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。
（2）V死基本淤平，影响V兴。
结合该水库除险加固，拟调整有关的特征水位。
除险加固拟调整水位
原设计，放水洞参加泄洪，其泄流能力小，存在安全隐患。本次规划，放水洞不参加泄洪，拟提高Z限，使Z限=Z正。防洪与兴利不结合。
二、防洪标准
M河水库属于中型规模，Ⅲ等工程，主要建筑物级别为3级.防洪标准仍按现状标准，即水库主要建筑物设计防洪标准为100年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。
水库下游防洪任务为：30年一遇洪水保下游河道及农田，安全泄量为760m3/s,100年一遇保下游铁路，安全泄量为1100 m3/s.
三、除险加固后水库允许最高水位
除险加固后，水库仍按现状坝顶高程，核定水库遇100年一遇洪水允许最高洪水位为136.622m,1000年一遇洪水允许最高水位为137.582m。
四、兴利标准与水库调节性能
水库下游为井灌结合灌区，地面水灌溉保证率按50%考虑。设计基准年为2005年，设计水平年采用2015年。兴利调节采用年调节运用
方式。
五、其他资料
包括：
水库坝址断面处年径流量的统计参数；M河水库不同频率代表年径流量年内分配；M河水库流域特征参数；马河水库30年一遇不同频率设计面雨量成果；水库所在地区3d暴雨时程分配；设计洪水；2015年水平年上游耗水量；灌区2015水平年频率50%的综合毛灌溉定额；水位-面积、水位-容积关系；蒸发、渗漏损失计算有关资料、多年平均器测水面蒸发量月分配比；泄流设施相关资料等。
设计过程
一、设计年径流分析计算
根据所给资料，推求设计频率P=25%、P=50%的设计年径流及其年内分配
表1. 设计（P=25%，P=50%）年径流及年内分配
根据各月径流占年径流百分比可求出各月径流深及径流量R-t 、W-t ，
见表2
R 25%=(ΦCv+1)R =（0.91676.124101)12.1=?+?mm
744.117276.1249410001000%25=??==FR W 万3m
同理得：01.53101)12.1396.0()1(%50=?+?-=+=R R φm
294
.4981000%50==FR W 万3
m
表2 M 河水库不同频率代表年径流总量
二、30年一遇的设计面暴雨过程计算
暴雨计算时段取1h、6h、24h、3d，其中长历时24h、3d设计点雨量根据雨量站资料，频率计算求得；1h、6h设计点雨量采用等值线图法求得。各时段雨量乘以相应时段点面折算系数即的设计面雨量。30年一遇不同频率设计面雨量成果见表3
表3 马河水库30年一遇设计暴雨成果单位：mm
根据1h、6h、12h、24h、3d暴雨量资料推求3h、9h、12h、15h、18h、21h时程分配，见表4
H i=H a(t i/t a)1-nab①，H i=H b(t i/t b)1-nab②，n ab=1-lg(H a/H b)/lg(t a/t b)，
n1 6=0.50479，n6 24=0.74581.
根据公式①可有1h、6h、12h、24h、3d暴雨量资料推求出3h、9h、12h、15h、18h、21h暴雨量，H9=207.3mm，H12=223.0mm，H15=236.0mm，H18=247.2mm，H21=257.1mm
表4 30年一遇暴雨量
三、设计净雨与设计洪水过程线计算
（一）利用M河水库采用的产、汇流方案，推求30年一遇的设计洪水过程线
1.产流方案：M河水库位于半湿润半干旱地区，用初损后损法产流计算。该流域有设计的前期影响雨量确定设计条件下初损
I为
85mm ，后期平均损失强度f =2.5mm/h 。
汇流方案：采用瞬时单位线法。参数n=1.0,参数1m 经验公式如下：
35.030.065.01--=I J F m ω
38.01025.095.2+-a L
B K ，30.01.025
.0≤≤Ka L
B 其中=ω 35.01.0),11.01.2(25.025.0≤≤+-Ka L
B
Ka L B In
（二）M 河流域设计净雨计算（表5）
表5 水库所在地区3d 暴雨时程分配及设计净雨计算
（三）Ｍ河流域设计洪水过程线计算（表６）
表６M河流域设计洪水过程线计算表
10
1.计算步骤：
根据水库流域面积F=94km 2,主河道长度17.7km ，主河道坡度
000
2.11，流域平均宽度5.7km,流域面积不对称系数0.5
K a =0.5，(B/L)K a 0.25=0.2708，m=ωF 0.65J -0.30I -0.35， K=m/n=1.6842/1=1.6842 q i =10F*u(△t,t)/3.6△t=87.037
四、洪水调节及保坝标准复核
（一）调洪计算
1.为提高计算精度，取计算时段Δt=1h ，用内差法得到结果见表7： 表7 设计洪水过程线
2.半图解法辅助线计算，结果见表8 q 溢=2
32Bh g m
已知m=0.32，B=61.7m ，
则q 溢=87.41h 2
3，h=Z-130.65，V =V-726 表8 辅助曲线计算表 △t=1h
（二）分别对不同频率的洪水调洪计算推求最大泄洪量、最高洪水位等
其中30年一遇设计洪水过程按每隔1h 取值，并且不要漏掉洪峰、对每隔1h 取一个值的设计洪水过程线响应的洪水总量要进行校核，应等于设计洪水总量，或误差不超过1%，计算结果见表8
1.根据上表
2'q t V +?，
q 绘出2'q t V +?，q 图像。由各2
'q
t V +?的值求出q 。 由3
287.41
）（溢q h =，Z=h+130.65，计算成果见表9
表9 半图解法调洪计算表
2.用式算法推求最大下泄洪量
假设下泄流量s m q q Q m /61032===，由Q-t 关系线内差t '， t
?--=
610
947.7201
284
.471947.720，求出Δt=0.444h ，再根据
1221212
1)()(V V t q q t Q Q -=?+-?+分别推求出V 1、V 2。试算结果见表10
表10 试算法结果汇总
3.推求不同频率最大下泄流量及最高洪水位。汇总成果见表11 表11 不同频率洪水调洪计算成果汇总表
4.校核洪水总量
由△t=3h 的30年一遇的洪水过程线的洪水总量是6307.708 （m 3/s ）由△t=1h 的30年一遇的洪水过程线的洪水总量是6303.701（m 3/s ） 由△t=3h 的30年一遇的洪水过程线的洪水总量约等于由△t=1h 的30
年一遇的洪水过程线的洪水总量，在误差允许范围(0.4%<1%)之内。
（三）根据调洪计算成果，分析提高汛限水位是否可行。
1.对Q p下（t）调洪计算，q m,3.3%=614.147m3/s 2.对Q P设（t）调洪计算，Z设=135.89m 3.对Q p校（t）调洪计算，Z校=137.12m 综上所述，提高汛限水位是可行的。 五、兴利调节计算 （一）2015年每月入库径流量计算 1.已知天然条件下的设计年径流量（详见表2），扣除扣除2015年水平年上游耗水量，求得入库径流量。成果见表12 表12 2015年水平年逐月入库径流量计算表P=25% （二）逐月蒸发损失深度计算，见表13 表13 多年平均器测水面蒸发量月分配 （三）2015年水平年灌区总和毛灌溉量计算。计算过程成果见表14 表14 灌区2015年水平年毛灌溉额 单位：m 3/hm 2 (四)对于频率P=25%的代表年，保证其灌溉面积的计算： 1.M 河水库计入损失年调节计算表，见表15 2.计算方法： （1）首先算不计入损失的兴利库容。根据年来水量和年用水量确定余水量和亏水量，因此求出兴利库容V 兴不计。 (2) 根据已给资料点绘V-F 的关系曲线（图2）查出月平均面积。 （3）考虑蒸发和渗漏的总损失，计算出余水量和亏水量，并确定兴利库容V 兴计 （4）最后确定弃水量并进行校核。0W -W -- 弃总损用来W W 表15 M河水库计入损失年调节计算表单位：万m3 19 （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。见表16 表16 兴利调节计算汇总 （Hydrolab Basic）广东水文水利计算软件使用手册 1软件主界面组成 HydroLab项目管理 HydroLab软件是以工作区和项目的概念管理用户的设计工作。在使用本软件时，工作区是必需的。一个工作区可以包含多个项目。对于已有的项目，也可以添加到另外的工作区中。 HydroLab的用户可以打开已保存的工作区以及工作区中的项目，在做出修改后对项目进行保存。在打开的工作区环境中，用户可以添加新项目、添加已有项目、复制删除已有项目、重命名项目。 在进行一个新的工程设计计算时，用户需要建立新的工作区，然后在工作区中添加所需类型的项目，进行相关的计算和设计。 每个工作区最多支持32个工程项目。 1、新建工作区： 可以通过“文件”->“新建”->“工作区”或者“文件”->“新建”->“项目”建立一个工作区。二者的区别在于前者建立空白工作区，而后者建立工作区的同时把建立的项目放到工作区中。 2、打开工作区： 可以通过“文件”->“打开”或者工具栏图标打开保存在磁盘上的工作区。工作区文件的格式为“.woa”。 3、新建项目： 可以通过“文件”->“新建”->“项目”新建项目。 按“分类”，在“项目”中选择相应的设计计算项目，给出项目名称和位置。对于已经打开的工作区，注意选择是“新建工作区”还是“加入工作区”。默认情况是加入打开的工作区中。 对于已经打开的工作区，也可以在“工作区”内点击鼠标右键，选择“新建项目”。 4、添加现有项目： 对于已经打开的工作区，可以在“工作区”内点击鼠标右键，选择“添加现有项目”把保存在磁盘上的项目加入到当前工作区中。 5、移除项目： 《水利工程施工》课程设计计算说明书 一、基本资料 某工程截流设计流量Q=4150 m3/s,相应下游水位为39.51m，采用单戗立堵进占，河床底部高程30m，戗堤顶部高程是44m，戗堤端部边坡系数n=1，龙口宽度220m，合龙中戗堤渗透流量Q s0=220m3/s,合龙口的渗流量可近似按如下公式计算，Qs= Q s00 z(Z为上下游落差，Z0 为合龙闭气前 /z 最终上下游落差)，请设计该工程在河床在无护底情况下的截流设计。已知上游水位~下泄流量关系如下： 截流设计是施工导流设计重要组成部分，其设计过程比较复杂，一般有多种设计方法，本次设计针对立堵截流。一般设计步骤分为：戗堤设计及截流水力分区设计，本次设计只涉及截流水力计算。 截流的水力计算中龙口流速的确定一般有图解法和三曲线法两种。以下采用三曲线法设计。 截流设计流量的确定，通常按频率法确定，也即根据已选定的截流时段，采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。一般地，多采用5%~10%的月平均或者旬平均流量作为设计标准。 二、计算过程含附图（三曲线法） 无护底时绘制V~Z 和V~B 曲线 步骤：1、作Q~Z 关系曲线，将已知的泄流水位Q d ~△H 上转化为Q d ~Z 关系， 并做Q d ~Z 曲线； 其中：Qs= Q s0 0/z z =22023.3/z ； Q d 可根据Z 值在Q d ~Z 曲线上查得； 由Q 0=Q+Q d +Q s 绘制龙口流量与下游落差Q~Z 关系曲线，曲线由以 下表格绘制： 2、计算Z B 和Z C （1）、B 点为非淹没流梯形断面与三角形断面分界点。 Z B =2 2241?α?g +（224αn Q g ）2/5 -h s 其中，α为断面动能修正系数，常取1.0； ψ为流量系数，为0.85—0.95；此时取0.91； n 为戗堤端部边坡系数，取n=1; h s =39.51-30=9.51m ； 1． 简述暴雨资料充分时，由暴雨资料推求设计洪水的方法步骤。 （1）暴雨资料的三性审查；（2）暴雨资料年最大值法选样；（3）特大暴雨移植；（4）暴雨系列平率计算；（5）成果合理性分析；（6）由设计暴雨推求设计净雨；（7）单位线法由设计净雨推求设计洪水。 ①暴雨选样；②推求设计暴雨；③推求设计净雨；④推求设计洪水过程线 2． 什么是单位线？单位线有哪些假定？ 时段单位线的定义：“流域上单位时段内均匀降单位净雨在流域出口断面所形成的地面径流过程线”。 基本假定有二：⑴倍比假定：同一流域上，如两次净雨历时相等，且相应流量成比例，其比值等于相应的净雨深之比。⑵叠加假定：如净雨历时不是一个时段而是多个时段，则各时段净雨在流域出口形成的径流过程互不干扰，出口断面的流量过程等于各时段净雨所形成的流量过程相叠加。 3．简述采用适线法推求水文变量统计参数均值、Cv 、Cs 的步骤？ 将实测资料由大到小排列，算出各项的经验频率，在频率纸上点绘经验点据（纵坐标为变量的取值，看横坐标为对应的经验频率）；2)选定水文频率分布线型（一般选用皮尔逊Ⅲ型）；3)假定一组参数均值、Cv 和Cs ，可用矩法、三点法等来估计；4)根据假定的均值、，查表计算x p 值，并做出相应的频率曲线。查看与经验点据配合的情况，若不理想，则修改参数再次进行计算，主要调整Cv 和Cs ；5) 最后根据频率曲线与经验点据的配合情况，从中选择一条与经验点据配合较好的曲线作为采用曲线，相应于曲线的参数便看作是总体参数的估值；6)求指定频率的水文变量设计值 3． 对于闭合流域来说，为什么径流系数必然小于1？ 因为流域出口的径流过程是相应的降雨扣除损失后的净雨形成的，显然，其径流量必然比相应的降雨量小，所以径流系数必然小于1。 4． 日平均水位是如何通过观测数据计算的？ 通过观测数据来计算日平均水位有两种方法： （1）算术平均法计算：若一日内水位变化缓慢，或水位变化较大，但系等时距人工观测或从自记水位计上摘录，可采用算术平均法计算。 （2）面积包围法：若一日内水位变化较大、且系不等时距观测或摘录，则可采用面积包围法，即将当日0～24小时内水位过程线所包围的面积，除以一日时间求得，其计算公式为：[]n n n n n t z t t z t t z t t z t z z ?+?+?++?+?+?+?+?=--)()()(48 11132221110Λ 《城市水资源与取水工程》课程设计任务书 一.任务书 本课程设计的任务就是根据所给定的原始资料设计某城市新建水源工程的取水泵房。 一、设计目的 本课程设计的主要目的就是把《泵与泵站》、《城市水资源与取水工程》中所获得的理论知识加以系统化,并应用于设计工作中,使所学知识得到巩固与提高,同时培养同学们有条理地创造性地处理设计资料的独立工作能力。 二、设计基本资料 1、近期设计水量6,8,10万米3/日,要求远期9,12,15万米3/日(不包括水厂自用水)。 2、原水水质符合饮用水规定。河边无冰冻现象,根据河岸地质地形以决定采用固定式泵房由吸水井中抽水,吸水井采用自流管从取水头部取水,取水头部采用箱式。取水头部到吸水井的距离为100 米。 3、水源洪水位标高为73、2米(1%频率);估水位标高为65、5米(97%频率);常年平均水位标高为68、2 米。地面标高70、00。 4、净水厂混合井水面标高为9 5、20米,取水泵房到净水厂管道长380(1000)米。 5、地区气象资料可根据设计需要由当地气象部门提供。 6、水厂为双电源进行。 三、工作内容及要求 本设计的工作内容由两部分组成: 1、说明说 2、设计图纸 其具体要求如下: 1、说明书 (1)设计任务书 (2)总述 (3)取水头部设计计算 (4)自流管设计计算 (5)水泵设计流量及扬程 (6)水泵机组选择 (7)吸、压水管的设计 (8)机组及管路布置 (9)泵站内管路的水力计算 (10)辅助设备的选择与布置 (11)泵站各部分标高的确定 (11)泵房平面尺寸确定 (12)取水构筑物总体布置草图(包括取水头部与取水泵站) 2、设计图纸 根据设计计算成果及取水构筑物的布置草图,按工艺初步设计要求绘制取水头部平面图、剖面图;取水泵房平面图、剖面图及机组大样图,图中应绘出各主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高。绘制取水工程枢纽图。 泵站建筑部分可示意性表示或省略,在图纸上应列出泵站与取水头部主要设备及管材配件的等材料表。 二、总述 本次设计为一级泵站,给水泵站采用圆形钢筋混凝土结构,泵房设计外径为16m,泵房上设操作平台。自流管采用DN800的钢管,吸水管采用DN600的钢管,压水管为DN450的钢管,输水干管采用DN600的钢管。筒体为钢筋混凝土结构,所有管路配件均为钢制零件。水泵机组采用14sh—13A型水泵,JS—116—4型异步电动机,近期二用一备,远期三用一备。起重机选用DL型电动单梁桥式,,排水设备选用WQ20-15型潜水泵,通风设备选用T35-11型轴流风机两台。 三、取水头部设计计算 1、设计流量Q的确定: 考虑到输水干管漏损与净化场本身用水,取水用水系数α=1、05,所以 近期设计流量为: 2、取水头部的设计与计算 工程水文及水利计算 课程设计书 课设名称：天福庙水库防洪复核计算 姓名: 安小虎 学号：2015095081 班级：15农业水利工程1班 2017年6月22日 天福庙水库防洪复核设计 一、设计任务 天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村，大坝以上流域面积553.6km2，河长58.2km，河道比降10.6%，总库容6367万m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，已运行近30年。1975年技术设计时，水文系列年限仅20年，系列太短，也缺乏大洪水的资料。本次课程设计的任务，是在延长基本资料的基础上，按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核，其具体任务是： 1．选择水库防洪标准。 2．历史洪水调查分析及洪量插补。 3．设计洪水和校核洪水的计算。 二、流域自然地理概况，流域水文气象特性 (一) 流域及工程概况 天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村，大坝以上流域 面积553.6km2，河长58.2km，河道比降10.6‰，总库容6367万m2，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。 天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，大坝为浆砌石双曲拱坝，坝前河底高程348m，坝高63.3m，电站总装机6040kw。水库死水位378m，死库容714万m3，正常蓄水位409m，相应库容6032万m3。设计洪水位 （P=2%）409.28m,校核（P=0.2%）洪水位409.28m，坝顶高程410.3m，防浪墙顶高程411.3m。库区吹程1000m。 （二）水文气象资料 1.气象特征。天福庙流域地处亚热带季风区，四季分明，夏季炎热多雨，冬季低温少雨，秋温高于春温，春雨多于秋雨，气温年内变化较大，无霜期长。多年平均气温16.8℃，历年最高气温达40℃，最低气温-12℃，平均风速1.2m/s,多年平均最大风速15.5m/s，风向多为NE。流域多年平均降水量1036.3mm，流域暴雨频繁，洪水多发，4-10月为汛期，汛期降雨量占全年降雨量的86.7%左右，尤其以7月最大，占全年的19.5%。月降雨量最少是12月，仅占全年的1.3%。 2.水文测站。黄柏河干流上1958年设立池湾河水文站，1971年设立小溪 《水文水利计算》复习题 一、判断题 1、年径流资料的“三性”审查是指对资料的可靠性、一致性和代表性进行审查。 2、水文频率计算中配线时，增大Cs可以使频率曲线曲率变小。 3、流域总蒸发包括土壤蒸发、植物蒸散发、水面蒸发。 4、防洪限制水位到防洪高水位之间的库容是兴利库容。 5、在湿润地区，年降水量越大，年径流量越小。 6、对同一条河流，从上游到下游，一般年径流系列的均值会越来越大。 7、在水文计算中，用配线法进行频率计算时，主要的内容是确定水文系列的三个参数，即均值、Cv、Cs。 8、闭合流域多年平均降雨量为1200 mm,径流深为700mm,则多年平均蒸发量为1900 mm。 9、相关分析在水文分析计算中主要用于水文资料的插补、延长。 10、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定设计暴雨与设计洪水的频率不同。 二、选择题 1、某堤防按五十年一遇洪水设计，这是指该堤防今后遇到大于或等于该洪水的可能 性( )。 A、每隔五十年必然发生一次 B 、工程运行五十年内发生一次 C、长期平均五十年可能发生一次 D、一百年内一定发生两次 2、水文计算在水利水电工程的( ) 阶段将发挥作用。 A、规划设计 B、施工 C、运行管理 D、规划设计、施工、运行管理 3、某闭合流域多年平均降雨量为900 mm,多年平均径流深为600mm,则多年平均蒸发 量为( ) A、1500mm B. 300mm C.600 mm D. 750 mm 4、大坝的防洪标准比下游保护对象的防洪标准要( )。 A、高 B、低 C、不一定 5、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定( )。 A、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B、设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 C、设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 D、设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率 6、相关分析在水文分析计算中主要用于( )。 A、推求设计值； B、推求频率曲线； C、计算统计参数； D、插补、延长水文系列 7、通常情况下，对同一河流，洪峰流量系列的CV值 ( )。 A 、CV上游> CV下游 B、CV上游= CV下游 C、CV上游< CV下游 D、CV上游<= CV下游 8、水文计算在水利水电工程的( ) 阶段将发挥作用。 A、规划设计 B、施工 C、运行管理 D、规划设计、施工、运行管理 9、对设计流域历史特大洪水调查考证的目的是( )。 A.提高系列的一致性 B.提高系列的可靠性 C.提高系列的代表性 D.使暴雨系列延长一年 10、由暴雨资料推求设计洪水时，一般假定( )。 A、设计暴雨的频率大于设计洪水的频率 B、设计暴雨的频率等于设计洪水的频率 C、设计暴雨的频率小于设计洪水的频率 D、设计暴雨的频率大于、等于设计洪水的频率（） 三、名词解释 1、流域汇流时间 2、防洪限制水位 3、单位线 4、超渗产流 5、前期影响雨量 6、随机变量 7、单位线 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 截流水力计算（课程设计资料） 土木水电学院水利水电工程系二零零六年十二月 截流水力计算 一切将河道水流截断的工程措施，统称截流。截流的方法很多，用的最多的是抛石截流。抛石截流又分为平堵截流和立堵截流。由于立堵截流不需要架桥，施工简单，截流费用低，因此现在国内外绝大部分工程均采用立堵截流。下面仅研究立堵截流水力计算。 抛石截流计算最主要的任务是确定抛投体的尺寸的重量，而抛投块的稳定计算国内外广泛采用的是兹巴什公式，即 V =（1） 式中 V ——石块极限抗冲流速； d ——石块化引为球形的粒径； s γ、γ——分别为石块和水的容重； K ——综合稳定系数。 由（1）式可知，抛投块体的粒径与抗冲流速的平方成正比。也就是说，抛投块体的粒径在很大程度上取决于龙口流速，因此研究龙口流速变化规律有重要的意义。下面介绍两种计算龙口流速的方法。 一、图解法计算龙口流速（方法一） 一般情况下，合龙过程中截流设计流量0Q 由四部分组成： d s ac Q Q Q Q Q =+++ （2） 式中 Q ——龙口流量； d Q ——分流量（分流建筑物中通过的流量） ac Q ——上游河槽中的调蓄流量； s Q ——戗堤渗透流量。 当s Q 和ac Q 不计算，则有： 0d Q Q Q =+ （2-1） 龙口流量按宽顶堰公式计算： 3 2 Q m - =（3） 式中B - ——龙口平均过水宽度； H——龙口上游水头（龙口如有护底，应从护底顶部算起）； m——流量系数，按下式计算： (1Z m H =- Z H小于0.3 淹没流 0.385 m= Z H大于或等于0.3 非淹没流（3-1）由连续方程可得龙口流速计算公式： Q V Bh - =（4）式中V——龙口计算断面平均流速； h——龙口计算断面水深（从护底顶部算起）； 在立堵截流中，常常规定：当出现淹没流时， s h h =， s h为龙口底部（或护底） 以上的下游水深（图一）；当出现非淹没流时， c h h =， c h为临界水深。 h的计算按下列四种情况考虑： 1．梯形断面淹没流： s h h = 由于进占过程中龙口底部高程不变， s h为常数。 2. 梯形断面非淹没流： c h h = c h按下式计算： 2 33 () 1 c c aQ B nh g B h - - + =（4-1） 式中n——戗堤端部边坡系数； a——计算断面动能修正系数，常取 1.0 a=计算； 工程水文及水利计算习 题一 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT 一、填空题1．水文学按其研究的任务不同，可划分为水文测验、 ________________、 _____________、_____________ 等若干分支学科。 2．人们开发利用水资源的基本要求可大致归纳为以下三方面： _______________ 、___________________、保护水环境。 3．降雨的特性可用__________、________、_________、降雨面积及_______等特征来描述。 4．按空气上升的原因，降雨分为______、______、_______、气旋雨。 5.流域或区域上的蒸发包括___________、土壤蒸发和植物蒸发，其中后两者总称为___________。 6．测验河段应符合两个条件：______________、 __________________________。 7．径流资料的审查主要是审查径流资料的________、一致性和_________。8．设计年内分配的计算一般是采用缩放代表年径流过程的方法来确定的，因此首先要选择代表年，然后用_________或________来缩放，求得设计年内分配。9．对于水利枢纽工程的防洪问题可分作两类:__________________________、_____________________________________________。 10．水力发电的开发形式主要有_______、______和混合式三种。 11．由暴雨资料推求设计洪水包含_______ 产流计算和_______ 三个主要环节。12．按水库兴利调节周期的长短可分为日调节、_________、年调节和 _________。 13．在一个年度内，通过河流某一断面的水量称为该断面以上流域的年径流量。 径流量可用年平均流量、_________、_________ 或__________表示。 二、判断题1.水循环是一切水文现象的变化根源。( ) 2．当流域的地面与地下分水线一致时，称为非闭合流域。( ) 3．由于冷空气与地面的摩擦作用，使缝面接近地面部分坡度很大，暖空气几乎被迫垂直上升，因此冷缝雨一般强度大，历时短，雨区面积较小。( ) 4．对流雨一般强度大，但雨区小，历时也较短，并常伴有雷电，又称雷阵雨。5．在任一段时间内，降雨量累计曲线的平均坡度就是该时段内的平均降雨强度。 6．陆面蒸发自始至终处在充分供水条件下进行，所以它一直按蒸发能力蒸发。7．年降水量和年蒸发量是影响年径流量的主要因素。( ) 8．前期影响雨量可以大于流域最大蓄水量。( ) 9．为减免下游地区洪水灾害而设置的库容称为调洪库容。（） 10．治涝标准中设计暴雨的重现期不应高于当地的防洪标准。（） 三、名词解释 1．水文2．水文计算3．流域4．蒸发能力5．水文年度 6．治涝设计标准7．工业用水的重复利用率8.水库的兴利调节 四、简答题 1. 水文水利计算 (1) 设计暴雨推求 有资料地区，设计暴雨的推求采用实测雨量进行分析；缺资料地区采用2003年颁布的《广东省暴雨参数等值线图》查算。 (2) 设计排涝流量 设计排涝流量一般采用平均排除法，也可采用排涝模数经验公式法。当涝区内有较大的蓄涝区时，一般需要采用产、汇流方法推求设计排涝流量过程线，供排涝演算使用。 1) 平均排除法 广东省一般采用平均排除法计算排水流量，这种计算方法适用于集水面积较小的涝区排水设计。平均排除法按涝区积水总量和设计排涝历时计算排水流量和排涝模数，其计算公式为： 43213 21)(1000q q q q T W W W h E R A C Q i i p i i ++++-----?=∑ （5-1） F Q q = 式中：Q ——设计排水流量(m 3/s)； Ci ——各地类径流系数，参考值：水稻田、鱼塘和河涌采用1.0；山岗、坡地、经济作物地类采用0.7；村庄、道路采用0.7～0.9；城镇不透水地面采用0.95； Ai ——各地类面积（km 2）； Rp ——设计暴雨量(mm)； Ei ——各地蒸发量（mm ），一般可采用4mm/d ； hi ——各地类暂存水量（mm ），水稻田采用40mm ，鱼塘采用50mm ～ 100mm，河涌采用100mm； W1——水闸排水量（m3）； W2——截洪渠截流水量（m3）； W3——水库、坑塘蓄滞水量（m3）； T——排涝历时（s）； q1——堤围渗漏量（m3/s） q2——涵闸渗漏量（m3/s） q3——涝区引入水量，对灌溉是指回归水量（m3/s） q4——废污水量（m3/s） q——设计排涝模数(m3/s·km2)； F——控制排水面积（km2）。 治涝区内有水闸、泵站联合运用的情况下，一般先用水闸抢排，再电排。在用平均排除法计算泵站排涝流量时，应扣除水闸排水量和相应排水时间。 2) 排涝模数经验公式法 需求出最大排涝流量的情况，其计算公式为： n m F =（5-2）? q? R K = Q? F q 式中： K——综合系数（反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素）； m——峰量指数（反映洪峰与洪量的关系）； 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，干流全长，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，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%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 《建筑给水排水工程》课程设计任务书及指导书 一、设计资料 （1）建筑资料 建筑各层平面图、建筑剖面图、厨厕大样图等。 建筑物为六层住宅，采用钢筋混凝土框架结构，层高为3M，室内外高差为0.1M。 （2）水源资料 在建筑物北面有城镇给水管道和城镇排水管道（分流制），据调查了解当在夏天用水高峰时外网水压为190kpa，但深夜用水低峰时可达310kpa；环卫部门要求生活污水需经化粪池处理后才能排入城镇排水管道。每户厨房内设洗涤盆一个，厕所内设蹲式（或坐式）大便器，洗脸盆、淋浴器（或浴盆）及用水龙头（供洗衣机用）各一个。每户设水表一个，整幢住宅楼设总表一个。 二、设计内容 1．设计计算书一份，包括下列内容 （1）分析设计资料，确定建筑内部的给水方式及排水体制。 （2）考虑厨厕内卫生器具的布置及管道的布置与敷设。 （3）室内外管道材料、设备的选用及敷设安装方法的确定。 （4）建筑内部给排水系统的计算。 （5）其它构筑物及计量仪表的选用、计算。 （6）室外管道定线布置及计算（定出管径、管坡等数据及检查井底标高，井径，化粪池进出管的管内底标高等）。 2．绘制下列图纸 （1）各层给排水平面图（1:100）。 （2）系统原理图 （3）厨厕放大图（1:50）。 （4）主要文字说明和图例等。 设计说明书 （一）给水方式的确定 单设水箱供水 由设计任务资料得知，市政给水供水在夏天用水高峰时外网水压为190kpa，但深夜用水低峰时可达310kpa，查规范得知，3层及以下的单位给水供水宜直接市政供水，而4到6层得用户则有水箱供水。 优点：系统简单，投资省，充分利用室外管网水压，节省电耗，拥有贮备水量，供水的安全可靠性较好。 缺点：设置高位水箱，增加了建筑物的结构荷载，降低经济效益，水压长时间持续不足时，需增大水箱容积，并有可能出现断水。 总的来说，整个系统由室外管网供水，下行上给。这种方式不仅节省了材料费用，并且免除了水泵带来的动力费用以及水箱造成的建筑物经济效益降低的问题。 （二）给水系统的组成 整个系统包括引入管、水表节点、给水管网和附件等。 系统流程图为：市政给水管网→室外水表→管道倒流防止器→室外给水环网→户用水表→室内管网 （三）管材及附件的选用 1、给水管材 生活给水管道与室外环网采用不锈钢管，其余配水管采用PP-R给水塑料管。 2、给水附件 DN>50mm的管道及环网上设置闸阀，DN<50mm的管道上设置截止阀。 （四）施工要求 1、室外管道 室外管道采用DN100不锈钢管连接成环状，连接形式为法兰连接，埋设在地下0.7m处，向建筑物内部供水。 2、室内管道 （1）室内管道PP-R给水塑料管采用热熔连接的形式。 （2）室内管道立管采用明装的形式装设在水表间内，支管采用暗装的形式埋在空心墙或暗敷于地板找平层中。同时在管道施工时，注意防漏、防露等问题。 （3）给水管与排水管平时、交叉时，其距离分别大于0.5m和0.15m；交叉处给水管在上。（4）管道穿越墙壁时，需预留孔洞，孔洞尺寸采用d+50mm-d+10mm，管道穿越楼板时应预埋金属套管。 （5）管道外壁之间的最小间距，管径DN≤32时，不小于0.1m；管径大于32mm时，不小于0.15m。 二、排水工程设计 （一）污废水排水工程设计 1、排水体制的选择 根据本工程实际排水条件，该建筑采用污废水合流排水系统，经化粪池处理后排入城市污废水管道。 由于本工程层数较少，采用伸顶通气立管。 2、排水系统的组成 由卫生器具、排水管道、检查口、清扫口、室外排水管道、检查井、化粪池、伸顶通气 工程水文与水利计算(武大版教材) 第三章水文信息采集与处理 水文信息采集与处理是：研究各种水文信息的测量、计算与数据处理的原理和方法的-门科学,是水文学与水资源学的重要组成部分。 水文信息的采集有两种情况:一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息;另一种是对水文事件发生后进行调查.所得的信息。 获取水文信息的方法多种多样。现代科学技术的不断发展,新技术、新仪器的不断出现,更促进了获取水文信息手段不断更新。 第一节测站与站网 一、测站 测站：在流域内一定地点(或断面)按统一标准对所需要的水文要素作系统观测以获取信息并进行处理为即时观测信息。这些指定的 地点称为测站。 水文测站所观测的项目有：水位、流量、泥沙、降水、蒸发、水温、冰凌、水质、地下水位等。只观测上述项目中的一项或少数几项的测站,则按其主要观测项目而分别称为水位站、流量站(也称水文站)、雨量站、蒸发站等。 根据测站的性质,河流水文测站又可分为基本站、专用站两大类。 基本站是水文主管部门为全国各地的水文情况而设立的,是为国民经济各方面的需要服务的。 专用站是为某种专门目的或用途由各部门自行设立的。这两类测站是相辅相成的,专用站在面上辅助基本站,而基本站在时间系列 上辅助了专用站。. 二、水文站网 测站在地理上的分布网称为站网。 理由：因为单个测站观测到的水文要素其信息只代表了站址处的水文情况,而流域上的水文情况则须在流域内的一些适当地点布站 观测。 广义的站网是指测站及其管理机构所组成的信息采集与处理体系。 布站的原则是通过所设站网采集到的水文信息经过整理分析后,达到可以内插流域内任何地点水文要素的特征值,这也就是水文站 网的作用。 水文站网规划的任务：就是研究测站在地区上分布的科学性、合理性、最优化等问题。 水利水能计算课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 《隔河岩水库水文水利计算》任务书一，任务 （一）水文计算 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 （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）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（最大工作容量、备用容量和重复容量）二，成果要求 （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。 目录 第一章参考资料 流域概况. 5 水文资料................................ .6 径流资料 (6) 洪水资料……………………………………. .7 水能资料............................ . (10) 第二章水文计算 设计年径流计算……… .13 资料审查分析 (13) 设计保证率选择 14 频率计算确定设计丰、中、枯水年年径流量 15 推求各设计代表年的径流过程 17 设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求 21 审查资料 21 确定设计标准和校核标准 22 频率计算求设计洪峰、设计洪量 24 求出设计洪水及校核洪水过程线 26 第三章水能计算 工程水文与水力计算 课程设计 赋石水库水利水电规划 、设计任务 1、选择水库死水位； 2、选择正常蓄水位； 3、计算电站保证出力和多年平均发电量； 4、选择水电站装机容量； 5、推求设计标准和校核标准的设计洪水过程线；6推求洪水特征水位和大坝坝址顶高程。 二、流域自然地理简况，流域水文气象资料概况： 1、流域和水库情况简介 西苕溪为太湖流域一大水系（图KS2-1）,流域面积为2260km2,发源于浙江省安吉县天目山，干流全长150km，上游陡坡流急，安城以下堰塘遍布，河道曲折，排泄不畅，易遭洪涝灾害，又因流域拦蓄工程较少，灌溉水源不足，易受灾害。 图KS2-1西苕溪流域水系及测站分布1 赋石水库是一座防洪为主，结合发电、灌溉、航运及水产养殖的综合利用水库，位于安吉县丰城西10km，控制西苕溪主要支流西溪，坝址以上流域面积328km2。流域内气候温和、湿润，多年平均雨量1450km。流域水系及测站分布见图KS2-1 1、水文气象资料情况 在坝址下游1Km处设有潜渔水文站，自1954年开始有观测的流量资料。通过频率计算，得各设计频率的设计年径流量，选择典型年，计算缩放比，成果见表KS2-3典型年径流过程见表KS2-4 根据调查1922年9月1日在坝址附近发生一场大洪水，推算得潜渔站洪峰流量为1350m3s。这场洪水是发生年份至今最大的一次洪水。缺测年份内，没有大于 1160m3s的洪水发生。 经初步审查，可降雨和径流等实测资料可用于本次设计。 表KS2-3 设计年径流量及典型年径流量 表KS2-4 潜渔站设计年径流过程 月~枯水典型年Q~中水典型~丰水典型~~I枯水典型年Q~中水典型~丰水典型 《工程水文与水利计算》复习题 一、填空题（每空0.5分，共10分） 1、对同一条河流，一般情况下，从上游到下游，年径流系列的均值会越来越。 2、年径流资料的“三性”审查是指对资料的、和进行审查。 3、水库的特性曲线包括___________ _ 曲线和_____ ___曲线。 4、水库的水量损失主要包括：_____________________、____________________。 5、某河洪峰出现大于1000m3/ s 的频率为 10%，则洪水重现期为_________年，若某站年径流大于等于90mm的频率为90%，则其重现期为_________年。 6、在水文计算中，用配线法进行频率计算时，主要的内容是确定水文系列的三个参数，即、和。 7、按空气上升的原因，降雨可分为四种类型________________、__________________、________________、__________________。 8、设计洪水的三要素包括、、。 二、选择题（每小题1分，共10分） 1、某堤防按五十年一遇洪水设计，这是指该堤防今后遇到大于或等于该洪水的可能 性( )。 A、每隔五十年必然发生一次 B 、工程运行五十年内发生一次 C、长期平均五十年可能发生一次 D、一百年内一定发生两次 2、相关分析在水文分析计算中主要用于( )。 A、推求设计值； B、推求频率曲线； C、计算统计参数； D、插补、延长水文系列 3、通常情况下，对同一河流，洪峰流量系列的CV值 ( )。 A 、CV上游> CV下游 B、CV上游= CV下游 C、CV上游< CV下游 D、CV上游<= CV下游 4、水文计算在水利水电工程的( ) 阶段将发挥作用。 第一章绪论 1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？ 答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。 施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施 管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。 2我国水资源特点？ 答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配 置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重 3水文计算与水文预报的区别于联系? 答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。 （1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报 几天或一个月内的未来情况。（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计 方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。 4水文分析与计算必须研究的问题？ 答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。（2）确定该特征值在时间上的分配过程。（3）确定该特征值在空间上的分布方式。（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。 次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。 第二章水文循环及径流形成 1水循环种类：大循环、小循环 次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。 2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差 等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。 3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为 多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究 对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式 流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域， 则流域多年平均p=E+R 4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。 5河流一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。 工程水文及水利计算 《工程水文及水利计算》复习提纲 二、重点复习内容 第一章水循环及水资源的基本概念 水循环、大循环和小循环，地球水量平衡方程，流域水量平衡方程。 答：水循环：水的不断蒸发、输送、降落，无始无终，往复循环的过程称为水循环。 地球水量平衡方程：海洋和陆地的多年平均年蒸发量=海洋和陆地的多年平均年降水量 河流分段、长度、弯曲系数、河网密度；水系干、支流及水系形态；流域面积、长度、形状系数及流域自然地理特征。 降水的成因和分类，流域平均降水量计算方法及适用条件。水面蒸发量的确定方法，流域总蒸发； 答：降水的成因：一是大气中要有充沛的水汽；二是要有较强的气流上升运动。强烈的上升气流造成空气绝热冷却，使水汽产生凝结形成云。同时源源不断地向云中输入水汽，使云得以维持和发展。其次，强烈的上升气流能托住小水滴，并使其在气流升降运动中不断增大。当云滴增长到能克服空气阻力和上升气流的顶托，则下降，并在下降过程中不被蒸发掉，最终从云中降落到地面而形成降水。降水分类：对流雨、地形雨、锋面雨、台风雨 流域平均降水量计算方法及适用条件： 算术平均法：流域内地形起伏变化不大，雨量站分布比较均匀。 泰森多边行法：雨量站或降雨分布不不均匀的情况，工作量也不大。 等雨量线法：地形起伏较大，对降水影响显著，且有足够的雨量站。 水面蒸发量的确定方法：单位时间从水面蒸发的水量称水面蒸发率,以毫米/日计。水面蒸发量可用仪器直接观测确定，也可估算。中国采用的直接观测水面蒸发的仪器有20厘米直径小型蒸发器，80厘米直径套盆式蒸发器。 下渗率、下渗能力及下渗能力曲线。径流的表示方法，影响径流的因素，径流形成过程。 下渗率：单位时间内渗入土壤的水量。 径流的表示方法：流量，径流总量，径流深，径流模数，径流系数 影响径流的因素：气候因数、下垫面因数、人类活动因数。 径流形成过程：产流过程和汇流过程 下渗能力：在供水充分的条件下，下渗率随时间的变化过程线。 第二章水文观测与资料收集 日平均水位计算；断面测量：起点矩，水深；流速测量：测流断面流量计算。第三章水文统计的基本知识 随机变量、概率分布及其统计参数；皮尔逊Ⅲ型分布，及其统计参数，无偏估计、有偏估计，抽样误差；经验频率及经验频率曲线，配线法；回归方程及其误差。 统计参数：算术平均数，均方差，变差系数，偏态系数。 第四章年径流分析计算 资料审查，短期径流系列展延方法，配线法求设计年径流量；多年平均径流量估算，年径流变差系数估算，设计年径流量计算；设计代表年法求设计年径流年内分配。 1 水文水利计算 1.1用推理公式推求坡面最大流量 1.1.1 推求1#渣场山坡来水最大流量 参照《四川省水文手册》推理公式求解2#渣场后坡面在暴雨期的最大流量，步骤如下： 1.1.1.1 确定设计坡面的流域特征值F 、L 、J 1、F 为设计坡面的积水面积，由比例尺为1：500的地形图上量取得24602m ； 2、L 为自出口断面沿主河道至分水岭的河流长度，包括主河槽及其上游沟形不明显部分和沿流程的坡面直至分水岭的全长从1：500的地形图上量取得77.19m ； 3、J 为沿L 的河道平均坡度，即在量出L 的过程中读取河道各转折点的高程i h 和间距i l ，如图1.1-1所示，落差i h 和间距i l 如表1.1-1所示。 图1.1-1 落差i h 和间距i l 逐段关系示意图 表1.1-1 落差i h 和间距i l 逐段关系表 03220H m = ()()()()() 011122233102 2n n n i i H H l H H l H H l H H l H l J l -+++++++++= ∑∑…… ()1 02 2i i i H H l H L L -+-=∑式中i H 、i h 以米计；L 、i l 以公里计；J 以千分率（‰） 计 将已知数据代入公式求得J=118‰。 1.1.1.2 计算设计坡面的流域特征系数θ，并分析确定汇流参数m 值 1、流域特征系数：13141314 0.07719 0.12610.118 2.46L J F θ== =(Hydrolab Basic)广东水文水利计算软件使用手册
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