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排涝水文计算

排涝水文计算
排涝水文计算

6、治涝总体布局

6.3 治涝水文

6.3.1计算方法

通过暴雨资料,按照《××地区实用水文手册》、《陕西省暴雨图集》及《除涝水文计算方法》(以下简称《手册》、《图集》及《方法》)等资料的相关章节,参照暴雨等值线图的暴雨数据计算净雨量。然后按照排模公式法计算自排情况下的排涝模数或者按照平均排除法计算抽排情况下的排涝模数。

6.3.2涝区主要特征参数的确定

(1)点暴雨相关参数

按照××县1:1万地形图,通过绘图软件,勾画量取该地区的集雨面积为0.84平方公里。根据《手册》表5-1中流域面积小于20km2,设计暴雨历时可选取3~6小时,本次计算选用设计暴雨历时为6小时。

(2)面暴雨相关参数

暴雨分区:参照《手册》中××地区产流,××县所有项目区均在第一暴雨区。

(3)净雨推求相关参数

按照《手册》表6-7前期影响雨量Ha统计分析表查得流域最大损失量Im为90mm(县城排涝项目区属于第Ⅳ产流区,江北及白石河产流区,注:××县境内的涝区产区不同,所得参数也不相同)。6.3.3排涝计算

(1)点雨量

结合本流域具体情况查《手册》得到相应历时t 的点暴雨均值t

H 和变差系数Cv ,再以偏态系数Cs=3.5Cv 的关系,查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数表,得设计频率为P 的模比系数K p ,再根据设计历时为t 的点暴雨量公式:

H tp 点 =K p ·

Ht 计算得到相应历时t 的点雨量见表6-1。 式中:

Htp 点——设计历时为t ,设计频率为P 的点暴雨量(mm );

Ht ——设计历时为t 的点暴雨均值(mm );

Kp ——设计频率为P 的模比系数。 (2)面雨量

选用《手册》中点面系数法公式5-4进行计算:

)1(1

F t a b t

+=

α

式中:α—历时为t 的暴雨点面系数; F —设计控制流域面积(km 2);

at 、bt —拟合曲线参数与指数;

根据《手册》规定流域面积大于500 km 2,且计算暴雨重现期大于500年需要进行流域修正,而项目区流域面积小于500 km 2,因此

不用流域修正。根据面雨量公式H tp 面= H tp ·

αt 计算,式中:H tp 面—设计历时为t 的流域面平均雨量(mm );

H tp —设计历时为t 的流域点暴雨量(mm )。

t —设计历时为t 的暴雨点面系数;

计算得到不同历时的面雨量见表6-1。

不同历时下不同频率面暴雨量计算成果表

表6-1

(4)设计面暴雨量的时程分配:根据并采用《手册》中表5-8中六小时暴雨概化雨型分配见表6-2。

六小时暴雨概化雨型

然后参照六小时暴雨概化雨型,结合我们计算的不同历时不同频率面暴雨量,将不同重现期暴雨量按时程比例分配,不同重现期暴雨的时程分配成果见表6-3

不同重现期设计暴雨过程

(5)前期影响雨量计算

《手册》表6-1设计前期影响雨量Ha综合成果表推算项目区前期影响雨量Ha。

设计前期影响雨量Ha计算成果表

(6)暴雨净雨量计算

采用设计净雨量的查算叠加的方法计算不同频率下本项目区不同频率的暴雨净雨量,运用《手册》中图6-4查询相关数据。计算成果如表6-5

六小时不同频率暴雨净雨量计算成果表

表6-5

(7)平均排除法

旱地设计排涝模数的计算公式如下:

式中:

旱——旱地的设计排涝模数,立方米/秒*平方公里 ——设计净雨量,毫米

——排涝区内单位面积上各种蓄工程滞涝库容,毫米(忽略不计) T ——排涝历时,天(2天)

县城涝区旱地设计排涝模数

表6-6

水田设计排涝模数的计算公式如下:

式中:

水——水田的设计排涝模数,立方米/秒*平方公里

——设计净雨量,毫米

——水田滞蓄水深,毫米,50mm。

T——排涝历时,天(2天)

县城涝区水田设计排涝模数表6-7

(8)排模公式法

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

(完整版)工程水文及水利计算简答题及答案

1. 简述暴雨资料充分时,由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤。 (1)暴雨资料的三性审查;(2)暴雨资料年最大值法选样;(3)特大暴雨移植;(4)暴雨系列平率计算;(5)成果合理性分析;(6)由设计暴雨推求设计净雨;(7)单位线法由设计净雨推求设计洪水。 ①暴雨选样;②推求设计暴雨;③推求设计净雨;④推求设计洪水过程线 2. 什么是单位线?单位线有哪些假定? 时段单位线的定义:“流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的地面径流过程线”。 基本假定有二:⑴倍比假定:同一流域上,如两次净雨历时相等,且相应流量成比例,其比值等于相应的净雨深之比。⑵叠加假定:如净雨历时不是一个时段而是多个时段,则各时段净雨在流域出口形成的径流过程互不干扰,出口断面的流量过程等于各时段净雨所形成的流量过程相叠加。 3.简述采用适线法推求水文变量统计参数均值、Cv 、Cs 的步骤? 将实测资料由大到小排列,算出各项的经验频率,在频率纸上点绘经验点据(纵坐标为变量的取值,看横坐标为对应的经验频率);2)选定水文频率分布线型(一般选用皮尔逊Ⅲ型);3)假定一组参数均值、Cv 和Cs ,可用矩法、三点法等来估计;4)根据假定的均值、,查表计算x p 值,并做出相应的频率曲线。查看与经验点据配合的情况,若不理想,则修改参数再次进行计算,主要调整Cv 和Cs ;5) 最后根据频率曲线与经验点据的配合情况,从中选择一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线,相应于曲线的参数便看作是总体参数的估值;6)求指定频率的水文变量设计值 3. 对于闭合流域来说,为什么径流系数必然小于1? 因为流域出口的径流过程是相应的降雨扣除损失后的净雨形成的,显然,其径流量必然比相应的降雨量小,所以径流系数必然小于1。 4. 日平均水位是如何通过观测数据计算的? 通过观测数据来计算日平均水位有两种方法: (1)算术平均法计算:若一日内水位变化缓慢,或水位变化较大,但系等时距人工观测或从自记水位计上摘录,可采用算术平均法计算。 (2)面积包围法:若一日内水位变化较大、且系不等时距观测或摘录,则可采用面积包围法,即将当日0~24小时内水位过程线所包围的面积,除以一日时间求得,其计算公式为:[]n n n n n t z t t z t t z t t z t z z ?+?+?++?+?+?+?+?=--)()()(48 11132221110Λ

水文频率分析方法

水文频率分析方法hydrologic frequency analysis(讲座) (一、问题;二、原理;三、步骤;四、应用;五、讨论) 一、问题 高等学校的“培养人才、发展科学、服务社会”的功能。其中的培养人才的功能:把所学课程的知识逐步 遗忘,最后未被遗忘的知识,对最后未被遗忘的知识的认识、运用和创新。“水文频率分析方法”,就是我认为 的《水文学》课程中这种很可能最后未被遗忘的知识。 各门自然科学是人类对大自然各种现象(“文”)的系统知识,大自然各种现象之间本身具有普遍的联系。 若各门自然科学的各个知识点看作水分子,则这些知识点象水文循环一样,也在各门自然科学之间运动、更新, 把各门自然科学联结成一个整体上的科学。20世纪30年代普郎克:“科学是内在的整体,实际上存在着从物理 到化学,通过生物学和人类学到社会学的连续链条,这是任何一处都不能打断的链条。目前整体上的科学,被 分解为各门科学,不是取决于自然现象本身,而是取决于人类认识能力的局限性、阶段性。” [工程水文学主要包括水文计算、水文预报和水利计算三个组成部分。水文计算主要运用概率论和数理统计 的原理和方法,对未来长期的水文情势作出概率预估,为各类水利工程的规划和设计提供设计暴雨、设计洪水 设计年径流及其他有关水文数据。 水文预报是根据流域暴雨洪水形成理论和河道洪水波传播的规律,为各类防洪工程发布洪水预报;同时,也根 据水体热量平衡原理,对山区融雪径流,河流、水库、湖泊冰情作出预报;根据土壤中水分的补给、运动和消 退规律,为农业提供土壤水分的预报;根据河道退水规律,为航运和引水工程等作出枯季径流及其水位预报。 水利计算是研究水资源综合利用中的规划和经济效益论证,管理运用中的优化调度和对环境影响评价的理 论、原则和计算方法,特别是水资源开发利用中系统分析的理论和方法。] 已学教学内容的总结 研究对象:文—自然现象—水文现象(水文循环过程中的降水、蒸发、入渗、径流自然现象,活跃在地面 以上平均约11公里的大气对流层顶至地面以下1~2公里深处的广大空间;全球每年约有577000立方公里的水 参加水文循环,水文循环的内因,是水在自然条件下能进行液态、气态和固态三相转换的物理特性,而推动如 此巨大水文循环系统的能量,是太阳的辐射能和水在地球引力场所具有的势能)—水文随机现象。 研究方法:水文随机现象—水文随机变量—水文随机变量的概率分布(确定一个普通变量,只要指明该变量取 何值即可;确定一个随机变量,必须同时指明该随机变量取何值以及取该值的概率)—水文随机变量的各种统 计特征。 研究问题:计算径流(设计年径流及设计年径流的年内分配过程); 设计枯水(设计流量历史曲线,设计枯水流量); 设计洪水(设计洪峰流量,设计洪水过程线)。 [总结为同一类问题—水文统计的基本问题]:建设各类水利水电、土木建筑等工程,需要为其提供一定设 计频率p的水文设计值x p,p=P(X≥x p),例如:95%的设计年径流量y95%,1%的设计年最大洪峰流量Q m,95%。 思路:水文随机变量的概率分布 水文随机变量的各种统计特征,引出2个问题: 1)概率分布的模型结构形式如何确定? 2)概率分布模型结构中的参数如何确定? 已学教学内容的总结 研究对象:文—自然现象—水文现象(水文循环过程中的降水、蒸发、入渗、径流自然现象,活跃在地面以上平均约11公里的大气对流层顶至地面以下1~2公里深处的广大空间;全球每年约有577000立方公里的水参加水文循环,水文循环的内因,是水在自然条件下能进行液态、气态和固态三相转换的物理特性,而推动如此巨大水文循环系统的能量,是太阳的辐射能和水在地球引力场所具有的势能)—水文随机现象。 研究方法:水文随机现象—水文随机变量—水文随机变量的概率分布(确定一个普通变量只要指明该变量取何值即可;确定一个随机变量,必须同时指明该随机变量取何值以及取该值的概率)—水文随机变量的各种统计特征。 研究问题:计算径流(设计年径流及设计年径流的年内分配过程);

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

工程水文与水利计算

工程水文及水利计算 课程设计书 课设名称:天福庙水库防洪复核计算 姓名: 安小虎 学号:2015095081 班级:15农业水利工程1班

2017年6月22日 天福庙水库防洪复核设计 一、设计任务 天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村,大坝以上流域面积553.6km2,河长58.2km,河道比降10.6%,总库容6367万m3,是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。天福庙水库于1974年冬开工建设,1978年建设成,已运行近30年。1975年技术设计时,水文系列年限仅20年,系列太短,也缺乏大洪水的资料。本次课程设计的任务,是在延长基本资料的基础上,按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核,其具体任务是: 1.选择水库防洪标准。 2.历史洪水调查分析及洪量插补。 3.设计洪水和校核洪水的计算。 二、流域自然地理概况,流域水文气象特性 (一) 流域及工程概况

天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村,大坝以上流域 面积553.6km2,河长58.2km,河道比降10.6‰,总库容6367万m2,是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。 天福庙水库于1974年冬开工建设,1978年建设成,大坝为浆砌石双曲拱坝,坝前河底高程348m,坝高63.3m,电站总装机6040kw。水库死水位378m,死库容714万m3,正常蓄水位409m,相应库容6032万m3。设计洪水位 (P=2%)409.28m,校核(P=0.2%)洪水位409.28m,坝顶高程410.3m,防浪墙顶高程411.3m。库区吹程1000m。 (二)水文气象资料 1.气象特征。天福庙流域地处亚热带季风区,四季分明,夏季炎热多雨,冬季低温少雨,秋温高于春温,春雨多于秋雨,气温年内变化较大,无霜期长。多年平均气温16.8℃,历年最高气温达40℃,最低气温-12℃,平均风速1.2m/s,多年平均最大风速15.5m/s,风向多为NE。流域多年平均降水量1036.3mm,流域暴雨频繁,洪水多发,4-10月为汛期,汛期降雨量占全年降雨量的86.7%左右,尤其以7月最大,占全年的19.5%。月降雨量最少是12月,仅占全年的1.3%。 2.水文测站。黄柏河干流上1958年设立池湾河水文站,1971年设立小溪

工程水文及水利计算(武大版教材)

工程水文与水利计算(武大版教材) 第三章水文信息采集与处理 水文信息采集与处理是:研究各种水文信息的测量、计算与数据处理的原理和方法的-门科学,是水文学与水资源学的重要组成部分。 水文信息的采集有两种情况:一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息;另一种是对水文事件发生后进行调查.所得的信息。 获取水文信息的方法多种多样。现代科学技术的不断发展,新技术、新仪器的不断出现,更促进了获取水文信息手段不断更新。 第一节测站与站网 一、测站 测站:在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息。这些指定的 地点称为测站。 水文测站所观测的项目有:水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。只观测上述项目中的一项或少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。

根据测站的性质,河流水文测站又可分为基本站、专用站两大类。 基本站是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。 专用站是为某种专门目的或用途由各部门自行设立的。这两类测站是相辅相成的,专用站在面上辅助基本站,而基本站在时间系列 上辅助了专用站。. 二、水文站网 测站在地理上的分布网称为站网。 理由:因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文情况,而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站 观测。 广义的站网是指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。 布站的原则是通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后,达到可以内插流域内任何地点水文要素的特征值,这也就是水文站 网的作用。 水文站网规划的任务:就是研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最优化等问题。

工程水文及水利计算教学教材

工程水文及水利计算

《工程水文及水利计算》复习提纲 二、重点复习内容 第一章水循环及水资源的基本概念 水循环、大循环和小循环,地球水量平衡方程,流域水量平衡方程。 答:水循环:水的不断蒸发、输送、降落,无始无终,往复循环的过程称为水循环。 地球水量平衡方程:海洋和陆地的多年平均年蒸发量=海洋和陆地的多年平均年降水量 河流分段、长度、弯曲系数、河网密度;水系干、支流及水系形态;流域面积、长度、形状系数及流域自然地理特征。 降水的成因和分类,流域平均降水量计算方法及适用条件。水面蒸发量的确定方法,流域总蒸发; 答:降水的成因:一是大气中要有充沛的水汽;二是要有较强的气流上升运动。强烈的上升气流造成空气绝热冷却,使水汽产生凝结形成云。同时源源不断地向云中输入水汽,使云得以维持和发展。其次,强烈的上升气流能托住小水滴,并使其在气流升降运动中不断增大。当云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的顶托,则下降,并在下降过程中不被蒸发掉,最终从云中降落到地面而形成降水。降水分类:对流雨、地形雨、锋面雨、台风雨 流域平均降水量计算方法及适用条件: 算术平均法:流域内地形起伏变化不大,雨量站分布比较均匀。 泰森多边行法:雨量站或降雨分布不不均匀的情况,工作量也不大。

等雨量线法:地形起伏较大,对降水影响显著,且有足够的雨量站。 水面蒸发量的确定方法:单位时间从水面蒸发的水量称水面蒸发率,以毫米/日计。水面蒸发量可用仪器直接观测确定,也可估算。中国采用的直接观测水面蒸发的仪器有20厘米直径小型蒸发器,80厘米直径套盆式蒸发器。 下渗率、下渗能力及下渗能力曲线。径流的表示方法,影响径流的因素,径流形成过程。 下渗率:单位时间内渗入土壤的水量。 径流的表示方法:流量,径流总量,径流深,径流模数,径流系数 影响径流的因素:气候因数、下垫面因数、人类活动因数。 径流形成过程:产流过程和汇流过程 下渗能力:在供水充分的条件下,下渗率随时间的变化过程线。 第二章水文观测与资料收集 日平均水位计算;断面测量:起点矩,水深;流速测量:测流断面流量计算。第三章水文统计的基本知识 随机变量、概率分布及其统计参数;皮尔逊Ⅲ型分布,及其统计参数,无偏估计、有偏估计,抽样误差;经验频率及经验频率曲线,配线法;回归方程及其误差。 统计参数:算术平均数,均方差,变差系数,偏态系数。 第四章年径流分析计算 资料审查,短期径流系列展延方法,配线法求设计年径流量;多年平均径流量估算,年径流变差系数估算,设计年径流量计算;设计代表年法求设计年径流年内分配。

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。

【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。

《工程水文及水利计算》作业-2

《工程水文及水利计算》作业-2 第二章水循环及径流形成 一、选择题 1.使水资源具有再生性的原因是自然界的[ ]。 A、径流 B、水文循环 C、蒸发 D、降水 2.流域面积是指河流某断面以上[ ]。 A、地面分水线和地下分水线包围的面积之和 B、地下分水线包围的水平投影面积 C、地面分水线所包围的面积 D、地面分水线所包围的水平投影面积 3.某流域有两次暴雨,除暴雨中心前者在上游,后者在下游外,其它情况都一样,则前者在流域出口断面形成的洪峰流量比后者的[ ]。 A、洪峰流量大、峰现时间晚 B、洪峰流量小、峰现时间早 C、洪峰流量大、峰现时间早 D、洪峰流量小、峰现时间晚 4.自然界中水文循环的主要环节是[ ]。 A、截留、填洼、下渗、蒸发 B、蒸发、降水、下渗、径流 C、截留、下渗、径流、蒸发 D、蒸发、散发、降水、下渗 5.流域汇流过程主要包括[ ]。 A、坡面漫流和坡地汇流 B、河网汇流和河槽集流 C、坡地汇流和河网汇流 D、坡面漫流和坡面汇流 二、简述题 1.影响土壤下渗的因素主要有哪些? 2.如何确定河流某一指定断面控制的流域面积? 3.什么是水资源?为什么说水资源是再生资源? 4.写出某闭合流域的年水量平衡方程式,并说明各符号的物理意义。 三、计算题 1.已知某河从河源至河口总长L为5500m,某纵断面如图2-1,A、B、C、D、E各点地面高程分别为48、24、17、15、14m,各河段长度l1,l2,l3,l4分别为800、1300、1400、2000m,试推求该河流的平均纵比降。

图2-1某河纵断面比降示意图 2.已知某水文站控制的集水面积F=800km2,其上的一次降水,流域平均雨量P=230mm,形成的洪水过程见表2-1。试求:(1)该次洪水的径流总量;(2)该次洪水的径流深;(3)该次洪水最大24小时洪量W24;(4)该次洪水的径流系数。

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

(完整版)水文水利计算复习资料

水文计算 1.水文现象的基本特征及水文学的研究方法是什么. 基本规律(1)成因规律(确定性规律) (2)统计规律(随机性规律) (3)地区性规律 研究方法成因分析法、数理统计法、地理综合法 2.流域平均雨量计算有哪几种方法. 算数平均法、泰森多边形法、等雨量线图法 3.径流有哪些表示方法. 流量(Q):单位时间通过河流某断面的水量 径流量(W):时段?t内通过河流某一断面的总水量 径流深(R):径流量平铺在整个流域面积上的水层深度 R=QT/1000F 径流模数(M):流域出口断面流量与流域面积的比值 M=1000Q/F 径流系数(α):某一时段的径流深与相应的降雨深度的比值 α =R/P 4.生么是概率、频率?二者的关系。 概率:表示随机事件出现的可能性或几率,是用来度量可 能性大小的数值,常用百分数表示。 频率:一定程度上反映了事件出现的可能性大小。 二者关系:概率是理论值,是固定不变的,可以按照公式预先计

算出来。具有先验性;而频率是计算值,是可变的(具有明显的随机性)、试验的(不符合古典概率公式的事件,他们的概率只能通过多次观测试验来推求)。概率是指随机变量某值在总体中的出现机会;频率是指随机变量某值在样本中的出现机会。当样本足够大时,频率具有一定的稳定性;当样本无限增大时,频率趋于概率。因此,频率可以作为概率的近似值。 5.重现期(T )与频率(P )有什么关系,P=80%的枯水年,其重现期(T)为多少年?含有是什么。 频率与重现期的关系有两种: (1)当研究暴雨洪水问题时,研究的目的是防洪,一般设计频率P <50%,则 T=1/P (X ≥Xp) T---重现期 P---频率(%) (2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时,研究的目的是灌溉、发电、供水等兴利目的,更关心小于等于某一数值出现的可能性大小,设计频率P >50%,则 )(1)x x (11p p x x P P T <=≥-= P=80%的枯水年,(年)5%8011=-=T 它表示小于等于P =80%的枯水流量在长时期内平均5年出现一次。 6.在频率计算中,为什么要给经验频率曲线选配一条“理论”频率曲线?

水文计算步骤

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者: 凤呜大王* 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 =

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。 创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王*

工程水文及水利计算 3套模拟题(专科)

工程水文及水利计算(A)专科 一、名词解释 1. 对流雨:湿润空气受热膨胀上升,变冷凝结而形成降水。 2. 单沙断沙关系:单沙:断面上有代表性的垂线或测点的悬移质含沙量。断沙:悬移质断面平均含沙量。 3. 重现期:在多次观测中,时间数据值大于等于某个设定值重复出现的平均间隔年数。 4. 单位线:一个流域上,单位时段内均匀分布单位深度的地面净雨量在流域出口断面形成的地表径流过程线. 5. 相应水位法 二、问答题 1. 我国的年降水量为什么从东南沿海向西北内陆递减? 2. 下渗的物理过程分为哪几个阶段?各阶段特点是什么? 3. 简述流域平均雨量计算方法及各方法的适用条件。 4. 选择典型洪水过程线应考虑的原则有哪些? 参考答案: 1. 我国的年降水量为什么从东南沿海向西北内陆递减? 答:因为降水是水文循环过程中输送的水汽在适当的条件下形成的,而这些水汽主要来自海洋的蒸发,在向内陆的输送中,距离海洋越近,水汽越丰沛,形成的降水条件越有利,所以降水丰沛;水汽输送途中,随着不断的降水,气流中的水汽不断减少,形成降水的条件越来越不利,使西北内陆的降水量逐渐减少。 2. 下渗的物理过程分为哪几个阶段?各阶段特点是什么? 答1)渗润阶段,下渗的水分被土粒吸收成为薄膜水;2)渗漏阶段,下渗水分在毛管力和重力作用下,沿土壤孔隙向下作不稳定运动,并逐步填满土壤孔隙直至饱和;3)渗透阶段,土壤饱和后水分在重力作用下呈稳定流动。 3. 简述流域平均雨量计算方法及各方法的适用条件。 答:1)算数平均法,适合于地形起伏不大,雨量站分布均匀;2)泰森多边形法,适合于雨量站分布不均匀;3)等雨量线法,适合于地形变化较大,且有足够的雨量站。 4. 选择典型洪水过程线应考虑的原则有哪些? 答:1)选择资料完整,精度较高,峰高量大,尽可能接近设计值的实测大洪水过程;2)具有较好的代表性;3)选择对防洪最不利的典型;4)下游有防洪要求,因而考虑与下游洪水遭遇不利的典型。 三、计算题 1. 某水文站控制面积800km2,其上有一次降雨,降雨平均雨量P=230mm,形成的洪水过程见表1,试求1)该次洪水的径流总量;2)该次洪水的径流深;3)该次洪水的径流系数。 表1 某水文站一次洪水过程 时间 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72 78 84 (h) 流量 90 110 130 **** **** 920 700 430 310 260 230 200 170 150 140 (m3/s) 解:由表资料计算如下: (1)该次洪水的径流总量:

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 =

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

水文分析与计算

水文分析与计算 不同工程要求估算的水文设计特征值不尽相同。桥梁工程要求估算所在河段可能出现的设计最高水位和最大流量,以便合理决定桥梁的高程和跨度;防洪工程为权衡下游和自身的安全、经济和风险,要求估算工程未来运行时期可能遇到的各种稀遇的洪水;灌溉、发电、供水、航运等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蕴藏量,以确定灌溉面积、发电量、城市或工矿企业供水量和航运发展规模。工程的运行时期可长达几十至几百年,不可能象水文预报那样给出该时期内某一水文特征值出现的具体时间和大小,而是用水文统计的方法,估算在该时期中可能出现的某一设计标准的水文特征值。 一般说,运用水文统计方法所依据的样本很少,抽样误差较大,往往不能满足生产需要。因此,不能单纯根据工程所在地点的水文资料进行计算,还必须对计算过程和计算结果进行充分的合理性分析,才能较可靠地求得工程所在地的设计水文数据。因此,也常称水文计算为水文分析与计算。 一、设计年径流计算 即估算符合设计标准的通过河流某一指定断面的全年和各时段的径流量及其月旬分配,为水资源开发利用的水利规划和工程设计提供科学依据。计算主要内容包括:①各种

设计标准的年最大设计洪峰流量和不同时段设计洪量;②符合设计要求的洪水过程线;③当梯级水库或单一水库下游有防洪要求时,拟定一种或几种满足设计要求的设计洪水的地区组成;④年内不同时期(如某些月份、或丰水期、枯水期和施工期等)的设计洪水。 二、设计洪水计算 即计算符合某一地点指定的防洪设计标准的洪水数值,为防洪规划或防洪工程设计提供可靠的水文数据。 计算的主要内容有:①各种历时的设计地点的雨量或流域平均面雨量;②它们的时程分配和地区分布;③大型工程和重要的中小型工程,还要求估算指定流域的可能最大暴雨,供推算可能最大洪水之用。 三、设计暴雨计算 并根据设计暴雨计算结果,推求相应的设计洪水和涝水。算主要内容有:确定某一设计标准的各年输沙量及其年内分配,以估计水库库容减少情况和工程寿命;估算水库和它的上下游河道冲淤变化,为水工建筑物布设和水库运用方式的确定提供依据。例如,通过合理布设排沙底孔和规定水库运用方式,有助于利用异重流排沙(见河流泥沙、水库淤积)。

水文计算算例

(一)全线典型大中桥水文计算分析

L.――主沟长度 H3N ------- 设计重现期为N的3小时面雨量(毫米). C、a、B、Y、n ――分区综合经验参数指数式中参数的确定:由《延安地区实用水文手册》和《榆林地区实用水文手册》附表(7-9)中查得: C = 4.35、=0.15、:=0.58、=0.11、=0.49; ③原交通部公路科学研究所推理公式法: Q p (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) T——流域汇流时间(小时)卩一一损失参数(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. 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: 3% = 140mm 由表二查得:K^ 0.65, 1=0.98 u = Q S P1 = 1.3 300.83二82.44mm/h 由表三查得:K^ 0.334, =0.16

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 i% = I.I8Q 2% ⑤ 采用全国水文分区经验公式 Q i % - Q o (1 ■ C v K i%) 根据分区表查90区的对应值。查得C =6.1 , n = 0.65则Q o = 1.55 C s /C v =3.5,查得 K1%=8.16,Q 1% =13.648Q ° 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 (m3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m3/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%=548.8m 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=45 ;根据现场实测以及相关资料,确定河床比降J=0.015 , 二 6.1F C v 0.65

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