水文水利计算说明书(2)

水文水利计算课程设计

3.1年径流过程

根据所给的水文年序列求得相应的年径流量然后排频计算,运用水文水利计算工具,计算出相应的设计丰水年、中水年、枯水年的下的设计径流量的值具体过程如表2，计算曲线如图1所示：

图表 1各水文年排频曲线

表格 2各个代表年选取

设计丰水年 设计中水年 设计枯水年

频率 20% 50% 80% 设计值 296.80 239.09 191.15 代表年 1983~1984 1989~1990 1990~1991 放大倍数 1.009 1.005 0.982

求出每年的年径流总量并排序见表1-2，用经验适线法进行P-III 曲线适线，这里选取的设计丰水年的设计频率为20%，设计平水年的设计频率为50%，设计枯水年的设计频率为80%。从图中可以看出理论频率曲线和经验点据拟合良好，并从图中可以查得设计频率为20%所对应的年径流量为296.80 m3/s，设计频率为50%所对应的年径流量为239.09 m3/s，设计频率为80%所对应的年径流量为191.15 m3/s。

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3.2 丰、平、枯三种典型年的选择并对设计代表年进行年内分配

1代表年的选取原则

⑴选取年径流量接近于设计年径流量的代表年径流量过程线。

⑵选取对工程较不利的代表年径流过程线。年径流量接近于设计年净径量的实测径流过程 线，可能不止一条。这时，应选取其中较不利的使工程设计偏于安全。一般来说，对灌溉工程，

选取灌溉需水季节径流比较枯的年份，则选取枯水期较长，径流又比较枯的年份。 2丰水年的选取及其年内分配

按主要控制时段的水量相近来选代表年，选1983~1984年为丰水代表年，按同倍比原则 对丰水典型年进行放大，得出其年内分配过程如表3所示。

表格 3丰水年分配过程

年份 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 4.30 1.01 4.34

2月 3.20 1.01 3.23

3月 4月

1983-1984 38.30 46.20 93.80 23.20 28.10 23.30 13.00 4.60 缩放比

1.01

1.01

1.01

1.01

1.01

1.01

1.01

1.01

3.60 12.60 1.01

1.01

设计丰水年 38.64 46.61 94.63 23.41 28.35 23.51 13.11 4.64

3.63 12.71

3平水年的选取及其年内分配

设计平水年的年径流量为239.09 m3/s，选1989~1990 年为代表平水年，按同倍比原则对 平水典型年进行放大，得出其年内分配过程如表4 所示。

表格 4中水年年内分配

年份 缩放比

5月 1.01

6月 1.01

7月 1.01

8月 9.50 1.01 9.55

9月 1.01

10月 1.01

11月 26.50 1.01 26.63

12月 7.80 1.01 7.84

1月 6.80 1.01 6.83

2月 11.90 1.01 11.96

3月 1.01

4月 1.01

1989-1990 22.60 38.00 16.00 设计平水年 22.71 38.19 16.08

28.80 24.40 28.94 24.52

21.50 24.10 21.61 24.22

4枯水年的选取及其年内分配 根据枯水年与设计年径流量接近，枯水期较长且来水较少的原则选取1990~1991 年为枯水典型年，按同倍比原则对平水典型年进行放大，得出其年内分配过程如表1-5 所示。

表格 5枯水年的分配

年份 缩放比

5月 0.98

6月 0.98

7月 0.98

8月 0.98

9月 3.70 0.98 3.63

10月 0.98

11月 0.98

12月 0.98

1月 0.98

2月 0.98

3月 0.98

4月 0.98

1990-1991 34.70 39.70 27.10 7.00 设计枯水年 34.07 38.98 26.61 6.87

8.60 16.40 5.90 8.44 16.10 5.79

7.40 11.40 15.50 17.30 7.27 11.19 15.22 16.98

3.3死水位的选择

根据泥沙资料计算水库的淤积体积和水库相应的淤积高程：

实测泥沙资料得多年平均含沙量?0?0.237kg/m3，泥沙干容重??1666 kg/m3，泥沙沉积率m＝90％，孔隙率p＝0.3，推移质与悬移质淤积量之比值?＝15％，加安全值2米。

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计算公式:

上式中W为多年平均径流量，W=646.40百万m3，根据上式求得水库每年的淤积库容为0.1360百万m3，由于水库的预计淤积年限为100年，则100年的总淤积库容为13.60百万m3根据水位容积曲线，见表6，查得库容为13.60百万m3所对应的水位为63.14m，由于淤沙库容的安全加值为2m，则水库的死水位为65.14m。

表格 6水位容积曲线

水位（m） 容积（106 m3） 水位（m） 容积（106 m3） 水位（m） 容积（106 m3） 水位（m） 容积（106 m3） 48 0 70 35.7 84 129.0 90 194.5 50 0.1 75 60.3 85 138.6 91 207.0 52 0.6 80 94.4 86 148.3 55 2.3 81 102.8 87 158.8 60 8.0 82 111.3 88 170.0 65 18.0 83 120.0 89 181.5 3.4推求设计标准洪水过程线

本水库为大(2)型水库，工程等别为Ⅱ等，永久性水工建筑级别为2级。下游防洪标准为5%，设计标准为1％，校核标准为0.1%,需要推求5%、1％、0.1%设计洪水过程线。 按年最大值选样方法在实测资料中选取年最大洪峰流量及各历时洪量，根据洪水特性和防洪计算的要求，确定设计历时为7天，控制历时为1天和3天，因而可得洪峰和各历时的洪量系列。7天洪量只有1957~1972年有数据，故需用相关分析方法延长插补。经比较3天~7天洪量比较吻合，所以用三日洪量为据对七天洪量进行插补延展利用平行期观测。

查补结果如下图表格所示。

表格 7洪峰及定时段洪量统计表

洪峰Qm

年

（m3/s）

1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961

644 225 731 325 183 213 458 609

24小时洪量W（106m3）

27.9 8.2 29.8 22.8 8.7 11.1 15.7 52.5

4

三天洪量W （106m3） 58.4 13.3 36.0 37.2 15.9 19.8 20.8 79.1

七天洪量 W（106m3）

67.3 22.3 44.9 52.5 22.2 32.9 33.2 88.2

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1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977

566 1118 346 486 195 168 133 312 289 493 59 426 214 146 92 212

43.7 55.6 14.3 15.6 9.5 11.8 9.9 20.9 17.2 23.4 5.3 19.9 16.2 11.6 8.3 7.6 49.2 86.6 31.7 24.4 14.0 19.0 18.4 32.8 31.9 31.8 10.2 42.9 39.1 22.1 20.0 20.5 53.1 95.9 40.7 27.0 25.4 28.0 35.5 48.4 35.6 35.3 12.2 51.8 48.0 31.0 28.9 29.4

3.5对各时段洪量排频计算

（1）洪峰的频率计算

本水库为大（2）型水库，工程等别为Ⅱ等，永久性水工建筑级别为2 级。下游防洪标准为5%，设计标准为1%，校核标准为0.1%，根据调查1922 年9 月1 日在坝址附近发生一场大洪水，推算得水文站洪峰流量为1350m3/s。这场洪水是发生后至今最大的一次洪水。缺测年份内，没有大于1160m3/s 的洪水发生。按统一样本法来求洪峰频率

对特大洪水进行处理

MpM= M=1，2……a

N+1

对于一般洪水进行处理

m-lpm=pa?（1-pa） m=l+1,l+2……l+n

n-l?1

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表格 8插入年最大值排频

洪峰 1350 1118 731 644 609 566 493 486 458 426 346 325 312 289 225 214 213 212 195 183 168 146 133 92 59

排序 特大洪水

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 频率 0.02 0.06 0.10 0.14 0.17 0.21 0.25 0.29 0.33 0.37 0.41 0.45 0.49 0.53 0.57 0.61 0.65 0.69 0.72 0.76 0.80 0.84 0.88 0.92 0.96 频率 1.75 5.68 9.61 13.54 17.47 21.40 25.33 29.26 33.19 37.12 41.05 44.98 48.91 52.84 56.77 60.70 64.63 68.56 72.49 76.42 80.35 84.28 88.21 92.14 96.07

（2）分别对洪峰、一日洪量、三日洪量进行试线找出其相对应的设计标准的值，先进行排频计算再由相应的保证率来推求。

图表 2：洪峰频率

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