施工计算实例.doc

计算实例一、水文计算1、设计径流分析计算，求丰、平、枯三种典型年的年经流连计算1）首先对实测样本系列进行可靠性、一致性和代表性分析。2）根据审查后的实测资料进行平率计算（适线、求统计参数、绘制频率曲线），推求（丰、平、枯）P=10%、P=50%、P=90%三个设计代表年的设计值。（1）频率计算，根据实测资料进行频率计算，见表1年径流频率计算表m安达下排序ki=Qi/Q均ki-1(ki-1)2P=m/(n+1)*1001153.792 1.968 0.968 0.938 3.6 2151.575 1.940 0.940 0.884 7.1 3130.208 1.667 0.667 0.444 10.7 4108.967 1.395 0.395 0.156 14.3 5102.717 1.315 0.315 0.099 17.9 696.642 1.237 0.237 0.056 21.4 796.100 1.230 0.230 0.053 25.0 895.983 1.229 0.229 0.052 28.6 986.725 1.110 0.110 0.012 32.1 1083.942 1.074 0.074 0.006 35.7 1182.608 1.057 0.057 0.003 39.3 1276.175 0.975 -0.025 0.001 42.9 1375.433 0.966 -0.034 0.001 46.4 1473.375 0.939 -0.061 0.004 50.0 1571.700 0.918 -0.082 0.007 53.6 1670.450 0.902 -0.098 0.010 57.1 1769.992 0.896 -0.104 0.011 60.7 1867.433 0.863 -0.137 0.019 64.3 1960.650 0.776 -0.224 0.050 67.9 2052.333 0.670 -0.330 0.109 71.4 2151.667 0.661 -0.339 0.115 75.0 2247.750 0.611 -0.389 0.151 78.6 2346.075 0.590 -0.410 0.168 82.1 2445.942 0.588 -0.412 0.170 85.7 2540.750 0.522 -0.478 0.229 89.3 2639.492 0.505 -0.495 0.245 92.9 2730.971 0.396 -0.604 0.364 96.4 平均78.128 27.000 0.000 4.355 （2）参数分析，即多年平均流量、年径流变差系数、偏态系数。多年平均流量计算年径流变差系经适线，选（3）推求（丰、平、枯）P=10%、P=50%、P=90%三个设计代表年的设计值。Cv0.40 放大比2Cv0.8186 Q10%120.32 1.54Q50%74.22 0.95Q90%41.41 0.53（4）同倍比放大发推求的设计代表年径流量的年内分配表径流年内分配计算表合计校核Q10%1974典型66.979.98527326414664.934.82121.335.259.81151.80 1773.8 设计103.0 123.0 130.9 420.4 406.6 224.8 99.9 53.6 32.3 32.8 54.2 92.1 1773.8 Q50%1979典型50.643.615327212972.250.421.620.924.341.834.7914.1868.4 设计48.0741.42145.35258.4122.5568.5947.8820.5219.86 23.09 39.7132.97 868.4 Q90%1994典型6624.421.323.295.312460.225.418.120.229.943.3551.30 292.2 设计34.9812.93 11.29 12.30 50.51 65.7231.91 13.46 9.59 10.71 15.85 22.95 292.2 2、设计洪水及过程线的推求1）洪峰资料的分析与处理洪水资料的审查（略）；洪水资料的选择，考虑历史洪水分别为1881年、1915年、1986年分别计算特大洪水和一般洪水的频率。年份Qmm3/ski=Qi/Q均ki-1(ki-1)2P=m/(n+1)*1001188119651965I3.80 2.80 7.9 0.94 2191513401340II2.59 1.59 2.5 1.89 31270III2.46 1.46 2.1 2.83 119705517631.48 0.48 0.2 5.6 219714006861.33 0.33 0.1 11.1 319724966821.32 0.32 0.1 16.7 419731275971.16 0.16 0.0 22.2 519742255531.07 0.07 0.0 27.8 619754225511.07 0.07 0.0 33.3 719765495491.06 0.06 0.0 38.9 819776864960.96 -0.04 0.0 44.4 919785974680.91 -0.09 0.0 50.0 1019794604600.89 -0.11 0.0 55.6 1119806824220.82 -0.18 0.0 61.1 1219814684180.81 -0.19 0.0 66.7 1319824184000.77 -0.23 0.1 72.2 1419835532250.44 -0.56 0.3 77.8 1519841171270.25 -0.75 0.6 83.3 1619857631170.23 -0.77 0.6 88.9 171986127023.40 22.4 501.6 合计8784平均516.7 特大洪水的频率一般洪水的频率2）计算。采用矩法，径分析N=100年，L=1，a=3，计算得式中：模比系数经适线，选择CS=3.5Cv3）设计洪峰流量、设计洪水总量的计算。分别根据洪峰流量、洪水总量得理论曲线得P=1%、P=0.1%洪峰流量、洪水总量。推算得Qp=1%=497m3/s。3、选择典型洪水根据典型洪水的选择原则，从实测资料中选择合适的典型洪水，本例资料提供的典型洪水过程线作为典型洪水（表4）。日期 月 日时刻Qim3/s日期 月 日时刻Qim3/s8.9831.98.919:009918.9976.68.9207438.9102258.9216128.9114238.10 0:003628.9125948.10 5:302258.9137718.10 81978.9149568.10 101708.91511208.10 121448.91612708.10 20908.91712708.118:00618.917:1212708.1120498.917:3012408.118:00388.91811608.114、放大典型洪水过程线采用同倍比放大法，按相同频率的设计洪峰及几个时段洪量比值控制放大典型洪水，P=1%为例，见下表。项目设计洪水（P=1%）典型洪水缩放系数WpWpWmWmWp/Wm最大1日洪水(亿m3)60.360.349.449.41.22最大3日洪水（亿m3）9130.762.112.72.42日期 月 日时刻Qim3/s放大系数放大值修匀流量8.9831.92.4277 778.9976.62.42185 2008.9102252.42545 3258.9114231.22516 5038.9125941.22725 7248.9137711.22941 9418.9149561.221166 11708.91511201.221366 13708.91612701.221549 15408.91712701.221549 15408.917:1212701.221549 15408.917:3012401.221513 15108.91811601.221415 13208.919:009911.221209 12108.9207431.22906 9068.9216121.22747 7458.10 0:003621.22442 4608.10 5:302251.22275 2908.10 81971.22240 2708.10 101701.22207 2508.10 121442.42348 2108.10 20902.42218 2008.118:00612.42148 1808.1120492.42119 1748.118:00382.4292 1708.112.420 165二、兴利调节计算已知的来用水过程进行兴利调节计算求兴利库容，确定正常高水位。绘制水位-库容曲线；不计算水量损失时，求兴利库容，确定正常高水位。设计保证率为90%月份来水量用水量余水缺水v死=5弃水月末库容560.722536 41 47.47622.44830-8 33 39.77719.59635-15 18 29.47821.34435-14 4 45.87987.6764048 53.3 59.9710114.084074 53.3 74 59.971155.3843520 53.3 20 59.971223.36835-11.6 41.7 48.47116.65235-18.3 23.3 30.17218.58435-16.4 6.9 13.87327.50835-7.5 0.0 6.47439.836355 4.8 11.47合计50941592 332.4 Z死=165m，V死=6.47m3/s月，V兴=53.5m3/s月=53.530.4243600=1.4052亿m3。校核：全年总来水量-全年总用水量-总弃水量=0509-415-94=0计算无误。W蒸=（E水-E陆）F/1000，W渗=1%V蓄考虑水量损失是的兴利库容，正常高水位（略）。三、防洪计算1、水库调洪辅助曲线计算过程，根据水量平衡原理计算绘制水库容积下泄流量关系曲线。1）下泄流量库容曲线查下游水位流量关系曲线枯水位m库容万m3堰顶水头h（m）H3/2下泄量q（m3/s）12345171.2332.400017236.10.770.68 59.317340.41.772.35 20817445.62.774.61 40817550.83.777.32 64817656.74.7710.42 92017763.65.7713.86 123017870.96.7717.62 155817979.27.7721.66 1912180878.7725.97 230118198.89.7730.54 2699182107.910.7735.34 3124计算辅助曲线M=1.77,B=50枯水位m库容万m3堰顶上库容（万m3）V/t下泄量q（m3/s）q/2v/t-q/2v/t+q/212345678171.2332.400000017236.13.7513.9 59.329.65484.2 543.5 17340.481111.1 2081041007.1 1215.1 17445.613.21833.3 4082041629.3 2037.3 17550.818.42555.6 6483242231.6 2879.6 17656.724.33375.0 9204602915.0 3835.0 17763.631.24333.3 12306153718.3 4948.3 17870.938.55347.22 6126.2 17979.246.86500.0 19129565544.0 7456.0 1808754.67583.3 23011150.56432.8 8733.8 18198.866.49222.2 26991349.57872.7 10571.7 182107.975.510486.1 312415628924.1 12048.1 2）调洪演算，根据设计洪水过程线和水库调洪辅助曲线进行调洪演算，其调洪计算成果P=1%及入库流量与下泄量过程线。时段t(h)平均入库流量（m3/s）v/t-q/2v/t+q/2时段末泄量（m3/s）总库容万m3水位m备注123456780000032.427171.23弃水12011842011733.11171.3925246107089836.12172.139471265155729242.03173.31413552046262057449.51174.72514802698352682855.43175.75611632930386193157.82176.31出现最大洪量77622810369388356.11175.82弃水85452570335578554.22175.6194202310299068051.91175.23103422077265257550.24174.98112941842237152947.02174.38122721679212244346.41174.1132533）求设计洪水位，校核洪水位、拦洪库容、调洪库容和最大下泄量qm。已知M=1.77，B=50m，经调解计算最大下泄量qm=932m3/s。根据计算得设计洪水为Z设=176.31m，最大总库容Vm=5782万m3。同时计算得设计调洪库容V调=5782-3243=2539万m3。由坝顶高程Z坝=Z校+Z风+Z安，可计算求得。P=1%洪水调洪计算（略）。四、水库水能计算水能计算按补给水量损失、装机容量未定情况，用等流量调节计算，见下表。保证出力保证电能多年平均发电量平水年P=50%，枯水年P=90%的水能计算（略）。P=90%,A=8时间Q天（m3/s）q电（m3/s）Q天（m3/s）q电（m3/s）V末（m3/s.月）V平均（m3/s.月）Z上（m）Z下（m）水头H净N（万kw）E(万kwh)1234567891011121356133.8227.1855.0630.8 18212