河海大学水文分析与计算课程设计报告
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第一章基本任务本次课程设计从2013年7月8日至2012年7月12日,主要任务是对广东省东江一级支流西枝江白盆珠水库的上游宝口流域编制预报方案与产汇流计算。
其基本任务为:任务一:根据已给的资料、参数及做过的习题,自己编写程序,将流域作为整体进行产流量计算;将计算年径流与实测年径流进行比较;每人计算两年。
任务二:根据已给设计暴雨资料、参数及做过的习题,自己编写程序,将流域作为整体进行次洪产流量、划分水源、直接径流汇流、地下径流汇流计算;绘出直接径流过程、地下径流过程、总的流量过程。
第二章基本资料2.1 流域概况白盆珠水库位于广东省东江一级支流西枝江的上游,坝址以上集雨面积856km2。
流域地处粤东沿海的西部,海洋性气候显著,气候温和,雨量丰沛。
暴雨成因主要是锋面雨和台风雨,常受热带风暴影响。
降雨年际间变化大,年内分配不均,多年平均降雨量为1800mm,实测年最大降雨量为3417mm,汛期4—9月降雨量占年降雨量的81%左右;径流系数0.5-0.7。
流域内地势平缓,土壤主要有黄壤和砂壤,具有明显的腐殖层,淀积层和母质土等层次结构,透水性好。
台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木;平原则以种植农作物和经济作物为主,植被良好。
流域上游有宝口水文站,流域面积为553km2,占白盆珠水库坝址以上集雨面积的64.6%。
白盆珠水库有6年逐日入库流量资料、逐日蒸发资料和时段入库流量资料:流域内有7个雨量站,其中宝口以上有4个。
雨量站分布较均匀,有6年逐日降水资料和时段降水资料;宝口水文站具有6年以上水位、流量资料;流域属山区性小流域且受到地形、地貌等下垫面条件影响,洪水陡涨缓落,汇流时间一般2—3小时(h),有时更短;一次洪水总历时2~5天(d)。
2.2 基本资料2.2.1 任务一参数及相关实测资料计算流域为白盆珠水库上游的宝口流域,其流域面积为553km2。
该流域内有四个雨量站:禾多布、马山、高潭、宝口,其权重系数分别为:0.33、0.14、0.33、0.20。
水文分析与水利计算课程设计报告姓名:李瑶学号:20087007专业:水文班级:08级2班一、设计资料1水库概况黄沙水库是以蓄水灌溉为主,兼有发电、防洪效益的中型水库。
库区处于半山地半丘陵地带,以砂壤土为主,水库坝址以上集雨面积78.0km2,干流河长14.6km,平均坡降0.026。
根据《防洪标准GB50201—94》及《水利水电工程等级划分及洪水标准SL252—2000》规定,该水库属中型水库工程,工程等别为三等,正常运用洪水标准取为50年一遇(P=2%),非常运用洪水标准为1000年一遇(P=0.1%),主要建筑物级别为3级。
别为三等,主要建筑物等级为3级,水库设计洪水标准50年一遇,校核洪水标准1000年一遇。
2水文气象水库流域处于北回归线以南,属亚热带季风型气候,一年四季阳光充足,雨量丰沛。
历年平均气温21.56℃,最高气温是6、7、8月份,且最热是7月份,月平均气温28.3℃,极端最高气温38.2℃(1990年8月17日)。
流域降雨水气主要来自孟加拉湾、太平洋和南海,前汛期西南季风带来丰沛的水汽,与南下的冷空气相遇,形成降水;后汛期太平洋及南海生成的台风带来大量水汽,形成台风雨,如与冷空气相遇,常形成大暴雨。
降水季节性差别十分明显,主要集中在汛期,4~9月占全年降水的78~83%,且暴雨频繁。
据水库站1961~2002年雨量资料统计,多年平均降雨量1900.1mm,最大年雨量2395.8mm (1965年),最小年雨量1254.4mm(1963年)。
多年平均蒸发量为1471mm,一般7、8月蒸发量较大,1~2月份的蒸发量较小,一般相差比例为3~4倍。
区域内受台风影响的范围与台风登陆路径有关,其中以在台山一带登陆影响最大,一般发生在每年的5~10月份。
3、暴雨参数最大三天雨型最大24小时雨型二、计算过程F=78k ㎡ L=14.6㎞ I=0.026 f=4.328 m=1.25 1、洪峰流量的计算P=1%时, %1,1h X =52×(0.35×3.165+1)=109.6%1S =97.11%1,6h X =100×(0.45×3.374+1)=251.83 %1,6'h X =0.936×X6,1%=235.71n=0.505m Q =0.278(S1%/505.0τ-4.328)×78τ=0.278L/m 3/1I 4/1m Q =10.96/4/1m Qm Q =628.412626.0m Q -93.85因为m Q 不活超过87375.0/14.628=1594.26 迭代过程如下m Q =14863m /sτ=1.77c t =117.6>τ,解算正确P=10%时, %10,1h X =52×(0.35×1.3405+1)=76.40 %10,1'h X =67.69 %10S =67.69%10,6h X =100(0.45×1.33+1)=159.85 %10,6'h X =149.62 n=0.560m Q =0.278(%10S /56.0τ-4.328)×78τ=0.278L/m 3/1I 4/1m Q =10.96/4/1m Qm Q =348.0314.0mQ -93.85因为m Q 不会超过1011.76,迭代如下m Q =901.733m /s τ=2.00c t =31.32>τ,解算正确 2、设计净雨量和各时段洪水总量的计算 P=1%时 %1,6'h X =235.71 %1,24h X =464.12 %1,24'h X =448.37%1,72h X =660.52 %1,72'h X =644.67P=10%时,%10,6'h X =149.6 %10,24h X =282.29 %10,24'h X =272.13 %10,72h X =390.14 %10,72'h X =380.183、概化过程线4、结论有的出来的数据可以看出P的取值直接影响值,从而影响p X,pS和n的大小,P取值增大,p X增大,p S减小,n增大,洪峰流量m Q p减小。
《水文分析与计算》课程设计指导书———设计年径流及设计洪水的计算一、课程设计的目的1.掌握PIII型频率曲线的制作方法2. 掌握设计年径流及其年内分配的计算方法3.掌握考虑历史特大洪水的设计洪水及其过程的计算方法二、课程设计任务1.根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程表1是某站1958~1976年各月径流量资料,根据所给资料推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量;并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。
要求:理论频率曲线采用PIII型分布,由矩法作参数无偏估计,并以估计值为初值,用目估适线法选配理想的理论频率曲线,注意比较验证均值X a、变差系数C V、偏态系数C S对频率曲线的影响效果。
检查所选最终的理论频率曲线的合理性,并计算所求设计频率的相应设计年径流,年径流分配过程采用典型年同倍比放大法。
3三、课程设计成果要求要求提交设计成果:一份电子文档,一份打印文档。
设计中的计算可采用采用excel 或编程计算,编程语言可采用FORTRAN 语言、C 语言、Basic 语言或同等功能的语言编程。
要求程序正确、可靠、可运行,符合结构化程序设计思想,具有易读性、可修改性、可验证性、通用性,关键变量应作注释说明。
计算结果要表格化,便于检查、保存和打印。
设计设计报告,其重点是对计算成果的说明和合理性分析及其有关问题的讨论。
要求文字流畅,简明扼要;图表整齐清楚,名称、编号齐全;封面统一,最后装订成册。
四、课程设计的考核平日考勤、设计报告,加上抽查提问及上机操作,对成绩进行综合评定。
五、课程设计时间与地点时间: 2013年5月9日星期四 地点: 学院六、实验原理1.经验频率计算经验频率:P=m/(n+1)*100%,模比系数:Q Q Ki i = 2.线型选择频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。
3.频率曲线参数估计平均值:n1∑==ni iQQ变差系数:()1n 112--=∑=ni iv K C4.偏态系数:Cs=2-3Cv七、实验步骤1、将测站所得数据年份及年平均流量数据复制与Excel 表格中,并列出序号,同时计算出年平均流量的均值。
课 程 设 计 报 告课程名称 水文分析计算学 院资源环境学院学生姓名王莲专 业水文与水资源工程学号222101*********年 级2010 级指导教师靳军英一、根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程1. 点绘经验频率曲线如表1-1将原始资料按由大到小次序排列,用公式P=m/(n+1)*100%算出经验频率,再求出模比系数Ki=Xi/X,以及Ki-1,(Ki-1)^2。
表1-12. 按无偏估计公式计算统计参数1)年最大洪峰流量的均值Qa=∑Qi/n=10.97m3/s2)变差系数Cv=√【{∑(Ki-1)^2}/(n-1)】=0.31均值SUM((Ki-1)^2)Cv3. 选取理论频率曲线1)Qa=10.97m3/s,取Cv=0.3,并假定Cs=2Cv=0.6,查离势系数表得出相应于不同频率P的※p 值,在得出相应的Qp=Xp*(1+Cv*Φp)值。
理论频率曲线1为蓝色曲线,曲线的中部于经验频率点据配合较好,而理论频率曲线的头部位于经验频率点据的下方而尾部又位于经验频率点据的上方。
2)改变参数,重新配线。
增大Cv值,随着Cv的增大,频率曲线的偏离程度也随之增大,显得越来越陡。
现取Cv=0.325Cs=2Cv=0.65 。
再次计算理论频率曲线,得到红色的第二条理论频率曲线,由于经验点频率据配合较好,即作为采用的理论频率曲线。
表1-24. 推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量;并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。
1)由图可知,查P=10%、P=50%、P=90%的最大流量分别为:P=10% Q=16.08m3/sP=50% Q=10.56m3/sP=90% Q=6.39m3/s2)设计年径流年内分配过程①代表年的选取P=90%的设计枯水年Q=6.39 m3/s,与之相近枯水年年平均流量的实际年份有1959~1960 年 Q=7.78m3/s;1963~1964年Q=4.73m3/s;1964~1965年Q=7.87 m3/s;1971~1972年Q=7.24 m3/s考虑分配不利,即枯水期水量较枯。
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。
《工程水文及水利计算》课程设计教学体会与思考工程水文及水利计算是一门深受学生关注的课程,它的教学不仅要涉及理论知识的学习,更要涉及实际操作的技能和思维能力的培养。
在本次教学中,我们深度体会到了水文和水利计算课程设计的重要性,以及这门课程对未来工作和研究的影响。
首先,作为一名工程水文及水利计算的教师,我认识到了教学设计的重要性。
任何课程都是有目的性和系统性的,无论是从课堂教学还是从研究角度,课堂教学都是旨在给学生提供一个系统的、有效的学习过程。
我们的教学重点是在理论知识的学习上,从水文学的概念和方法,水利计算的基本原理和方法,到水文学和水利计算的实践应用,以及基于计算机的水文建模等内容进行深入探讨,侧重理论与实践的结合,尤其是重视实践性学习,结合实际应用,使学生迅速掌握知识点与方法,提高实际应用的能力。
此外,我们的教学更强调培养学生的思维能力,通过案例分析和实验设计,使学生学会正确的思路,培养学生独立解决问题的能力,为学生的未来学习和科研奠定扎实的基础。
针对每一个知识点,我们都给予学生充足的练习时间,以及分析问题和解决问题的机会,从而使学生能够通过实践性的学习,让学生深入了解知识点,加深理解,也可以激发学生的研究水平。
此外,我们还强调将课程的理论知识与实际应用的能力相结合,使学生能够在未来工作中或者研究工作中能够更加熟练地运用它们。
以此,学生们可以更准确、更简单地解决水文和水利计算中遇到的问题,也可以将学到的知识运用到实践中去,这样,他们才能真正掌握理论知识和实际技能,为未来更好地工作和研究创造有利的条件。
在本次教学中,我们深刻体会到了工程水文及水利计算课程设计的重要性,也更加清楚的理解了课程的教学内容的重要性,以及课程的内容对学生未来的重要影响。
在未来的教学中,我们要不断完善课程设计,从而提高教学的质量,为学生的未来研究和工作奠定良好的基础。
课程设计报告学院资源环境学院学生姓名寇青青专业水文与水资源工程学号 ***************年级 2012级指导教师靳军英老师教务处制表二Ο一五年四月三十日课程名称:水文分析与计算实习周数:1周目录课程设计(一):设计年径流分析计算 (2)一、实验目的: (2)二、实验题目: (2)三、实验过程: (3)1、经验频率的计算和经验点据的绘制 (3)2、理论频率的计算和理论曲线的绘制 (4)3、添加标题和网格线 (8)4、代表年的选择 (8)5、设计年径流年内分配计算 (9)四、实验结果: (10)课程设计(二):考虑历史特大洪水的设计年径流分析计算 (10)一、实验目的: (10)二、实验题目: (10)三、实验过程: (11)1、计算经验频率和绘制经验频率点据 (11)2、计算理论频率和绘制理论频率曲线与经验点据配线 (14)3、独立样本法与统一样本法对经验频率计算的影响分析 (19)四、实验结果: (20)课程设计(三):设计洪水过程线的计算 (20)一、实验目的: (20)二、实验题目: (20)三、实验过程: (21)1、同频率放大法: (21)2、同倍比放大法 (25)3、同频率放大法与同倍比放大法的比较 (28)四、实验结果: (28)课程设计收获与感想 (28)课程设计(一):设计年径流分析计算一、实验目的:1、学习掌握代表年的选取方法;2、学习掌握查询Cs-ΦP-P(%)表,计算不同保证率下的设计径流;3、学习掌握P-III型频率曲线的绘制方法;4、学习掌握设计年径流的分析计算方法;5、学习掌握设计年径流年内分配的计算方法。
二、实验题目:下表是某站1958~1976年各月径流量资料,根据所给资料推求P=20%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=80%的设计枯水年的设计年径流量;并分别推求P=20%丰水年、P=50%平水年、P=80%枯水年的径流年内分配过程。
要求:理论频率曲线采用PIII型分布,由矩法作参数无偏估计,并以估计值为初值,用目估适线法选配理想的理论频率曲线,注意比较验证均值X a、变差系数C V、偏态系数C S对频率曲线的影响效果。
水文分析计算课程设计报告书学院:水文水资源专业:水文与水资源工程学号:姓名:指导老师:梁忠民、李国芳2015年06月12日南京目录1、设计任务 (1)2、流域概况 (1)3、资料情况及计算方案拟定 (1)4、计算步骤及主要成果 (2)4.1 设计暴雨Xp(t)计算 (2)4.1.1 区域降雨资料检验 (2)4.1.2 频率分析与设计雨量计算 (3)4.2计算各种历时同频率雨量Xt,P (9)4.3 选典型放大推求XP(t) (9)4.4 产汇流计算 (9)4.4.1 径流划分及稳渗μ值率定 (12)4.4.2 地表汇流 (17)4.5 由设计暴雨XP (t)推求QP(t) (18)4.5.1 产流计算 (18)4.5.2 地面汇流 (18)4.5.3地下汇流计算 (19)4.5.4 设计洪水过程线 (20)5、心得体会 (22)1、设计任务推求江西良田站设计洪水过程线,本次要求做P 校,即推求%(t)。
2、流域基本概况良田是赣江的支流站。
良田站以上控制的流域面积仅为,属于小流域,如右图所示。
年降水均值在1500~1600mm 之内,变差系数Cv 为,即该地区降雨充沛,年际变化小,地处湿润地区。
暴雨集中。
暴雨多为气旋雨、台风雨,季节为3~8月,暴雨历时为2~3日。
3、资料情况及计算方案拟定资料情况设计站(良田)流量资料缺乏,邻近站雨量资料相对充分,具体如表3-1:表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料站名实测暴雨流量系列特大暴雨、历史洪水良田 75~78 (4年) Q=216m 3/s ,N=80(转化成X 1日,移置峡江站)峡江 53~80 (28年) 吉安 36~80 (45年)桑庄57~80 (24年)X 1日=416mm ,N=100~150()(设计站(良田)流量资料缺乏,邻近站雨量资料相对充分。
)方案拟定本次课设采用间接法推求设计洪水,即是由推求的设计暴雨,经过产汇流计算得到设计洪水。
第一章前言四年的大学生活已经接近尾声,专业课的学习已经完毕,但是光靠学习书本上的知识是无法使我们成为一个合格的水文工作者的。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
”光是学习书本上的知识是不够的,时间是检验真理的唯一标准,书本上的知识要靠实践来检验。
综合实习是将前三个学年所学的理论知识同实践联系仪器的课程,不仅如此它还使我们对本专业认识更加深刻.为我们走出社会奠定基础。
1.1 实习目的与意义通过综合实习,进一步加深本专业学生在水信息采集、水环境保护、水资源调度管理、防洪减灾等方面的感性认识,了解本专业的一些新成果,扩大视野. 1。
2实习安排日期时间主要行程及安排4月4日下午实习动员4月8日上午参观污水处理厂下午参观江宁节水园区和铁心桥自动测报系统4月9日上午乘车赶赴上海下午在同济大学听报告4月10日上午参观梦清园下午参观松浦水文监测中心和原水厂4月11日上午参观黄浦江防洪工程和苏州河治理工程4月12日上午乘车返回南京4月14日至18日回顾实习过程,完成实习报告第二章南京市城东污水处理厂2.1南京市城东污水处理厂简介城东污水处理厂,日污水处理设计能力达20万立方米/日.服务范围为南京市东南片区,东起马群,西南至雨花台宁南小区,以紫金山麓、绕城公路、城东南护城河、城东干道、纬八路和共青团路围合而成的南京市东南片区,约41万平方公里,规划人口50-60万人。
该厂采用A2O工艺,来自各个区域的污废水首先经过粗、中格栅的拦截,由细格栅进一步去除水中杂质,经过沉砂池处理后,污水进入二期池,去除污染物,再经紫外线消毒后,尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》和区环保局对该项目环评的批复要求后排入红水河的下游段.城东污水处理系统设计污水处理标准为二级处理,由市市政公用局负责建设。
它包括建设一座占地275亩、日处理能力20万吨的污水处理厂,以及厂外约110公里的污水收集管网、污水处理后的回用等配套工程.2。
2污水处理工艺流程图回流污泥进水集水井进水泵房旋流沉砂池生化池二沉池曝气生物滤池紫外消毒池渗滤液剩余污泥带式浓缩压滤一体机出水泥饼(排入河流)外运(填埋等)2.3污水处理工艺介绍(1)集水井收集来自南京市东南片区生活污水,并在此处还设有COD检测装置,检测污水中的生物量,以确定各个子过程的工艺参数。
《水文计算》课程设计报告书姓名:学号:专业:时间:河海大学文天学院年月目录1.单站设计暴雨推求 (2)1.1 频率计算并排序 (2)1.2 用频率分析软件适线 (6)2.良田设计暴雨推求 (10)3.短历时设计暴雨推求 (13)3.1 计算短历时的暴雨 (13)3.2 计算设计标准P=0.01%的洪峰流量 (15)4. 课程设计心得 (18)1.单站设计暴雨推求1.1 频率计算并排序用P=m/(n+1)计算吉安站的逐年最大一日暴雨频率,用统一处置法计算峡江、桑庄、寨头站的逐年最大一日暴雨频率。
表1-1 吉安站逐年最大一日暴雨频率计算表良田站Q=216m ³/s N=80年,转换成日1X ,移置到峡江站,用公式计算得日1X =293.9。
表1-2 峡江站逐年最大一日暴雨频率计算表表1-3 桑庄站逐年最大一日暴雨频率计算表X=396mm,N=100~150(69.6.30),移置到寨头站沙港站1日表1-4 寨头站逐年最大一日暴雨频率计算表1.2 用频率分析软件适线图1-1 吉安站逐年最大一日暴雨频率曲线图1-2 峡江站逐年最大一日暴雨频率曲线图1-3 桑庄站逐年最大一日暴雨频率曲线(3种重现期综合)从上图能够看出桑庄站在重现期N=150时,频率曲线适线最好。
图1-4 桑庄站逐年最大一日暴雨频率曲线(N=150)图1-5 寨头站逐年最大一日暴雨频率曲线(3种重现期综合)从上图能够看出寨头站在重现期N=150时,频率曲线适线最好。
图1-6 寨头站逐年最大一日暴雨频率曲线(N=150)图1-7 四站逐年最大一日暴雨频率曲线(综合)下表是以上各图对应的适线结果的参数。
表1-5 各站适线结果参数表吉安峡江桑庄寨头EX 96 103 107 106 CV 0.34 0.54 0.66 0.64 CS/CV 3 3.7 3.91 3.7表1-6 各站逐年最大一日暴雨设计值频率吉安桑庄150 峡江寨头1500.01%== 289 775.8 559.66 717.860.02%== 276 715.49 521.11 663.890.05%== 257 636.13 470.14 592.770.10%== 243 576.43 431.59 539.160.20%== 229 517.07 393.04 485.772.良田设计暴雨推求适线后导出结果,取得各站同频率下的水位值,求四站均值:∑==41,41i p i p X X ,再用频率曲线软件绘制均值频率曲线,最终求得设计值。
河海大学文天学院水文预报课程设计报告指导老师:专业班级:学号姓名:年月日目录第一章基本任务 (3)第二章基本资料 (4)1、流域概况 (4)2、基本资料 (5)3、计算参数 (5)第三章计算公式 (6)1、蒸散发计算 (6)2、产流量计算 (6)3、水源划分 (7)4、汇流计算 (7)(1)、地面径流的坡地汇流 (7)地面径流的坡地汇流时间不计,直接进入河网,计算公式为: (7)QS(I)=RS(I)×U (7)(2)、壤中流汇流 (7)表层自由水以KI侧向出流后成为表层壤中流,进入河网。
但如土层较厚,表层自由水尚可渗入深层土,经过深层土的调蓄作用,才进入河网。
深层自由水用线性水库模拟,其消退系数为CI,计算公式为: (7)QI(I)=CI×QI(I-1)+(1-CI)×RI(I)×U (8)(3)、地下径流汇流 (8)地下径流汇流用线性水库模拟,其消退系数为CG,出流进入河网。
表层自由水以KG向下出流后,再向地下水库汇流的时间不另计,包括在CG之内,计算公式为: (8)QG(I)=CG×QG(I-1)+(1-CG)×RG(I)×U (8)第四章基本数据 (8)第六章计算程序及说明 (13)第七章总结和心得 (23)第一章基本任务任务一:编写新安江模型,包括两种时间尺度:日模型(24h)、次洪模型(1h);(1)进行日模型产流量计算;(2)比较计算年径流与实测年径流;(3)通过误差分析,优选蒸发折算系数Kc;(4)89~94年的历时数据作为率定参数,95~96年的数据作为模型检验。
任务二:根据已给的呈村流域资料,利用编制的新安江模型进行日径流模拟与次洪过程模拟,率定新安江模型参数。
任务三:分析日模型与次洪模型模拟结果,精度评定时,日模型采用径流深相对误差与确定性系数,次洪模型采用径流深相对误差、洪峰相对误差、峰现时差与确定性系数。
第一章基本任务本次课程设计从2013年7月8日至2012年7月12日,主要任务是对广东省东江一级支流西枝江白盆珠水库的上游宝口流域编制预报方案与产汇流计算。
其基本任务为:任务一:根据已给的资料、参数及做过的习题,自己编写程序,将流域作为整体进行产流量计算;将计算年径流与实测年径流进行比较;每人计算两年。
任务二:根据已给设计暴雨资料、参数及做过的习题,自己编写程序,将流域作为整体进行次洪产流量、划分水源、直接径流汇流、地下径流汇流计算;绘出直接径流过程、地下径流过程、总的流量过程。
第二章基本资料2.1 流域概况白盆珠水库位于广东省东江一级支流西枝江的上游,坝址以上集雨面积8562。
流域地处粤东沿海的西部,海洋性气候显著,气候温和,雨量丰沛。
暴雨成因主要是锋面雨和台风雨,常受热带风暴影响。
降雨年际间变化大,年内分配不均,多年平均降雨量为1800,实测年最大降雨量为3417,汛期4—9月降雨量占年降雨量的81%左右;径流系数0.5-0.7。
流域内地势平缓,土壤主要有黄壤和砂壤,具有明显的腐殖层,淀积层和母质土等层次结构,透水性好。
台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木;平原则以种植农作物和经济作物为主,植被良好。
流域上游有宝口水文站,流域面积为5532,占白盆珠水库坝址以上集雨面积的64.6%。
白盆珠水库有6年逐日入库流量资料、逐日蒸发资料和时段入库流量资料:流域内有7个雨量站,其中宝口以上有4个。
雨量站分布较均匀,有6年逐日降水资料和时段降水资料;宝口水文站具有6年以上水位、流量资料;流域属山区性小流域且受到地形、地貌等下垫面条件影响,洪水陡涨缓落,汇流时间一般2—3小时(h),有时更短;一次洪水总历时2~5天(d)。
2.2 基本资料2.2.1 任务一参数及相关实测资料计算流域为白盆珠水库上游的宝口流域,其流域面积为5532。
该流域内有四个雨量站:禾多布、马山、高潭、宝口,其权重系数分别为:0.33、0.14、0.33、0.20。
河海大学毕业论文--水文水资源专业河海大学函授毕业设计报告淮河流域临淮关水文站中长期洪水预报方案的研制姓名:学号:专业水文与水资源工程年级:指导老师:二0一三年六月临淮关水文站中长期洪水预报方案的研制摘要:临淮关镇,属凤阳县标准建制镇,地处淮河中游,蚌埠市东部。
全镇面积33.5平方公里,镇区面积达13平方公里。
辖5个居委会,6个行政村。
全镇总人口5万多人,农业人口近2万人,非农业人口集镇人口达31500人,耕地面积2万余亩。
水资源是农业的命脉,利用气象水文信息,开展恭城的水文预报,特别是中长期水文预报,以利于防汛抗旱、水资源合理使用及调度,保障水电站的工程安全,保障人民群众生命财产安全,维持社会稳定持续发展,确实改善人民群众的生活水平,促进社会和谐发展,在防洪情势的基础上,提出了人与水和谐共处、完善加强防洪工程体系与非工程措施等防洪减灾的参考。
通过用统计学方法结合气象学、水文学和中长期预报、计算机相关知识,对临淮关水位站的月平均水位,用多元回归法作出预报模型,并进行检验和评定。
通过这次设计,学会了结合气象要素与水文要素等预报因子对所需各种水文预报要素进行中长期预报,并根据相关系数法挑选相关因子,通过编制计算机应用程序,计算出预报模型,根据误差分析结果,得到一些解决实际的方法和问题。
关键词:中长期;洪水预报;多元回归;预报模型,检验,程序第一章引言临淮关镇,属凤阳县标准建制镇,地处淮河中游,蚌埠市东部。
全镇面积33.5平方公里,镇区面积达13平方公里。
辖5个居委会,6个行政村。
全镇总人口5万多人,农业人口近2万人,非农业人口集镇人口达31500人,耕地面积2万余亩。
镇历史悠久,古称濠州,为历史通衢要地,是安徽省四大历史名镇之一,早在尧舜时期即为涂山氏国,以后历代统治者都在临淮建州设府,立郡置县,四九年国务院曾暂列为临淮市,五四年起临淮关镇定为国家标准建制镇。
临淮镇有较多的人文景观、历史景点。
如:庄子钓鱼的观鱼台;皇庙附近的戚继光点将台;古代建过连结淮河两岸的浮桥,烟锁浮桥为凤阳八景之一;唐玄宗在闻贤门内建过开元寺,寺内建有南华楼;入淮口上的广运桥;马滩街上的濠梁驿站;霸王城的雄风尤在。
1《自然地理学》教学大纲一.课程编号:0103101二.课程名称:自然地理学(Physical Geography)三.学分、学时: 2.5学分;授课学时:32;实验学时:12四.教学对象:水文与水资源工程专业本科生五.开课单位:水资源环境学院,地理信息科学系六.先修课程:不限七.课程性质、作用、教学目标(含知识、能力、素质要求)1.课程性质:专业基础必修课。
2.作用:学习地学知识,掌握地学基本工作方法。
3.教学目标:培养学生认识自然地理现象、理解自然发育过程的能力与意识。
八.教学内容基本要求教学内容主要是解析自然地理知识点,内容包括普通地质学、地貌学、气候学和环境生态学和自然综合等,指导学生构建自然地理知识体系。
开篇:地球圈层与地理环境地质篇第一章矿物与岩石地球化学组成与造岩矿物岩浆岩、沉积岩、变质岩:形成、主要岩石种类及特征。
第二章地壳运动与地质构造地史:地史划分、地层地壳运动:火山、地震、运动方式、板块运动地质构造:褶皱(背斜、向斜)、断裂、断层工程地质、水文地质、地质灾害等相关的问题分析地貌篇概述:地貌发育:第三章全球地貌框架与地貌发育板块构造与全球地貌框架形成地层、岩性与岩层地貌发育地质构造与构造地貌发育第四章岩溶岩溶发育条件岩溶水文与水资源岩溶地貌发育与类型岩溶开发利用问题第五章冰川与冻土冰川:发育与类型冰川地貌发育与类型冻土:发育与类型冰川与全球环境变化第六章河流水系与流域河流水文与水资源河流地貌:类型、发育、演变洪涝灾害与水利建设第七章湖泊与湿地湖泊与湿地发育及类型湖泊与湿地的环境生态效应湖泊与湿地演化及开发利用问题第八章海洋海洋地质与地貌海洋物理:水流、波浪、潮汐海岸:类型、发育海洋开发利用问题第九章风沙与黄土干旱与风沙、沙尘暴黄土形成与特性风沙地貌发育与类型黄土地貌发育与类型荒漠化及水土保持第十章地理系统与地理关系地域分异规律自然区划地理系统及地理关系自然环境保护与利用九.实践环节内容与要求实践环节包括实验标本识别与鉴定,地质地形读图与解图和野外自然地理实习。
水文计算课程设计报告书姓名班级学号指导老师一、设计任务为江西良田水库提供设计来水系列1.由设计暴雨推求设计(保坝)洪水P=0.1%(P=0.01%)2.PMP计算3.设计年径流计算二、流域基本概况2.1资料良田:赣江支流站,控制面积:44.5Km2(属小流域)其年降水:均值=1500~1600mm ,Cv=0.2(属湿润地区),年际间变化小,暴雨成因:气旋雨、台风雨,暴雨季节:3~8月,暴雨历时:2~3日。
2.2.地图三、资料情况及计算方案拟定3.1.资料情况75图 2 资料情况图3.2.方案拟定(1)“直接法”(直接由良田流量资料推求设计洪水) (2)“间接法”(本次采用)四、设计暴雨XP(t)的计算4.1.方案分析4.1.1良田站为小流域,采用以点代面 4.2.2主要思路根据良田站及临近雨量站资料进行区域设计暴雨计算: X p (t)根据区域内次洪资料建立本区域的产汇流方案4.2.X 1d ,P 的计算4.2.1点雨量的计算方法有三种,本次采用分区综合法中的均值法。
采用均值法应满足同分布假设,即假设区域内各站暴雨同分布(来自同一总体),因此需进行假设检验。
4.2.2同分布检验(1)方差检验22111()m i i s X X m ==-∑=0.14 22211()n i i s X X n ==-∑=0.072122(1)23(231)0.142(1)23(231)0.07m n s F n m s -⨯-⨯===-⨯-⨯由于0.1∂= 则查F 分布表的 0.05(22,22)F =2.039 同时由12211(1,1)0.490(1,1) 2.039Fm n F m n ∂-∂--===-- 所以接受域为(0.490,2.039)则因为F=2在接受域内,故方差检验合格。
(2)均值检验1/21/2221/21/2121111()/()(4.52 4.48)/()23230.409[()/(2)][(230.14230.07)/(23232)]X Y m n F t ms ns m n -+-+====++-⨯+⨯+-接受域22(,)t t ∂∂-由0.052(2)(44)t m n t ∂+-=和0.1∂=查t 分布表得0.05(44) 1.680t =所以接受域为(-1.680,1.680)则因为t=0.409在接受域内,故均值检验合格。
水文分析计算课程设计报告书学院:水文水资源专业:水文与水资源工程学号:姓名:指导老师:梁忠民、李国芳2015年06月12日南京目录1、设计任务 (1)2、流域概况 (1)3、资料情况及计算方案拟定 (1)4、计算步骤及主要成果 (2)4.1 设计暴雨X p(t)计算 (2)4.1.1 区域降雨资料检验 (2)4.1.2 频率分析与设计雨量计算 (3)4.2计算各种历时同频率雨量X t,P (9)4.3 选典型放大推求X P (t) (9)4.4 产汇流计算 (9)4.4.1 径流划分及稳渗μ值率定 (12)4.4.2 地表汇流 (17)4.5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t) (18)4.5.1 产流计算 (18)4.5.2 地面汇流 (18)4.5.3地下汇流计算 (19)4.5.4 设计洪水过程线 (20)5、心得体会 (22)1、设计任务推求江西良田站设计洪水过程线,本次要求做P 校,即推求Q 0.01%(t)。
2、流域基本概况良田是赣江的支流站。
良田站以上控制的流域面积仅为44.5km 2,属于小流域,如右图所示。
年降水均值在1500~1600mm 之内,变差系数Cv 为0.2,即该地区降雨充沛,年际变化小,地处湿润地区。
暴雨集中。
暴雨多为气旋雨、台风雨,季节为3~8月,暴雨历时为2~3日。
3、资料情况及计算方案拟定3.1资料情况设计站(良田)流量资料缺乏,邻近站雨量资料相对充分,具体如表3-1:表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料3.2 方案拟定本次课设采用间接法推求设计洪水,即是由推求的设计暴雨,经过产汇流计算得到设计洪水。
示意图如下:4、设计暴雨XP(t)的计算4.1 设计暴雨X p (t)计算为推求该区域设计面降雨量,选取吉安、桑庄、寨头与峡江四站站名 实测暴雨流量系列 特大暴雨、历史洪水 良田 75~78 (4年) Q=216m 3/s ,N=80(转化成X 1日,移置峡江站)峡江 53~80 (28年) 吉安 36~80 (45年) 桑庄 57~80 (24年) X 1日寨头 57~80 (24年) 沙港特大暴雨X 1日=396mm ,N=100~150(6(移置到寨头站)降雨检验该区降雨是否选同一总体。
选择四站1981~2013年数据(74年出现极值暴雨,不参加检验),对各站数据取自然对数,对转换后数据进行均值与方差检验,各站转换后系列的均值及方差见表4-1。
表4-1 吉安、桑庄、寨头与峡江站最大一日降雨资料均值、方差情况1) 均值检验选取均值差异最大的吉安站(X 1 )和峡江站(X 2)两站进行检验。
假设H : X 1 = X 2 构造统计变量:= 0.78取α=0.10,查得 |t α/2| =1.68 > |t|,接受假设H ,即可认为吉安、桑庄、寨头与峡江站均值相等。
2) 方差检验选取方差差异最大的桑庄站(S 1)和寨头站(S2)两站进行检验。
假设H : S 1 = S 2 构造统计变量: =1.19查得F α/2(55,55)=1.567 ,F 1-α/2(55,55)=0.638,所以接受域为 (0.638,1.567),则可以认为统计量F 满足接受域,即认为四个站的降雨量数据满足方差相等。
综上所述,可认为区域降雨资料来自同一总体,可以进行综合。
(1)特大值处理峡江站特大暴雨由良田站历史洪水转换而来,则良田站(峡江站)的X 1日=293.9mm 。
公式如下(其中,Q 为地表净峰流量(m 3/s ),m 为汇流参数,取0.7,F 为流域面积(km 2),L 为出口断面沿主河道至分水岭的最长距离(km ),J 为沿L 的坡面和河道平均比降,t c 为净雨历时(h ),为汇流历时(h ),R 为地表径流深(mm ),n 为暴雨参数,取0.6,为稳渗率(mm/h ),取4.5,用良田站计算):沙港站特大暴雨取重现期N=150年,放置寨头站进行频率计算。
桑庄站最大一日暴雨取重现期N=150年。
(2)排位分析及频率计算 先对吉安、峡江、桑庄、寨头四个站进行频率计算,要考虑各站可能存在的特大暴雨系列值。
各站的频率计算见表4-2表4-2 各站频率计算1/21/2221211()/()()/(2)X Y m n t ms ns m n -+=⎡⎤++-⎣⎦统计量63 68.7 80.864 67.9 82.165 64.3 83.366 63.6 84.667 63 85.968 62.2 87.269 60.9 88.570 59.5 89.771 58.4 91.072 57.9 92.373 57.2 93.674 56.5 94.975 56 96.276 55.6 97.477 44.3 98.7(3)四站适线结果图吉安站:峡江站:桑庄站:寨头站:(4)四站均值计算结果及其适线图图4-2 5个雨量站年最大雨量频率曲线(5)推求X1日,P=0.01%由上表查处X(1日,P=0.01%)=461.9mm,则X(24h,P=0.01%)=1.1*X(1日,P=0.01%)=508.09mm。
4.2计算各种历时同频率雨量X t,P由暴雨公式推算t=3h,6h,9h,12h,15h,18h,21h,24h的设计暴雨值,结果如表4-3。
表4-3 各短历时设计暴雨4.3 选典型放大推求X P (t)4.4 产汇流计算在设计暴雨中,由于稀遇频率的设计暴雨量很大,损失相对较小,因此,一般采用简化模型。
即前段降雨尽量满足土壤蓄水量,即初损,而后假定稳渗率,算定地面径流深R 上和地下径流深R下,再列表求出,如与假定的相符,则假定的即为所求值。
径流分割点绘良田站76.6、毛背站75.5、76.7以及77.6的流量和雨量过程。
利用平割法计算R t,利用斜线分割法进行水源划分。
先寻找洪水过程的直接径流终止点B,然后用斜线连接起涨点A与终止点B,将实测流量过程线分为两部分,斜线AB上部分为直接径流RS,下部分为地下径流RG。
本次课设先采用梯形面积法求得RG,再用R t-RG 求得RS。
计算初损,其中,x为总降雨量,R为总径流,R=R t。
率定μ1、假定μ,计算R下和R上。
时段取△t=1h。
若时段的降雨量累积和小于初损量,则全部雨量补充初损值。
当累积降雨量大于初损值时,开始产生径流。
当X(t)≤μ时,全部产生底下径流,则R下(t)=μ,R上(t)=0;当X(t)>μ时,R下(t)=μ,R上(t)=X(t)-μ。
2、判断μ值的正确性。
若RS=ΣR上,RG=ΣR下,则μ值即为良田站76.6所确定的μ值;否则重新假定μ,转1。
4.4.1 径流划分及稳渗μ值率定(1)良田站76年6月17日表4-4良田站1976年6月17日次洪μ值率定(2)毛背站75年5月13日表4-5 毛背站1975年5月13日次洪μ值率定(3)毛背站76年7月9日表4-6 毛背站1976年7月9日次洪μ值率定(4)毛背站77年6月26日表4-7 毛背站1977年6月26日次洪μ值率定(5)各场次洪水的径流分割结果及率定所得μ值表4-8 各场次洪水的径流分割结果及率定所得μ值4.4.2 地表汇流地面汇流的计算方法有经验公式法(如单位线、经验公式等)和推理公式法(如等流时线法、水科院推理公式法、推理△过程线法、汇流系数法等)。
本次采用八省一院公式。
(1)(2)其中,Q为地表洪峰流量(m3/s),m为汇流参数,取0.7,F为流域面积(km2),L为出口断面沿主河道至分水岭的最长距离(km),J为沿L的坡面和河道平均比降,t c为净雨历时(h),为汇流历时(h),R为地表径流深(mm),n为暴雨参数,取0.6,为稳渗率(mm/h),取4.5。
对于良田流域,,因此采用式(2)。
(1)m初值的确定表4-9 m初值确定故四站综合, =(0.31+0.6+0.8+0.75)/4=0.62(2)m值的检验(以毛背站76.7为例)计算步骤(1)根据表18中计算的初值m、八省一院公式,对该次的降雨过程的每个推求,(2)对每个Q i,假定过程线为三角形,底宽为Q i出现在处。
(3)将各时段的三角形过程进行叠加,与实测洪水(扣除地下径流)对比。
如相差太大重新假定m,重新计算。
表4-10 m=0.62时的地表流量Qs及对应底宽T表4-11m=0.62时的地表流量演算毛背站1976年7月9日地表径流过程线(m=0.62)表4-12 m=0.56时的地表流量Qs及对应底宽表4-13 m=0.56时的地表流量演算毛背站1976年7月9日地表径流过程线(m=0.56)可以看出m=0.56时实测与计算径流量线拟合的更好。
(3)m值综合(以毛背站76.7为例)点绘各次洪水的 Q/F~m 图,取上端趋于稳定的m值,为设计暴雨之m值。
表4-14 各场次洪水Qs/F~ m关系统计由各次洪水的 Q/F~m图,取上端趋于稳定的m值(为0.8),设计暴雨之m值(实际运用时,选用通过检验后的四站m值进行综合,为0.7)。
4.5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t)4.5.1 产流计算由4.4可知,mm/h,再按前面过程分水源,(I=0)。
计算结果见表20。
表4-15 产流计算及分水源4.5.2 地面汇流表4-16 Qs、T计算i表4-17 地表汇流计算4.5.3地下汇流计算Ts(Δt=1h)为37,则Tg(Δt=1h)为74,Rg(mm)为105.6mm,Q gm(m3/s)为35.3。
具体计算表格如表4-17。
表4-17 地下汇流计算表格4.5.4 设计洪水过程线计算结果见表4-18。
表4-18 设计洪水过程线5、心得体会一周的水文分析计算课设很快结束了。
由于刚结束水利计算枯燥的课程设计,本以为水文分析的工作量应该会有所减少,但事实证明其过程并不如预想的美好。
由于种种原因,我第一天都没有进行课设,所以直到第二天开始入手后,始终有一种追赶者的感觉。
可我并没有敷衍过程,每一步都是经过了自己的认真计算。
在具体计算分析过程中,我遇到了以下几点问题或收获:(1)利用斜线法进行径流分割时,更多地是靠自我感觉,而并没有定量地算出应选择某一段,所以每个人会存在选取误差;(2)对m值检验时,由实测值和计算值的图形拟合程度来判断是否正确。
但拟合程度也是凭个人主观意识,并没有具体的误差要求。
(估计是老师很善良,减少了我们的工作量);(3)在产汇流计算时,涉及到了大量的插值计算工作。
之前我是自己在每一行或列都插入公式,后来运用了trend函数,不过在行列树比较多的情况下也十分繁琐。
但如果能运用VBA程序,就能有效解决这个问题。
这也是我如后需要努力的地方。