《工程水文学》课程设计
工程水文学课程设计
湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：工程水文学题目名称：新塘水库除险加固设计水文计算班级：20 13级水利水电工程专业2班姓名：张雄亮学号：201340616226指导教师：张文萍评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 年月日工程水文学课程设计任务书一、内容新塘水库除险加固设计水文计算二、设计资料2.1 流域概况新塘水库属湘江支流白水江水系，大坝坝址位于汨罗市川山坪镇清泉村，地理坐标位置东经113°01′11"，北纬28°36′01"，距清泉村庄约1.3km，距川山坪镇约5.0km，距汨罗市城区约35km。
新塘水库集雨面积0.5km2，干流长度0.572km，干流平均坡降为14.2‰。
新塘水库流域未设入库水文站，水库未开展任何水文水情观测；仅有断断续续的水位及雨情观测，并且其观测资料极不完整，不能满足规范要求。
故该水库洪水复核按无资料地区对待。
2.2 气象新塘水库地处亚热带季风气候区，属于湿润的大陆性气候。
冬季多为西伯利亚干冷气团控制，气候干燥寒冷；夏季为低纬海洋暖湿气团所盘据，温高湿重。
夏季之交，流域正处在冷暖气流交汇的过渡地带，形成阴湿多雨的梅雨天气。
根据汨罗气象站1957～2006年实测的气象站资料统计，多年平均气温为16.9℃，历年最高气温为40.1℃，最低气温为-14.7℃。
多年平均日照时数1987小时。
多年平均降雨量为1367.2mm，历年最大降雨量为2294.60mm（1998年），最小降雨量为1184.7mm（1972年），最大一日降雨量为208.00 mm。
历年最大风速24m/s，风向NNE，历年平均最大风速14.0m/s。
多年平均蒸发量为1104mm，全年无霜期266天。
6～8月气温高，蒸发量也大。
多年平均月蒸发量最大在7月份，达214.8mm。
2.3 水文基本资料新塘水库所在的河流没有水文站，建库后水库管理所也没有开展入库流量观测，为无资料地区，没有实测的水文气象资料，本次洪水复核按湖南省水利厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》查算设计洪水。
工程水文学授课教案(李凤玲)
内蒙古农业大学
水利与土木建筑工程学院教案
教师所在教学部：水文水资源
讲授课程：《工程水文学》
教师姓名：李凤玲
教师职称：副教授
内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院制
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工程水文学课程设计
工程水文学课程设计
一、课程目标
1. 了解工程水文学的基本概念和原理。
2. 掌握水文数据的收集、处理和分析方法。
3. 学习水文模型的建立和应用。
4. 培养学生运用工程水文学知识解决实际工程问题的能力。
二、课程内容
1. 工程水文学基础：包括水循环、河流径流、降水、蒸发等基本概念。
2. 水文数据分析：介绍如何收集、整理和分析水文数据，如水位、流量、降水等。
3. 水文模型：讲解常用的水文模型，如水箱模型、马斯京根法等，并进行实例分析。
4. 洪水预估与防洪工程：学习洪水预估方法和防洪工程的设计。
5. 水资源管理与规划：探讨水资源的合理利用和保护。
三、教学方法
1. 课堂讲授：讲解工程水文学的基本理论和方法。
2. 案例分析：通过实际工程案例，让学生了解如何应用工程水文学知识解决问题。
3. 实验与实践：进行水文数据的观测和分析，以及水文模型的应用实践。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，共同探讨工程水文学中的问题和解决方案。
四、考核方式
1. 平时作业：布置课后作业和课堂练习，以检验学生对知识的掌握程度。
2. 课程项目：要求学生完成一项与工程水文学相关的课程项目，培养其实际应用能力。
3. 期末考试：通过笔试形式，考核学生对工程水文学的整体理解和掌握情况。
工程水文学课程设计说明书
第一章 概况 ................................................................................................................................................... 3 1.1 自然地理概况 ......................................................................................................................................... 3 1.2 基本资料 ................................................................................................................................................ 4 1.2.1 径流 .................................................................................................................................................. 4 1.2.2 洪水 .................................................................................................................................................. 4 1.2.3 蒸发 .................................................................................................................................................. 4 1.2.4 用水 .................................................................................................................................................. 6 第二章 年径流分析计算 ............................................................................................................................... 8 2.1 资料审查 ................................................................................................................................................. 8 2.1.1 可靠性分析 ...................................................................................................................................... 8 2.1.2 一致性分析 ...................................................................................................................................... 8 2.1.3 代表性分析 ...................................................................................................................................... 9 2.2 设计年径流的计算 ................................................................................................................................. 9 2.2.1 年径流频率分析 ............................................................................................................................ 10 2.2.2 对实测径流年内变化过程分析 .................................................................................................... 10 第三章 设计洪水计算 ................................................................................................................................. 12 3.1 资料审查 ............................................................................................................................................... 12 3.1.1 可靠性审查 .................................................................................................................................... 12 3.1.2 一致性审查 .................................................................................................................................... 12 3.1.3 代表性审查 .................................................................................................................................... 13 3.2 特大洪水的处理 ................................................................................................................................... 13 3.3 设计洪水分析 ....................................................................................................................................... 14 3.3.1 进行洪峰流量频率曲线的绘制 .................................................................................................... 14 3.3.2 夕昌水库洪峰流量分析成果表和不同历时洪量分析成果表 .................................................... 14 3.4 成果合理性分析 ................................................................................................................................... 15 3.5 设计洪水过程线 ................................................................................................................................... 15
工程水文课程设计参考版
工程水文课程设计参考版一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握工程水文的基本概念、方法和应用，包括降水、蒸发、流量、泥沙等水文要素的观测和计算方法。
学生应能够运用所学的知识分析和解决实际工程中的水文问题。
在技能方面，学生应具备较强的水文数据采集、处理和分析能力。
在情感态度价值观方面，学生应认识到水文工作在工程建设中的重要性，培养对水文事业的热爱和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括工程水文的基本概念、水文观测方法、水文计算方法和工程水文应用。
具体包括以下几个方面：1.工程水文的基本概念：降水、蒸发、流量、泥沙等水文要素的定义和关系。
2.水文观测方法：降水、蒸发、流量、泥沙等水文要素的观测设备、方法和步骤。
3.水文计算方法：降水、蒸发、流量、泥沙等水文要素的计算公式和计算方法。
4.工程水文应用：水文成果在工程设计、施工和运行中的应用案例。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法相结合的方式，包括讲授法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解工程水文的基本概念、方法和应用，使学生掌握水文工作的基本知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的水文案例，让学生学会如何运用水文知识解决实际问题。
3.实验法：学生进行水文实验，培养学生的动手能力和实际操作技能。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材和参考书用于提供理论知识和案例分析，多媒体资料用于辅助讲解和展示实验结果，实验设备用于开展水文实验。
这些教学资源应具备较高的科学性和系统性，以支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的课堂参与、提问和小组讨论等情况，占总评的20%。
作业包括课堂练习和课后作业，占总评的30%。
考试为闭卷考试，内容涵盖本节课的全部知识点，占总评的50%。
工程水文学课程设计
拟在某河上修筑蓄水工程。
坝址断面水文站内有 1960-2022 年的洪水流量观测资料，如表 1 所 示。
历史洪水洪峰流量调查资料如下： 1878 年为Q =14720m 3/s, 1901 年为Q =22100m 3/s ，为 1901m m年以来的最大洪峰流量， 1942 年为 8400m 3/s 。
1878- 1900 年间其他洪水未能查清。
分析选定的典型 洪水过程如表 2 所示。
表 1 实测历年洪水资料统计表表 2 典型洪水过程14 15 16 17 18 20 24根据以上资料推求百年一遇设计洪水的洪峰流量和洪水过程线。
1960920011030018723019849812115840211570 1961 8500 100020 183600 1985 3248 38830 70148 1962 7512 90110 152990 1986 8421 97810 178650 1963 6524 13048 139820 1987 3264 38650 70024 1964 2100 25200 45360 1988 5671 68500 40326 1965 6325 76216 138620 1989 5421 65420 115980 1966 5412 58340 116800 1990 6487 76840 140020 1967 5486 65600 118490 1991 9120 105420 189683 1968 2400 28560 51840 1992 8845 103110 191020 1969 3241 39000 68950 1993 6124 73450 132180 1970 6245 74230 135620 1994 2456 29400 52850 1971 980 10264 21152 1995 3210 37920 68936 1972 1600 18250 35310 1996 8451 101220 182540 1973 3245 37932 70005 1997 6243 74102 133980 1974 6328 12350 136420 1998 8515 102150 183682 1975 3261 39950 70420 1999 6278 75300 135800 1976 2369 27450 51124 2000 3164 36890 67842 1977 1620 18430 34820 2001 2489 28960 54160 1978 2458 27856 52852 2002 1189 14260 25640 1979 1540 17580 33240 2003 6120 72340 129806 1980 1200 13420 25860 2004 4832 58010 103740 1981 5412 64520 116583 2005 1006 12042 21560 1982 3214 38500 68490 2022 3216 39480 686544890 5634 6572 6310 6150 5648 52604890 4560 4235 3980 3674 3325 30003980 3420 3146 2653 3130 3582 42001240 1652 2430 2880 3832 4430 41000 4 8 12 13 14 1618 20 244 8 10 124 810 12 14 18 249781、分别选取洪峰流量和时段洪量组成计算样本，计算相应频率，绘制P-Ⅲ频率曲线；2、根据P-Ⅲ频率曲线推求设计洪峰流量和时段洪量；3、频率计算成果合理性检查；4、计算放大倍比；5、推求设计洪水过程线。
水文课程设计
湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：工程水文学题目名称：赋石水库水利水电规划班级：2009 级水利水电专业01 班姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：20 年月日赋石水库水利水电规划一、设计任务在太湖流域的西苕溪支流西溪上，拟修建赋石水库，因而要进行水库规划的工程水文及水利计算，其具体任务是：1. 设计年径流分析计算；2. 选择水库死水位和确定兴利库容；3. 选择正常蓄水位；4. 推求防洪标准、设计标准和校核标准的设计洪水过程线；5. 推求各种洪水特征水位。
二、设计提纲（一）水文气象资料的搜集和审查熟悉流域的自然地理情况，广泛搜集有关水文气象资料（见基本资料）。
经初步审查，降雨和径流等实测资料是可靠的、具有一致性的，可用于本次设计。
（二）设计年径流量及其年内分配1.设计年径流量的计算先进行年径流量频率计算，求出频率为90%、50％、10％的丰、中、枯年径流量。
2.设计年内分配根据年、月径流资料和代表年的选择原则，确定丰、中、枯三个代表年。
并按设计年径流量为控制用同倍比方法缩放各代表年的逐月径流量，推求丰、中、枯年径流量的年内分配。
（三）选择水库死水位和确定兴利库容1.绘制水库水位容积曲线和水电站下游水位流量关系曲线；2.根据泥沙资料计算水库的淤积体积和水库相应的淤积高程（按百年运用估计）；3.根据水轮机的情况确定水库的最低死水位；4.综合各方面情况确定水库死水位。
5.确定兴利库容（四）选择正常蓄水位根据本地区的兴利要求，发电方面要求保证出力不低于800 千瓦，发电保证率为90％，灌溉及航运任务不大，均可利用发电尾水得到满足，因此，初步确定正常蓄水位，通过水能计算后能满足保证出力要求就作为确定的正常蓄水位。
（五）推求各种设计标准的设计洪水过程线本水库为大（2）型水库，工程等别为Ⅱ等，永久性水工建筑级别为2 级。
下游防洪标准为5%，设计标准为1％，校核标准为0.1%,需要推求5%、1％、0.1%设计洪水过程线。
北京交通大学工程水文学课设
������������
=
������������ ������̅
计算可得������������1% = ������1%���̅̅������̅̅��� = 4.09 ∗ 5450 = 22290.5m3/s
二.干流部分设计洪水推求
计算百年一遇设计暴雨量
由于已知 ���̅���̅2̅4̅ 、������������以及������������，故采用 P-Ⅲ频率线 型，查附录 B 内插得 ������������ = ������%1 =2.564，则同频率的 24h 设计暴雨为
1970
1971
197 2
197 3
197 4
197 5
197 6
流量 （m3/s
）
3540
7340
443 0
592 0
510 0
272 0
357 0
调查 洪水
年份 1904 1921
流量 （m3/s
）
1510 2060 00
二、设计总任务
1）推求桥址设计洪水流量 （52 分） 2）按均匀流假设，求桥址断面设计流量的平均流速和水深（8）。 三、具体要求：设计计算书中必须明确包含以下几个关键得分点 1） 推求干流部分设计洪水时采用统一样本法，并说明各计算步骤的原理； 2）讨论特大洪水出现年与调查年对特大洪水重现期的影响； 3）根据 1900 年调查资料，计算该次洪水流量； 4）正确处理总体样本关系； 5）小流域设计洪水计算，及其原理说明； 6）桥址断面设计洪水流量推算； 7）按均匀流假设，求桥址断面设计流量的平均流速和水深。 8）适线法至少试 3 条理论曲线 9）完整明确的设计计算书(含计算原理、计算过程、必要图、表)
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安徽农业大学工学院
工程水文学课程设计计算书
设计题目石门卡水库调算
姓名李腾辉学号12100842
专业2012级农业水利工程指导教师朱梅完成时间2014年5月14日设计成绩
中国·合肥
二〇一四年五月
目录
一、设计任务 (4)
用水量分析 (5)
一、设计任务
分析某建设项目每年从石门卡水库取水，水量是否够用（95%保证率对应年型）。
二、基础资料
（1）广德县流洞镇流洞村流洞桥雨量站1966-2010年长系列降雨资料（见附表1）；
（2）石门卡水库的基本资料；
石门卡水库的基本资料：石门卡水库控制流域面积 6.85km²，死水位为75.93m对应的死库容为3万m³，设计洪水位85.85m，校核洪水位86.16m，正常蓄水位85.03m，总库容277.3万m³，兴利库容214.6万m³，调洪库容62.9万m³。
根据石门卡水库除险加固工程初步设计报告水库水位库容关系见下表。
说明：起调水位为81.2m，相应的库容为？万m³。
（3）旬降雨量和产流系数关系表；
水库的来水量主要是降雨径流补给，经过对降雨量的计算分析，选取典型年进行水库的调算。
区间降水来水量按产流系数法推求，计算公式为：
Q区间＝P×α×F
—区间产水量（万m3），P为旬面降雨量（mm），α为径流系上式中，Q
区间
数，F为区间面积（km2）。
根据相关计算成果，得各旬降雨量产流系数表
根据《安徽省广德县石门卡水库除险加固工程初步设计报告（报批稿）》石门卡水库的汇水面积为6.85 km2。
（4）水库附近用水量情况。
用水量分析
石门卡水库位于新杭镇牛头山村，属在册重点小（一）型水库。
水库的集水面积6.58km2。
水库以灌溉、防洪为主，兼有工业用水和水产养殖功能。
（1)农业用水量
水库设计灌溉面积为2000亩，本次按照2000亩计算。
根据相关规范，灌溉保证率为75%。
根据计算，多年平均补充灌溉用水量55万m3，p=75%保证率补充灌溉水量为66万m3。
由于灌溉技术水平的提高和灌溉工程的不断完善，规划水平年灌溉用水定额将有所降低，节约的灌溉用水量可用于增加灌溉面积，因此，规划水平年的农业灌溉用水量将与现状水平基本相当。
参照广德县卢村水库及浙江省部分小型灌区的资料，渠系水利用系数为0.6。
根据调查，水库下游农田主要种植单季稻，作物需水集中在6~9月。
同时，参考《广德县粮长门水库工程水资源论证报告（报批稿）》，其毛灌溉定额及需水量如表5-4，其需水年内分配系数见表5-5。
表5-4 农田毛灌溉定额及需水量计算表
表5-5 广德县单季稻灌溉需水年内分配
（2）工业用水量
经调查，分析范围内以石门卡水库为水源的企业有广德独山南方水泥有限公司。
广德独山水泥有限公司取水量为96.32万m3/a。
（3）生活用水
经调查，该地区生活用水为自来水，不从石门卡水库取水。
（4）渗漏损失量
渗漏损失量包括水库对地下水补给损失和闸（坝）渗漏损失。
闸（坝）渗漏损失量是指坝基、两翼及周边渗漏三部分之和。
坝基渗漏一般有实测资料，其它两项可根据水文地质条件进行经验估算。
没有资料一般采用按闸蓄水量的百分比进行推算，地质良好地区为0~1%，地质较差地区为1.5~3.0%。
根据石门卡水库水文地质条件，闸（坝）渗漏损失量按上个旬平均蓄水量的1%进行估算。
（5）蒸发损失
蒸发损失就是指水库蒸发损失。
由于区域内没有蒸发量观测资料，故借用临近的广德气象站蒸发资料进行计算。
（6）生态需水
石门卡水库建成以后，大坝下游河段减水，为保证减水段河道内生态环境用水需要，需要从水库下泄生态用水量。
参考广德地区的《广德县粮长门水库工程水资源论证报告（报批稿）》，在石门卡水库坝址断面处，河道内生态需水用2个指标进行控制：
①最小生态流量以生态基流进行控制，生态基流采用90%保证率月平均流量进行估算，对于石门卡水库，为0.013m³/s，每年下泄40万m³。
②年内生态环境总需水量以多年平均径流量的百分比进行确定，北方为10~20%，南方为20~30%。
对于石门卡水库，多年平均径流量为280.5万m³，取20%，即56万m³。
因此石门卡水库日常下泄最小生态流量为0.013m³/s，年内还需另外下泄16
万m³的水量，以满足河道内生态环境总需水量56万m³的要求。
（7）建设项目需水
项目取水3504m3/d，项目系统年生产运行时间为330天，年取水量115.63万m3。
三、设计内容
3.1 典型年选取
根据资料统计出1966年—2010年的降雨量，并绘制出频率曲线如附图1，
可得95%对应的数值为840.2，所以选取的典型年是1996年10月—1997年9月。
3.2 水库来水量计算
水库的来水量主要是降雨径流补给，经过对典型年降雨量的计算分析，可得下表：
.3
农
业
用
水
量
计
算
根
据
资
料，
可
算
得
每
月、每旬的农业用水量如下表所示：
3.4 工业用水计算
根据资料，可算得每旬的工业用水定额如下表所示：
3.5 渗漏损失量计算
根据石门卡水库水文地质条件以及每上个旬平均蓄水量，可算得每旬的渗漏损失量如下表所示：
3.6 蒸发损失计算
根据资料，1996年10月—1997年9月每旬蒸发损失如下表所示：
3.7 生态需水计算
根据资料，为保证减水段河道内生态环境用水需要，从水库下泄生态用水量如下表所示：
3.8 本项目用水计算
根据项目要求，可算得本项目每旬用水量如下表所示：
3.9 水库蓄水量及弃水量计算
根据以上计算结果，可算得水库蓄水量及弃水量如下表所示：
3.10 水库调算
根据以上各项计算结果，可得水库调算计算表如附表2所示
3.11 设计结果
根据计算和分析，此建设项目每年从石门卡水库取水，水量够用（95%保证率对应年型）。
附表一：
附图一：
附表二：
35
36
37
38
39
旬 .22
06 05 5 21 68 56 21 01 60 03 1 21 00 下旬 166.46
0.05 15.40 8.65 3.21 2.68 1.56 31.55 134.91 217.60 85.03 1457.52 3.21 0.00 9 上旬 0.0
0 0.16 16.75 1.50 3.21 2.68 1.56 25.86 -25.86 217.60 85.03 1431.66 3.21 0.00 中旬 0.00 0.15 16.49 1.50 3.21 2.68 1.56 25.59 -25.59 217.60 85.03 1406.07 3.21 0.00 下旬
0.00
0.09
16.24
1.50
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