工程水文学课程设计总结报告

第一部分

1、设计任务

推求江西良田站设计洪水过

程线（P=0.1％），校核P=0.01%

2、流域基本情况（如右图）

良田站以上控制流域面积仅44.5km2,

年降雨1500-1600毫米，暴雨季节

3-8月，历时2-3天，邻近有四个

站（峡江，吉安，桑庄，寨头）有

多年降雨资料。

3、资料方案与计算方案拟定

1、资料情况与方案

良田站水文资料很短，无法采用实测洪水资料推求设计洪水。因此，利用本地区暴雨资料推求设计暴雨，而后再推求设计洪水。(表1）

表1 良田站及其邻近地区的实测暴雨系列、历史洪水、特大暴雨情况

4、点设计暴雨Xp（t)的推求

点设计暴雨的计算方法有：（1）单站点暴雨频率计算。（2)点暴雨等直线图法。（3）分区综合法。本次采用分区综合法。大致步骤如下：

1）以点代面 2）求旧的X1日，P 3)在转换成

Xt,p(t=3h,6h...) 4)选典型放大

已经检验完成，四站为同一总体

2、频率计算求最大一日暴雨X1日，P

因为前面我们一直到四站来自同一总体，所以可以采用均质法进行点暴雨频率曲线的推求，其要点是将气候一致区内各站暴雨资料系列的经验分布点据，点绘在同一张几率格以上，经验分布点据呈带状分布在总体附近，因此可以

通过点群中心拟合一条理论频率曲线，作为总体分布曲线。

①采用经验频率公式P=m/n+1,及分开处理的方法计算各年点暴雨的经验频率。（见表二（Ⅰ-Ⅳ））

②线型：对各种历时的暴雨量采用皮尔逊Ⅲ型曲线。

③采用图解适线法估计参数X均， Cv，Cs。将各站经验频率点绘于几率格纸上。

通过适线软件，得出一条较为吻合的频率曲线。X均=106.44 Cv=0.5

Cs=2.77 。

3、差频率曲线求良田X0.01%，1日=812.44mm

(2）、设计暴雨过程的计算

用同频率缩放法求良田0.01%设计暴雨过程。

1.选用74.8.11-12日新干暴雨过程为典型见下表

2.各时段同频率设计雨量计算公式

求出t=3,6,9,12,15,18,21,24小时雨量及其相邻雨量差，为每隔三小时雨量，再以典型暴雨进行排位，即得设计暴雨。（见表三）

5、产汇流方案（蓄满产流）

（一）.产流方案及其参数

在设计暴雨中由于稀遇暴雨的

设计暴雨量很大，损失相对较小。

因此，一般采用简化暴雨模型如右

图。前段降雨尽量满足土壤蓄水量。

即初损。而后假定μ（稳），酸的地面径流深R上和地下径流R 下。在列表求出μ，如与假定相符，则假定μ为所求。

（1)点绘良田站76年6月17日毛背站75年5月13日，76年7月9日，77年6月26日流量，雨量过程.（见图二-五）

（2）计算次洪总量R及降雨总量。（见表四（Ⅰ-Ⅳ））

（3)初损I=X-R。

(4）由流量过程线以地面停止点为控制分割出R上，R下

（5）用试错法求μ。假定μ列表计算R上，R下，如与分割的R上，

R下相近则μ为所采用值。

I X≥μ△t，R下=μ△t，R上=X-R下

II X＜μ△t，R下=X，R上=0

（二）汇流方案及参数

1.地表汇流

地表汇流的计算方法有：

经验公式法:如单位线，经验公式等

推理公式法：如等流时线法，水科院推理公式法，汇流系数法

（1）方案：采用推理公式，八省一院公式

本流域tc＜，因此采用后一公式

（2）m值的初确定

选用毛背站76.7,77.6,75.5，和良田站76.7，四次洪水用

上

述公式计算m值。良田F=44.5km2,L=15.4km,J=0.0086毛背F=39.3km2,L=12.3km，J=0.00214。

求各站的径流峰值Qm及tc,R上，由公式反推求得M。（见表五）

(3)m值的检验

用m值推求洪水过程（只推求毛背站76.7）与实测值进行比较。计算步骤如下：

用M初值，对该次降雨过程的每个△t=1小时，按上式推求

Qi= ，tc=1小时

假定其过程线为三角形，底宽为Ti= （见表六)

将各时段的三角形过程线叠加，与实测洪水过程线对比，如相差过大重新假定m值重复计算发现峰线时间与峰量不大，洪水总量也相差无几，所以认为m值合理。

④m值的单站综合，点绘各次洪水，Q/F-m相关图，去上端区域稳定的mm值,为设计暴雨的m值，m=0.7。（见图六）

6、由设计暴雨推求设计洪水过程

1.Xp（t）的产流计算

由四中计算得各时段设计暴雨过程及五的产流方案所求μ进行地上，地下净雨分割。因为良田站的资料少，所以所取用的参数μ是四个相邻站的平均值。同上方计算地表径流过程，△t取3小时。（见表七，八）

R＞μ R上=R-μR≤μ R上

=0 μ=△t.μ=13.05

R下=μ R下=R

2。地表Qs（t)计算

同样，我们取良田四个站综合的m作为由设计暴雨推求设计洪水的汇流系数。设计阶段，无法估计初损，则假定I=0。

（1）用公式Qi= ，tc=3小时（见表九，十）

（2）假定其过程线为三角形，底宽为Ti=

（3）将各时段相应的三角过程线叠加，即得地表径流过程，但由于Qs（t)还要与Qg叠加，所以Qs（t)并未绘出。

3.地下汇流过程的推求

水文预报课程中把稳渗过程μ-t，作为线性水库的入渗过程，用马氏法演算，得出出流过程，即为本次降雨的地下汇流过程，在设计暴雨中，地下水比重小，多采用简化三角形法。

①假定R下=∑μ=104.4

②出流过程为等腰三角形

③地下水出流底宽Tg=2Ts=

式中：Ts为地面径流出流底宽，由此得到地下出流洪峰流量。

④绘图计算各时段地下出流流量Qg

4.断面设计洪水过程线的推求

在上将Qs(t）与Qg(t）叠加即可求设计洪水过程线，Q=Qs(t）

+Qg(t）,式中Qg(t）为地下径流量，Qs(t）为地表径流量，△t=3小时。（见图八，九）

第二部分

设计中的问题与分析

1.本课程设计中，由于水文计算本身的局限，所以存在一系列的假设，如：进行同分布检验时，假设其降雨服从P-Ⅲ型分布，又假设对其取对数后，又服从正态分布；又如，在推求设计洪水中，由于无法估计初损，而假定初损为零。以及推求地表，地下径流时，又假定其为三角形，这些都会影响到设计结果的准确性。