四丁水库水利规划设计计算------肖泳珊

第1页共12页四丁水库水利规划设计计算班级：14施工姓名：肖泳珊学号：140320139第2页共12页目录概述……...……………………………………………………………………..3（一）设计暴雨计算........................................................................................41.1设计点暴雨量计算.....................................................................................41.2设计面暴雨量计算.....................................................................................41.3设计暴雨过程计算.....................................................................................4（二）产流计算................................................................................................52.1产流参数确定...........................................................................................52.2设计净雨过程计算.....................................................................................6（三）设计洪峰计算........................................................................................63.1汇流参数确定...........................................................................................73.2设计洪峰及汇流历时的计算.........................................................................7（四）设计洪量计算.........................................................................................8（五）设计洪水过程线计算.............................................................................105.1主洪峰过程线的推算..................................................................................105.2分段单元洪水过程线的推求.........................................................................125.3设计洪水过程线的绘制...............................................................................135.4设计洪水过程线的摘录................................................................................14第3页共12页概述四丁水库位于东江一条小支流上，流域面积F=42.3km2，集水区内主要三低山和丘陵山地。根据规划要求，它是一个以灌溉为主，结合发电，并具有一定防洪效益的水库，其总库容大于1000万m3小于1亿m3。属中型水库。规划设计的内容主要包括设计年轻流、设计洪水、兴利调节和洪水调节4部分。（一）基本资料1.集水区域下垫面情况集水区内主要三低山和丘陵山地；土壤为砂质粘土和粉土，渗透性中等；植物覆盖率较好，为针叶林和灌木。2.工程设计标准四丁水库初步规划属中型水库工程，坝型为碾压式土坝，根据国家技术监督局与建设部联合发布《防洪标准》（GB50201-94）要求：设计洪水（正常运用防洪标准）P=0.5%；校核洪水（非常运用防洪标准）P=0.5%3.集水区域地理参数根据1：25000地形图的量测结果：流域面积F=42.3km2；河长L=16.8km；流域平均比降J=0.0202；流域平均高程Z=502m。4.暴雨资料本地区属无资料地区，查《广东省水文图集》得年最大1h、6h、24h、72h(3d)点暴雨统计参数（均值Ht、变差系数CV）如表1-1所示。表1-1本地区点暴雨统计参数项目t（h）162472均值Ht（mm）62120190290变差系数Cv0.370.430.480.48第4页共12页（二）设计点暴雨量计算（1）设计点暴雨量计算。○1据年最大1h、6h、24h、3d点暴雨统计参数（均值、CV）等值线图，查得集水区域中心点的各历时暴雨参数Ht、CVT列入表1-2中的第1、2行。○2根据皮尔逊Ⅲ型曲线kp值表，取CS=3.5CV，查处各历时暴雨P=1%的Ktp值，列于表1-2中的第3行。○3按公式Htp=Ht*KTP计算P=1%的Ktp值，列表1-2中的第4行。（2）设计面暴雨量计算○1根据本工程集水面积，查暴雨高区点面换算系数αt，列于表1-2中的第5行。○2按公式htp面=Htp*αt计算P=1%各历时面暴雨量htp面列于表1-2中第6行。○3np、Sp的估算。根据以上求得的设计面雨量和本工程集水面积，初估汇流历时τ在1~6h时段范围内，按式（3-30）计算np、SP，结果列于表1-2中的最后一列。表1-2设计暴雨量及暴雨参数计算表项目t（h）np、SP1624721-np（1-6）=lg6/H1p6lg(）面面pH=0.450SP=H1面=137.72mm1Ht621201902902CVT0.370.430.480.483KTP2.3862.682.942.944HTP147.932321.6558.6852.65αt0.9310.960.9770.9836HTP面137.72308.73545.75838.10第5页共12页（3）设计洪峰流量推求○1产流参数。该工程属东江中下游分区，集水面积为42.3km2，查表1-3广东省分区产流参数表，得平均后损率f24=5.0mm/h，f3d=2.5mm/h。表1-3广东省分区产流参数表分区集水面积F（km2）f（mm/h）f3d（mm/h）内陆＞1004.52.5＜1005.02.5表1-4设计暴雨量及暴雨参数计算表○2汇流参数m。该水库集水面积内大部分属高丘陵，部分为低山和低丘，但因θ=61.686＜100，J=0.04＞0.005，可考虑作为山区类选用汇流参数。根据θ=61.686，查附图1-1所示的汇流参数m~θ关系图的大陆地区m~θ关系线，选定m=1.33。指标类别干流平均坡降J（‰）集水区域平均高程Z（m）土壤渗透性其他山区＞5＞500较差（1）土层薄，岩石裸露，植被差（2）θ＜100时，J＞10‰第6页共12页图1-1○3设计洪峰流量Qm的推求A.Qm~t关系曲线a.汇流历时τ估计在1~6h时段范围内，以求1-np（1-6）=0.450，Sp=137.72mm。假设4个时段t=0.5h1.0h1.5h2.0h，按公式Htp面=Spt1-np（1-6）计算P=0.5%的t是段面雨量htp面，列于表1-5中的第2列。b.以Htp面扣除相应历时损失量f24t，得时段净雨量htp面=Htp面-f24t，并计算净雨强度htp面/t，分别列于表1-5中的第5、6列。c.计算相应于t的最大流量Qm=0.278thtF，列于表1-5中的第7列。d.据表1-5中的t与相应的Qm在方格纸上点绘Qm~t关系曲线。第7页共12页表1-5乙水库Qm~关系计算表t（H）Htp（mm）f（mm/h）f×t（mm）htp面（mm）htp面（mm/h）Qm（m3/s）0.5100.85.02.595.8191.622531.0137.75.05132.7132.715601.5165.25.07.5160.280.1941.92.0188.15.010183.191.5510762.5208.05.012.520381.2954.8B.Qm~τ关系曲线a.以选定m=1.33，θ=3/1JL=61.7，假设3个洪峰流量Qm=1100m3/s、800m3/s、500m3/s，应用公式τ=4/13/1278.0mQmmJL=4/1278.0MmQ计算应用的汇流历时τ，列于表1-6中的第2行。b.据表1-6中的Qm与相应的τ，在Qm~t曲线图上点绘Qm~τ关系曲线。表1-6乙水库Qm~t关系计算表Qmm3/s5008001100τ（h）2.722.422.31图1-2乙水库Qm~t关系曲线0500100015002000250001234567QM~tQm~τ第8页共12页C.Qm、τ值得确定。Qm~t、Qm~τ两条曲线交点的纵、横坐标即为所求的Qm、τ。由图1-2得Qm=1090m3/s，τ=3.7h≈4h。τ值确在1~6h时段范围内，估算的np（1-6）、Sp正确，不用重新计算。（4）设计洪水过程线的绘制于摘录○1设计毛雨过程的计算。由表3-17所示的广东省分区最大24h设计雨型（暴雨时程分配）表，查得东江中下游设计雨型，列于表1-7中的第1、2行。由表1-2，P=0.5%，H6p面=308.73mm，H24p面-H6p面=237.02mm。以H6p面乘以表1-7中的第1行第13~18时段的百分数得第13~18时段的毛雨，列于表1-7中第3行。以（H24p面-H6p面）乘以表1-7第2行1~12及19~24时段的百分数得相应时段的毛雨，列于表1-7中第3行。○2设计净雨过程的计算将各个时段的毛雨减去f24×1=5.0mm，即得各时段净雨，列于表1-7中第5行。○3分段净雨的计算。A.最大24h内分段净雨最大τ时段毛雨Hτp=Spτ1-np（1-6）=137.72*3.70.450=248.13（mm）最大τ时段净雨hτ=Hτp面-fτ=248.13-5.0*3.7=232.62（mm）表1-7乙水库最大24h分段净雨量计算表时段项目123456789101112占H6%21.121.620.810.513.512.5占(H24-H6)%2.32.82.03.12.33.9设计毛雨过程（mm）5.46.64.77.35.49.265.166.664.232.441.638.5ƒ*1(mm)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.0设计净雨量(mm)6.41.6-0.32.30.44.260.161.659.327.436.633.5时程项目131415161718192021222324占H6%占(H24-H6)%7.46.87.69.212.38.77.16.15.94.84.43.3设计毛雨过程（mm）17.516.11821.829.120.616.814.413.911.310.47.8第9页共12页ƒ*1(mm)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.0设计净雨量(mm)12.511.11316.824.115.611.89.48.96.35.42.8由表1-7可见，最大的第8时段净雨仅61.6mm，比最大τ时段的净雨hτ=232.62mm少171.02mm。不足的净雨从相邻较大时段即第7时段净雨补足，但