三峡大学水文水利计算课程设计Word下载.docx
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1981.5~1982.4
28.3
31.5
9.5
11.6
5.9
6.7
10.3
3.9
2.3
6.2
12.0
21.6
1982.5~1983.4
31.8
57.4
24.3
46.3
41.6
16.4
26.8
10.9
9.4
8.8
8.1
28.5
1983.5~1984.4
38.5
46.6
93.8
22.0
29.2
23.0
13.3
4.6
2.4
3.8
11.8
1984.5~1985.4
25.9
44.6
39.4
27.4
14.7
28.6
7.4
12.6
5.4
17.2
24.6
1985.5~1986.4
29.6
30.9
31.7
10.7
8.4
7.7
11.5
7.9
6.4
7.1
8.9
23.7
1986.5~1987.4
21.5
47.8
63.3
12.5
10.5
6.5
5.5
4.5
16.5
1987.5~1988.4
32.7
44.8
58.9
43.6
17.1
26.9
11.1
5.2
6.6
1988.5~1989.4
25.5
24.5
12.2
21.0
45.7
8.6
4.0
3.1
6.8
19.1
48.1
1989.5~1990.4
22.3
37.7
9.6
29.8
24.9
26.4
22.4
23.8
1990.5~1991.4
35.2
39.7
8.0
15.9
7.8
16.9
1991.5~1992.4
41.1
33.0
86.4
23.2
18.0
6.0
4.4
3.2
16.6
16.7
1992.5~1993.4
36.6
38.1
21.9
8.7
7.0
3.7
14.5
17.8
1993.5~1994.4
27.0
26.5
66.5
66.2
21.4
12.9
19.5
5.7
4.1
20.6
1994.5~1995.4
15.7
34.0
13.5
8.3
19.3
11.0
15.2
11.4
14.0
1995.5~1996.4
36.0
74.2
43.8
8.2
21.2
4.7
6.9
11.2
1996.5~1997.4
23.3
63.1
94.2
22.7
19.2
12.1
14.6
29.7
1997.5~1998.4
19.9
33.1
14.1
19.4
30.1
1998.5~1999.4
49.1
34.8
82.1
71.3
13.9
4.3
1999.5~2000.4
27.5
88.4
72.3
18.4
15.8
9.1
18.7
7.1
6
7.8
11.6
10.3
此处采用适线法估计参数,并推求频率为10%、50%、90%的年径流量。
将实测年平均流量按照水文年求得各年的总来水量,水文年的确定按照当年五月至次年四月为一个年度的原则。
对各水文年总来水量按照大小次序进行排列,利用公式
(1)
计算出各年径流量的经验频率,列表计算结果如表2所示。
表21979-2000年年径流量经验频率计算成果表
原始数据
排序后数据
水文年起始年
水文年总来水量(m3/s)
序号
频率
1979
194.9
1980
1
387.8
0.045
1996
2
344.4
0.091
1981
149.8
1982
3
310.3
0.136
1998
4
307.9
0.182
1983
292.6
5
293
0.227
1984
255.1
1999
0.273
1985
184.5
1993
7
285.8
0.318
1986
204.3
1987
8
260.7
0.364
1995
9
258
0.409
1988
222.4
1991
10
256.5
0.455
1989
239.9
11
0.500
1990
195.8
12
0.545
13
0.591
1992
175.8
14
0.636
15
0.682
1994
176.7
16
0.727
1997
17
187.8
0.773
18
0.818
19
0.864
20
0.909
21
0.955
将经验频率P和对应的水文年总来水量作为点据点绘在海森概率格纸上,并采用矩法估计P-III型曲线分布密度中的未知参数,根据分布参数运用频率计算方法可以求出在这种参数下
的关系,从而可以绘制理论频率曲线,并与经验频率点据绘制在同一张概率格纸上。
再进行拟合情况的检查,如果点线拟合得好,所给参数即为适线法的估计结果,如果拟合效果较差,则需要调整参数,重新绘制理论频率曲线直到点线拟合效果好为止,最终的参数即为适线法估计结果。
适线结果如图2所示。
图2年径流量频率曲线适线成果图
相应的适线法估计参数如表4所示。
表31979-2000年年径流量经验频率计算成果表
时段
均值(m3/s)
Cv
Cs
Cs/Cv
R
12个月
246.86
0.29
0.77
2.66
0.98
3.2设计年内分配的推求
根据原则可以选择年径流量频率为10%、50%、90%附近的三个代表水文年如表4所示。
表41979-2000年年径流量经验频率计算成果表
代表年类型
设计年
代表年
k
年径流量(m3/s)
丰水年
10%
342.5
0.994
中水年
50%
237.8
239.9
0.991
枯水年
90%
163.0
175.8
0.927
根据典型年和代表年的年总径流量比值计算同倍比法倍比,其中丰水年选取水文年度1996年5月至1997年4月,比值K为0.994;
中水年选取水文年度1989年5月至1990年4月,比值K为0.991;
枯水年选取水文年度1992年5月至1993年4月,比值K为0.927。
根据三个倍比分别放大丰水年、中水年和枯水年径流过程如表5所示。
表5丰水年逐月年内分配计算成果表单位:
m3/s
水文年月份
设计枯水年
设计平水年
设计丰水年
典型年Q
设计年Q
36.6
33.9
22.1
38.1
35.3
37.4
62.7
21.9
20.3
93.7
8.7
23.6
7.0
29.5
22.6
5.4
24.7
4.0
26.2
29.4
3.7
3.4
11.1
14.5
13.4
22.2
17.8
23.8
Σ
163.02
344.4
图3丰水年年径流量逐月年内分配过程
图4中水年年径流量逐月年内分配过程
图5枯水年年径流量逐月年内分配过程
4.水库死水位的选择
4.1水库水位容积关系
水库水位容积曲线表如表6所示,可根据该表绘制相应的水库水位库容曲线。
表6水库水位容积曲线表
水位(m)
48
50
52
55
60
65
70
容积(106m3)
0.0
0.1
0.6
35.7
75
80
81
82
83
84
85
60.3
94.4
102.8
111.3
120.0
129.0
138.6
86
87
88
89
90
91
148.3
158.8
170.0
181.5
194.5
207.0
图6水位库容曲线图
4.2水库淤积体积及淤积高程计算
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。
根据实测泥沙资料得多年平均含沙量
kg/m3,泥沙干容重
=1630kg/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。
计算公式为
(2)
式中W为多年平均径流量,V=13.69m3,通过水位容积曲线线性内插得62.98m,再加上安全值2米,最终淤积高程即水库死水位为64.98m。
5.设计洪水的推求
5.1洪峰与洪量系列选取
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。
经过分析对比7天洪量与洪峰、24h洪量、3天洪量的关系,7天洪量与3天洪量相关性较高,故采用3天洪量对7天洪量缺少资料插补延展。
三组相关性分析和展延资料与3天洪量相关性分析如图7所示,展延后的齐全资料如表7所示。
(a)7天洪量与24h洪量(106m3)(b)7天洪量与洪峰流量
(c)7天洪量与3天洪量(106m3)
图7相关性分析成果
表7潜渔站洪峰及定时段洪量统计表
年份
洪峰(m3/s)
24小时洪量W(106m3)
三天洪量W(106m3)
七天洪量W(106m3)
1954
648
27.94
58.40
67.27
1955
205
8.17
13.30
22.32
1956
716
29.80
36.00
44.95
1957
341
22.80
37.19
52.46
1958
124
8.72
15.85
22.15
1959
226
11.13
19.80
32.90
1960
456
15.70
20.80
33.20
1961
579
52.50
79.10
88.20
1962
510
43.70
49.20
53.10
1963
1133
55.60
86.60
95.90
1964
375
14.32
31.70
40.70
1965
501
15.62
24.40
27.00
1966
173
9.50
14.00
25.40
1967
169
11.82
19.00
28.00
1968
108
9.90
18.40
35.50
1969
367
20.90
32.80
48.40
1970
281
17.20
31.90
35.60
1971
471
23.40
31.80
35.30
1972
68
5.34
10.20
12.23
1973
437
19.87
42.85
51.77
1974
237
16.16
39.05
47.99
1975
161
11.58
22.05
31.04
1976
8.29
19.95
28.95
1977
215
7.61
20.45
29.45
5.2洪峰与洪量频率计算
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。
根据这一资料,洪峰频率计算要加上这个特大值进行处理。
采用统一处理法对洪峰和各时段洪量系列进行频率计算,从而可得各设计频率的洪峰和洪量值。
相应的结果如表8所示。
表8洪峰频率计算成果表
N
年份
洪峰排频(m3/s)
79
1922
1350
0.013
24
0.052
0.092
0.131
0.171
0.210
0.250
0.289
0.329
0.368
0.408
0.447
0.487
0.526
0.566
0.605
0.645
0.684
0.724
0.763
0.803
0.842
22
0.882
23
0.921
0.961
适线结果如图8所示。
图8洪峰频率适线结果图
对24小时洪量、3天洪量和7天洪量进行频率计算,各组结果如表9-11所示,适线结果如图9-11所示。
表924小时洪量频率计算成果表
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
0.32
0.36
0.40
0.44
0.48
0.52
0.56
0.60
0.64
0.68
0.72
0.76
0.80
0.84
0.88
0.92
0.96
表10三天洪量频率计算成果表
表11七天洪量频率计算成果表
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