到的基本公式,目的是让人一目了然,了解计算的来龙去脉,也便于以后的理解。
在14至18行输入基本数据,包括流域面积、河流长度、河道平均坡降、暴雨衰减指数、流域中心最大24小时降雨量,其中暴雨衰减指数和最大24小时降雨量可以从水文手册上查取,有条件的最好将之扫描下来,保存到表格文件的同一目录下,在计算表格中用超级链接将之链接起来,今后查算就十分方便了,再也不用东翻西找,鼠标一点超级链接就可查算。
第20至24行是计算雨力的值,最大24小时降雨量变差系数可由水文手册上查取,偏差系数一般采用变差系数的3.5倍值,离均系数与设计频率有关,可查表计算,将离均系数表全部录入,放入另一张工作表中,见图2:图2我们一般常用的频率有5、10、20、30、50、100、200、300、500、1000年一遇,为实现离均系数自动查算,还需要动一番脑筋,离均系数表的横列为频率,纵列是Cs值,在离均系数表的N3和N4单元格中分别填入“=推理公式法!E21”、“=100/推理公式法!F22”,在N9单元格中填入:“=INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(ADDRESS (4,14,)),2:2,1)))+(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1)+1,MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2,1)))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14 ,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2,1))))*(N3-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(I NDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),1)))/(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,1 4,)),A:A,1)+1,1))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),1)))”,这个算式的作用是用提供的频率和Cs值通过内插法得出离均系数的值,其中用到了INDIRECT、ADDRESS、MATCH三个函数,其用法可以参看EXCEL的帮助。
用EXCEL进行洪峰流量计算一、前言在水利工作中,经常需要计算设计洪水的洪峰流量,如水库的调洪演算、防洪堤的高度、拦沙坝的大小等等许许多多方面,都要知道洪峰流量的大小,推求洪峰流量一般有4种方法,一种是根据流量资料,通过频率的分析计算来求出设计洪水的洪峰流量;第二种是根据暴雨资料,通过频率计算求出设计暴雨,再通过流域的产流和汇流计算,推求出设计洪水的洪峰流量;第三种是经验公式法,利用简化的经验公式来估算设计洪水的洪峰流量;第四种是推理公式法。
在缺乏资料的小流域内,利用推理公式是推求洪峰量的主要方法。
由推理公式计算设计洪峰流量,需要计算三个方程:从以上的公式可看出,要求得洪峰流量Qm,必须求得Ψ和τ的值,而Ψ和τ互为参变,传统的方法是通过图解法和诺模图法求解,图解法需要画图,比较麻烦,诺模图法需要查图,容易出错,精度也不高。
还有没有快捷而又精准的方法呢答案是肯定的,这就是用EXCEL来计算洪峰流量。
EXCEL是我们常用的软件,其简洁的界面、丰富的函数、可编程的宏语言常常使我们事半功倍,工作轻松而更有效率。
下面就用推理公式法推求洪峰流量为例,介绍EXCEL在其中的应用。
二、计算方法为使叙述清晰易懂,下面以用编辑好的表格为例,介绍在EXCEL表格中用推理公式计算洪峰流量的方法。
见图1。
图1首先,在1至10行输入要用到的基本公式,目的是让人一目了然,了解计算的来龙去脉,也便于以后的理解。
@在14至18行输入基本数据,包括流域面积、河流长度、河道平均坡降、暴雨衰减指数、流域中心最大24小时降雨量,其中暴雨衰减指数和最大24小时降雨量可以从水文手册上查取,有条件的最好将之扫描下来,保存到表格文件的同一目录下,在计算表格中用超级链接将之链接起来,今后查算就十分方便了,再也不用东翻西找,鼠标一点超级链接就可查算。
第20至24行是计算雨力的值,最大24小时降雨量变差系数可由水文手册上查取,偏差系数一般采用变差系数的倍值,离均系数与设计频率有关,可查表计算,将离均系数表全部录入,放入另一张工作表中,见图2:图2我们一般常用的频率有5、10、20、30、50、100、200、300、500、1000年一遇,为实现离均系数自动查算,还需要动一番脑筋,离均系数表的横列为频率,纵列是Cs值,在离均系数表的N3和N4单元格中分别填入“=推理公式法!E21”、“=100/推理公式法!F22”,在N9单元格中填入:“=INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(AD DRESS(4,14,)),2:2,1)))+(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1)+ 1,MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2,1)))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRE SS(3,14,)),A:A,1),MATCH(INDIRECT(ADDRESS(4,14,)),2:2,1))))*(N3-INDIRECT(ADDRESS (MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A,1),1)))/(INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(AD DRESS(3,14,)),A:A,1)+1,1))-INDIRECT(ADDRESS(MATCH(INDIRECT(ADDRESS(3,14,)),A:A, 1),1)))”,这个算式的作用是用提供的频率和Cs值通过内插法得出离均系数的值,其中用到了INDIRECT、ADDRESS、MATCH三个函数,其用法可以参看EXCEL的帮助。
洪峰流量的计算 The manuscript was revised on the evening of 2021设计洪水3.4.1暴雨洪水特性鸭嘴河流域洪水主要由暴雨形成。
流域内暴雨一般出现在6~9月,且多连续降雨,受地形影响,降雨量不大。
据木里县气象站1970~2002年33年实测资料统计,最大一日降水量为77.4mm(1997年8月15日)、最大三日降水量111.6mm(1981年7月14日~16日)、最大五日降水量144.8mm(1981年7月14日~18日)。
鸭嘴河洪水出现时间与暴雨一致,洪水最早出现在5月,最迟出现在11月,但量级和强度较大的洪水一般出现在6~9月。
据邻近流域九龙河乌拉溪水文站1985~2004年20年实测资料统计,年最大流量最早出现在6月20日,最迟出现在9月4日,年最大洪水出现在6~7月的次数占全年的70%。
鸭嘴河流域的洪水具有峰不高、量较大、洪水历时长的特点。
一次洪水过程约2~3天,但洪水总量主要集中在一天。
鸭嘴站1990~1992年3年实测资料中,最大洪水发生在1991年,最大一日降水量58.5mm,洪峰流量为150m3/s,最大一日洪量1123万m3,三日洪量2809万m3,最大一日洪量占三日洪量的40%。
3.4.2设计洪水鸭嘴站仅有1990~1992年3年实测水文资料,且无法插补延长其洪水系列。
故采用推理公式法由设计暴雨推求布西水库设计洪水。
3.4.2.1布西水库坝址设计洪峰流量计算推理公式法洪峰流量计算公式:Q=ψ(s/τn)F式中:Q——最大流量,m3/s;ψ——洪峰径流系数;s——暴雨雨力,mm/h;τ——流域汇流时间,h;n——暴雨公式指数;F——流域面积,km2。
(1)流域特征值在1/50000的地形图上,量算鸭嘴河布西水库坝址的流域特征值,见表。
(2)设计暴雨1)设计点雨量由于流域内缺乏短历时暴雨资料,本次蓄水安全鉴定各时段设计暴雨参数采用四川省水文局2006年出版的《四川省暴雨统计参数等值线图集》查算。