山东省小型水库洪水核算办法试行Word下载.docx
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L1、L2……Ln为各特征点间的距离,详见图一。
河道上有跌坎、陡坡等时,应当把突然变动比降段两段的特征点,都做为计算加权平均比降时分段点,以使计算的比降反映沿程实际水力条件。
根据从地形图上量算的F、L、J按下式计算流域综合特征参数。
K=L/(J1/3·
F2/5)……………………
(2)
2、根据“山东省部分县(市、区)暴雨统计参数分析成果表”查出工程地点以上流域中心多年平均最大24小时降雨量
及变差系数Cv值,取Cs=3.5Cv,根据皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数kp值表(见表3)查得Kp值,进而可计算出某种频率的设计标准24小时暴雨量:
……………………(3)
对流域中心处于两个县(市、区)边界附近的水库,若相邻两县(市、区)的多年平均最大24小时降雨量
及变差系数Cv相差较大时,则该水库在
、Cv值选用时应采取插值等方法进行适当调整。
3、根据流域特征综合参数K和设计标准降雨量H24,按工程地点所在位置和流域坡度、土壤土质、植被等情况,查用qm~H24~k关系曲线。
得出设计标准的单位面积洪峰流量模数qm;
4、将单位面积最大洪峰流量模数qm,乘以流域面积F,即可求得设计标准的最大洪峰流量Qm
Qm=qm×
F…………………………(4)
3洪水总量的推求
以设计标准的最大24小时暴雨量
的75%,加上前期影响雨量Pa,查P+Pa~hR降雨径流关系曲线求出净雨hR,以净雨hR乘上流域面积F即得到洪水总量W:
W=0.1hR×
F(万立方米)………………(5)
其中山丘区小型水库的前期影响雨量Pa取40mm,平原区小型水库前期影响雨量Pa取50mm。
洪水过程按三角形计算,洪水历时T(即三角形过程的底宽)按下式计算:
T=W/(1800·
Qm)(小时)……………………(6)
W——洪水总量,Qm——最大洪峰流量。
涨洪历时为三分之一T,即最大洪峰Qm出现在三分之一T的地方。
4调洪演算
4.1溢洪道泄量q的计算
小型水库溢洪道泄量q的计算,可参照《溢洪道设计规范》SL253-2000附录A的方法计算。
考虑我省小型水库多为无闸控制开敞式溢洪道,断面不规则且缓坡段较长,为方便起见,可采用以下简化公式进行计算:
q=1.5Bh3/2…………………………(7)
1.5为综合流量系数。
对溢洪道为断面不规则的长渠,且底坡较缓的情况,宽顶堰泄流公式不再适用,但用明渠计算比较繁琐,这种情况下仍可应用上述公式,但需将综合流量系数应相应调整,可根据工程情况取1.4~1.5为宜。
B——溢洪道宽度(米);
h——溢洪道堰顶以上的水深(米)。
已知溢洪道宽度,可以根据水库的不同水位算出溢洪道的相应泄量。
然后将水库水位、库容和q对应列成表格,或绘成曲线,供调洪时使用。
4.2调洪演算
对流域面积较大或有闸控制的小型水库,应参照大中型水库调洪原则与方法进行计算。
有闸控制的水库一般取兴利水位,有特殊要求的可单独设汛限水位并以此做为起调水位。
无闸控制的水库调洪演算的起调水位取溢洪道堰顶高程。
调洪演算一般采用图表法或者试算法。
对无闸控制开敞式溢洪道的一般小型水库可用下述三角形调洪法进行。
首先根据水库的水位~泄量关系曲线和水位~容积曲线绘制溢洪道堰顶以上调洪库容V调洪与下泄流量q的关系曲线,将该曲线绘在图二的左方,其右方绘制入库洪水过程线Q~t。
在v调洪坐标轴上取一点A,用OA等于洪水总量W,过Qm作水平线交纵坐标轴于B,连接AB,与V调洪~q曲线交于D,过D点作水平线交洪水过程线Q~t的退水段于C,则C点的坐标表示最大下泄流量q,D点的横坐标OD表示相应的调洪库容V调洪。
5算例
胶东地区×
河×
村附近有一小型水库,求三百年一遇情况下的最大洪峰流量及溢洪道的最大下泄流量和水库的最大调洪库容。
5.1最大入库洪峰流量Qm的查算
一、流域特征参数的量算
应用地区万分之一地形图,量得流域工程地点以上流域面积F为16平方千米,自工程地点沿主河道量至分水岭得最大流程L为6.6千米,相应于该河道的平均比降J为0.0183米/米。
[J的计算见公式
(1)]
从附助图表查得F2/5=3.03,J1/3=0.264
流域特征综合参数:
k=L/(J1/3F2/5)=6.6/(0.264×
3.03)=8.25
二、设计暴雨量的计算:
三百年一遇设计暴雨量的推求,根据工程所在地点,查辅助计算图表得:
多年平均最大24小时降雨量
为120毫米。
多年平均最大24小时降雨量变差系数Cv为0.65。
采用Cs=3.5Cv,应用皮尔逊Ⅲ型频率曲线KP值表查得三百年一遇KP值为4.22,则三百年一遇最大24小时降雨量H24为:
H24P=0.33%=KP·
=4.22×
120=506.4毫米
三、单位面积最大洪峰流量的计算:
经实地查勘,该工程地点以上比降较陡,为18.3‰,流域植被中等流域内的岩石主要为花岗岩,有风化,一般土层较薄。
根据流域的坡度,土壤地质植被等情况,该流域属于山区。
根据流域综合特征参数K=8.25,三百年一遇最大24小时降雨量H24=506.4毫米,查胶东山区qm~H24~K关系曲线得qm=39.1秒立米/平方千米。
四、最大洪峰流量的计算:
三百年一遇的最大洪峰流量:
Qm0.33%=qmF=39.1×
16=626秒立米
5.2洪水总量和洪水过程线的计算
一、洪水总量的计算:
三百年一遇洪水总量计算:
三百年一遇最大24小时设计暴雨量为506.4毫米,百分之七十五为506.4×
75%=380毫米,pa取40毫米,p+pa=380+40=420毫米,查p+pa~hR曲线得hR=317毫米;
洪水总量为:
W=0.1h0×
F=0.1×
317×
16=507万立米。
二、洪水过程为三角形,洪水历时T为:
三百年一遇T=W/(1800Qm)=507×
104/(1800×
626)=4.5小时
5.3调洪演算
一、基本资料:
水位~容积和水位~泄量关系见表(设溢洪道宽度为15米)
二、调洪演算:
调洪演算采用图解法,见附图三、图四,经计算后,三百年一遇溢洪道最大下泄流量为118秒立米,调洪库容为410万立米,防洪水位为90.03米。
×
水库水位~容积和水位~泄量关系见表(单位:
m,104m3)
水位
87.0
83.0
89.0
89.5
90.0
90.5
91.0
91.5
92.0
92.5
93.0
94.0
调洪库容
112
252
332
412
492
576
692
792
912
1046
1324
泄量关系
23
64
89
117
147
180
215
290
331
418
附表1:
F2/5查算表(F=0~0.99平方千米)
F
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.16
0.21
0.25
0.28
0.30
0.32
0.34
0.36
0.38
0.1
0.40
0.41
0.43
0.44
0.46
0.47
0.48
0.49
0.50
0.51
0.2
0.53
0.54
0.55
0.56
0.57
0.58
0.59
0.60
0.61
0.3
0.62
0.63
0.64
0.65
0.66
0.67
0.68
0.69
0.4
0.70
0.71
0.72
0.73
0.74
0.75
0.5
0.76
0.77
0.78
0.79
0.80
0.81
0.6
0.82
0.83
0.84
0.85
0.86
0.7
0.87
0.88
0.89
0.90
0.91
0.8
0.92
0.93
0.94
0.95
0.9
0.96
0.97
0.98
0.99
表1(续):
F2/5查算表(F=1~9.9平方千米)
1
1.00
1.04
1.08
1.12
1.15
1.18
1.22
1.24
1.27
1.30
2
1.32
1.35
1.38
1.40
1.43
1.45
1.47
1.49
1.51
1.53
3
1.55
1.57
1.59
1.61
1.63
1.65
1.67
1.69
1.71
1.72
4
1.74
1.76
1.78
1.79
1.81
1.83
1.84
1.86
1.87
1.89
5
1.90
1.92
1.93
1.95
1.96
1.98
1.99
2.01
0.20
2.04
6
2.05
2.06
2.07
2.09
2.10
2.11
2.12
2.14
2.15
2.17
7
2.18
2.19
2.20
2.22
2.23
2.24
2.25
2.26
2.28
2.29
8
2.30
2.31
2.32
2.34
2.35
2.36
2.37
2.38
2.39
2.40
9
2.41
2.42
2.43
2.44
2.45
2.46
2.47
2.48
2.49
2.50
F2/5查算表(F=10~99平方千米)
2.51
2.61
2.70
2.73
2.87
2.96
3.03
3.11
3.18
3.25
20
3.31
3.38
3.45
3.51
3.57
3.63
3.68
3.74
3.80
3.85
30
3.90
3.95
4.00
4.05
4.10
4.15
4.20
4.24
4.29
4.33
40
4.38
4.42
4.46
4.50
4.54
4.59
4.63
4.67
4.70
4.75
50
4.78
4.82
4.86
4.90
4.92
4.97
5.00
5.04
5.08
5.11
60
5.15
5.18
5.21
5.25
5.28
5.31
5.35
5.38
5.41
5.44
70
5.48
5.50
5.54
5.56
5.60
5.63
5.65
5.71
5.74
80
5.77
5.81
5.83
5.86
5.88
5.91
5.94
5.97
6.00
6.02
90
6.05
6.08
6.10
6.12
6.15
6.20
6.24
6.28
6.29
附表2:
J1/3查算表(单位:
米/米)
J
0.001
0.100
0.103
0.106
0.109
0.112
0.114
0.117
0.119
0.122
0.126
0.128
0.130
0.132
0.134
0.136
0.138
0.139
0.141
0.144
0.146
0.147
0.149
0.150
0.152
0.153
0.155
0.156
0.159
0.160
0.161
0.163
0.164
0.165
0.166
0.168
0.169
0.171
0.172
0.173
0.174
0.175
0.176
0.177
0.179
0.180
0.182
0.183
0.184
0.185
0.186
0.187
0.188
0.189
0.191
0.192
0.193
0.194
0.195
0.196
0.197
0.198
0.200
0.201
0.202
0.203
0.204
0.205
0.206
0.208
0.209
0.210
0.211
0.212
0.213
0.214
0.215
0.222
0.229
0.235
0.241
0.246
0.252
0.257
0.263
0.272
0.276
0.280
0.284
0.288
0.292
0.296
0.300
0.304
0.311
0.314
0.318
0.321
0.324
0.327
0.330
0.333
0.336
0.342
0.344
0.347
0.350
0.353
0.356
0.358
0.361
0.363
0.368
0.371
0.373
0.376
0.378
0.380
0.383
0.385
0.387
0.392
0.394
0.396
0.398
0.400
0.402
0.404
0.406
0.408
0.412
0.414
0.416
0.418
0.420
0.422
0.424
0.425
0.427
0.431
0.433
0.435
0.436
0.438
0.440
0.443
0.445
0.448
0.450
0.451
0.453
0.455
0.456
0.458
0.460
0.461
0.10
0.464
0.466
0.467
0.469
0.470
0.472
0.473
0.475
0.476
0.479
0.480
0.482
0.483
0.485
0.486
0.487
0.489
0.490
0.493
0.494
0.496
0.497
0.498
0.500
0.501
0.502
0.503
0.506
0.507
0.509
0.510
0.511
0.513
0.514
0.505
0.516
0.519
0.520
0.521
0.523
0.524
0.525
0.526
0.527
0.529
附表3:
皮尔逊Ⅲ型曲线的模比系数kp值表
kpp
cv
频率p(%)
0.33
3.78
3.48
3.24
3.06
2.74
1.66
0.52
3.62
3.36
3.16
2.83
2.03
1.33
4.11
3.76
3.28
2.91
2.55
1.34
3.83
3.55
3.34
2.58
4.28
3.91
3.61
3.39
3.01
2.62
1.73
4.45
3.10
2.69
2.16
1.75
4.62
3.87
3.20
2.76
1.77
4.80
4.35
4.01
3.29
1.36
4.98
3.86
2.90
1.82
4.58
4.22
3.92
3.44
2.94
5.17
4.66
3.98
2.98
3.58
3.05
4.56
4.23
3.12
1.88
1.37
5.14
4.36
3.19
5.93
5.30
4.84
4.49
3.88
3.26
1.91
4.55
3.30
5.47
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