水文水利计算课程设计

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工程水文与水利计算课程设计

工程水文与水利计算课程设计

工程水文与水利计算课程设计一、前言在工程建设和运营中,水利计算和水文分析十分重要。

为了更好地掌握水文和水利计算的基本方法和技术,这里提供了一份《工程水文与水利计算》课程设计,旨在加深学生对水文和水利计算的理解,提高其计算水文和水利问题的能力和应用水文技术解决工程问题的能力。

二、课程设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容:1. 水文数据的收集和处理学习如何收集和处理水文数据,包括观测、测量、采样、记录、统计等方法。

2. 新安江模型的初步研究和实践应用学习新安江模型的基本理论和原理,并利用该模型进行水文计算和预测。

3. 舒张曲线的绘制和应用学习舒张曲线的绘制方法和应用,包括一般水文、小型水库水文的舒张曲线以及耗水量和灌溉用水等问题的计算。

4. 水库调度和水电站计算学习水库调度的基本思路和方法,掌握利用流量来调节水库水位的技术,并进行水电站的发电量计算。

5. 洪水预报和防洪措施分析学习不同水文计算方法和防洪措施的分析和评估,包括水动力模型、测算法、经验公式和水利实测等多种方法。

三、课程设计要求和评分标准1. 设计要求本课程设计需要按照以下要求实现:1.学生自行组队,每组2到4人,一组只能选择一项内容进行课程设计;2.每个小组需要写一份课程设计报告文档,内容包括问题陈述、问题分析、计算方法、模型应用和结果分析等;3.课程设计需要进行计算,提交计算过程和结果;4.课程设计报告需要使用Markdown格式书写。

2. 评分标准评分标准主要由以下几个方面组成:1.项目和选题的难易程度与实用性(10分);2.课程设计报告的格式、内容严谨完整(30分);3.计算过程的正确性和清晰度(30分);4.结果的稳定性、可靠性和实用性(30分)。

四、总结工程水文和水利计算是水文学和水利工程学两个重要方面的组成部分,课程内容涉及到一些重要的理论和实践计算问题。

本课程设计旨在通过实践应用,深化学生的理论基础和计算技能,提高其对水文和水利计算问题的理解,从而提高其应用水文技术解决工程问题的实践能力。

工程水文与水利计算课程设计

工程水文与水利计算课程设计

工程水文与水利计算课程设计
在课程设计中,学生需要通过理论学习和案例分析,全面了解和掌握
水文学和水利计算的基本原理和方法,同时还需要具备编程和计算能力,
能够运用计算机软件进行水文数据的处理和水利计算的分析。

在设计课程中,可以分为以下几个步骤:
第一步,了解水文数据的处理方法。

水文数据包括降雨、径流和蒸散
发等,学生需要学会如何获取和整理水文数据,如何进行数据质量的评估
和处理。

第二步,学习水文计算的基本原理和方法。

这包括水文过程的模拟与
预报、水力学计算和水文统计学等。

学生需要通过理论学习和实例分析,
掌握水文计算的基本原理和方法。

第三步,学习水利计算的基本原理和方法。

水利计算是指在水利工程
设计中,对水流、水位、水库及渠道的水力条件进行计算。

学生需要学习
水利计算的基本原理和常用的计算方法,如渠道流量计算、堤坝稳定性计
算等。

第四步,运用计算机软件进行水文和水利计算的实践。

在这一步骤中,学生需要学会使用计算机软件进行水文数据的处理和水利计算的分析。


用的软件包括E某cel、Matlab和SWMM等。

第五步,进行课程设计的实践。

学生可以选择一个具体的水利工程设
计实例,运用所学的知识和方法,进行水文数据的处理和水利计算的分析。

通过实践,学生可以巩固所学的理论知识,提高实际操作能力。

通过以上的课程设计,学生可以全面掌握工程水文与水利计算的理论和实践,培养学生的水文数据处理和水利计算的能力,提高他们在水利工程领域的应用能力。

这对于培养具有工程实践能力的水利工程专业人才具有重要意义。

水文水利计算课程设计完成版

水文水利计算课程设计完成版

水文水利计算课程设计2013-2014学年第二学期学院:水利学院专业:水文与水资源工程姓名:马梦梦学号:201103402指导老师:徐冬梅和吉《隔河岩水库水文水利计算》任务书一、任务(一)水文计算(2天)1、设计年径流计算(1)资料审查分析(2)设计保证率选择(3)频率计算确定设计丰水年、设计中水年、设计枯水年的年径流量(4)推求各设计代表年的径流过程2、设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求(3天)(1)审查资料(2)确定设计标准及校核标准(3)频率计算求设计洪峰设计流量(4)求出设计洪水及校核洪水过程线(二)水能计算(1周)(1)了解水库兴利运用方式(2)计算保证出力(3)计算多年平均发电量(4)装机容量的选择二、成果及要求(1)课程设计报告组成:A、封面;B、任务书;C、目录;D、正文;E、参考文献;(2)课程设计要求:要求条理清楚,书写工整,数据正确,表格整齐、清楚。

计算必须写明计算条件、公式来源、符号的含义、计算方法及计算过程,并附有必要的图纸。

一、流域概况清江是长江出三峡后的第一条大支流,发源于湖北省恩施土家族自治州境内的齐岳山隆冬沟。

自西向东流经利川、恩施、建始、咸丰、宣恩、巴东、鹤峰、五峰、长阳、枝城十县市,于枝城市境内注入长江。

干流长423km,总落差1430km。

清江流域面积17000km2,形状呈南北窄、东西长的狭长形,属羽毛型河系。

流域内气候温和,雨量充沛,平均年雨量约1400mm,平均流量440㎥/s。

清江流域资源丰富,除水资源外,还有铁矿、森林及珍贵土特产,但工业基础薄弱,交通不便。

开发清江,可获得丰富的电能,还可减轻长江防洪负担,改善鄂西南山区水运交通,对湖北省及鄂西南少数民族地区的发展具有重要意义。

坝址拟定于近南北向河谷下段,河床高程60m左右,两岸山岩对峙,十分陡峭。

岩石主要为下、中寒武系的浅海相碳酸盐,总厚度约1700m。

坝址以下,右岸较平坦、开阔,左岸较陡峭。

(完整版)水文水利计算课程设计

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(完整版)⽔⽂⽔利计算课程设计⽬录第⼀章设计⽔库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2⼯程概况 (1)第⼆章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料⼀致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 ⽔利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应⽤实测径流资料选择代表年的原则: (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪⽔分析 (9)3.1 洪⽔资料的审查 (9)3.1.1 洪⽔资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪⽔资料⼀致性审查 (9)3.1.3 洪⽔资料代表性审查 (9)3.2 特⼤洪⽔的处理 (9)3.3 设计洪⽔分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪⽔过程线 (13)3.4.1 典型洪⽔过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪⽔过程线⽅法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪⽔过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的⽅法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来⽔量的确定 (16)4.2.2 ⽤⽔量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉⽤⽔量的确定 (16)4.2.2.2 城镇⽣活供⽔ (16)4.2.3 死⽔位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死⽔位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3⽔量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计⼊⽔量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章⽔库调洪演算 (20)5.1 泄洪⽅案的拟定 (20)5.2 ⽔库调洪的基本原理 (20)5.3 ⽔库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪⽔的⽔库调洪试算 (22)5.4.2 特征⽔位及特征库容 (25)参考⽂献 (26)第⼀章设计⽔库概况1.1流域概况⽯堡川河系洛河左岸的⼀级⽀流,发源于陕西省黄龙⼭脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁,流经宜川、黄龙、洛川、⽩⽔等县,于⽩⽔县法家塔汇⼊洛河。

(完整版)水文水利计算课程设计

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目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 水利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则: (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1.3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3.3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3.4.1 典型洪水过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来水量的确定 (16)4.2.2 用水量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉用水量的确定 (16)4.2.2.2 城镇生活供水 (16)4.2.3 死水位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死水位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3水量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计入水量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章水库调洪演算 (20)5.1 泄洪方案的拟定 (20)5.2 水库调洪的基本原理 (20)5.3 水库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪水的水库调洪试算 (22)5.4.2 特征水位及特征库容 (25)参考文献 (26)第一章设计水库概况1.1流域概况石堡川河系洛河左岸的一级支流,发源于陕西省黄龙山脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁,流经宜川、黄龙、洛川、白水等县,于白水县法家塔汇入洛河。

水文分析与水利计算课程设计

水文分析与水利计算课程设计

(三)径流分析计算
5. 径流分析计算 径流频率计算依据的资料系列应在30年以上。径流的
统计时段可根据设计要求选用年、期等。 经验频率应按式数学期望公式计算
当实测或调查的特枯水年,经考证确定其重现期后, 可仍采用数学期望公式计算经验频率PM。
径流频率曲线的线型,应采用皮尔逊Ⅲ型。经分析论 证也可采用其他线型。
2. 流域面积等重要特征资料应查明量算所依据地形图的比 例尺和测绘时间必要时应进行复核
3. 水位资料应查明高程系统、水尺零点、水尺位置的变动 情况,并重点复核观测精度较差、断面冲淤变化较大和 受人类活动影响显著的资料。可采用上下游水位相关、 水位过程对照以及本站水位过程的连续性分析等方法进 行复核,必要时应进行现场调查。
(三)径流分析计算
3. 缺乏实测径流资料时设计年径流分析计算的过程: ① 水文比拟法:
Q K1K2QC
K1 F FC K2 P PC
年径流的Cv值可以直接采用,一般无须进行修正,并取用 Cs=2~3Cv。如果考虑影响径流的因素有差异时,可采用 下式修正
CVR设 KCVR参
K CVP设 CVP参
径流的分析计算成果,应与上下游、干支流和邻近流域的计 算成果比较,分析检查其合理性。
(三)径流分析计算
1. 具有长期实测资料时设计年径流分析计算的过程: 确定计算时段,按照水利年统计径流资料,频率计 算、设计流量值、 选取代表年(接近、不利)、 设计年径流分配(同倍比、同频率)。
2. 具有短系列实测资料时设计年径流分析计算的过程: 参证变量的选择(成因、同步、代表性)、相关分 析、按照水利年统计径流资料、频率计算、设计流 量值、选取代表年(接近、不利)、设计年径流过 程线(同倍比、同频率)。

水文水利计算课程设计

水文水利计算课程设计第一章概况一、基本情况某河是渭河南岸较大的一级支流,发源于秦岭北麓太白山区,流域面积778.7km2,干流全长51.5km,河道比降1/60~1/70。

流域内林木茂盛,植被良好,水流清澈,水质优良。

该河干流上有一水文站,控制流域面积686 km2。

拟在该河干流上修建一水库,其坝址位于水文站上游1.5公里处,控制流域面积673km2。

该水库将承担着下游和渭河的防洪任务,下游的防洪标准为20年一遇洪水,水库设计标准为100年一遇洪水,校核标准为1000年一遇洪水。

该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务,农业用水的保证率为75%,城市供水的保证率为95%。

二、基本资料1、径流水文站有实测的1951~2000年逐月径流资料。

(见附表1-1)2、洪水水文站有实测的1950~2000年洪水资料,经整理摘录的逐年洪峰流量(见附表1-2),同时调查到该水文站在1890和1930年曾经发生过两次大洪水,其洪峰流量资料(见表附1-2)。

并计算出了不同频率洪量(见附表1-3)和典型洪水过程(见附表1-4)。

3、农业用水根据该灌区的作物组成和灌溉制度,分析计算的灌区不同频率灌溉需水量见表12。

4、城市用水城市供水每年按1.5亿m3计,年内采用均匀供水。

5、水库特性水库库容曲线(见图1-1)。

水库死水位为728.0m,泄洪设施为开敞式无闸溢洪道,断面为矩形,宽度为30米。

根据本地区气象资料和地质资料,水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和3.5%计。

图1-1 水库水位~库容系曲线关水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪,输水洞进口高程为722m,内径为4m,设计流量为70m3/s。

第二章水库的入库径流特征分析一、水文资料审查1、资料的可靠性审查。

因为各种数据资料均摘自《水文年鉴》,故可靠性较高。

2、资料的一致性审查因为河流发源于秦岭北麓太白山区深处,流域内林木茂盛,植被良好,水流清澈,水质优良,因此可断定人为活动影响很小,流域下垫面条件稳定,下面利用单累积曲线法进行代表性分析,单累积曲线见图2-1,由图可知该年径流系列的一致性较好。

工程水文与水利计算课程设计

摘要本次课程设计主要是兴利、调洪计算,并且推求出不同频率的丰水年保证的灌溉面积。

同时,对《工程水文与水利计算》这门学科知识的复习和巩固,使我们更好的运用其理论知识和基本方法,提高我们综合分析和解决问题的能力,为其他有关课程的学习和将来工作打下良好的基础。

提高对Excel的应用。

这次课程设计是对M河进行水文水利计算,针对防洪计算,求出P=25%和P=50%的设计年径流、设计面暴雨、设计洪水过程线,然后进行洪水调节并且推求不同频率的最大下泄流量、最高洪水位,并且分析提高汛期水位是否可行。

最后,进行兴利调节计算,求出频率为25%求其保证的灌溉面积,即点绘弃水量和灌溉面积的关系曲线,并利用该曲线查出弃水量为零对应的灌溉面积即为保证的灌溉面积。

目录设计资料 (5)设计过程 (8)一、设计年径流分析计算 (8)二、30年一遇的设计面暴雨过程计算 (8)三、设计净雨与设计洪水过程线计算 (9)(一)由产汇流方案推求30年一遇设计洪水过程线 (9)(二)设计净雨计算 (10)(三)设计洪水过程线计算 (10)四、洪水调节及保坝标准复核 (12)(一)调洪计算 (12)(二)推求最大下泄量、最高洪水位 (14)(三)分析提高汛限水位是否可行 (17)五、兴利调节计算 (17)(一)2015年每月入库径流量计算 (17)(二)逐月蒸发损失深度计算 (17)(三)2015年水平年灌区总和毛灌溉量计算 (17)(四)对于频率P=25%的代表年,保证其灌溉面积的计算·18(五)将P=25%、P=50%各个不同面积所对应的弃水量和兴利库容进行汇总 (20)总结 (21)设计资料一、工程概况M河水库以上流域面积94km2,总库容2322万m3,。

防洪为主,结合蓄水灌溉。

水库主要建筑物:大坝、溢洪道(无闸门)、放水洞。

现状工程数据见表1。

工程运行中存在问题(与水文水利计算有关的问题):(1)现状溢洪道堰面为浆砌石衬砌,已被破坏,不满足设计洪水防冲要求,需新衬砌0.3m厚的混凝土。

工程水文及水利计算课程设计

1. 流域概况1.1 水系及流域龙河站以上为干流,共有8条支流,其龙河站以上集水面积为1000平方公里,称为龙河流域。

1.2自然地理概况1.2.1 地形整个流域东、西、北三面环山,东西山脉在龙河站附近形成束狭的谷口,有利于建坝。

龙河上游山高谷深,坡度较陡,最高的山脉高程在950米以上,整个流域的地形由北向南倾斜。

1.2.2 地质、地貌、土壤和植被及地下水本流域属山丘区,各支流的分水线清楚,河谷两岸山坡上已形成梯田,水土保持良好。

河道弯曲大,河床不整齐,大部分为岩石河床,下游为砂砾石河床,河道糙率较大。

流域内大部分为火成岩、石灰岩等岩石,上面覆盖风化层,砂土和砂壤土,土层较薄,一般约在0.5米左右,龙河两岸有一堆阶地发育,台面平坦广阔,上部由细砂及土壤组成,土层比较厚,宜于耕作,下游农田大多砂壤土。

流域内植被良好且流域内地下水丰富,地下水位较高。

1.2.3 水文气象情况气候比较湿润,多年平均降水量约1200毫米,多年蒸发量约为996毫米,多年平均年径流深约为482毫米,多年平均径流系数约为0.4。

每年的洪水主要由6—7月的梅雨及7—10月的台风暴雨所造成,尤其是台风雨,强度大,是形成本流域大洪水的主要天气条件。

由于流域地势较陡,而且各支流汇入干流的时间比较接近,故径流易于集中,洪水来势凶猛,流域汇流时间短,自降雨开始后约6—8小时,即可出现洪峰,洪水历时不长,常在3—4天左右,实测最大洪峰流量为610米3/秒,发生在1965年8月20日。

2设计计算2.1 泥沙淤积计算多年平均输沙量:悬移质泥沙多年平均输沙量为2947吨/年,推移质泥沙多年平均年输沙量按悬移质输沙量的20%计。

泥沙容重平均按1.2t/m3计。

此水库正常使用年限为30年。

由上可知:Q s=2947吨/年,T=30年,γ泥沙=1.2吨/m3w0=QT=2947×30=88410吨V沙年悬=W/γ=88410/1.2=73675m3V沙年推= 20%V沙年悬=20%×73675=14735m3V沙总=V沙年悬+V沙年推=73675+14735=88410m32.2死库容的确定死水位:水位根据地形条件定为570米,按此可初定死库容,但需要根据泥沙资料及淤积年限进行校核,水库的淤积年限定为30年。

水文水利计算教学设计

水文水利计算教学设计1.引言水文水利计算,是土木工程中的重要内容,是建设水利工程和研究水文水资源的基础。

在教学中,我们应该注重理论与实践相结合,将计算方法的基本原理与实际工程案例相结合,使学生在学习计算方法的同时,了解水工建筑物和水资源开发利用的基本框架,掌握方法的应用,培养实践能力。

本文将从课程设置、课程内容、教学方法和教学效果等方面进行阐述。

2.课程设置水文水利计算作为土木工程课程之一,通常设置在大二下学年。

本课程主要包括三个模块:1.水文学基础和水文资料分析;2.水利水电工程设计计算方法;3.水资源规划和管理方法对于每个模块的教学内容,需要课程设计人员根据实际情况进行具体设置。

3.课程内容3.1 水文学基础和水文资料分析本模块的主要内容包括:水文观测、水文资料的获取与处理、降雨径流关系、流量计算、水文过程的模拟等。

学生需要通过理论学习和实践操作,掌握水文资料的分析、应用和方法的选择。

3.2 水利水电工程设计计算方法本模块的主要内容包括:工程水文学基础、水利工程用水计算、水力学和水电站工程设计。

学生需要通过实践操作、案例研究和模拟计算等环节,学习水利水电工程设计计算的基本方法和技能。

3.3 水资源规划和管理方法本模块的主要内容包括:水资源的开发利用、水资源规划和管理、水环境保护、水资源政策等。

学生需要通过实践操作和案例研究,了解水资源的基本情况、规划管理的方法和技巧。

4.教学方法4.1理论教学与案例分析相结合针对不同模块设置不同类型的课程,如理论讲解、案例分析、讨论交流等。

通过案例分析,让学生将理论知识应用到实际工程中,提高理论知识的实用性和应用能力。

4.2 实践操作与模拟计算相结合提供实践操作和模拟计算的机会,教学设备可以包括计算机、绘图仪和模拟水利工程等,让学生对理论进行巩固和实践。

4.3 互动式教学将学生分为小组,让他们自己设计一个水利工程,并在教室或者实验证明水文水利计算的基本原理和应用。

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石河子大学农业水利工程专业《水文学及水利计算》课程设计班级:10级农水四班姓名:倪显锋学号:88指导老师:刘兵设计成绩:水利建筑工程学院2012年6月30日——7月13日目录(1)任务书-------------------------------------------------------------第3页(2)设计来水过程计算------------------------------------------------第6页(3)设计用水过程计算------------------------------------------------第18页(4)不计损失兴利调节计算------------------------------------------第20页(5)计入损失兴利调节计算------------------------------------------第22页(6)设计洪水过程计算------------------------------------------------第27页(7)调洪计算------------------------------------------------------------第34页(8)课程设计心得------------------------------------------------------第36页一任务书一、目的课程设计是培养学生运用所学理论知识解决实际问题的重要环节。

主要目的在于:较系统的复习、巩固所学理论,联系实际、解决生产的问题;使学生初步了解和掌握设计工作的内容、方法和步骤;培养学生分析问题、解决问题的能力。

二、选题本课程为:安集海灌区引、蓄水工程规划设计中的水文水利计算。

三、资料(一)位置安集海灌区位于新疆维吾尔自治区沙湾县境内的西部,距沙湾县城约20公里。

处于准葛尔盆地南缘,天山北坡的八音沟河冲积扇和冲积平原上。

(二)水源及水文1、水源主要水源是八音沟河,其次春季有部分融雪水。

2、水文资料①八音沟发源于天山山系中部的伊乃尔卡山的北坡。

全长约100-120公里,河川径流主要为高山冰雪补给,山区暴雨对洪水的形成起重要作用。

黑山头水文站为基本测站,建于1954年,为准备渠首上移,于1966年在头道沟设专用测站,至1971年撤消,测站位置见八音沟示意图。

②黑山头站集水面积1688Km3,河床纵坡比约1/70,河床宽约300m左右。

两岸为40-60m的砂卵石沉积层悬崖,在测站附近建的渠首将报废。

黑山头站至安大桥约15Km,河床纵坡比约1/70-1/100,河床宽约1000m,为卵石组成。

河床渗漏严重,据短期测定一般渗漏损失为35-45%,枯水期达70-80%。

安大桥至水库附近河道长约12Km,河床纵坡比为1/100-1/200,河床为砂砾石,两岸为砂石和壤土覆盖。

黑山头站历史逐年平均流量如表1;黑山头站悬移质含沙量如表2;黑山头站推移质输沙率如表3;黑山头站最大流量和最小流量如表4。

③头道沟水文站在黑山头站上游约15Km处,集水面积约为1500Km2。

头道沟站历年逐月平均流量如表5;头道沟站推移质输沙率如表6;头道沟站悬移质输沙率如表7。

(三)气象由安集海气象站观测资料获取。

1、历年逐月平均降水量如表8;2、历年逐月蒸发量如表9。

(四)作物种植比例、灌溉制度及可耕地1、乡镇、团场种植比例如表10和表11;2、作物灌溉制度如表12;3、可耕地:乡镇拟6万亩,团场43万亩。

(五)安集海水库水位~面积~库容关系如表13。

(六)其他1、年径流量统计参数比较如表14;2、洪峰、洪量频率计算成果统计如表15。

四、任务一.为进一步发展农牧业,生产更多的农牧产品,更好地促进乌鲁木齐、石河子、奎屯、克拉玛依等大中城市的工业发展,繁荣城乡经济,需建引、蓄水工程。

由于原黑山头渠首因淤积严重,拟在头道沟建新渠首,下游黑山头渠首作为冲沙水回收渠首。

头道沟至黑山头引水渠线长18Km,黑山头至灌区附近的总分水闸,引水渠线长17.4Km,设计流量为60m3/s。

总分水闸闸前水位定为614.40m,总分水闸向东分水出冬夏引水渠,设计流量为20m3/s。

水库为贯注式平原水库,设东、西两座泄水闸,西泄水闸考虑水库防洪保坝,设计流量为30m3/s,东泄水闸设计流量为6m3/s。

两泄水闸平均水位均为453.00m。

二.为确定引、蓄水工程的规模、尺寸,需求出两种灌溉保证率情况下的设计年径流来水过程;确定头道沟渠首的引水流量;计算两种灌溉面积情况下的用水过程;进行水库兴利调节计算,求出所需要的库容。

三.为保证大坝安全,求出设计保准和校核标准情况的设计洪水过程,进行调洪演算,求出设计调洪库容和下泄流量过程,最高洪水位。

二设计来水过程为提高资料的代表性。

先利用黑山头站的资料将头道沟站的历年逐月平均流量展延(讯期6,7,8,9月回归分析,其他月给出)表1 6月黑山头站与头道沟站月均流量相关计算表① 均值x =∑=ni i x n 11=6870.99= ∑==ni i y n y 11=6400.109= ②均方差=x σ1)1(21--∑=n kxni x i=y σ=y1)1(21--∑=n kni y i=③ 相关系数()()()()∑∑∑===----=ni ni y x y ni x iii ikkk kr 112211111=r>说明黑山头水文站汛期来水与头道沟水文站汛期来水相关密切④ 回归系数R x y /=ryxσσ=⨯94.56.5 =≈ ⑤ y 倚x 的线性回归方程()x x R y y i x y -+=/= x+ ⑥ 回归直线的均方误差 S y = y σ21r -= 即占y 的%。

小于15%由六月份的计算七、八、九月的流量相同,得到:6月的相关方程:y=x + 7月的相关方程:y=x +8月的相关方程:y=x 月的相关方程:y=x其余月份按回归方程计算,其中十、十一月的月流量相关系数r>,得相关方程10月的相关方程:y=x 11月的相关方程:y=x 十二月至五月的月流量相关系数r<,通过做相关曲线得相关方程1月的相关方程y=2x +x 2月的相关方程y=3x 2x x 3月的相关方程y==2x +x 4月的相关方程y=3x +2x x 5月的相关方程y=2x +x + 根据相关方程,计算出各月流量,进行展延:表2 头道沟站讯期平均流量展延成果表10112.根据表2,3,4,将第一年7月到第二年6划分为1个水利年度,对1954-1978年的平均流量进行频率计算表3 头道沟站平均流量频率计算表12131415根据表3进行配线①选定Cv=,Cs=4Cv=进行配线,发现频率曲线的中段与经验频率点据配合完好,但头部和尾部偏低。

②改变参数,选定Cv=,Cs=6Cv=进行配线,头部和尾部偏高。

③再次改变参数,选定Cv=,Cs=5Cv=进行配线,配合完好。

表4 频率曲线选配计算表1718图1第一次配线图2第二次配线图3第三次配线3.为确定设计年径流量的年内分配,选取设计保证率为75%的年径流为代表年,查频率曲线可得P=75%是所对应的平均流量是10.50m 3/s 。

结合枯水年保证率,根据代表年的选取原则选取1967-1968水利年度为代表年,其平均流量为9.3 m 3/s ,采用同倍比法对年径流量过程线进行缩放。

缩放比:K 年=年,代年,Q p Q =30.950.10= 表5 代表年(1967-1968)年径流量同倍比缩放表月年 7 8 910 11 12 123456缩放前33 29缩放后三设计用水过程计算拟订乡镇灌溉面积10万亩,团场灌溉面积38万亩。

物面积表8安集海灌区农作物面积及各月用水量2.河道冲沙用水本次设计由于资料不足等原因,冲沙用水以推移质泥沙计算,沙水比为1:50。

表9 头道沟站推移质输沙率∑==6161j i w w 沙;②河流月平均输沙率:r t w w /沙沙=; 式中:t------河流月输沙时间,以秒记,t=×24×3600=2626560s; r------泥沙颗粒的干容重,取:r=吨/ m 3 ,即r=吨/ m 3; ③河流月平均冲沙水量计算:沙w = 水w ×50 计算结果列入表10中四 不计损失兴利调节计算1.设计保证率P=75%,灌溉面积为乡团48万亩,典型年为1967-1968年,不计损失计算结果见表11。

①月径流量Q :参见表2②月径流水量W:W=10000864004.30⨯⨯Q③ 大河来沙,渠首冲沙及冲沙用水见表11 ④该表中兴利调节为二次运用,兴利库容为:V 兴=+=万m 3⑤ 确定死库容:V 死=rV 最大月份含沙量兴ρ⨯⨯T=万m 3泥沙容重r=~m 3表11 安集海水库兴利年调节计算表(不计损失) (乡团灌溉面积 48 万亩,保证率为 75 %)典型年为 67~68 年注:(3)=(2)××86400/10000;将5、6月份的泥沙分配于7、8月份大水时进行冲沙。

(6)=(5)×50025(7)=(3)-(6);(8)=(6)×20%;(9)=(6)-(8);(10)=(9)×30%;(11)=(9)-(10);(12)=(7)+(10)单独3月份融雪300万m3;(13)=(11) ×20%; (14)=灌溉用水;(15)=(12)-(14);(17)=(13)+(15)-(16)未考虑死库容26五计入损失兴利调节计算1.确定蒸发损失E=(Zo K-Xo)A式中: E——蒸发损失Zo——各月多年平均睡眠蒸发器读数Xo——各月多年平均降雨量A——月平均水面面积20mm蒸发皿折损系数Kw值月份12345678911112K w2. 设计保证率P=75%,乡团灌溉面积52万亩,典型年为1967-1968年,计入损失计算见表13。

①该水库为二次运用,兴利库容为:V兴=+=万m3②查水位-面积-容积曲线得到月平均水位面积③蒸发损失由数据代入公式可得④V总 =V兴+V死=+=万m3表13 安集海水库兴利年调节计算表(计损失)3031注:(2)=上表中(12)+(13);(3)=上表中(14);802 死V 万m 3六设计洪水过程计算1.资料表14 巴音沟河最大、最小流量统计2.洪峰洪量频率计算表15 黑山头站最大流量频率计算表由表18可以算出:x =233.2458=106.88 m 3/s ω=1)1(21--∑=n kni i=选定Cv=5,Cs=5 Cv=25进行配线,发现曲线上部与中部配合不齐。

重新选定参数,取Cv=45,Cs=5 Cv=进行配线,配合较好。

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