完整版工程水文學課程設計

1、、設計任務為江西良田水庫提供設計來水系列,由設計暴雨推求設計保壩洪水 P=0.1% 校核洪水 P=0.01% .、設計資料I良田站水文資料很短,無法采用實測洪水資料推求設計洪水.因此,利用本地區(qū)暴雨資料如下表推求設計暴雨,而后再推求設計洪水.良田站及其鄰近地區(qū)的實測暴雨系列,歷史洪水,特大暴雨資料情況站名實測暴雨系列特大暴雨,歷史洪水良田75-78 年Q=216m 3/s , N=80 年峽江53-80 年口女36-80 年桑莊57-80 年X1 日=416mm , N=100150(74.8.11 )寨頭57-80 年沙港X1 日=396mm , N=100-150(69.6.30 )具體暴

2、雨數(shù)據(jù)見?工程水文課程設計任務書?表1表5,本課程設計書不再另行收錄.二、設計萬案一 設計暴雨Xp的推求點設計暴雨的計算方法有 ：1單站點暴雨頻率計算,2點暴雨等值線圖法,3分區(qū)綜合法.本次采用分區(qū)綜合法.分區(qū)綜合法的大致步驟：1 以點帶面-2適線法推求Xi日,pf 3將Xi日,p轉(zhuǎn) 換成Xt, p t=3h,6h,9h,-4選典型暴雨同頻率放大得Xp.1. Xi日,p的推求見附錄表 1圖21同分布檢驗經(jīng)檢驗峽江、吉安、桑莊、寨頭各測站的資料可以認為屬于同一總體.此次設計不再檢驗.2頻率計算,求最大一日暴雨X1日,p經(jīng)檢驗四站數(shù)據(jù)來自同一整體,故采用均值法進行點暴雨頻率曲線的推求.即將氣候一致

3、區(qū)內(nèi)各站暴雨資料系列的經(jīng)驗分布點據(jù)點繪在同一機率格紙上,經(jīng)驗分布點據(jù)呈帶狀散步在總體的附近,因此可以通過點群中央擬合一條理論頻率曲線,作為總體分布曲線.a 采用經(jīng)驗頻率公式 p=m/n+1及分開處理的方法,分別計算各年點暴雨的 經(jīng)驗頻率.計算中將良田站的歷史洪水移用到峽江站,作為峽江站的歷史洪 水資料轉(zhuǎn)換成暴雨時用八省一院公式：將沙港站的特大暴雨移用到寨頭站,作為寨頭站的歷史調(diào)查暴雨.b將經(jīng)驗點據(jù)點繪在機率格紙上,實際操作時將數(shù)據(jù)輸入計算機中的電子表單中,適線程序自行在程序內(nèi)點繪.c 選初值Ex=88 , Cv=0.45 , Cs=6Cv,輸入適線程序中,得到最初的頻率曲線,在程序中不斷調(diào)整

4、Ex值和Cv值,使得頻率曲線盡量擬合經(jīng)驗點距.最終確定 Ex=103.2 , Cv=0.68 ,Cs=2.99,得到配好的頻率曲線.d在配好的頻率曲線上查得Xi 日,0.01% =828.36mm.2.設計暴雨過程的計算見附錄表3主要采用同頻率縮放法推求良田0.01%的設計暴雨過程.1各時段同頻率設計雨量采用公式Xt, p=1.1X i日,p* t/24 1-n來計算,n = 0.6,t=3,6,9,12,15,18,21,24,計算得到各時段累計設計雨量Xt, p.2計算各時段相鄰雨量差,再以典型暴雨進行排位,即得各時段設計暴雨Xp t.二產(chǎn)匯流方案蓄滿產(chǎn)流1.產(chǎn)流方案及其參數(shù)見附圖圖 1圖

5、4、附錄表4-表12在設計暴雨中,由于稀遇頻率的設計 暴雨量很大,損失相對較小.因此,一 般采用簡化模型如右圖所示來計 算,其前段降雨量盡量滿足土壤蓄水 量,即初損.而后假定科穩(wěn)滲,算得 地面徑流深Rs和地下徑流深Rg,再列 表求出科,假設與假定相符,那么假定科即 為所求.1） 點繪良田站76年6月17日,毛背站75年5月13日、76年7月9日和77 年6月26日流量、雨量過程；2） 計算次洪總量 R R=3.6 ZQit/F=10.8 !Qi/F和降雨總量 X;3初損 I=X-R ;4由流量過程線以地面徑流停止點為限制分割出Rs, Rg；5用試錯法求假定科列表計算 Rs, Rg,如與分割的R

6、s, Rg相近那么p為所采用 值；i. X Rg=科組 Rs=X-Rg;ii. Xv Rg = X, Rs= 0;6 最后求平均,得出?=叼+皿+四+ 44/4 ,計算結(jié)果為 必=4.23 .2.匯流方案及其參數(shù)見附錄表 13-表14 ,附圖圖5圖61） 地表匯流地面匯流的計算方法有：經(jīng)驗公式法：如單位線,經(jīng)驗公式等；推理公式法：如等流時線法,水科院推理公式法,推理過程線法,匯流系數(shù) 法.a方案：采用八省一院公式,本流域tcv；b） m初值確實定：選用毛背站76.7 , 77.6 , 75.5和良田站76.6四次洪水用 上述公式計算 m值.良田F = 44.5km 2、L= 15.4km、J=

7、 0.0086 ,毛背 F= 39.3km 2、L = 12.3km、J= 0.00214.求各站的徑流峰值 Qm 及 tc,Rs, 由上述公式反推求得m ;c） m初值的檢驗：用 m值推求洪水過程,與實測值進行比較.計算步驟如 下：i. 用m初值,對該次降雨過程的每個 t=1小時,按所給定公式推求；ii. 假定其過程為三角形,底寬可用所給定公式算得；iii. 將各時段相應的三角形過程線迭加,與實測洪水過程線比照,如相差過大,那么重新假定 m重復計算.如果相差不大,那么認為所求 m值合理；iv. m值單站綜合,點繪各次洪水,Qm/Fm相關(guān)圖,取上端趨于穩(wěn)定的m值,為設計暴雨之 m值.三由設計暴

8、雨推求設計洪水1. Xp t的產(chǎn)流計算見附錄表 15由得到的各時段設計暴雨過程及所求得的進行地上、地下凈雨分割.取3小時,1 = 0;2 .地表徑流過程計算見附錄表 16、附圖圖71用前面求得的m值,用公式；2假定其過程為三角形,底寬為 ；3將各時段相應的三角形過程線迭加,即得地表徑流過程；3 .地下匯流過程的推求簡化三角形法見附圖圖71） 假定Rg =m;2出流過程為等腰三角形；3） 地下水出流底寬Tg=2Ts；4繪圖計算各時段的地下出流量Qg4 .斷面設計洪水過程線的推求在圖上將Qs與Qg迭加,即可求設計過程線見附圖圖8.四、設計成果Qm=1330m 3/s降雨徑流相關(guān)法 Qm=1360m

9、 3/s.另附降雨徑流相關(guān)圖法算產(chǎn)流方案.見附錄表17-表18、附圖圖9圖11 .五、設計小結(jié)通過此次課程設計,我對由暴雨資料推求設計洪水的整個步驟操作有了更加扎實的掌握,在設計過程中雖然遇到了 一些問題,但經(jīng)過一次又一次的思考, 一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在,也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗缺乏.實踐出真知,通過親自動手制作,使我們掌握的知識不再是紙上談兵.這次課程設計在設計中遇到了很多問題,最后在通過網(wǎng)絡搜索, 詢問同學老師,終于游逆而解.在今后社會的開展和學習實踐過程中,一定要不懈努力,不能遇到問題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在,然后一一進行解決,只有這樣,才能

10、成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠不可能收獲成功,收獲喜悅,也永遠不可能得到社會及他人對你的認可！課程設計誠然是一門專業(yè)課, 給我很多專業(yè)知識以及專業(yè)技能上的提升,同時又是一門講道課,一門辯思課,給了我許多道,給了我很多思,給了我莫大的空間.同時,設計讓我感觸很深.使我對抽象的理論有了具體的熟悉.通過這次課程設計,我掌握了X1日,p的推求、設計暴雨過程的計算、產(chǎn)匯流方案的解決等等.我認為,在這學期的課設中,不僅培養(yǎng)了個人獨立思考、 動手操作的水平,在各種其它水平上也都有了提升.更重要的是,在課設中,我們學會了很多學習的方法.而這是日后最實用的,真的是受益匪

11、淺.要面對社會的挑戰(zhàn),只有不斷的學習、實踐,再學習、再實踐.這對于我們的將來也有很大的幫助.回憶起此課程設計, 至今我仍感慨頗多, 從理論到實踐,在這段日子里,可以說得是苦多于甜,但是可以學到很多很多的東西,同時不僅可以穩(wěn)固了以前所學過的知識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識.通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會效勞,從而提升自己的實際動手水平和獨立思考的水平.在設計的過程中遇到問題, 可以說得是困難重重, 但可喜的是最終都得到了 解決.此次設計也讓我明白了思路即出路,有什

12、么不懂不明白的地方要及時請教或上網(wǎng)查詢,只要認真鉆研,動腦思考,動手實踐,就沒有弄不懂的知識,收獲頗豐 ！六、附錄表1各測站各年最大一日暴雨經(jīng)驗頻率表X1日,吉安PX1日,峽江PX1日,桑莊PX1日,寨頭P169. 82-2-293. 9415.5-0.7-1 .0396. 00.7-1 .0-161.04.4272. 93.4227. 28.0148. 64.0145. 26.7192. 96.9168. 212.0126. 68128. 08.9156.210.3158.216.0122. 212.0126.711.1121.813.8142. 720. 0116.916.0125. 61

13、3.3115.117.2124. 824. 0113.320.0123.215.6110.620. 7111.228. 0110.024.0120. 317.8110.424. 1101.232. 0106. 028.0120.020.0106.227.699.936. 097.632.0115. 822.2101.531.097.240. 097.136.0115.624.499.334. 596. 744. 095.440.0114.526. /99.037. 995.448. 089. 544. 0114.328. 990.941.485.152. 088.148.0109. 531.1

14、87. 544. 883.956. 084. 752.0107.533. 385.848. 382.560. 083.456.0106.635. 683. /51.782.364. 082. 860.0105.037. 882. 155.279.568. 079.164.0102.340. 076.958.672.472. 076. 568.0101.542.274.062. 170.276. 075.672.0101.444.471.865. 570.080. 070.676.097.646.770.969.069.084. 069.780.095.048.970.472.464.488.

15、069.584.088.551.169.975.954. 192. 059.788.086.053.369.479.341.396. 058.492.081.955.660.682.850.496.081.357.860.386.280.360.058.889.779.062.250.793. 176.664.445.296.676.066.774.268.973.971.171.773.370.975.670.077.869.980.060.982.259.584.458.486.757.988.957.291.156.093.355.695.644.397.8良田站取大一日泰雨曲線!lll

16、i4ll|l+!HII IIMI HlhH*1111*111 HrillllnillllnliaijMIIIliwil IIIrtH lliirjuf UIuJIUX llllta-illllr 4IIIHIriillj94IIIH4l6三)刪層魁T1三 f H-tk 理論.Q.01 0,050.5 1 25 10 20 30 40 SO 60 70 809口 95 95 99*9% 股表3設計暴雨過程計算表時段新十排位tXt,pXt,p相鄰差排位X摩計7年8月1 1日17-20時21.643396.6396.6175.120-23 時53.526523.3126.72126.723時-12日

17、2時60.019615.592.23396.62-3時12.1612690.675.1457.15-8時9.1715755.064.5551.78-11 時41.6318812.257.1692.211-13 時0.7821863.851.7747.414-17 時16.4524911247.4864.5表4良田76.6地上地下徑流劃分及降雨資料時間QQSQg時間X17日3時3.0317日5-6時1.3起漲點：6時3.110.003.116-7時8.89時8.004.673.337-8時7.912時23.4019.853.558-9時3.515時31.3027.523.789-10 時27.0

18、18時182014204.0010-11 用5.021時17.0012.784.2211-12 用110.318日0時15.5011064.4412-13 時11/3時14.009.334.6713-14 時0.16時13.008.114.899時12.006.895.11R國50.612時10.004.675.33Rs29.815時8.002.445.56Rg20.818時7.001.225.78X總75.6落水點：21時6.000.006.00I25.019日0時5.500.005.503時5.000.005.006時4.500.004.509時4.000.004.0012時3.000.0

19、03.00表5毛背75.5地上地下徑流劃分及降雨資料時向QQsQg1X起漲,曲：13日8時2.800.002.8013日4-5時5.311時8.205.242.965-6時0.914時31.5028.393.116-7時0.81/時34.8031.533.277-8時1020時27.4023.973.438-9時3.023時21.0017.413.599-10 時18.514日2時17.0013263.7410-11 工12.15時14.0010.103.9011-12 M4.18時11006.944.0612-13 時15.011時9.305.094.2113-14 時3.714時8.003

20、.634.3714-15 時2.317時7.002.474.5315-16 時1920時6.301.614.6916-17 時0.823時5.500.664.8417-18 時0.4落水點：15日2時5.000.005.005時4.700.004.70R總65.48時4.300.004.30Rs41.311時4.000.004.00Rg24.114時3.700.003.70X總69.817時3.500.003.50I4.420時3.200.003.2023時3.000.003.0016日2時2.800.002.80表6毛背76.7地上地下徑流劃分及降雨資料時間QQ sQ gTX8日20日1.9

21、0 19日0-1小29.41起丁丁: 23時2.500.002.501-2小26.09日2時27.10 123. 923.182-3時182sthr63.0059T4386-3-4叼1368時84.2079.654.554-5時16.5111時60.0054.115.235-6時1314時45.0039.095.916-7時1417時35.0028.416.597-8時3.0120時23.0015.737.278-9時7.423時18.00 110.057.959-10 時6.210日2時14.005.368.6410-11 日 17.95時12.002.689.3211-1256.6落水點：

22、8時10.000.0010.0011時9.300.009.30H總、132.314時8.600.008.60Rs87.6117時8.100.008.10Rg44.720時7.600.007.60X137.523時7.100.007.10I5.211日2時6.600.006.605時6.100.006.108時5.700.005.7011時5.300.005.3014時4.800.004.8017時4.300.004.3020時3.800.003.8023時3.300.003.3012日2時2.800.002.805時2.300.002.308時1.900.00190表7毛背77.6地上地下徑流

23、劃分及降雨資料時間QQsQg1X26日17時184-26 日 20-21 時2.520時1.9821-22 叼4.723時2.6622-23 時0.6起漲點：27日2時3.340.003.3423-24 時0.65小13209.343.8627日0-1時3.28時97.4093.034.371-2時0.811時65.4060.514.892-3時14.514時37.6032.205.403-4時17.31/時25.9019.985.924-5時29.020時20.0013.566.445-6時28.723時16609.656.956-7時4.428H 2 時12.004.537.477-8時0

24、.05時10.002.027.988-9時0.0洛水點：8時8.500.008.509-10 時0.111時7.500.007.5010-11 Hi0.214時6.500.006.5011-12 M1417時5.500.005.5012-13 時0.620時4.500.004.5013-14 時0.023時4.000.004.0014-15 時3.229日2時3.500.003.5015-16 時3.45時3.000.003.008時2.500.002.50R總96.411時2.000.002.00Rs67.314時1.840.00184Rg29.1X總1152I18.8表8良田站76年6月w

25、值試算表時段XIX凈(1=5.55RsRg1775-6時1.3130.00.00.06-7時8.88.80.00.00.07-8時7.97.90.00.00.08-9時3.53.50.00.00.09-10 時27.03.523.518.74.810-11 時5.00.05.00.05.011-12 時10.30.010.34.85.612-13 時1170.01176.25.613-14 時0.10.00.10.00.11275.625.050.629.6210表9毛背站75年5月w值試算表時段XIX凈心=2.50RsRg13日4-5時5.34.40.90.00.95-6時0.90.00.9

26、0.00.96-7時0.80.00.80.00.87-8時1.00.01.00.0108-9時3.00.03.00.52.59-10 時18.50.018.516.02.510-11 時12.10.012.19.62.511-12 時4.10.04.1162.512-13 時15.00.015.012.52.513-14 時3.70.03.7122.514-15 時2.30.02.30.02.315-16 時1.90.01.90.01916-17 時0.80.00.80.00.817-18 時0.40.00.40.00.469.84.465.441.424.0表10毛背站76年7月w值試算表時

27、段XIX凈心=3.95心=4.40RsRgRsRg9 日 0-1 時29.45.224.220.93.320.63.61-2時26.00.026.022.14.02164.42-3時18.20.018.214.34.01384.43-4時13.60.013.69.74.09.24.44-5時16.50.016.512.64.012.14.45-6時1.30.01.30.0130.01.36-7時1.40.01.40.0140.01.47-8時3.00.03.00.03.00.03.08-9時7.40.07.43.54.03.04.49-10 時6.20.06.22.34.01.84.410-1

28、1 時7.90.07.94.04.03.54.411-12 時6.60.06.62.74.02.24.4137.55.2132391.740.687.844.5表11毛背站77年6月w值試算表時段XIX凈產(chǎn)5.25p = 4.45RsRgRsRg26 日 20-21 時2.52.50.00.00.00.00.021-22時4.74.70.00.00.00.00.022-23 時0.60.60.00.00.00.00.023-24 時0.60.60.00.00.00.00.0272 0-1 時3.23.20.00.00.00.00.01-2時0.80.80.00.00.00.00.02-3時14

29、.56.48.15.22.95.62.53-4時17.30.017.312.15.312.94.54-5時29.00.029.023.85.324.64.55-6時28.70.028.723.55.324.34.56-7時4.40.04.40.04.40.04.47-8時0.00.00.00.00.00.00.08-9時0.00.00.00.00.00.00.09-10 時0.10.00.10.00.10.00.110-11 時0.20.00.20.00.20.00.211-12 時1.40.01.40.0140.01412-13 時0.60.00.60.00.60.00.613-14 時0.

30、00.00.00.00.00.00.014-15 時3.20.03.20.03.20.03.215-16 時3.40.03.40.03.40.03.4115218.896.464.432.067.329. 1%心、RsRg艮出76.650.629.62105.55毛背75.565.441.424.02.50毛背76.7132.387.844.54.40毛背77.696.467.329.14.45?4.23表13毛背站76.7各降雨徑流表站點時間mRiQ-(m7s)TV3Ti(h)1田&tTj+i&t毛背9B0 1 時0空20.9127316.775.597陣7月211129016,605536

31、.5317.603弼143117218J16048.042CUTM期9:7110.819.586539.S322.584-5B112.6114.&16.5A匕1922L565-W0.010.00.010.07聞0,010,08-W1513J24058位16g3Z059-1知2311.926203.7317.733520心11時4.01P 3.72認17.8017.803341tM2H2.712325.358,4519.45孤*5表14 Q/Fm 表站點時間Q (m 3/s)tc(h)刀R(m m)mQ/F良田76年6月27.541.8029.80.370.62毛背75年5月31.561.2841.30.510.80毛背76年7月79.751.2887.60.482.03毛背77年6月93.051.2867.30.862.37表15設計暴雨地上地下徑流劃分表時段Xp設計(m m)Rs(m m)Rg(mm)74年 8 月 1 1 日 17-20 時75.162.4112.6920-23 時126.71140112.6923時-12廿2時396.6383.9112.692-3