水利水文計算-文檔

1、水利水文計算引言：水利工程從修建到運(yùn)用,一般要經(jīng)過規(guī)劃設(shè)計、施工、治理三個階段,每一個階段都需要進(jìn)行水文水利計算工作.水文工作中的水利計算、水文預(yù)報及水資源評價都為工程在各階段提供了所需數(shù)據(jù),而水文水利計算就是這些數(shù)據(jù)的根底,通過分析,定出工程規(guī)模和建筑尺寸,編制水量調(diào)度方案,并對工程的經(jīng)濟(jì)性和平安性連個方面進(jìn)行權(quán)衡并制定對策,力求在復(fù)雜的問題中得到規(guī)劃設(shè)計和調(diào)度運(yùn)行的最優(yōu)方案.本次設(shè)計就是從這一方面出發(fā),通過對興利調(diào)節(jié)、防洪調(diào)節(jié)和水能計算等各種任務(wù)的運(yùn)算,求得死庫容、興利庫容、防洪庫容和保證出力等,使得到的成果能運(yùn)用到生產(chǎn)當(dāng)中.1 .設(shè)計暴雨推求有資料地區(qū),設(shè)計暴雨的推求采用實(shí)測雨量進(jìn)行分析

2、；缺資料地區(qū)采用2003年公布的?廣東省暴雨參數(shù)等值線圖?查算.2 .設(shè)計排澇流量設(shè)計排澇流量一般采用平均排除法,也可采用排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法.當(dāng)澇區(qū)內(nèi)有較大的蓄澇區(qū)時,一般需要采用產(chǎn)、匯流方法推求設(shè)計排澇流量過程線,供排澇演算使用.1平均排除法廣東省一般采用平均排除法計算排水流量,這種計算方法適用于集水面積較小的澇區(qū)排水設(shè)計.平均排除法按澇區(qū)積水總量和設(shè)計排澇歷時計算排水流量和排澇模數(shù),其計算公式為：式中：Q設(shè)計排水流量m3/s;Ci各地類徑流系數(shù),參考值：水稻田、魚塘和河涌采用1.0;山崗、坡地、經(jīng)濟(jì)作物地類采用0.7;村莊、道路采用0.7-0.9;城鎮(zhèn)不透水地面采用0.95;Ai各地類面積

3、km2；Rp設(shè)計暴雨量mm；Ei各地蒸發(fā)量mm,一般可采用4mm/dhi各地類暫存水量mm,水稻田采用40mm魚塘采用50mnr100mm河涌采用100mmW1水閘排水量m3;W2截洪渠截流水量m3;W3-水庫、坑塘蓄滯水量m3;T-排澇歷時s;q1堤圍滲漏量m3/sq2涵閘滲漏量m3/sq3澇區(qū)引入水量,對7g溉是指回歸水量m3/sq4廢污水量m3/sq設(shè)計排澇模數(shù)m3/s?km2;F限制排水面積km2o治澇區(qū)內(nèi)有水閘、泵站聯(lián)合運(yùn)用的情況下,一般先用水閘搶排,再電排.在用平均排除法計算泵站排澇流量時,應(yīng)扣除水閘排水量和相應(yīng)排水時間2排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法需求出最大排澇流量的情況,其計算公式為：式

4、中：K-一綜合系數(shù)反映河網(wǎng)配套程度、排水溝坡度、降雨歷時及流域形狀等因素；m-一峰量指數(shù)反映洪峰與洪量的關(guān)系；n遞減指數(shù)反映排澇模數(shù)與面積的關(guān)系.我省目前還沒有關(guān)于排澇模數(shù)各項(xiàng)參數(shù)選取的統(tǒng)計分析.建議參考湖北省平原湖區(qū)的分析：集雨面積大于500km2的澇區(qū),K=0.0135,m=1.0,n=-0,201;集雨面積500km2以下的澇區(qū),K=0.017,m=1.0,n=-0.238.3,設(shè)計外河水位根據(jù)澇區(qū)暴雨與承泄區(qū)外河水位的遭遇情況分析,計算當(dāng)澇區(qū)發(fā)生設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)暴雨時相應(yīng)的外河水位.外河設(shè)計水位一般采用實(shí)測資料進(jìn)行分析,如無實(shí)測資料,參照?廣東省防洪潮標(biāo)準(zhǔn)和治澇標(biāo)準(zhǔn)?：潮區(qū)可采用5年一遇的最高

5、水位,其余地區(qū)采用外江多年平均洪峰水位.對近年來河道上修建了工程或進(jìn)行了堤圍加固、河道整治的河段,要采用工程修建后的設(shè)計水面線,并考慮河道下切的影響.4.排澇工程布局及規(guī)模計算1調(diào)蓄水域的布局及規(guī)模1對范圍較大的平原澇區(qū),有條件時可規(guī)劃一定的河道、溝渠、湖泊、坑塘作為蓄澇容積.蓄澇容積的規(guī)模應(yīng)與排水閘、站規(guī)模的關(guān)系分析比擬確定,平原區(qū)水面率可采用5%10%其他地區(qū)可稍低,或參考湖北等地取5萬m3/km2-15萬m3/km2的蓄澇率.蓄澇容積一方面可以削減雨洪峰量,減輕排水負(fù)擔(dān),減小排水工程的規(guī)模,節(jié)約投資,另外還可以利用蓄澇容積進(jìn)行養(yǎng)殖、航運(yùn),或建設(shè)成人工湖公園等.2正常蓄水位一般根據(jù)澇區(qū)內(nèi)大

6、局部農(nóng)田能自流排水的原那么來確定,布置于澇區(qū)低洼處.無閘門限制的蓄澇區(qū),其正常蓄水位一般低于附近地面0.2m0.3m；設(shè)計低水位主要考慮綜合利用要求,一般在設(shè)計低水位下保存0.8m1.0m的水深,以滿足養(yǎng)殖、航運(yùn)、景觀、環(huán)境生態(tài)的要求.2排水閘、主干排水溝、截洪溝等排澇設(shè)施的布局及規(guī)模根據(jù)澇區(qū)水文水利計算,確定排水閘、主要排水溝、渠的設(shè)計排澇流量和排澇特征水位、主要建筑物尺寸等特征參數(shù).1主干排水溝、截洪溝主干排水溝一般根據(jù)最大排水流量設(shè)計,當(dāng)有蓄澇容積時,采用調(diào)蓄后的最大排水流量.截洪溝以設(shè)計洪峰作為設(shè)計流量,為防止截排流量過大,通常要設(shè)置一定的蓄澇容積滯峰,在此基礎(chǔ)上擬定一個適宜的設(shè)計流量

7、排走大局部洪量.2排水閘排水閘的設(shè)計水位包括閘上設(shè)計水位和閘下設(shè)計水位O對無蓄澇區(qū)的水閘,閘上水位采用閘前排水河道的設(shè)計水位,有蓄澇區(qū)的采用蓄澇區(qū)設(shè)計蓄澇水位.閘下水位汛期按搶排要求確定,選擇低于1上水位0.1m0.2m；冬春季排除內(nèi)河澇水的水閘,設(shè)計下水位一般采用外江多年平均枯季水位.當(dāng)閘下有引水渠時,要考慮外江到閘前的引水渠的水頭損失.(3)機(jī)電排澇站布局及規(guī)模根據(jù)澇區(qū)水量平衡及治澇舉措,合理確定需要的機(jī)電排水流量；確定機(jī)電排澇站位置、電源布置等.計算設(shè)計內(nèi)外水位、設(shè)計揚(yáng)程,確定排澇站裝機(jī)規(guī)模.1)進(jìn)水池水位最高內(nèi)水位：指站前最高防洪水位,一般取排水區(qū)建站后1020年一遇的內(nèi)澇水位.最高運(yùn)行水位：取排水區(qū)允許最高澇水位推算到站前的水位.設(shè)計內(nèi)水位：取由排水區(qū)設(shè)計排澇水位推算到站前的水位.2)出水池水位最高外水位：按泵站工程水工建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計洪水位確定.最高運(yùn)行外水位：建議珠江三角洲采用“最高外水位；其余地區(qū)按“最高外水位降一級采用.設(shè)計外水位：按我省規(guī)定,潮區(qū)可采用5年一遇的最高水位,其余地區(qū)采用外江多年平均洪峰水位平均水位：取排水期平均外水位的多年平均值.3特征揚(yáng)程排澇揚(yáng)程包括設(shè)計揚(yáng)程,平均揚(yáng)程,設(shè)計最大、最小揚(yáng)程、凈揚(yáng)程等.揚(yáng)程計算如下：設(shè)計凈揚(yáng)程=設(shè)計外水位-設(shè)計內(nèi)水位；平均凈揚(yáng)程=平均外水