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水利工程论文-大埔县梓里水库设计洪水复核计算.doc

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水利工程论文-大埔县梓里水库设计洪水复核计算.doc

水利工程论文大埔县梓里水库设计洪水复核计算摘要根据广东省规定的小型水库达标验收标准,水库洪水复核及防洪安全校核的要求,提高了原设计标准P=5和校核标准P=0.5,对梓里水库设设计水位P=2P=0.2,进行复核。关键词水库洪水复核流量1.水库概况梓里水库位于我县三河镇梓里村,于1970年动工兴建,1973年10月竣工,属小(一)型水库。坝顶高程为49.9m(基准高程为假设高程),最大坝高29.5m,总库容约为139m3,集发电、防洪、灌溉、种养于一体的综合利用的水库,周边植被较好,故水库淤积较少,且水质良好。据1974年大埔县水利水电工程技术资料汇编,梓里水库原设计标准为P=5,洪水位为47.54m,校核标准为P=0.5,洪水位为48.45m。二、基本资料1、集水区域下垫面情况梓里水库集水区内大部份属高丘区,局部为低山及低丘,土壤以砂壤土为主,水性属中上,植被中等,属针叶林为主的灌木草坡。2、工程审核标准根据国家防洪标准(GB50201-94水利水电工程标准),梓里水库(小一型)属IV等工程,主要建筑物按4级设计,次要建筑物按5级设计。永久性建筑物和泄水建筑物,设计洪水位采用50年一遇(P=2),校核洪水位采用500年一遇(P=0.2)。3、工程集水区域地理参数根据110000航测地形图量得各项地理参数如下集水面积F=6.5km2,干流河长L=4.7km,河床比降J=0.0706集雨区域特征参数θ=4、水库集水区域参数梓里水库集水区域位于广东省暴雨径流查算图表分区的韩江分区,采用韩江的设计雨型,设计雨型代号为Ⅰ。采用暴雨低区的αt~t~F关系图(如图1)。根据粤水电总字[1992]12号文,查广东省分区产流参数表,采用内陆产流参数表。广东省综合单位线滞时m1~θ关系图k,大陆低区B线。工程集雨面积F<500km2,采用广东省综合单位线Ⅱ号无因次单位线ui~ui。三、计算方法计算方法按照多种方法、综合分析,合理选定的方针,本水库虽属小一型水库,但级按大中型工程的要求进行复核。复核设计洪水按无流量地区计算,采用1991年广东省径流查算图表使用手册中的综合单位线和推理公式法同时计算,推理公式法的原理是先求设计洪峰流量Qm,Qm=0.278()F,τ=,式中Sp洪峰径流系数,τ流域平均汇流历时,平均后损率,P流域平均降水量,再推求设计洪水过程线综合单位线法的原理是用无因次单位线ui~xi表达的经验线型,只需一个参数m1即可直接求定时段单位线。并对综合单位线法中单位线滞时参数m1及推理公式法中的汇流参数m结合下垫面条件进行调整,在使用两种方法的计算成果相差不超过20的条件下,按相关规定要求,采用综合单位线法的计算成果。四、计算步骤1、推理公式法的关键在于正确确定汇流参数m,本水库的集水区域部分为高丘区,按推理公式法m~θ关系图选定m0.65。2、综合单位线法参数的确定(1)单位线滞时m1的确定集水区域部分为高丘区,部分为低山及低丘区,J=0.028,θ=15.5。查m1~θ关系图的大陆低区B线选定m1=1.3。(2)适宜计算时段的Δt的确定根据集雨面积F=6.5km2,查广东省暴雨径流查算图表附表5,适宜计算时段取Δt=。3、产流参数的确定梓里水库地区属内陆,F<500km2,平均后损率P=2,f1d4.58mm/h,f3d1.99mm/h,P=0.2,f1d4.91mm/h,f3d2.32mm/h,4、设计点暴雨量的查算及设计面暴雨量的计算根据1991年广东省水文总站编制的广东省水文图集查得集水区域中心的参数Ht、暴雨统计参数Cv根据使用手册附表2,Cs=3.5Cv皮尔逊Ⅲ型曲线KP值表查出各历时暴雨P=2,P=0.2的KP值按公式HtpHtKtp,Htp面Htpαt,计算Htp面的值,如下表1表1梓里水库设计洪水参数统计项目时程(小时)备注162472暴雨参数Ht52.583116150P2Sp104.32np0.71P0.2Sp138.6np0.69变差系数Cv0.370.410.450.45模比系数KtpP21.9872.122.282.28P0.22.642.893.23.2换算系数α1111面暴雨量HtpHtp面P2104.3175.96264.48342P0.2138.6239.87371.2480五、计算成果依据上述确定的各种参数,使用综合单位线法和推理公式法电算程序进行计算,所得结果如表2。表2计算成果方法项目P=2P=0.2备注广东省综合单位线法SUHM-1A单位线滞时m11.31.3雨型分区Ⅰ区无因次单位线Ⅱ号滞时m1~θ关系线B区4.584.911.992.32洪水总量(万m3)Wt64.8386.9W24106.14165.21W72129.17203.24洪峰流量(m3/s)119.91162.24推理公式法(1988年修订)TL-1A汇流参数0.650.65雨型分区Ⅰ区地形因素高丘区暴雨因素低区平均损失率(mm/h)f244.584.91f721.992.32暴雨递减指数np汇流时间t(h)洪峰流量(m3/s)1.0.712.07104.11.0.691.88153.1六、推理公式法与综合单位线法成果的调整由于推理公式对降雨过程的变化没有充分考虑,计算方法不尽合理,因而导致洪量过于集中,调洪水位偏高。综合单位线法的时段单

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