四丁水庫水利規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)算------肖泳珊

1、四丁水庫水利規(guī)劃設(shè)計(jì)計(jì)算班級(jí)： 14施工姓名： 肖泳珊學(xué)號(hào)： 目錄概述. 3（一）設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算.41.1設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量計(jì)算.41.2設(shè)計(jì)面暴雨量計(jì)算.41.3設(shè)計(jì)暴雨過程計(jì)算.4（二）產(chǎn)流計(jì)算.52.1產(chǎn)流參數(shù)確定.52.2設(shè)計(jì)凈雨過程計(jì)算.6（三）設(shè)計(jì)洪峰計(jì)算.63.1匯流參數(shù)確定.73.2設(shè)計(jì)洪峰及匯流歷時(shí)的計(jì)算.7（四）設(shè)計(jì)洪量計(jì)算.8（五）設(shè)計(jì)洪水過程線計(jì)算.105.1主洪峰過程線的推算.105.2分段單元洪水過程線的推求.125.3設(shè)計(jì)洪水過程線的繪制.135.4設(shè)計(jì)洪水過程線的摘錄.14概述四丁水庫位于東江一條小支流上，流域面積F=42.3 km 2， 集水區(qū)內(nèi)主要三低山和丘陵山地。

2、根據(jù)規(guī)劃要求，它是一個(gè)以灌溉為主，結(jié)合發(fā)電，并具有一定防洪效益的水庫，其總庫容大于1000萬m3小于1億m3。屬中型水庫。規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括設(shè)計(jì)年輕流、設(shè)計(jì)洪水、興利調(diào)節(jié)和洪水調(diào)節(jié)4部分。（一）基本資料1.集水區(qū)域下墊面情況集水區(qū)內(nèi)主要三低山和丘陵山地；土壤為砂質(zhì)粘土和粉土，滲透性中等；植物覆蓋率較好，為針葉林和灌木。2.工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)四丁水庫初步規(guī)劃屬中型水庫工程，壩型為碾壓式土壩，根據(jù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局與建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）要求：設(shè)計(jì)洪水（正常運(yùn)用防洪標(biāo)準(zhǔn)）P=0.5%；校核洪水（非常運(yùn)用防洪標(biāo)準(zhǔn)）P=0.5% 3.集水區(qū)域地理參數(shù)根據(jù)1：25000地形圖的量測(cè)結(jié)果

3、：流域面積F=42.3km2 ；河長(zhǎng)L=16.8km；流域平均比降J=0.0202；流域平均高程Z=502m。4.暴雨資料本地區(qū)屬無資料地區(qū)，查廣東省水文圖集得年最大1h、6h、24h、72h(3d)點(diǎn)暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)（均值Ht 、變差系數(shù)CV ）如表1-1所示。表1-1 本地區(qū)點(diǎn)暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目t（h）162472均值 t（mm）62120190290變差系數(shù)Cv0.370.430.480.48 （二）設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量計(jì)算（1）設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量計(jì)算。據(jù)年最大1h、6h、24h、3d點(diǎn)暴雨統(tǒng)計(jì)參數(shù)（均值、CV）等值線圖，查得集水區(qū)域中心點(diǎn)的各歷時(shí)暴雨參數(shù)t、CVT列入表1-2中的第1、2行。根據(jù)皮爾遜型曲

4、線kp值表，取CS=3.5CV，查處各歷時(shí)暴雨P(guān)=1%的Ktp值，列于表1-2中的第3行。按公式Htp=t*KTP計(jì)算P=1%的Ktp值，列表1-2中的第4行。（2）設(shè)計(jì)面暴雨量計(jì)算根據(jù)本工程集水面積，查暴雨高區(qū)點(diǎn)面換算系數(shù)t，列于表1-2中的第5行。按公式htp面=Htp*t計(jì)算P=1%各歷時(shí)面暴雨量htp面列于表1-2中第6行。np、Sp的估算。根據(jù)以上求得的設(shè)計(jì)面雨量和本工程集水面積，初估匯流歷時(shí)在16h時(shí)段范圍內(nèi)，按式（3-30 ）計(jì)算np、SP，結(jié)果列于表1-2中的最后一列。 表1-2 設(shè)計(jì)暴雨量及暴雨參數(shù)計(jì)算表項(xiàng)目t（h）np、SP1624721-np（1-6）=0.450SP=H

5、1面=137.72mm1t621201902902CVT0.370.430.480.483KTP2.3862.682.942.944HTP147.932321.6558.6852.65t0.9310.960.9770.9836HTP面137.72308.73545.75838.10（3）設(shè)計(jì)洪峰流量推求產(chǎn)流參數(shù)。該工程屬東江中下游分區(qū)，集水面積為42.3km2，查表1-3廣東省分區(qū)產(chǎn)流參數(shù)表，得平均后損率24=5.0mm/h， 3d=2.5mm/h。表1-3 廣東省分區(qū)產(chǎn)流參數(shù)表分區(qū)集水面積F（km2）（mm/h）3d（mm/h）內(nèi)陸1004.52.51005.02.5指標(biāo)類別干流平均坡降J（

6、）集水區(qū)域平均高程（m）土壤滲透性其他山區(qū)5500較差（1） 土層薄，巖石裸露，植被差（2）100時(shí)，J10表1-4 設(shè)計(jì)暴雨量及暴雨參數(shù)計(jì)算表匯流參數(shù)m。該水庫集水面積內(nèi)大部分屬高丘陵，部分為低山和低丘，但因=61.686100，J= 0.040.005，可考慮作為山區(qū)類選用匯流參數(shù)。根據(jù) =61.686，查附圖1-1所示的匯流參數(shù)m關(guān)系圖的大陸地區(qū)m關(guān)系線，選定m=1.33。圖1-1 設(shè)計(jì)洪峰流量Qm的推求A.Qmt關(guān)系曲線a.匯流歷時(shí)估計(jì)在16h時(shí)段范圍內(nèi)，以求1-np（1-6）= 0.450，Sp= 137.72mm。假設(shè)4個(gè)時(shí)段t=0.5h 1.0h 1.5h 2.0h，按公式Htp

7、面=Spt1-np（1-6）計(jì)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面扣除相應(yīng)歷時(shí)損失量24t，得時(shí)段凈雨量htp面=Htp面-24t，并計(jì)算凈雨強(qiáng)度htp面/t，分別列于表1-5中的第5、6列。c.計(jì)算相應(yīng)于t的最大流量Qm= 0.278F，列于表1-5中的第7列。d.據(jù)表1-5中的t與相應(yīng) 的Qm在方格紙上點(diǎn)繪Qmt關(guān)系曲線。表1-5 乙水庫Qm關(guān)系計(jì)算表t（H）Htp（mm）（mm/h）t（mm）htp面（mm）htp面（mm/h）Qm（m3/s）0.5100.85.02.595.8191.622531.0137.75.05132.7132.71560

8、1.5165.25.07.5160.280.1941.92.0188.15.010183.191.5510762.5208.05.012.520381.2954.8B.Qm關(guān)系曲線a.以選定m= 1.33，=61.7，假設(shè)3個(gè)洪峰流量Qm=1100m3/s、800m3/s、500m3/s，應(yīng)用公式=計(jì)算應(yīng)用的匯流歷時(shí)，列于表1-6中的第2行。b.據(jù)表1-6中的Qm與相應(yīng)的，在Qmt曲線圖上點(diǎn)繪Qm 關(guān)系曲線。表1-6 乙水庫Qm t關(guān)系計(jì)算表Qm m3/s5008001100（h）2.722.422.31圖1-2 乙水庫Qm t關(guān)系曲線C. Qm、 值得確定。Qmt、Qm 兩條曲線交點(diǎn)的縱、橫

9、坐標(biāo)即為所求的Qm、。由圖1-2得Qm=1090m3/s，=3.7h4h。值確在16h時(shí)段范圍內(nèi)，估算的np（1-6）、Sp正確，不用重新計(jì)算。（4）設(shè)計(jì)洪水過程線的繪制于摘錄設(shè)計(jì)毛雨過程的計(jì)算。由表3-17所示的廣東省分區(qū)最大24h設(shè)計(jì)雨型（暴雨時(shí)程分配）表，查得東江中下游設(shè)計(jì)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1318時(shí)段的百分?jǐn)?shù)得第1318時(shí)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112及1924時(shí)段的百分?jǐn)?shù)得相應(yīng)時(shí)段的毛雨，列

10、于表1-7中第3行。設(shè)計(jì)凈雨過程的計(jì)算將各個(gè)時(shí)段的毛雨減去241= 5.0mm，即得各時(shí)段凈雨，列于表1-7中第5行。分段凈雨的計(jì)算。A.最大24h內(nèi)分段凈雨 最大時(shí)段毛雨Hp=Sp1-np（1-6）=137.72*3.70.450=248.13（mm）最大時(shí)段凈雨h=Hp面-= 248.13-5.0*3.7=232.62（mm）表1-7 乙水庫最大24h分段凈雨量計(jì)算表 時(shí)段項(xiàng)目123456789101112占H6%21.121.620.810.513.512.5占(H24-H6)%2.32.82.03.12.33.9設(shè)計(jì)毛雨過程（mm）5.46.64.77.35.49.265.166.66

11、4.232.441.638.5*1(mm)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.0設(shè)計(jì)凈雨量(mm)6.41.6-0.32.30.44.260.161.659.327.436.633.5時(shí)程項(xiàng)目131415161718192021222324占H6%占(H24-H6)%7.46.87.69.212.38.77.16.15.94.84.43.3設(shè)計(jì)毛雨過程（mm）17.516.11821.829.120.616.814.413.911.310.47.8*1(mm)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.0設(shè)計(jì)凈雨量(mm)12.511

12、.11316.824.115.611.89.48.96.35.42.8由表1-7可見，最大的第8時(shí)段凈雨僅61.6mm，比最大時(shí)段的凈雨h=232.62mm少171.02mm。不足的凈雨從相鄰較大時(shí)段即第7時(shí)段凈雨補(bǔ)足，但第7時(shí)段凈雨僅60.1 mm，尚差110.92mm，繼續(xù)從相鄰較大時(shí)段，即第9時(shí)段凈雨補(bǔ)足。故時(shí)段的終止時(shí)間為第8時(shí)段末，而開始時(shí)間則為8時(shí)段末以前的小時(shí)，即 11.7時(shí)。即h前=74.7（mm）；最大時(shí)段之后的凈雨量為第1924時(shí)段的凈雨量之和，即h后=294.5mm。最大24h凈雨總量h24=h前+h+ h后=610.82mm。B.最大3d內(nèi)分段凈雨由表1-8所示的廣東省

13、分區(qū)最大3d設(shè)計(jì)雨型（暴雨時(shí)程分配）表，查得東江中下游設(shè)計(jì)雨型，除最大24d以外的其余2d各天的總分配數(shù)第一天為73.5%，第3天為26.5%。表1-8廣東省分區(qū)最大3d設(shè)計(jì)雨型（暴雨時(shí)程分配）表分區(qū)3d雨型時(shí)程分配123456789101112東江中下游占H6%100占（H24-H6）%16.452.031.6占（H3d-H24）%9.99.215.139.38.44.97.35.9最大3d凈雨總量h3d=H3dp面-f3d *72= 838.10-2.5*72=658.1（mm）除最大24h以外的其余2d凈雨總量h3d-h24=658.1-610.82=47.28（mm）第一天凈雨總量h第

14、一天=47.28*73.5%=34.7（mm）第三天凈雨總量h第三天=47.28*26.5=9.2（mm）主洪峰過程線的推求。由表1-9所示的廣東省主洪峰綜合概化洪水過程線表所示ti/及Qi/Qm，代入前面以求得Qm=1090m3/s ，4h，計(jì)算得主洪峰過程線，并將tij加最大時(shí)段降雨開始時(shí)刻 30.0時(shí)，得出繪圖的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，如表1-10所示。表1-9 廣東省主洪峰綜合概化洪水過程線00.41.02.023.04.000.101.00.110.050表1-10 乙水庫主洪峰過程線計(jì)算表Ti/ 00.41.02.023.04.0ti（h）01.483.77.485.114.8Qi/Qm00.1

15、01.00.110.050Qi(m3/s,)01091090119.954.50相應(yīng)時(shí)刻h3031.4833.737.4115.144.8分段單元洪水過程線的推求。h前、h后以及第一天的第三天凈雨h第一天、h第三天形成的各分段單元洪水過程線均分別概化為三角形，其洪水總量Wi=1000hiF，洪峰流量Qmi=，底寬為（t+）。其計(jì)算見表1-9。表1-9 乙水庫分段單元洪水過程線計(jì)算表洪峰序號(hào)降雨起訖時(shí)間降雨歷時(shí)t（h）凈雨量hi(mm)單元洪水總量Wi (104/s)單元洪峰歷時(shí)t+ (h)單元洪峰流量Qmi(m3/s)單元洪水過程線起訖時(shí)間（h）起始峰頂終止第一天0242434.7146.727.71.48（前）2430674.7315.99.79.1（后）34.34813.7294.51245.717.40.01第三天4872249.238.927.74.1設(shè)計(jì)洪水過程線的繪制。將主洪峰放在最大時(shí)段降雨的終點(diǎn)(本例為最大24h的第18h段末，相應(yīng)時(shí)刻為42時(shí))；主洪峰前的分段洪峰Qm一及Qm前放在分段降雨