水文水利计算课程设计书概论

工程水文与水利计算课程设计一、前言在工程建设和运营中，水利计算和水文分析十分重要。

为了更好地掌握水文和水利计算的基本方法和技术，这里提供了一份《工程水文与水利计算》课程设计，旨在加深学生对水文和水利计算的理解，提高其计算水文和水利问题的能力和应用水文技术解决工程问题的能力。

二、课程设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容：1. 水文数据的收集和处理学习如何收集和处理水文数据，包括观测、测量、采样、记录、统计等方法。

2. 新安江模型的初步研究和实践应用学习新安江模型的基本理论和原理，并利用该模型进行水文计算和预测。

3. 舒张曲线的绘制和应用学习舒张曲线的绘制方法和应用，包括一般水文、小型水库水文的舒张曲线以及耗水量和灌溉用水等问题的计算。

4. 水库调度和水电站计算学习水库调度的基本思路和方法，掌握利用流量来调节水库水位的技术，并进行水电站的发电量计算。

5. 洪水预报和防洪措施分析学习不同水文计算方法和防洪措施的分析和评估，包括水动力模型、测算法、经验公式和水利实测等多种方法。

三、课程设计要求和评分标准1. 设计要求本课程设计需要按照以下要求实现：1.学生自行组队，每组2到4人，一组只能选择一项内容进行课程设计；2.每个小组需要写一份课程设计报告文档，内容包括问题陈述、问题分析、计算方法、模型应用和结果分析等；3.课程设计需要进行计算，提交计算过程和结果；4.课程设计报告需要使用Markdown格式书写。

2. 评分标准评分标准主要由以下几个方面组成：1.项目和选题的难易程度与实用性（10分）；2.课程设计报告的格式、内容严谨完整（30分）；3.计算过程的正确性和清晰度（30分）；4.结果的稳定性、可靠性和实用性（30分）。

四、总结工程水文和水利计算是水文学和水利工程学两个重要方面的组成部分，课程内容涉及到一些重要的理论和实践计算问题。

本课程设计旨在通过实践应用，深化学生的理论基础和计算技能，提高其对水文和水利计算问题的理解，从而提高其应用水文技术解决工程问题的实践能力。

目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1。

2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2。

2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2。

2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2。

3。

1 水利年划分 (4)2。

3。

2 绘制年径流频率曲线 (4)2。

3。

2。

1 频率曲线线型选择 (4)2.3。

2.2 经验频率计算 (5)2。

3。

2。

3 频率曲线参数估计 (5)2。

3。

2。

4 绘制频率曲线 (5)2.3。

3 计算成果 (7)2。

3.4成果合理性分析 (7)2。

4 设计代表年径流分析计算 (7)2。

4。

1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则： (7)2。

4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4。

3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1。

3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3。

3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3。

3。

2 经验频率计算 (9)3.3。

3 频率曲线参数估计 (10)3。

3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3。

3。

6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3。

4。

1 典型洪水过程线的选取 (13)3。

4。

2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3。

4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4。

2。

1 来水量的确定 (16)4.2。

2 用水量的确定 (16)4.2.2。

1 灌溉用水量的确定 (16)4。

2.2。

2 城镇生活供水 (16)4。

目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 水利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则： (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1.3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3.3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3.4.1 典型洪水过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来水量的确定 (16)4.2.2 用水量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉用水量的确定 (16)4.2.2.2 城镇生活供水 (16)4.2.3 死水位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死水位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3水量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计入水量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章水库调洪演算 (20)5.1 泄洪方案的拟定 (20)5.2 水库调洪的基本原理 (20)5.3 水库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪水的水库调洪试算 (22)5.4.2 特征水位及特征库容 (25)参考文献 (26)第一章设计水库概况1.1流域概况石堡川河系洛河左岸的一级支流，发源于陕西省黄龙山脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁，流经宜川、黄龙、洛川、白水等县，于白水县法家塔汇入洛河。

水文水利计算第二版课程设计一、概述本次课程设计是针对《水文水利计算》第二版的教材内容，旨在通过实践操作，深入掌握水文水利计算的基本原理和方法，提高学生的实践能力和水文水利计算的应用水平。

二、设计思路本次课程设计分为四个部分：理论分析、数据处理、计算模型建立与仿真、结论分析。

1. 理论分析首先，根据教材内容，学生需要自学相关概念、理论，特别是研究单位流量线的构造及其在设计洪水的应用；退水曲线的计算和绘制方法；坡面侵蚀模型。

学生还需要掌握确定河流径流量时的不同方法。

2. 数据处理在理论分析的基础上，学生需要搜集河流的水文数据，包括降雨、瞬时径流量等，用Excel或其他软件进行数据处理和统计，以便建立流域模型。

3. 计算模型建立与仿真在数据处理的基础上，学生需要编写Matlab程序对流域进行建模，采用不同方法估算流域径流量，包括水文平衡法、水文线性模型、数字坡面模拟器等，以便研究流域径流量对降雨变化的响应机制。

在搭建好模型后，对模型进行仿真计算，得到不同降雨强度下的径流流量数据。

4. 结论分析最后，结合仿真计算结果，学生需要撰写实验报告，对不同降雨条件下模型所得的径流流量数据进行分析，比较各种方法的优缺点，提出建议，并给出对于下一步进一步改进的研究方向。

三、实施方法1. 学生分组为了使课程设计能够更好地实施，可以将学生按照班级分组，每组5人左右，并在课程设计开始前明确分工和责任。

2. 教师指导由专业教师负责对学生进行讲解和指导，对学生在实际操作中出现的问题进行解答，以便保证课程设计的顺利进行。

3. 设备准备在实施课程设计时，需要准备相应的设备和软件，例如Matlab、Excel等，以便学生能够方便地进行数据处理和计算模型的建立。

四、实验结果通过本次课程设计，学生可以深入了解水文水利计算的基本原理和方法，掌握数据处理、模型建立与仿真、结论分析等实践操作技能。

学生还可以锻炼自己的独立思考和解决问题的能力，提高实践能力和应用水平。

水文水利计算课程设计说明书姓名：班级：2013学号：2013学院：水利与环境学院指导老师：2016年1月目录第1章设计任务 (1)第2章设计资料....................................................错误!未定义书签。

2.1工程概况.....................................................错误!未定义书签。

2.2计算资料 (1)第3章设计年径流分析计算 (2)3.1设计年径流计算 (2)3.2设计年内分配的推求 (5)第4章兴利调节 (7)4.1兴利库容 (7)4.2死水位计算 (8)第5章防洪计算 (8)5.1设计洪水计算 (8)5.2水库防洪调节计算 (20)5.3坝顶高程的确定 (41)第6章设计体会 (41)第1章设计任务在流域上拟修建一水库，因而要进行水库规划的水文水利计算，其任务如下：（1）求丰水年（P，具体P 值见EXCEL 表）、平水年（P＝50%）、枯水年（1-P%）3种典型年的年径流量及其年内分配。

（2）不同频率设计洪水及其过程线推求（坝址、水文站、区间三部分）相应的采用由流量资料推求与推理公式法推求。

（3）兴利调节计算、兴利库容及正常蓄水位的推求。

（4）泄洪建筑物尺寸选择、水库设计洪水调洪计算。

（5）水库死水位、正常蓄水位、坝顶高程的确定。

（6）成果整理与分析。

第2章设计资料2.1 工程概况拟在湖北省某流域A处修建一水库。

水库坝址以上区域为山区或半山区，流域多年平均降雨1843mm，多年平均径流深1250mm。

汛期为5-9月，丰水、枯水期较为明显。

降雨主要集中于5-9月，约占全年降雨量的70%，最大年水面蒸发值为1108mm，库区渗漏损失按中等地质条件考虑。

该水库开发目标以防洪、灌溉为主。

水库下游有一城市（防护地区），人口42万，在防护区位置B处有一水文站，拥有该河流的水位及流量资料。

水文水利计算课程设计第一章概况一、基本情况某河是渭河南岸较大的一级支流，发源于秦岭北麓太白山区，流域面积778.7km2，干流全长51.5km，河道比降1/60～1/70。

流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良。

该河干流上有一水文站，控制流域面积686 km2。

拟在该河干流上修建一水库，其坝址位于水文站上游1.5公里处，控制流域面积673km2。

该水库将承担着下游和渭河的防洪任务，下游的防洪标准为20年一遇洪水，水库设计标准为100年一遇洪水，校核标准为1000年一遇洪水。

该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务，农业用水的保证率为75%，城市供水的保证率为95%。

二、基本资料1、径流水文站有实测的1951～2000年逐月径流资料。

（见附表1-1）2、洪水水文站有实测的1950～2000年洪水资料，经整理摘录的逐年洪峰流量（见附表1-2），同时调查到该水文站在1890和1930年曾经发生过两次大洪水，其洪峰流量资料（见表附1-2）。

并计算出了不同频率洪量（见附表1-3）和典型洪水过程（见附表1-4）。

3、农业用水根据该灌区的作物组成和灌溉制度，分析计算的灌区不同频率灌溉需水量见表12。

4、城市用水城市供水每年按1.5亿m3计，年内采用均匀供水。

5、水库特性水库库容曲线（见图1-1）。

水库死水位为728.0m，泄洪设施为开敞式无闸溢洪道，断面为矩形，宽度为30米。

根据本地区气象资料和地质资料，水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和3.5%计。

图1-1 水库水位～库容系曲线关水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪，输水洞进口高程为722m，内径为4m，设计流量为70m3/s。

第二章水库的入库径流特征分析一、水文资料审查1、资料的可靠性审查。

因为各种数据资料均摘自《水文年鉴》，故可靠性较高。

2、资料的一致性审查因为河流发源于秦岭北麓太白山区深处，流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良，因此可断定人为活动影响很小，流域下垫面条件稳定，下面利用单累积曲线法进行代表性分析，单累积曲线见图2-1，由图可知该年径流系列的一致性较好。

⽔⽂⽔利计算课程设计报告《⽔⽂⽔利计算》课程设计报告（⽔⽂与⽔资源⼯程专业）班级姓名指导教师黄红虎⽇期扬州⼤学⽔利科学与⼯程学院⽬录1绪论 (1)1.1题⽬ (1)1.2设计任务 (1)1.3时间安排 (1)1.4流域概况 (1)2⽔⽂⽔利计算过程 (3)2.1设计年径流分析计算 (3)2.1.1 P = 90%的设计年径流量的计算 (3)2.1.2 P = 90%的设计年径流量的年内分配 (4)2.2由流量资料推求设计洪⽔ (4)2.2.1洪量统计时段 (5)2.2.2展延马村站峰量资料 (5)2.2.3马村站峰量系列频率计算 (6)2.2.4 设计洪峰和洪量的移⽤ (7)2.2.5设计洪⽔过程线推求 (8)2.3 由暴⾬资料推求设计洪⽔ (10)2.3.1 统计时段和代表站的确定 (11)2.3.2 代表站设计点暴⾬量的推求 (11)2.3.3 点⾯关系的建⽴ (12)2.3.4设计暴⾬时程分配及设计净⾬过程 (13)2.3.5 设计洪⽔过程 (13)2.3.6 流量与暴⾬推求的设计成果对照分析 (14)3⼼得体会 (16)4参考⽂献 (17)附图： (18)附表: (33)1绪论1.1题⽬亭下以上流域⽔⽂分析计算1.2设计任务为克服剡江下游的洪涝灾害，以及配合其它⼯程解决剡江两岸的灌溉⽤⽔需要，拟在剡江上游亭下站兴建⽔库。

为此需对亭下站上游流域进⾏⽔⽂分析计算，以提供亭下⽔库规划设计所需的⽔⽂数据。

现选定灌溉设计保证率P = 90%，下游地区防洪标准P = 5%；⼤坝防洪：设计标准P = 1%；校核标准P = 0.1%。

根据上述要求本次课程设计的任务是：1、推求P = 90%的设计年径流量及其年内分配；2、⽤流量资料推求P = 1%、P = 0.1%的设计洪⽔；3、⽤暴⾬资料推求P = 1%、P = 0.1%的设计洪⽔。

1.3时间安排表1.3-1时间安排表1.4流域概况亭下⽔库位于浙江省东南沿海奉化县奉化江⼲流剡江上游，坝址在亭下镇处，控制⾯积176平⽅公⾥。

$水文水利计算课程设计说明书》姓名：班级：学号：学院：指导老师：&2012年6月一、设计任务在太湖流域的西苕溪支流西溪上，拟修建赋石水库，因而要进行水库规划的工程水文及水利计算，其具体任务是：1. 设计年径流分析计算；$2. 选择水库死水位；3. 选择正常蓄水位；4. 计算保证出力、多年平均发电量和选择装机容量；5. 推求丰、中、枯设计年径流过程；6. 推求防洪标准、设计标准和校核标准的设计洪水过程线。

二、基本资料1、流域和水库情况简介西苕溪为太湖流域一大水系，流域面积为 22602km，发源于浙江省安吉县天目山，干流全长 150km，上游坡陡流急，安城以下堰塘遍布，河道曲折，排泄不畅，易遭洪涝灾害，又因域拦蓄工程较少，灌溉水源不足，易受旱灾。

根据解放后二十多年的统计，仅安吉县因洪涝旱灾每年平均损失稻谷1500万斤，严重的1961~1963年，连续三年洪水损失稻谷9300万斤，冲毁耕地万余亩。

】赋石水库为根治西苕溪流域水旱灾害骨干工程之一，位于安吉县丰城以西十公里，km。

流域内气候温和、湿润、多年控制西苕溪主要支流西溪，坝址以上流域面积3282平均雨量丰站为 1450mm，国民经济以农、林业为主，流域内大部为山区，小部为丘陵，平地较少。

水库以防洪为主，结合发电、灌溉、航运及水产，是一座综合利用水库。

库区位于区域的斜构造内，周边岩石多为不透水或弱透水的砂页岩，仅在局部地区有奥陶纪石灰岩及钙质页岩，但因层薄，并有砂页岩隔层，岩溶现象不甚发育，加之山体宽厚其高程一般均在 200 m以上，故库区渗漏问题可以不考虑。

西苕溪流域受洪水灾害 25 万亩，其中安吉9万亩，长兴15万亩，吴兴3万亩，水库建成后，可使20年一遇洪水减轻到5年一遇以下，使圩区淹没面积万亩减至4万亩，使3万亩圩区农田免除洪水直接威胁，其它十几万亩可以不同程度的减轻洪水危害。

水库兴建后，可灌溉赤坞、安城等地区的水田计4万亩，溪滩还田3000亩，河道整治还田 4000亩，旱改水3000亩，共计可灌溉5万亩。

《水文学及水利计算》课程设计班级：10级农水四班姓名：学号：指导老师：设计成绩：2012年6月30日——7月13日目录（1）任务书-------------------------------------------------------------第3页（2）设计来水过程计算------------------------------------------------第6页（3）设计用水过程计算------------------------------------------------第18页（4）不计损失兴利调节计算------------------------------------------第20页（5）计入损失兴利调节计算------------------------------------------第22页（6）设计洪水过程计算------------------------------------------------第27页（7）调洪计算------------------------------------------------------------第34页（8）课程设计心得------------------------------------------------------第36页一任务书一、目的课程设计是培养学生运用所学理论知识解决实际问题的重要环节。

主要目的在于：较系统的复习、巩固所学理论，联系实际、解决生产的问题；使学生初步了解和掌握设计工作的内容、方法和步骤；培养学生分析问题、解决问题的能力。

二、选题本课程为：安集海灌区引、蓄水工程规划设计中的水文水利计算。

三、资料（一）位置安集海灌区位于新疆维吾尔自治区沙湾县境内的西部，距沙湾县城约20公里。

处于准葛尔盆地南缘，天山北坡的八音沟河冲积扇和冲积平原上。

（二）水源及水文1、水源主要水源是八音沟河，其次春季有部分融雪水。

1. 流域概况1.1 水系及流域龙河站以上为干流，共有8条支流，其龙河站以上集水面积为1000平方公里，称为龙河流域。

1.2自然地理概况1.2.1 地形整个流域东、西、北三面环山，东西山脉在龙河站附近形成束狭的谷口，有利于建坝。

龙河上游山高谷深，坡度较陡，最高的山脉高程在950米以上，整个流域的地形由北向南倾斜。

1.2.2 地质、地貌、土壤和植被及地下水本流域属山丘区，各支流的分水线清楚，河谷两岸山坡上已形成梯田，水土保持良好。

河道弯曲大，河床不整齐，大部分为岩石河床，下游为砂砾石河床，河道糙率较大。

流域内大部分为火成岩、石灰岩等岩石，上面覆盖风化层，砂土和砂壤土，土层较薄，一般约在0.5米左右，龙河两岸有一堆阶地发育，台面平坦广阔，上部由细砂及土壤组成，土层比较厚，宜于耕作，下游农田大多砂壤土。

流域内植被良好且流域内地下水丰富，地下水位较高。

1.2.3 水文气象情况气候比较湿润，多年平均降水量约1200毫米，多年蒸发量约为996毫米，多年平均年径流深约为482毫米，多年平均径流系数约为0.4。

每年的洪水主要由6—7月的梅雨及7—10月的台风暴雨所造成，尤其是台风雨，强度大，是形成本流域大洪水的主要天气条件。

由于流域地势较陡，而且各支流汇入干流的时间比较接近，故径流易于集中，洪水来势凶猛，流域汇流时间短，自降雨开始后约6—8小时，即可出现洪峰，洪水历时不长，常在3—4天左右，实测最大洪峰流量为610米3/秒，发生在1965年8月20日。

2设计计算2.1 泥沙淤积计算多年平均输沙量：悬移质泥沙多年平均输沙量为2947吨/年，推移质泥沙多年平均年输沙量按悬移质输沙量的20%计。

泥沙容重平均按1.2t/m3计。

此水库正常使用年限为30年。

由上可知：Q s=2947吨/年，T=30年，γ泥沙=1.2吨/m3w0=QT=2947×30=88410吨V沙年悬=W/γ=88410/1.2=73675m3V沙年推= 20%V沙年悬=20%×73675=14735m3V沙总=V沙年悬+V沙年推=73675＋14735=88410m32.2死库容的确定死水位：水位根据地形条件定为570米，按此可初定死库容，但需要根据泥沙资料及淤积年限进行校核，水库的淤积年限定为30年。