设计洪水分析计算Word 文档
洪水调节课程设计计算书详细(三大)
word洪水调节课程设计《洪水调节课程设计》任务书一、设计目的1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据；2、掌握列表试算法和半图解法的根本原理、方法、步骤与各自的特点；3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题；4、培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、设计根本资料某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KW，年发电量1372×104kw·h，水库库3。
挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。
溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m〔宽×高〕的弧形门控制。
水库正常蓄水位525.00m。
电站发电引用流量为10m3/s。
本工程采用2孔溢洪道泄洪。
在洪水期间洪水降临时，先用闸门控制下泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。
上游防洪限制水位Xm〔注：X=524.5+学号最后1位/10，即524.5m-525.4m〕，下游无防汛要求。
三、设计任务与步骤分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以与相应的库容、水位变化过程。
具体步骤：1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准；2、用列表试算法进展调洪演算：a)根据水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上；b)决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每一时段的q2、V2进展试算；c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一图上，Z～t曲线绘制在下方。
暴雨洪水计算分析
暴雨洪水计算分析预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制暴雨洪水计算分析《灌溉与排水工程设计规范》表3.1.2灌溉设计保证率表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道设计防洪标准3.3.3灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按5~10a确定。
附录C 排涝模数计算C.0.1经验公式法。
平原区设计排涝模数经验公式： Q=KRm A n （C.0.1）式中：q ——设计排涝模数（m 3/s·km 2） R——设计暴雨产生的径流深（mm ）K——综合系数（反应降雨历时、流域形状、排水沟网密度、沟底比降等因素） m——峰量指数（反应洪峰与洪量关系） N——递减指数（反应排涝模数与面积关系）K 、m 、n 应根据具体情况，经实地测验确定。
（规范条文说明中有参考取值范围）C.0.2平均排除法1平原区旱地设计排涝模数计算公式： q d =R(C . 0. 2-1) 86. 4T式中 qd ——旱地设计排涝模数（m 3/s·km 2） R——设计暴雨产生的径流深（mm ）T ——排涝历时（d ）。
说明：一般集水面积多大于50km 2。
参考湖北取值，K=0.017，m=1，n=-0.238，d=32. 平原区水田设计排涝模数计算公式：P -h 1-ET ' -F(C . 0. 2-2)86. 4T式中q w ——水田设计排涝模数（m 3/s·km 2）P ——历时为T 的设计暴雨量（mm ）h 1——水田滞蓄水深（mm ）ET`——历时为T 的水田蒸发量（mm ），一般可取3~5mm/d。
F ——历时为T 的水田渗漏量（mm ），一般可取2~8mm/d。
说明：一般集水面积多小于10km 2。
h 1=hm -h 0计算。
h m 、h 0分别表示水稻耐淹水深和适宜水深。
《土地整理工程设计》培训教材第四章农田水利工程设计第二节：（五）渠道设计流量简化算法1. 续灌渠道流量推算（1）水稻区可按下式计算Q =0. 667αAe3600t η式中：α——主要作物种植比例（占控制灌溉面积的比例）。
洪水计算范例
2.4 洪水2.4.1 洪水的暴雨特性、洪水成因、洪水的时空分布规律流域地处副热带北缘，属山地温带湿润气候，是南北冷暖气流交绥要道，夏季受西风带天气系统的控制和副热带系统的影响，有时受两系统共同作用，锋面活动显著，降雨充沛，实测降水资料统计表明,流域年平均降水分布主要集中在5～10月,年最大暴雨发生在6月～8月居多。
一次大的降雨过程多集中在一天内，主要降雨历时为8～12h 。
##河洪水由暴雨形成．因流域地处南北冷暖气流交绥要道，每遇较强降雨均可形成一次洪水过程，如遇深厚的强冷空气入侵，便可导致大强度的暴雨，即可发生特大洪水，其洪水特征受暴雨强度和地形的影响，暴雨主要集中在5～10月，由于该流域暴雨强度大，河床坡降陡，洪水汇流时间短，致使洪水暴涨暴落。
主要大洪水均系单峰,由于流域森林植被较好，河槽调蓄能力强，使得主峰段持续时间较长，峰型略胖。
2.4.2 设计洪水1、计算依据及基本方法依据GB50201～94《防洪标准》、SL252～2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》及工程布置，确定##三级电站等级为V 等，永久性水工建筑物为5级。
次要建筑物为5级，##三级电站坝址处按10年一遇设计，50年一遇校核。
电站厂房按30年一遇设计，50年一遇校核。
##河流域##三级电站所在的##河流域位于##省水文气象分区第Ⅷ区，##河流域##三级电站坝、厂址设计洪水采用瞬时单位线法，地区小流域经验公式等方法计算，以互验成果的合理性。
2.4.3 采用小流域经验公式法推求设计洪水1、暴雨经验公式法推求设计洪水根据《##省暴雨径流查算图表》第Ⅷ小流域洪峰流量经验公式推算，其公式如下：βt m KH Q = 式中：m Q —相应频率的洪峰流量，m 3/s ；K —与流域面积、形状有关的综合系数； β—造峰指数； t H —造峰雨量，mm 。
其中：nF t dt d t H H )24(2424++= 52.035.0F t =，242424H H F α=，a bF -+=)1(24α。
设计洪水计算书
设计洪水推求（一）工程概况甘溪又称古城溪，发源于浙江省江山市大桥镇青源尾。
甘溪自源头开始以东西向流入玉山县境内，经白云镇鹁鸪嘴、大园地、平阳村、岩瑞镇水门村后，在岩瑞镇山头淤北和金沙溪汇合。
甘溪流域面积206Km 2，主河道长44.2Km ，河道加权平均坡降0.824‰（其中玉山境内流域面积102.6Km 2，河长24Km ）。
甘溪河道弯曲，河床较浅，中下游两岸地形开阔，耕地集中，属平原丘陵地带，是主要产粮区之一。
1，工程地点流域特征值，主河道比降0.000824.已知流域总面积206Km 2，加权平均坡降0.824‰，计算河段下游断面集雨面积145.3 Km 2，加权平均坡降1.32‰，主河道长44.2 Km 。
2，设计暴雨查算（1） 求十年一遇24小时点暴雨量根据工程地理位置，查《江西省暴雨洪水查算手册》（下同）附图2—4，得流域中心最大24小时点暴雨量H 24=115mm ；查附图2—5，得Cv 24=0.45。
由设计频率P=10%和Cs=3.5Cv 查附表5—2，得Kp 24=1.60。
则十年一遇24小时点暴雨量H 24（10%）=115⨯1.60=184.0mm 。
（2） 求十年一遇24小时面暴雨量根据计算段流域面积F=145.3 Km 2和暴雨历时t=24小时，查附图5—1，得点面系数24α=0.983 则十年一遇面暴雨量为24%)10(24%)10(24α⨯=H H =184⨯0.983=180.9mm 。
（3）求设计暴雨24小时的时程分配 ○1 设计24小时暴雨雨型以控制时程t ∆=3小时为例，查附表2—1，得雨型分配表，如下表1：表1：以3小时为时段的雨型分布表○2查算十年一遇1，6，3小时暴雨参数 根据工程地理位置分别查附图2—6和附图2—8，得流域中心最大6小时和1小时点暴雨量，H 6=75mm ，H 1=40mm 。
查附图2—7和附图2—9，得Cv 6=0.45，Cv 1=0.45。
新疆某水利工程设计洪水计算与分析
由公 式 （ ） 以导 出参 数计 算公 式 ： ２可
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水文 水资 源
东北水 利水 电
２１ ０ ２年第 ４期
由公 式 （ ）（ 和 （ 计 算 后 所 得 数 值 ， 以 １ 、 ３） ４） 可
［ 要］ 摘 设计 洪水是 水利 水电工程规 划、 设计 中所指 定的各种设 计标准的 洪水 ， 合理 分析 计算 设 计洪水 ， 是水 利水 电工程规 划设计 中首先要 解 决的 问题 。文章主要 由流 量资料推 求设 计 洪 水 ， 分析对其 它 工程 设计 洪水的推 求具 有一定 的参 考意义 。 该 ［ 关键词 ］洪水频 率计算 ； 区间相应 洪水 ； 设计 洪水推求
［ 中图分类号 ］ Ｖ１２ Ｔ ２ ［ 文献标识码 ］ Ａ
１ 流 域 工 程 概 况
新 疆 某 水 电站 工 程 位 于 ０ １水 利 枢 纽 下 游 ０ １ ． ｋ 距 下 游 水 文 站 约 ３ ０ ｍ， 上 游 Ａ 河 河 ６２ ｍ， ０ 距
整 的丰 平 枯 周 期 。由此 可 以认为 ， 经还 原后 水 文 站 的年 径 流 系列 具 有 一定 的代 表性 。
— —
特 大 洪 水 由大 至 小 排 列 的序 号 ；
自最
远 的调 查考 证 年 份 至今 的 年数 。 在 洪 水 频 率 计 算 中 ，我 国规 范统 一 规 定 采 用
水 工建 筑 物 、 治河 道 等 的 影 响 有 明显 变 化 时 ， 整 应 进 行 还 原 计 算 ，使 洪 水 资料 换 算 到 天 然状 态 的基 础 上 。现 收 集 有 下 游水 文站 近 ５ 实测 逐 月 月 平 ０年 均 流 量 资 料 ， 流 系列 齐 全 完 整 ， 需 要 进行 插补 径 不
水库洪水计算
4.43 0.96
3.47
9
4.90 1.43 3.47
21
4.43 0.96
3.47
（3）①计算汇流参数m值
F=
1.5 km2
L=
1.62 km
J=
124.36 0‰
θ =L/J^(1/3 )*F^(1/4) m=0.063* θ^0.384
0.293 <1.5 0.039
（4）计算地表洪峰流量
20
5.70 1.34
4.36
9
6.30 1.94 4.36
21
5.70 1.34
4.36
5
2.33 0.00 2.30
17
11.00 7.53
3.47
6
2.33 0.00 2.30
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11.00 7.53
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3.47
8
4.90 1.43 3.47
5.95
2
3.00 0.00 3.00
14
26.50 22.14
4.36
156.00 150.05
5.95
3
3.00 0.00 3.00
15
109.00 104.64
4.36
p=10%分割地表,地下净流
时段
1
雨量
2.33
地表
0.00
地下
2.30
时段
13
雨量 地表
19.50 16.03
地下
3.47
2
2.33 0.00 2.30
H1（最大 1小时点 雨量均 值）
CV1(最大1小 时点雨量变 差系数)
河道系统治理设计洪水计算分析
河道系统治理设计洪水计算分析摘要：在河道治理防洪设计过程中，设计洪水计算是必不可少的，其结果为河道断面尺寸拟定、建筑物布置、岸坡防护等各项参数的确定提供依据，洪水分析成果的合理性对整个项目影响甚大。
不同于水库设计洪水计的计算，河道系统治理需要对一条河从河源至入河口的整条河道进行分析。
由于河道水面线的推求一般采用河道分段恒定非均匀流方法，河道的设计流量相应地根据沿流程支流汇入的情况分段给出，汇总各段河道的设计流量得到整条河的设计流量。
本次以清水河设计洪水分析计算为例，分析计算河道设计流量和水面线的计算步骤、方法及成果。
关键词：河道;系统治理;设计洪水;水面线引言清水河流域无长系列的流量及降雨资料，因此无法直接推求河道设计洪水，本次分析流域特点及情况，采用经地方刊布的洪水计算办法进行间接计算。
1、流域划分及流域参数根据清水河流域及支流情况，将清水河分为水库、余家河渡槽、枣木河口及清水河口四个节点，并根据流域1:10000地形图及实测流域1:1000地形图分析计算各节点流域参数。
经分析水库坝址以上流域面积 5.4km2；水库至余家河渡槽区间流域面积37.4km2；水库至枣木河口流域面积73.0km2；支流枣木河流域面积67.2km2；清水河口以上流域面积145.6km2。
2、设计洪水分析根据《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》以及流域参数查图及表格确定流域1h及24h时段点雨量均值及Cv、Cs，以及模比系数Kp及点面折减系数等，由此推求流域设计面暴雨量。
本次工程流域属于江淮地区浅山～丘陵区，利用该办法计算面净雨量时，应扣除相应损失量。
成果见表1。
表1清水河洪水计算主要参数成果表分析河道流域内水工建筑物情况，河道上游建有一座小1型水库，故河道洪水主要由两部分组成，分别为：①水库下泄洪水；②河道自身区间汇水，包括干流汇水及其支流枣木河汇水。
因此需对水库调洪后的下泄流量及河道自身区间流量分别进行分析计算，之后对成果进行叠加方得最终洪水流量。
工程设计暴雨分析与计算
3 设计暴雨分析与计算本设计主要参照《西安市实用水文手册》中有关暴雨方面的研究成果，对基地所在地的设计暴雨进行分析和计算。
3.1 降雨特征长安县的多年平均年降水量为676mm，场区附近的滦村气象站则为757mm。
根据《西安市实用水文手册》(以下简称“手册”)可知，祥峪河所处的多年平均年降水量为800~900mm，降水高值区位于秦岭北麓半山腰以上，如黑河、涝河、沣河、洨河、灞河的上游地区。
西安市区域内1950~1989年期间，丰水年为1958年、1964年和1975年，年降水量一般在1000mm之上；枯水年为1959年、1969年、1977年，年降水量一般在550mm以下。
全年降水日数一般为110~130天。
7~10月的降水量占全年总量的40%~65%，这四个月中最长持续降水日数约为13~14天，多发生在9月。
根据相关资料分析可知，西安市区域内1950~1989年期间，10min最大降雨为27.9mm，20min最大降雨量39.4mm，30min最大降雨量为52.4mm，60min为70.9mm，120min为113.1mm，180min 为143.5mm，详见表3-1。
表3-1 西安市区域内各历时内最大降雨量统计表3.2 设计暴雨计算3.2.1 设计点暴雨历时由于基地周围的各山洪沟的汇水面积均小于10.0km2，根据《手册》规定，设计点暴雨设计历时取1.0h，但为了详细分析，这里取6.0h。
3.2.2 各历时点雨量均值及Cv值根据《手册》中图5-1至图5-10的等值线图，可查得设计区范围的不同历时的暴雨量均值及相应变差数值如下：表3-2 各历时的暴雨均值及Cv值按表3-2中各历时Cv值，以Cs＝3.5Cv查得的不同设计频率下皮尔逊III型曲线模比系数Kp，进而求出各历时不同频率的设计暴雨量，见表3-3。
表3-3 各历时不同频率的设计暴雨量单位：mm由于祥峪河1#明渠和2#沟的山洪流域面积都在10km2以下，故设计暴雨可不考虑点面关系的修正。
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设计洪水分析计算
1、洪水标准
依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL44-2006），确定该工程等级为五等，按20年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水校核。
本水库上游流域面积为1.6平方千米，属于小于30平方千米范围，按《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）进行洪水计算。
2、设计洪水推求成果
1、基本资料
流域面积F=1.6平方公里，干流长度L=2.1千米，干流平均比降j=0.02。
根据山东省小型水库洪水核算办法，查《山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图》，该流域中心多年平均二十四小时暴雨H24=85毫米。
该水库水位、库容关系表如下：
设计溢洪道底高程177.84米，相应库容23.29万立米。
2、最大入库流量Q m计算
（1）、流域综合特征系数K
按下式计算K=L/j1/3F2/5
（2）、设计暴雨量计算
查《山东省最大二十四小时暴雨变差系数C v等值线图》，该流域中心C v=0.6，采用C s=3.5C v应用皮尔逊3型曲线K p值表得，20年一遇K p=2.20，200年一遇K p=3.62，则20年一遇最大24小时降雨量H24=2.2*85=187毫米，200年一遇最大24小时降雨量H24=3.62*85=307.7毫米。
（3）单位面积最大洪峰流量计算
经实地勘测，该工程地点以上流域属丘陵区，查泰沂山北丘陵区q m- H24-K关系曲线，得20年一遇单位面积最大洪峰流量及200年一遇单位面积最大洪峰流量q m。
（4）洪水总量及洪水过程线推求
已算得20年一遇最大24小时降雨量H24=187毫米及200年一遇最大24小时降雨量H24=307.7毫米，取其75%为P 。
设计前期影响雨量P a取40毫米，计算P+P a，查P+P a与设计净雨h R关系曲线，得20年一遇及 00年一遇h R。
洪水总量按下式计算W=0.1*F*h R，由此可计算得20年一遇
及200年一遇洪水总量W。
将洪水过程概化为三角形，洪水历时按下式计算T=W/1800Q m。
3、调洪计算成果
已知水位-库容关系曲线，溢洪道泄流按宽顶堰计算，泄量q=1.5Bh3/2，起调水位与溢洪道底齐平，以上计算，由计算机软件模拟图解法计算。
计算成果见下图：
图 1 桐峪沟水库20年一遇调洪计算图
并将该成果列如下表：
桐峪沟水库防洪调洪成果表
图 2 桐峪沟水库200年一遇调洪计算图
坝顶高程设计
1、坝顶超高计算
坝顶超高按（SL189—96）公式（
式中：
Y—坝顶在静水位以上的超高（m）；
R—波浪在坝坡上的最大爬高（m）；
A—安全加高值（m）。
㈠波浪爬高计算
1.波浪的平均波高、平均波周期及平均坡长计算
按（SL274—2001）附录A中的蒲田实验站公式：
式中：
h m—平均波高(m)；
T m—平均波周期(s)；
W—计算风速（m/s），采用水面以上10m处多年平均最大风速，正常运用条件下取1.5倍的多年平均年最大风速；非常运用条件下取多年平均年最大风速；本水库取多年平均年最大风速为20 m/s；
D—风区长度（m），按设计洪水位（正常运用）和校核洪水位（非常运用）分别取值；
H m—水域平均水深（m），按设计洪水位（正常运用）和校核洪水位（非常运用）分别取值；
g—重力加速度，取9.81m/s2。
平均波长可按下式计算：
式中：
L m—平均波长（m）；
H—迎水面坝前水深（m），按设计洪水位（正常运用）和校核洪水位（非常运用）分别取值。
计算：正常运用情况平均波高h m、平均波长L m；
非常运用情况平均波高h m、平均波长L m。
2.平均波浪爬高计算
平均波浪爬高采用（SL274—2001）中的（
式中：
R m—平均波浪爬高（m）；
m—单坡的坡度系数，若坡脚为α，则m=ctgα；
KΔ—斜坡的糙率及渗透性系数。
干砌石取0.75.浆砌石取0.80、混凝土预制块取0.85～0.90；
K W—经验系数，取K W=1～1.02；
h m—平均波高；
L m—平均波长。
计算：正常运用情况R m；非常运用情况R m。
3.设计频率的波浪爬高值计算
设计频率波浪爬高值取累积概率P=5%的爬高值。
查《碾压式土石坝设计规范》表（，据此计算最大波浪爬高R p：计算：正常运用情况R p；非常运用情况R p。
2、安全超高
正常运用情况取0.50m，非常运用情况取0.30m。
3、坝顶高程复核
坝顶高程应分别按以下情况进行计算，取其最大值。
1.正常蓄水位加正常运用情况的坝顶超高。
2．设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高。
波浪计算成果如下：
20年一遇计算成果：
平均波长Lm= 3.48 m
平均波高Um= 0.33 m
计算波浪壅高e= 0.0016 m
Rm= .40 m
计算Rp= .78m
200年一遇计算成果：
平均波长Lm= 3.90 m
平均波高Um= 0.36 m
计算波浪壅高e= 0.0017 m
Rm= .44 m
计算Rp= .86 m
坝顶高程计算成果见下表：
坝顶高程计算成果表单位：m
当坝顶上游侧设有稳定、坚固、不透水且与坝的防渗体紧密结合的防浪墙时，可利用防浪墙抵御风浪，坝顶超高可以是静水位到防浪墙顶的高差。
根据规范要求，在正常运用情况下，坝顶
应高出静水位至少0.5m；在非常运用情况下，坝顶不应低于静水位。
为此，设计坝顶高程182.0米，满足设计要求。