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水文计算算例 (2)

水文计算算例 (2)
水文计算算例 (2)

精心整理

(一)全线典型大中桥水文计算分析

水文计算的基本步骤:

-对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置

-确定主流-勾绘汇水面积(五万分之一地形图) -计算流量 -各水文参数计算

1.***大桥水文计算

(1).设计流量计算

① 洪峰流量汇水面积相关法公式

② n N N F K Q =…………………………………(1) 式中:Q N ——某频率洪峰流量(米3/秒). n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积(平方公里). ② 综合参数法:

ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2)

其中:Q mN ——某频率的洪峰流量(米3/秒). N ——设计重现期(年).

ψ——流域形状系数,2

L

F =ψ

L.——主沟长度

H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量(毫米). C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.

式中参数的确定:

③ 原交通部公路科学研究所推理公式法:

F S Q n

P P ???

??-≡μτ278.0…………………………………(3) 式中:Q p ——某频率洪峰流量(米3/秒).

S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度(毫米/小时). τ——流域汇流时间(小时). μ——损失参数(毫米/小时). F ——流域面积(平方公里). n ——暴雨递减指数. 0.278:单位换算系数.

④ 全国水文分区经验公式:

公式的基本形式:n KF Q =%2。 (4)

根据分区表查90区的对应值:n 值按取0.72,K 值取13.8,%2%118.1Q Q =

⑤ 采用全国水文分区经验公式

0n Q CF =,)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………(5)

根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ,65.0=n 则65.001.6F Q =,55.1=v C s C /v C =3.5,查得K1%=8.16,0

%1648.13Q Q =

流量计算结果

断面位置

河名及桥名

汇水面积F

(Km 2)

河沟长L

(Km )

河沟纵坡j

公式①

(m 3/s)

公式②

(m 3/s)

公式③

(m 3/s)

公式④

(m 3/s)

采用值

(m 3/s)

1

K51+600.

0 ***大桥

18.2

8.5

0.0189

432.2

237.2

499.4

131.5

499.4

2

K51+860.

0 ***大桥

20.12

8.8

0.0189

462.7

252.3

548.8

141.4

548.8

3

K52+060.

***大桥

20.12

8.8

0.0189

462.7

252.3

548.8

141.4

548.8

2.计算设计水位以及设计流速

计算采用桥位设计信息软件系统2.0版本,河床断面形态、河流比降根据现场测量数据输入软件,糙率结合现场实测情况,根据规范规定进行选取。

根据前文的流量计算,确定百年一遇的设计流量Q1%=548.8m3/s;河槽以黄土沙石为主,并根据从当地水利部门搜集的资料,确定糙率取1/n=45;根据现场实测以及相关资料,确定河床比降J=0.015,利用计算软件可以求得:

1桥梁基本信息

桥梁类型大

设计洪水频率(%) 1

桥梁中心桩号

凌汛要求无

水流与桥轴线的夹角0

跨河位置河湾

2河流资料

2.1基本资料

河流名称***

设计洪水流量(m3/s) 548.8

计算断面名称51860

河床比降(‰) 18.9

左分界桩号(m) 0

右分界桩号(m) 71

左滩粗糙度m1 13

河槽粗糙度m2 40

右滩粗糙度m3 13

2.2断面桩号及标高数据列表

桩号(m) 标高(m)

0 1016

12 1010

17 1008

18 1006

20 1000

21 998

23 996.44

27 996.44

33 998

40 1000

48 1002

64 1010

71 1016

3计算过程

3.1计算设计水位

根据几何方法计算得:

经过多次几何方法计算,确定设计洪水流量Qs=548.8(m3/s)对应的设计洪水位为1001.704(m),即

H=1001.704(m)

3.2计算河床各部分的过水面积和水面宽度

根据几何方法计算得:

左滩过水面积ω1=0(㎡)

河槽过水面积ω2=87.092(㎡)

右滩过水面积ω3=0(㎡)

全断面过水面积ωs=ω1+ω2+ω3=87.092(㎡)

左滩水面宽度B1=0(m)

河槽水面宽度B2=71(m)

右滩水面宽度B3=0(m)

3.3计算水力半径

计算公式

R=ω/B

式中:ω为过水面积(㎡)

B为水面宽度(m)

河槽水力半径R2=ω2/B2=87.092/71=1.227(m)

3.4计算流速

计算公式

按照《公路工程水文勘测设计规程》(JTGC30-2002) 式中:R为水力半径(m)

m为河床粗糙系数

I为河床比降

河槽流速==6.301(m/s)

3.5计算流量

计算公式

Q=ω×V

式中:ω为过水面积(㎡)

V为流速(m/s)

河槽流量Q2=ω2×V2=87.092×6.301=548.799(m3/s)

全断面流量Qs=Q1+Q2+Q3=0+548.799+0=548.799(m3/s) 3.6计算全断面流速

Vs=Qs/ωs=548.799/87.092=6.301(m/s)

4计算结果列表

4.1全断面数据

断面平均流速(m/s) 6.301

断面设计流量(m3/s) 548.799

4.2河槽数据

河槽设计流速(m/s) 6.301

河槽设计流量(m3/s) 548.799

河槽平均水深(m) 1.227

河槽最大水深(m) 5.264

河槽水面宽度(m) 71

河槽过水面积(㎡) 87.092

5河流断面图

3).桥长计算

河槽宽度计算公式

式中: 设计流量

p

Q =548.8(m 3/s)

设计洪水河槽流量c Q =548.8(m 3/s) 河槽宽度c B =28.1m

系数K 和指数3n ,该河段属于稳定河段,9.0,84.03==n K 可求得 L=23.6m 。

本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径35×20m 组合箱梁,综合考虑角度、桥墩布置等因素,桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求,水文不控制跨径布置。

4).冲刷计算 ⑴河槽一般冲刷

由于公式64-1修整式对大颗粒土质计算值偏大,对稳定性河槽计算值偏大,而本河流属于河槽稳定,河床土质主要为粒径较小的沙砾,因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷:

式中:

1Q —计算断面的天然河槽流量

2Q —桥下河槽部分通过的设计流量。根据调查资料以及两岸河滩情况判断,桥下河槽不可能

扩宽到全桥,所以s t c c

Q Q Q Q Q "

2+=

s

Q —设计流量;根据计算,s

Q =548.8(m 3/s)

c

Q —天然河槽流量:根据计算,c

Q =548.8(m 3/s) "

t Q —天然状态下河滩部分流量,

"

t Q =0

所以,s t c c

Q Q Q Q Q "

2+=

=548.8(m 3/s)

c

B —计算断面天然河槽宽度,B=28.1m

2B —桥下断面天然河槽宽度,B=28.1m max h —计算断面桥下河槽最大水深,hmax=5.3 A —单宽流量集中系数:05.115

.0=??

?

?

??=H B A

λ—设计水位下,桥墩阻水总面积与桥下过水面积的比值;对于天然宽线河槽,近似用一个

墩宽中心距离之比;

μ—桥梁压缩系数:μ=0.88 所以 =6.24m 即

p

h =6.24m ,扣除原来水深5.3m ,实际冲刷深度为m h h p 94.0m ax =-。

⑵ 桥墩的局部冲刷计算

① 用65-2修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷: 式中:

b

h —桥墩局部冲刷深度,从一般冲刷后床面算起; ξ

K —墩型系数;查表6-3-1得:ξ

K =1

2

ηK —河床粒径影响系数;37.0375.00023.024

.02

.22=+=

d

d

K η

1B —桥墩计算宽度;查表6-3-1得:1B =1.4m

p h —墩前行近水流深度,以一般冲刷后水深p

h 代入;m h p 24.6=

d —冲刷层内泥沙平均粒径,mm d 1= v

—墩前行近流速;

由于一般冲刷采用64-2简化公式进行计算,因此,墩前行进流速v 采用下式计算: =4.12s m /

v —床沙启动速度;s m d v /37.0)7.0(28.05.00=+=

'

0v —墩前泥沙启动速度;s m d v /15.0)7.0(12.0'55.00=+=

n —指数

当0v v ≤时,n =1

当0v v ≥时,d

v v n lg 19.023.00+?

?? ??=

所以:

② 用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷: 清水冲刷0v v ≤: 动床冲刷0v v ≥: 式中:

b

h 、

ξ

K 、1B 、v 、

v 、'0v 意义同65-2。

河床泥沙启动速度0v :

墩前起冲流速s m v B d v /26.0462.0'006

.010=????

?

??=

河床粒径影响系数η

K :

指数n :

因为0v v ≥,所以属动床冲刷:应采用公式: 进行计算:

由上述两种方法确定最大的桥墩局部冲刷深度m h b 37.3=,在计算最低冲刷线标高时采用此值。

2.K80+120***大桥水文计算

(1).设计流量计算

① 洪峰流量汇水面积相关法公式

② n N N F K Q = (1)

式中:Q N ——某频率洪峰流量(米3/秒). n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积(平方公里). ② 综合参数法:

ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2)

其中:Q mN ——某频率的洪峰流量(米3/秒). N ——设计重现期(年).

ψ——流域形状系数,2

L

F =ψ

L.——主沟长度

H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量(毫米). C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数. 式中参数的确定:

③ 原交通部公路科学研究所推理公式法:

F S Q n

P P ???

??-≡μτ278.0…………………………………(3) 式中:Q p ——某频率洪峰流量(米3/秒).

S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度(毫米/小时). τ——流域汇流时间(小时). μ——损失参数(毫米/小时). F ——流域面积(平方公里). n ——暴雨递减指数. 0.278:单位换算系数.

④ 全国水文分区经验公式:

公式的基本形式:n KF Q =%2。 (4)

根据分区表查90区的对应值:n 值按取0.72,K 值取13.8,%2%118.1Q Q =

⑤ 采用全国水文分区经验公式

0n Q CF =,)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………(5)

根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ,65.0=n 则65.001.6F Q =,55.1=v C s C /v C =3.5,查得K1%=8.16,0

%1648.13Q Q =

流量计算结果

中心桩号 河名及桥名

汇水面积F (Km 2)

河沟长L (Km )

河沟纵坡j

公式① (m 3/s)

公式② (m 3/s)

公式③ (m 3/s)

公式④ (m 3/s)

采用值 (m 3/s)

K80+120.

***大桥 8.35 4.2 0.0156 254.5 277.3 254.1 75.1 277.3

2.计算设计水位以及设计流速

计算采用桥位设计信息软件系统2.0版本,河床断面形态、河流比降根据现场测量数据输入软件,糙率结合现场实测情况,根据规范规定进行选取。

根据前文的流量计算,确定百年一遇的设计流量Q1%=277.3m 3/s ;河槽以黄土沙石为主,并根据从当地水利部门搜集的资料,确定糙率取1/n=35;根据现场实测以及相关资料,确定河床比降J=0.0156,利用计算软件可以求得:

1桥梁基本信息

桥梁类型 大 通航标准 II 设计洪水频率(%) 1 桥梁中心桩号 凌汛要求

无 水流与桥轴线的夹角 0

跨河位置K80+250 2河流资料

2.1基本资料

河流名称蔡家沟

设计洪水流量(m3/s) 277.3

计算断面名称80270

河床比降(‰) 15.6

左分界桩号(m) 0

右分界桩号(m) 74

左滩粗糙度m1 13

河槽粗糙度m2 33

右滩粗糙度m3 13

2.2断面桩号及标高数据列表

桩号(m) 标高(m) 0 877

24 871

35 866

38 865

44 869

61 878

74 883

3计算过程

3.1计算设计水位

根据几何方法计算得:

经过多次几何方法计算,确定设计洪水流量Qs=277.3(m3/s)对应的设计洪水位为870.125(m),即H=870.125(m)

3.2计算河床各部分的过水面积和水面宽度

根据几何方法计算得:

左滩过水面积ω1=0(㎡)

河槽过水面积ω2=64.87(㎡)

右滩过水面积ω3=0(㎡)

全断面过水面积ωs=ω1+ω2+ω3=64.87(㎡)

左滩水面宽度B1=0(m)

河槽水面宽度B2=74(m)

右滩水面宽度B3=0(m)

3.3计算水力半径

计算公式

R=ω/B

式中:ω为过水面积(㎡)

B为水面宽度(m)

河槽水力半径R2=ω2/B2=64.87/74=0.877(m)

3.4计算流速

计算公式

按照《公路工程水文勘测设计规程》(JTGC30-2002)

式中:R为水力半径(m)

m为河床粗糙系数

I为河床比降河槽流速==4.275(m/s)

3.5计算流量

计算公式

Q=ω×V

式中:ω为过水面积(㎡)

V为流速(m/s)

左滩流量Q1=ω1×V1=0×0=0(m3/s)

河槽流量Q2=ω2×V2=64.87×4.275=277.299(m3/s)

右滩流量Q3=ω3×V3=0×0=0(m3/s)

全断面流量Qs=Q1+Q2+Q3=0+277.299+0=277.299(m3/s) 3.6计算全断面流速

Vs=Qs/ωs=277.299/64.87=4.275(m/s)

4计算结果列表

4.1全断面数据

断面平均流速(m/s) 4.275

断面设计流量(m3/s) 277.299

4.2河槽数据

河槽设计流速(m/s) 4.275

河槽设计流量(m3/s) 277.299

河槽平均水深(m) 0.877

河槽最大水深(m) 5.125

河槽水面宽度(m) 74 河槽过水面积(㎡) 64.87

5河流断面图

3).桥长计算 河槽宽度计算公式 式中: 设计流量

p

Q =277.3(m 3/s)

设计洪水河槽流量c Q =277.3(m 3/s) 河槽宽度

c

B =24.2m

系数K 和指数3n ,该河段属于稳定河段,9.0,84.03==n K 可求得 L=20.3m 。

本桥跨径设置主要受地形影响,采用跨径18×20m 组合箱梁,综合考虑角度、桥墩布置等因素,桥跨布置满足设计洪水频率的泄洪要求,水文不控制跨径布置。

4).冲刷计算 ⑴河槽一般冲刷

由于公式64-1修整式对大颗粒土质计算值偏大,对稳定性河槽计算值偏大,而本河流属于河槽稳定,河床土质主要为粒径较小的沙砾,因此采用64-2简化公式计算河槽一般冲刷:

式中:

1Q —计算断面的天然河槽流量

2Q —桥下河槽部分通过的设计流量。根据调查资料以及两岸河滩情况判断,桥下河槽不可能

扩宽到全桥,所以s t c c

Q Q Q Q Q "

2+=

s

Q —设计流量;根据计算,s Q =277.3(m 3/s) c

Q —天然河槽流量:根据计算,c Q =277.3(m 3/s) "

t Q —天然状态下河滩部分流量,"t Q =0

所以,s t c c

Q Q Q Q Q "

2+=

=277.3(m 3/s)

c

B —计算断面天然河槽宽度,B=24.2m

2B —桥下断面天然河槽宽度,B=24.2m max

h —计算断面桥下河槽最大水深,h max =3.3

A —单宽流量集中系数:07.115

.0=??

?

?

??=H B A

λ—设计水位下,桥墩阻水总面积与桥下过水面积的比值;对于天然宽线河槽,近似用一个

墩宽中心距离之比;

μ—桥梁压缩系数:μ=0.93 所以 =4.03m 即

p

h =4.03m ,扣除原来水深3.3m ,实际冲刷深度为m h h p 73.0max =-。

⑶ 桥墩的局部冲刷计算

① 用65-2修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷: 式中:

b

h —桥墩局部冲刷深度,从一般冲刷后床面算起; ξ

K —墩型系数;查表6-3-1得:ξ

K =1

2

ηK —河床粒径影响系数;33.0375.00023.024

.02

.22=+=

d

d

K η

1B —桥墩计算宽度;查表6-3-1得:1

B =1.4m

p h —墩前行近水流深度,以一般冲刷后水深p h

代入;m h p 03.4=

d —冲刷层内泥沙平均粒径,mm d 5.0= v

—墩前行近流速;

由于一般冲刷采用64-2简化公式进行计算,因此,墩前行进流速v 采用下式计算: =4.03s m /

v —床沙启动速度;s m d v /31.0)7.0(28.05.00=+= '

0v —墩前泥沙启动速度;s m d v /12.0)7.0(12.0'55.00=+=

n —指数

当0v v ≤时,n =1

当0v v ≥时,d

v v n lg 19.023.00+?

?? ??=

所以:

② 用65-1修正式计算河槽中桥墩的局部冲刷: 清水冲刷0v v ≤: 动床冲刷0v v ≥: 式中:

b

h 、

ξ

K 、1B 、v 、

v 、'0v 意义同65-2。

河床泥沙启动速度0v :

墩前起冲流速s m v B d v /20.0462.0'006

.010

=????

?

??=

河床粒径影响系数η

K :

指数n :

因为0v v ≥,所以属动床冲刷:应采用公式: 进行计算:

由上述两种方法确定最大的桥墩局部冲刷深度m h b 36.3 ,在计算最低冲刷线标高时采用此值。

二、综合评价

本路线所设桥涵结构物宏观上可以满足所经地区排洪行水的需要。微观上无论从桥长还是桥梁分布合理性来说,能满足过水的需要,不会对排洪产生阻碍。

从各个局部来讲,各种结构物的布设均考虑了能方便当地群众生产、生活的需要,不会因本公路的修建导致当地群众生产、生活的不便。

(Hydrolab Basic)广东水文水利计算软件使用手册

(Hydrolab Basic)广东水文水利计算软件使用手册 1软件主界面组成 HydroLab项目管理 HydroLab软件是以工作区和项目的概念管理用户的设计工作。在使用本软件时,工作区是必需的。一个工作区可以包含多个项目。对于已有的项目,也可以添加到另外的工作区中。 HydroLab的用户可以打开已保存的工作区以及工作区中的项目,在做出修改后对项目进行保存。在打开的工作区环境中,用户可以添加新项目、添加已有项目、复制删除已有项目、重命名项目。 在进行一个新的工程设计计算时,用户需要建立新的工作区,然后在工作区中添加所需类型的项目,进行相关的计算和设计。 每个工作区最多支持32个工程项目。 1、新建工作区: 可以通过“文件”->“新建”->“工作区”或者“文件”->“新建”->“项目”建立一个工作区。二者的区别在于前者建立空白工作区,而后者建立工作区的同时把建立的项目放到工作区中。

2、打开工作区: 可以通过“文件”->“打开”或者工具栏图标打开保存在磁盘上的工作区。工作区文件的格式为“.woa”。 3、新建项目: 可以通过“文件”->“新建”->“项目”新建项目。

按“分类”,在“项目”中选择相应的设计计算项目,给出项目名称和位置。对于已经打开的工作区,注意选择是“新建工作区”还是“加入工作区”。默认情况是加入打开的工作区中。 对于已经打开的工作区,也可以在“工作区”内点击鼠标右键,选择“新建项目”。 4、添加现有项目: 对于已经打开的工作区,可以在“工作区”内点击鼠标右键,选择“添加现有项目”把保存在磁盘上的项目加入到当前工作区中。 5、移除项目:

水文计算算例 (2)

精心整理 (一)全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤: -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积(五万分之一地形图) -计算流量 -各水文参数计算 1.***大桥水文计算 (1).设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 ② n N N F K Q =…………………………………(1) 式中:Q N ——某频率洪峰流量(米3/秒). n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积(平方公里). ② 综合参数法: ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中:Q mN ——某频率的洪峰流量(米3/秒). N ——设计重现期(年). ψ——流域形状系数,2 L F =ψ L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量(毫米). C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.

式中参数的确定: ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法: F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………(3) 式中:Q p ——某频率洪峰流量(米3/秒). S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度(毫米/小时). τ——流域汇流时间(小时). μ——损失参数(毫米/小时). F ——流域面积(平方公里). n ——暴雨递减指数. 0.278:单位换算系数. ④ 全国水文分区经验公式: 公式的基本形式:n KF Q =%2。 (4) 根据分区表查90区的对应值:n 值按取0.72,K 值取13.8,%2%118.1Q Q = ⑤ 采用全国水文分区经验公式 0n Q CF =,)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………(5) 根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ,65.0=n 则65.001.6F Q =,55.1=v C s C /v C =3.5,查得K1%=8.16,0 %1648.13Q Q = 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600. 0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860. 0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060. ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8

水文计算课程设计报告

设计任务一 飞口水利枢纽位于青河中游,流域面积为10100km.试根据表5—3及5—4所给资料,推求该站设计频率为95%的年径流及其分配过程,并与本流域上下游站和邻近流域资料比较,分析成果的合理性。 5-3 青口站实测年平均流量表 5-4 飞口站枯水年逐月平均流量表

5-5 青河及邻近流域各测站年径流量统计参数 青口站年最大洪峰流量理论频率曲线计算表 由表格可算出Q Cv

其中Ki=17.18 为各项模比系数,列于表中第(5)栏, 说明计算无误,=0.5929 为第(7)栏的总和。 选配理论频率曲线 (1)由Q=597m /s,Cv=0.2,并假定Cs=2.5Cv,查附表1,得出相应于不同频率P的值,列于表4-2的第二栏按Qp=Q(Cv P+1)计算P,列入第(3)栏。将表4-2中的第(1)栏和第(3)栏的对应值点绘曲线,发现理论频率曲线上段和下段明显偏低,中段稍微偏高。(2)修正参数,重新配线。根据统计参数对频率曲线的影响,需增大Cs。因此,选取Q=597m /s,Cv=0.20,Cs=3Cv,再次配线,该线与经验频率点据配合良好,即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。 4-2 理论频率曲线选配计算表 此处选择Cs=3Cv,运用公式Qp=Q (Cv p+1)通附录(查表可查出p值)需求推出95%的年径流=-1.45 Qp=597[0.2×(-1.49×0.2+1)] Qp=419.09 Qp=419 m /s 3. 典型年的选择 从青口站的17年径流资料中可看出1970.5~1971.4年,1976.5~1977.4年,1977.5~1978.4年年径流量分别396m /s,438m /s,377m /s都与年径流量比较接近。

空间分析之水文分析

空间分析之水文分析 一、目的与要求: 1.学习目的 水文分析:根据DEM提取河流网络,进行河网分级,计算流水累积量、流向、水流长度、根据指定的流域面积大小自动划分流域。 通过本次学习应达到以下目的: ①理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。 ②掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。 2.学习要求 ①了解水文分析工具 ② DEM的预处理:填洼 ③流向分析 ④计算流水累积量 ⑤计算水流长度 ⑥提取河流网络 ⑦流域分析(盆域、分水岭)

二、水文分析基本操作步骤 1.填充洼地 对原始DEM数据进行洼地填充,得到无洼地的DEM: 在【ArcToolbox】中,双击【SpatialAnalyst工具】→【水文分析】→【填洼】,弹出“填洼”对话框,如下图: 点击确定,得无洼地的DEM【fill_dem】,结果图如下:

2.流向分析 在上一步的基础上进行,在【ArcToolbox】中,双击【SpatialAnalyst 工具】→【水文分析】→【流向】,按下图所示指定各参数: 点击确定,得到无洼地DEM生成的水流方向栅格【Flowdir_dem】,

注意:在ArcGIS中通过将中心栅格的8个邻域栅格编码(D8算法),来确定水流方向。 3.计算汇流累积量 在上一步的基础上进行,在【ArcToolbox】中,双击【SpatialAnalyst 工具】→【水文分析】→【流量】,按下图所示指定各参数:

确定后执行完成得到汇流累积量栅格【flow_acc】,如图: 4.提取河流网络 在上一步的基础上进行,打开【Arctoolbox】,双击【Spatial Analyst 工具】→【地图代数】→【栅格计算器】,在【地图代数表达式】中输入公式:Con(“flow_acc”>800,1),【输出栅格】指定为:【StreamNet】如图:

水文计算算例

(一)

N ――设计重现期(年) 0.278 :单位换算系数.

由《延安地区实用水文 手册》和《榆林地区实 用水文手册》 中查得: S 1% 140mm ④ 全国水文分区经验公式: 公式的基本形式:Q 2% KF n 。 ........................... 4) 根据分区表查90区的对应值:n 值按取0.72 , K 值取13.8 , Q 1% 1.18Q 2% ⑤ 采用全国水文分区经验公式 1.55 C s /C v =3.5,查得 K1%=8.16 , Q 1% 13.648Q 0 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600 .0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 2.计算设计水位以及设计流速 由表二查得: u K i S p 1 由表三查得: K i 0.65, i 0.98 1.3 300.83 82.44mm/h K 2 0.334, 0.16 0.334 0.16 L Q 0 CF , Q 1% Q 0 (1 C v K 1% ) 根据分区表查90区的对应值。查得C 6.1 , n 0.65 则 Q 。 6.仆。.65 C v

大学水文分析及计算课程设计报告

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、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 推求良田站设计洪水过程线,本次要求做P校,即推求Q0.01%(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44.5km2,属于小流域, 如右图所示。年降水均值在1500~ 1600mm之,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 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=216m3/s,N=80(转化成X1日,移置峡江站)峡江53~80 (28年) 36~80 (45年) 桑庄57~80 (24年)X1日=416mm,N=100~150(74.8.11) 寨头57~80 (24年) 沙港特大暴雨X1日=396mm,N=100~150(69.6.30)

【精选】水文水利计算

第一章绪论 1水文水利计算分哪几个阶段?任务都是什么? 答:规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。 施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成,将各项非工程措施付诸实施 管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。 2我国水资源特点? 答:一)水资源总量多,但人均、亩均占有量少(二)水资源地区分布不均匀,水土资源配 置不均衡(三)水资源年际、年内变化大,水旱灾害频繁四)水土流失和泥沙淤积严重(五)天然水质好,但人为污染严重 3水文计算与水文预报的区别于联系? 答:水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。 (1)预见期不同,水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况,水文预报只能预报 几天或一个月内的未来情况。(2)采用方法不同,水文计算主要采用探讨统计规律性的统计 方法,水文预报采用探讨动态规律性的方法。 4水文分析与计算必须研究的问题? 答:(1)决定各种水文特征值的数量大小。(2)确定该特征值在时间上的分配过程。(3)确定该特征值在空间上的分布方式。(4)估算人类活动对水文过程及环境的影响。 次重点:广义上讲,水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律,为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。 第二章水文循环及径流形成 1水循环种类:大循环、小循环 次重点定义:存在于地球上各种水体中的水,在太阳辐射与地心引力的作用下,以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程,称为水循环或水分循环。 2水量平衡定义,地球上任意区域在一定时段内,进入的水量与输出的水量之差 等于该区域内的蓄水变化量,这一关系叫做水量平衡。 3若以地球陆地作为研究对象,其水量平衡方程式为 多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究 对象,其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式 流域水量平衡的一般方程式如下:若流域为闭合流域, 则流域多年平均p=E+R 4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统,称为水系。 5河流一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。

山农成人教育 水文水利计算期末考试复习题及参考答案-专升本

《水文水利计算》复习题 一、判断题 1、年径流资料的“三性”审查是指对资料的可靠性、一致性和代表性进行审查。 2、水文频率计算中配线时,增大Cs可以使频率曲线曲率变小。 3、流域总蒸发包括土壤蒸发、植物蒸散发、水面蒸发。 4、防洪限制水位到防洪高水位之间的库容是兴利库容。 5、在湿润地区,年降水量越大,年径流量越小。 6、对同一条河流,从上游到下游,一般年径流系列的均值会越来越大。 7、在水文计算中,用配线法进行频率计算时,主要的内容是确定水文系列的三个参数,即均值、Cv、Cs。 8、闭合流域多年平均降雨量为1200 mm,径流深为700mm,则多年平均蒸发量为1900 mm。 9、相关分析在水文分析计算中主要用于水文资料的插补、延长。 10、由暴雨资料推求设计洪水时,一般假定设计暴雨与设计洪水的频率不同。 二、选择题 1、某堤防按五十年一遇洪水设计,这是指该堤防今后遇到大于或等于该洪水的可能 性( )。 A、每隔五十年必然发生一次 B 、工程运行五十年内发生一次 C、长期平均五十年可能发生一次 D、一百年内一定发生两次 2、水文计算在水利水电工程的( ) 阶段将发挥作用。 A、规划设计 B、施工 C、运行管理 D、规划设计、施工、运行管理 3、某闭合流域多年平均降雨量为900 mm,多年平均径流深为600mm,则多年平均蒸发 量为( ) A、1500mm B. 300mm C.600 mm D. 750 mm 4、大坝的防洪标准比下游保护对象的防洪标准要( )。 A、高 B、低 C、不一定

5、由暴雨资料推求设计洪水时,一般假定( )。 A、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B、设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 C、设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 D、设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率 6、相关分析在水文分析计算中主要用于( )。 A、推求设计值; B、推求频率曲线; C、计算统计参数; D、插补、延长水文系列 7、通常情况下,对同一河流,洪峰流量系列的CV值 ( )。 A 、CV上游> CV下游 B、CV上游= CV下游 C、CV上游< CV下游 D、CV上游<= CV下游 8、水文计算在水利水电工程的( ) 阶段将发挥作用。 A、规划设计 B、施工 C、运行管理 D、规划设计、施工、运行管理 9、对设计流域历史特大洪水调查考证的目的是( )。 A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性 C.提高系列的代表性 D.使暴雨系列延长一年 10、由暴雨资料推求设计洪水时,一般假定( )。 A、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B、设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 C、设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 D、设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率() 三、名词解释 1、流域汇流时间 2、防洪限制水位 3、单位线 4、超渗产流 5、前期影响雨量 6、随机变量 7、单位线

水文水利计算

1. 水文水利计算 (1) 设计暴雨推求 有资料地区,设计暴雨的推求采用实测雨量进行分析;缺资料地区采用2003年颁布的《广东省暴雨参数等值线图》查算。 (2) 设计排涝流量 设计排涝流量一般采用平均排除法,也可采用排涝模数经验公式法。当涝区内有较大的蓄涝区时,一般需要采用产、汇流方法推求设计排涝流量过程线,供排涝演算使用。 1) 平均排除法 广东省一般采用平均排除法计算排水流量,这种计算方法适用于集水面积较小的涝区排水设计。平均排除法按涝区积水总量和设计排涝历时计算排水流量和排涝模数,其计算公式为: 43213 21)(1000q q q q T W W W h E R A C Q i i p i i ++++-----?=∑ (5-1) F Q q = 式中:Q ——设计排水流量(m 3/s); Ci ——各地类径流系数,参考值:水稻田、鱼塘和河涌采用1.0;山岗、坡地、经济作物地类采用0.7;村庄、道路采用0.7~0.9;城镇不透水地面采用0.95; Ai ——各地类面积(km 2); Rp ——设计暴雨量(mm); Ei ——各地蒸发量(mm ),一般可采用4mm/d ; hi ——各地类暂存水量(mm ),水稻田采用40mm ,鱼塘采用50mm ~

100mm,河涌采用100mm; W1——水闸排水量(m3); W2——截洪渠截流水量(m3); W3——水库、坑塘蓄滞水量(m3); T——排涝历时(s); q1——堤围渗漏量(m3/s) q2——涵闸渗漏量(m3/s) q3——涝区引入水量,对灌溉是指回归水量(m3/s) q4——废污水量(m3/s) q——设计排涝模数(m3/s·km2); F——控制排水面积(km2)。 治涝区内有水闸、泵站联合运用的情况下,一般先用水闸抢排,再电排。在用平均排除法计算泵站排涝流量时,应扣除水闸排水量和相应排水时间。 2) 排涝模数经验公式法 需求出最大排涝流量的情况,其计算公式为: n m F =(5-2)? q? R K = Q? F q 式中: K——综合系数(反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素); m——峰量指数(反映洪峰与洪量的关系);

水文分析计算课程设计

《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:n 1 ∑== n i i Q Q 变差系数:() 1 n 11 2 --= ∑=n i i v K C 4.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。 2、另起一列,将年平均流量数据按从大到小排列。按数学期望公式计算出相应经验频率P=m/(n+1)*100%。在画图软件上绘制经验点距。再计算出各相应的模比系数Ki (Q Q Ki i =)和(Ki-1)2。 3、选定水文频率分布线型(选用皮尔逊Ⅲ型)。 表2 某站年径流量频率计算表

从淮泗河流域水文计算浅谈水文分析与计算的新思路

1引言 目前江苏省内农区汇流计算方法主要有实测资料法和暴雨洪水图集法(以下简称图集法),图集法推荐了3种汇流计算方法,即推理公式法、瞬时单位线法和总入流槽蓄法;城市汇流计算方法主要有水文学方法(等流时线法、时段单位线法和瞬时单位线法)、水力学方法和推理公式法。农区和城区现有两种相同的汇流计算方法,即瞬时单位线法和推理公式法。由于推理公式法仅能计算出设计标准下的洪峰流量,无法得到相应的设计洪水过程线,无法将农区与城区的洪水过程同时序叠加,因此只能采用瞬时单位线法分别推求农区及城区的设计洪水过程线并同时序叠加,得到流域的设计洪水过程线。 2淮泗河流域水文计算方法 2.1淮泗河流域概况2.1.1工程概况 淮泗河已列入《江苏省中小河流专项规划(2013—式计算其他因素下的最小时间t。设V=0.2cm3,K=5.0×10-10~5.0×10-14cm/s,40cm2≤A≤400cm2,ΔP≤500kPa,其中要求A和ΔP最小情况下得1h≤t<12h的最优化配置。土工膜渗透系数试验条件优化配置结果见表3。从表3中可知,在上述测试条件下的优化配置中,K>5.0×10-10cm/s时,对测试条件可不做要求,对于K>5.0×10-14cm/s时,试样过水面积和试验水压力应选最大值;对于K<5.0×10-13cm/s时,可根据已有仪器对照表3选择。 4结论 防渗土工膜的渗透系数很小,测试往往需要很长时间,过长的试验时间又会带来渗透水量测试值的偏差,进而影响试验结果的准确,另外长时间水压力下试验还会对仪器造成损坏。因此,如何控制渗透系数试验时间,便于操作和提高试验结果的准确性有着重要的意义。为缩短测试时间,一方面可通过增大试样过水面积来缩短,但试样最大过水面积又受试验仪器限制不可能很大,另一方面可通过增大试验水压力来缩短,但试验最大水压力不能大于土工膜耐静水压。本文通过土工膜渗透系数测定中对时间最优化配置,得到:测试土工膜渗透系数K=5.0×10-10~5.0×10-12cm/s时,现行规程要求的试样过水面积和水压力条件均满足对测试时间要求;土工膜渗透系数K≤5.0×10-13cm/s时,选择试验过水面积200cm2,水压力200kPa较适宜;当土工膜渗透系数K≤5.0×10-14cm/s时,试样过水面积和试验水压力应选最大值,在这种条件下试验,应注意做好仪器保护和防止体变管水量蒸发损失措施■ 表3土工膜不同渗透系数条件下最短测试时间优化配置10010040400.20.3100400.20.2402000.21004000.21005000.22002000.22003000.23002000.23003000.24001000.24002000.2 400 500 0.951.439.534.779.537.639.53 6.366.364.249.534.77 19.07 5.0E -115.0E -12 5.0E -13 5.0E -14 100400.40.195.0E -10渗透系数 (c m/s )时间 (h )条件渗透水量 (c m 3)面积(c m 2)水压力 (kPa )【摘要】随着社会经济的发展, 城市化进程的加快,城市面积不断扩大,改变了流域的下垫面条件,导致流域的产汇流条件发生显著变化,进而对流域洪水产生一定的影响。由于城区与农区产汇流条件差异较大,城区洪水具有产汇流快、洪水过程线历时短、洪峰流量大等特点,对于流域范围内既有城区又有农区的河道,传统的水文分析与计算方法并不适用,目前尚无这类河道水文计算的通用方法。本文以淮泗河水文分析方法为例,探讨适用这类河道的水文分析与计算方法。【关键词】城市洪水 水文分析 瞬时单位线 胡建林 杨 飞仲兵兵 陈宗桥 (淮安市水利勘测设计研究院有限公司淮安 223005) 从淮泗河流域水文计算浅谈水文分析与计算的新思路 科技论坛

河海大学水文分析与计算课程设计报告定稿版

河海大学水文分析与计算课程设计报告 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

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 4.1.1区域降雨资料检验 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 (移置到寨头站)

水文分析与计算知识重点

水文分析与计算 第二章洪峰和时段洪量频率分析 水文过程的随机特性描述 洪水资料的分析和处理 历史洪水的调查和考证 设计成果的合理性分析 抽样误差和安全修正值 第三章防洪安全设计和设计洪水 防洪水文设计概念 设计频率(标准)与设计洪水概念 设计洪水过程线 设计洪水的地区组成 入库设计洪水和分期设计洪水 第四章设计暴雨分析计算 暴雨特性分析 点暴雨频率计算 面暴雨量频率计算 设计暴雨时空分布计算 由设计暴雨推求设计洪水 第五章小流域设计洪水计算 小流域设计洪水计算特点、方法 小流域设计暴雨 推理公式推求设计洪水 水科院推理公式 设计洪水过程线 地区经验法推求设计洪水 第六章可能最大暴雨/洪水(PMP/PMF)计算 概述 可降水量计算 PMP推求 短历时PMP PMP等值线图应用 第七章设计年径流及其分配 概述 年径流的影响因素分析 设计年径流计算的一般方法 缺乏资料时设计年径流计算 设计枯水径流计算 负偏(Cs<0)分布的频率计算

第二章洪峰和时段洪量频率分析 1.洪水资料的分析处理:洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。 (一)洪水资料的选样: (1)年最大值法:每年选取一个最大值,n年资料可选出 n项年极值,包括洪峰流量和各种时段的洪量。 (2)年多次法:每年选取最大的k项,则由n年资料可选出n*k项样本系列,k对各年取固定不变,如k=3、5等。 (3)超定量法:选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to,超过该阀值的洪水特征均选作为样本,每年选出的样本数目是变动的。 (4)超大值法:将n年资料看作一连续过程,从中选出最大的n项。(相当于以第n项洪水为阀值的超定量法) 对一般水利工程:采用年最大取样;对城市雨洪排水和工矿排洪工程:年多次法。 (二)洪水资料的审查(“三性审查”) (1)可靠性分析:主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。审查的具体内容一般包括: 1)水位资料的审查:了解水位基准面的情况,水尺零点高程有无变化,检查施测断面有无变动。 2)检查流量测验情况:检查测验方法、仪器等情况。如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题,特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。 3)检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类活动的情况。 (2)一致性分析:样本是否来自同一总体。 不一致原因: 1)上游修建水库蓄水,改变原天然洪水、径流过程; 2)大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤; 3)气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。 分析方法:水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。 (3)代表性分析:代表性是指样本与总体接近的程度。 其他条件相同时,样本容量越小,抽样误差愈大;提高样本代表性的主要途径是增加样本长度;方法:历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。 (三)洪水资料的插补延长 (1)根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长 (2)利用本站峰量关系进行插补延长 (3)利用降雨径流关系进行插补延长 (4)根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长 注意事项: 1)参证站和设计站在成因上有密切的联系,参证站具有充分长的资料,两站有一段相当长的平行观测资料 2)插补系列的项数一般不宜超过实测项数n,最好不超过n/2 3)外延不宜太远:对洪水,一般不超过实测资料的30% 4)相关密切, ρ>0 2.洪水调查的意义: (1)增加样本容量,提高代表性。;

水文计算算例最终

1.4水文计算 1.4.1设计资料 1.大桥桥位地质剖面图。 2.水文资料:桥为河段为稳定性河段,设计洪水位频率1:100,设计洪水 位31.25m。 3.洪水含沙量ρ=3.2kg/m3。 4.桥位概况:本桥位于某市区外,跨越河流,河宽220米。 1.4.2计算设计流量Q S[10] 1.根据河道横断面图式,本河道采用单宽式,采用形态法计算。 2.依据桥位地质剖面图,假定为单宽式Ⅰ类河道,糙率n=0.0222,m=45。 3.洪水比降I=0.3‰。 4.设计水位31.25m,起止桩号k1+186—k1+381。 5.过水面积ω及水位宽度B计算,见下表。 6.平均水深H均=ω/B=988.215/195=5.07m 7.由谢—满公式 V=m?(H均)2/3?I1/2 =45?(5.07)2/3?(0.0003)1/2

=2.299m/s 8.设计水位时,过水断面流量Q S Q S=ω?V=988.215?2.299=2272m3/s 设计流量偏安全考虑,选定 Q S=2300m3/s V=2.3m/s ω=988.215m2 B=195m 1.4.3确定桥孔长度 1.河段类型选择 依据桥位地质剖面图,假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。 2.桥孔布设原则 (1)桥孔不宜过多的压缩河槽; (2)墩台基础可以视冲刷程度,置于不同的标高上。 3.采用经验公式计算桥长 L j= Q S/(β?q c) (1-1)式中:Q S——设计流量;取值为Q S=2300 m3/s; β——压缩系数;取值为β=k1(B c/H c)0.06=1.245; k1——稳定性河段取1.00; q c——河槽单宽流量,q c= Q S/B c=2300/195=11.79。 L j= Q S/(β?q c)=2300/(1.245?11.79)=156.69m 4.采用过水面积计算(冲刷系数法)[10] 上部结构采用预应力混凝土箱型梁桥,桥墩中心间距80m,假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=1.5m,设计流速V S=2.3m/s,Q S=2300 m3/s,冲刷系数P=1.4,系数计算: μ=1-0.375?V S/ L0=1-0.375?2.3/ (80-1.5)=0.99 λ=1.5/100=0.015 则A q= Q S/[μ(1-λ)P V S]=2300/[0.99?(1-0.015)?1.4?2.3]=732.488m2 根据桥位断面图 桥下毛过水面积为988.215m2略大于732.488m2。 桥孔净长L j=80-1.5+40+40-1.5-1.5=155.50m。 与经验公式计算结果接近,可以采用。 桩台前缘桩号为:k1+221,另一侧桥台前缘桩号为k1+381。

水文气象报告

目录 1 前言 2 沿线水文条件 3 河流跨越 3.1 颍河 3.2 泉河 4 设计气象条件选择 4.1 气象站及气候概况 4.2 设计最大风速取值 4.3 导线覆冰取值 4.4 气温及雷暴日数 5 结语 1 前言 工程,为一新建工程,该工程主要为电气化铁路配套的110kV太和牵引站供电。 本线路位于安徽省阜阳市及所属太和县境内,线路起自110kV太和牵引站,终止与在建的220kV程集变电站,线路路径走向主要向南方向,分别跨越颍河及泉河,颍河及泉河均为通航河流,线路路径长约km。 本阶段水文气象专业的主要工作是:现场踏勘、水文调查、气象调查、收资。主要进行沿线历史洪水调查、洪涝调查、大风及覆冰等气象灾害的调查,收集沿线水利工程设施及规划,附近线路运行情况,线路沿线气象站最大风速、覆冰、气温、雷暴日数等气象资料。内业工作主要是分析计算水文、气象等设计参数,并分析确定设计气象条件,编制水文气象报告。 本线路经过地区有阜阳市及太和县气象观测站,与线路相距较近,具有多年观测统计资料,是本工程气象原始资料的主要来源。 注:报告中水位及高程均为黄海高程系统。 2 沿线水文条件 本线路所经地段地貌单元主要为淮北平原区,地形略有起伏,地形总趋势为自西北向东南倾斜。 本线路位于安徽省阜阳市及所属太和县境内,线路起自110kV太和牵引站,向行走,经过新陈集西,傅庄,孙营,于龙口以东跨越颍河,继续向南行走,经李集西,后新庄,于张三湾以西跨越泉河,继续向南行走,直至220kV程集变电站。线路总长约km,跨越颍河、泉河为通航河流。 本线路经过老泉河洼地内涝积水区,主要分布小胡至泉河北岸,原为泉河,后泉河改道后,现为泉河洼地。据现场查勘及水利部门收资了解到,1954年泉河大洪水时地面淹没水深1.5~2.0m,可行小船;1975年大水期间,地面有积水,水深一般约1.0~1.5m。在一般年份,泉河洼地地段,存在内涝积水,水深0.5~1.0m,时间较长。 本线路沿线经过一些小的沟渠,如柳青沟柳河等,它们分别汇入颍河或泉河,主要起到排泄内涝积水的作用,目前无大的整治规划,其最高水位建议按现状堤顶高程确定。 本线路经过一些小的排涝及灌溉沟渠,线路立塔位置只要留有一定的距离即可。 3河流跨越

1 水文水利计算

1 水文水利计算 1.1用推理公式推求坡面最大流量 1.1.1 推求1#渣场山坡来水最大流量 参照《四川省水文手册》推理公式求解2#渣场后坡面在暴雨期的最大流量,步骤如下: 1.1.1.1 确定设计坡面的流域特征值F 、L 、J 1、F 为设计坡面的积水面积,由比例尺为1:500的地形图上量取得24602m ; 2、L 为自出口断面沿主河道至分水岭的河流长度,包括主河槽及其上游沟形不明显部分和沿流程的坡面直至分水岭的全长从1:500的地形图上量取得77.19m ; 3、J 为沿L 的河道平均坡度,即在量出L 的过程中读取河道各转折点的高程i h 和间距i l ,如图1.1-1所示,落差i h 和间距i l 如表1.1-1所示。 图1.1-1 落差i h 和间距i l 逐段关系示意图 表1.1-1 落差i h 和间距i l 逐段关系表

03220H m = ()()()()() 011122233102 2n n n i i H H l H H l H H l H H l H l J l -+++++++++= ∑∑…… ()1 02 2i i i H H l H L L -+-=∑式中i H 、i h 以米计;L 、i l 以公里计;J 以千分率(‰) 计 将已知数据代入公式求得J=118‰。 1.1.1.2 计算设计坡面的流域特征系数θ,并分析确定汇流参数m 值 1、流域特征系数:13141314 0.07719 0.12610.118 2.46L J F θ== =

水文分析与计算(20110801)

水文分析与计算 1 旧石马河基本概况 旧石马河位于石马河西侧,原为石马河河道,1966年东深供水工程建设时兴建了部分新河道,现该河道主要排除区内西侧大部分地区的雨水,为天然土渠。全流域面积17.8km2,干流河长6.3km,河道加权平均坡降1‰,旧石马河排站以上面积16.8km2,干流河长5.6km,河道加权平均坡降1.4‰。建塘水闸至环城路段长约3.8km,河底宽约30~90m。主要支流有东岸涌、湖头水、新湖水、面前湖水等。旧石马河部分跨河建筑物过水断面狭窄,还有很多地段房屋建在渠道上,严重缩窄了渠道断面,影响泄洪。 2 水文资料情况 桥头镇没有水文观测站及气象观测站,仅在镇水利所设有雨量观测设施。本次收集了镇水利所1993~2007年共15年的日降雨观测资料和东莞市气象局1957~2005年降雨观测资料及历年最大1日降雨量。因镇水利所观测资料序列较短,且没有经过整编,本次仅采用收集到的东莞市气象局观测的1957~2005年资料分析桥头镇的降雨特征。 3 暴雨及洪水特性 暴雨类型主要有锋面雨和台风雨,锋面雨一般发生在4~6月,降雨范围和强度大、历时长;台风雨一般出现在7~9月,降雨范围小、历时短,强度大。一次降雨持续时间多在三日以内,以一日为主。

从降雨量及降雨过程特征分析可知,造成局部地区洪涝灾害的降雨主要为短历时暴雨,其特点是暴雨历时短而强度大。 本地区洪水由暴雨形成,洪水出现时间与暴雨出现时间相一致,也大多发生于4~9月。 4 设计暴雨计算 (1)实测暴雨成果 根据东莞市气象局资料,以及东莞其他站点最大1日与最大24h 暴雨,分析得最大24h暴雨与最大1日暴雨换算系数为1.1,求得东莞市1957~2005年历年最大24h暴雨系列,采用PIII型曲线进行适线分析,得到设计暴雨参数和设计结果(表1)。 表1 东莞市最大24h暴雨频率分析成果 (2)等值线成果 设计洪水分析计算需要有不同历时暴雨,但短历时暴雨的实测资料一般完整性较差,也难于收集,因此,采用《广东省暴雨参数等值线图》(2003年版)(以下简称《等值线图》查算不同历时的暴雨参数。 根据桥头镇中心位置,查《广东省暴雨径流查算图表》(以下简称《图表》)和《等值线图》,求得不同时段暴雨均值和变差系数,结果见表2。

水文计算步骤资料

水文计算步骤

推理公式法计算设计洪峰流量 推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求设计洪水的一种方法。 1.推理公式法的基本原理 推理公式法计算设计洪峰流量是联解如下一组方程 ) 6.7.8(278.0)5.7.8(,278.0)4.7.8(,278.04/13/11m c c n c p m c n p Q mJ L t F t t S Q t F S =

收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 图8.7.1 推理公式法计算设计洪峰流量流程图 ② 计算设计暴雨的S p 、x TP ,进而由损失参数μ计算设计净雨的T B 、R B 。 ③ 将F 、L 、J 、R B 、T B 、m 代入式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),其中仅剩下Q m 、τ、R s,τ未知,但R s,τ与τ有关,故可求解。 ④ 用试算法求解。先设一个Q m ,代入式(8.7.6)得到一个相应的τ,将它与t c 比较,判断属于何种汇流情况,再将该τ值代入式(8.7.4)或式(8.7.5),又求得一个Q m ,若与假设的一致(误差不超过1%),则该Q m 及τ即为所求;否则,另设Q m 仿以上步骤试算,直到两式都能共同满足为止。 试算法计算框图如图8.7.1。 2. 图解交点法 该法是对(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6)分别作曲线Q m ~τ及τ~ Q m ,点绘在一张图上,如图8.7.2所示。两线交点的读数显然同时满足式(8.7.4)(8.7.5)和(8.7.6),因此交点读数Q m 、τ即为该方程组的解。 图8.7.2 交点法推求洪峰流量示意图 【例8.3】江西省××流域上需要建小水库一座,要求用推理公式法推求百年一遇设计 洪峰流量。 计算步骤如下: 1. 流域特征参数F 、L 、J 的确定 F=104km 2,L=26km ,J=8.75‰ 2. 设计暴雨特征参数n 和S p 暴雨衰减指数n 由各省(区)实测暴雨资料发现定量,查当地水文手册可获得,一般n 得数值以定点雨量资料代替面雨量资料,不作修正。 从江西省水文手册中查得设计流域最大1日雨量得统计参数为: 5.3/,42.0,1151===V s V d C C C mm x

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