桥涵水利水文课程设计任务书

水力学与桥涵水文 课课程程设设计计任任务务书书 土木工程专业 班级 班级 姓名 姓名 学号 学号 1 为测定某阀门的局部阻力系数 在阀门上下游装设三个测压管 已知 水管直径 50 mm 1 m 2 m 实测数据d 12 l 23 l 150 cm 125 cm 40 cm 3 m s 试计算阀门的 值 1 2 3 分析 利用测压管 1 2 的水头损失可计算出沿程阻力系数 或将测压管 2 3 间的沿程水头损失用 1 2 间的沿程水头损失表示 然后根据总水头损失等于沿程水头损失加局部水头损失 只要算出总 水头损失便可推算出局部水头损失 进而便可以算出局部水头阻力系数 解 121212jfw hhh 0 12 j h gd l hhw 2 2 12 12f12 cm25125150 21 232323jfw hhh ggd l 2 2 22 23 1223 2ll cmhh ff 502 1223 232323fwj hhh 50 23 mcm35 0355040125 35 0 2 2 g 0 762 2 水面线定性分析 先画出临界水深 K K 线 然后根据 i 与 ik 的关系画出水深 N N 线 判断水面所处的区域 再根据 i 与 ik 的关系作出相应的水面曲线 详见纸质档 3 流量泥沙计算详见相关 excel 表格 1 根据水位及河底高程算出水深 进而求出平均水深 2 根据起点距算出测深垂线间的距离 可进一步算出垂线间的面积 然后可以得出部分面积 3 根据所给的垂线的流速推算部分流速 4 用所算出的部分面积和部分流量求出部分流量 然后可以算出整个 断面的流量 数据见附表 4 相关分析 已知某流域 1954 1965 年的年径流量及年降雨量 年径流 量与年降雨量在成因上具有联系 试用解析法推求相关直线 同时附有 excel 数据文件 解 由分析知 年径流量与年降雨量 在成因上具有联系可以进行相关分析 将 该流域在不同年份的降雨量和年径流量绘 制在坐标纸上 横坐标为年降雨量 纵坐 标为年径流量 其点据的分布趋势明显呈 带状 表明河流的年径流量与年 降雨量之 间存在直线关系 并且相关程度也比较高 算出相关系数 r 平均值 xy x 代入方程可得出回归直线方程 y 计算出两序列对应的均值 1 11 157151309 58 11 n i i xx n 1 11 9440786 67 11 n i i yy n 计算相关系数r 1 22 11 979489 33 0 950 1030706 00 n ii i nn ii ii xxyy r xxyy 年份 年降雨量 x mm 年径流量 y mm 19542014 1362 19551211 728 19561728 1369 19571157 695 19581257 720 19591029 534 19601306 778 19611029 337 19621310 809 19631356 929 19641266 796 19651052 383 22 11 0 950 42 6982 6980 083 11 r r E n 由于相关系数 较大很接近 1 而且表明二者之间存在直线相关 且相关r4 r rE 度较为密切 因此 可以通过直线相关找到年降雨量与年径流量之间的函数关系 2 1 934910 92 305 76 110 n i i x xx n 同理可以得到 337 09 y 于是可以得到 y 倚 x 的回归方程为 1 047584 30yx 5 某站有 24 年实测径流资料 试绘制其经验频率曲线 并用求矩适线法 推求年径流量频率曲线的三个统计参数 同时附有 excel 数据文件 分析 将 24 年的年径流深资料按降序的方式排列 利用相应的公式求出 Q K 再利用维泊尔公式计算各流深的经验频率 p 然后将各经验频率和 i 流深对应的点绘在海森几率格纸上 然后根据公式计算 C 取 C 2C 进 VsV 行试算 绘出其理论频率曲线 根据曲线与经验频率点群的符合程度对 C C Vs 进行调整 使理论曲线与经验频率点群符合的比较好 因而就确定出三个 统计参数的值 解 666 3958 K ni i i Q n Q 1 1 i Q Qi C 0 2633 V 1 1 2 n nK n i i 取C 2C 进行适线 然后对参数进行调整 sV 理论 y 轴 P 理论 x 轴 Cs 0 526Cs 0 644 经验 x 轴 经验 y 轴 0 0101519 1281592 8211 9683 1065 0 10 6287841340 1581385 7782 3139 998 11 3926691141 8881171 7162 5440 964 21 6652681076 9681098 0232 7246 884 52 074163982 21891003 2742 8774 789 102 437465903 2617906 77093 0127 769 202 877395810 2676812 02223 1362 733 303 194616738 3288731 31043 2513 709 403 465669682 1814673 40843 3606 687 503 719016648 3176633 05253 4657 663 603 972364603 2242599 7153 5680 642 704 243417547 0769548 83153 6689 625 804 560638503 2117506 7213 7692 616 905 000568443 5552447 06443 8700 607 955 36387375 1256404 95393 9724 592 985 772765317 2236357 57954 0775 588 996 045364292 6592340 03354 1867 587 99 96 809249273 3585310 20524 3019 567 99 997 438033257 5671294 41384 4253 557 4 5606 547 4 7135 538 4 8940 510 5 1241 417 5 4697 341 当 0 01 0 11251020 30 40 50 60 70 80 9095 98 99 99 9 99 99 0 00 500 00 1 000 00 1 500 00 2 000 00 流量m3 s 频率 C 0 263 Cs 0 644 时理论曲线与经验频率点符合得较好 所以三个参数为 V 666 3958 Q263 0 v C644 0 s C 年份 年径流深 mm 年份 年径流深 mm 19525381964769 19536251965616 19546631966417 19555921967789 19565571968733 195799819691065 19586421970607 19593411971587 19609641972567 19616871973588 19625471974709 19635101975884 6 已知某坝址断面有 30 年的洪峰流量实测值 如下表所示 根据历史调 查得知 1890 年和 1912 年曾发生过特大洪水 推算得洪峰流量分别为 8000m3 s 和 6700m3 s 实测期内也发生过一次特大洪水 流量为 7360m3 s 试用求矩适线法推求该坝址断面 200 年一遇洪峰流量 同时附 有 excel 数据文件 解 将 1952 1981 年的流量资料按降序的方式排列 得出该资料是含三 个特大值的不连续系列 a 3 实测期 n 1981 1952 1 30 实测期内有 一个特大值 l 1 调查考证期 N 1981 1890 1 92 年 利用对应的公 式计算各流量的经验频率 p 及平均流量 Q 和系列的变差系数 C 然后将 V 各经验频率和流量对应的点绘在海森几率格纸上 然后代入统计参数进行 适线 绘出理论频率曲线 最后可根据曲线算出相应的 200 年一遇的洪峰 流量 解 按公式计算各年流量的经验100 11 1 1 ln lm N a N a Pm 频率 P 1992 762 aj j ni li ij Q ln aN Q N Q 11 1 0 640445 aj j ni li ijv QQ ln aN QQ N Q C 11 22 1 11 代入参数适线如下 理论 y 轴 Cv 0 64Cv 0 80 P 理论 x 轴 Cs 2CvCs 4CvCs 2CvCs 2 5Cv 经验 x 轴 经验 y 轴 0 01010422 9314134 2513646 4215081 211 4200248000 0 10 6287848267 56310524 9610553 6611414 531 6954117360 11 3926696061 1796992 1967397 1257747 8511 870426700 21 6652685372 4815959 156424 6586631 9052 2010873440 52 0741634403 2024658 2765117 4085181 1762 4188633200 102 4374653676 2443574 2144113 0574065 232 5880393100 202 8773952872 7632655 9513076 8212965 2272 7298482620 303 1946162400 8772222 3262455 082343 4862 9662882600 403 4656692107 5431839 7162024 6441897 1082 9662882600 503 7190161763 1941559 1351546 3821498 5563 0696932520 603 9723641584 6431406 0911211 5981227 543 2585222400 704 2434171189 2791189 279956 52481068 1193 2585222400 804 560638985 22051074 496685 5094813 04613 3467272200 905 000568704 63991036 235382 6099565 94383 5154722100 955 36387538 84231017 105255 0733479 85663 5154722100 985 772765385 79831013 279127 5366432 03043 5974291860 996 045364322 031009 45379 7104416 08833 6785761820 99 96 809249207 2471006 90263 76832411 30573 7594571800 99 997 438033168 9861004 35147 82624401 74043 8406041720 3 9225611700 4 005911560 4 0913061540 4 1795111450 4 2714591400 4 368341300 4 4717451100 4 583911900 4 708185860 4 849994850 5 01917620 5 236946480 5 567613310 由图可知当1992 762 时理论曲线与特大值得经验频 Q800 0 v C00 2 s C 率点符合的较好 可推算出 200 年一遇的洪水设计流量 10314 52 1800 0 22 5 762 19921 5 0v CQQ s m 3 年份 流量 m3 s 年份 流量 m3 s 18908