河海大学水文分析与计算课程设计报告

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。