山东省小型水库洪水核算办法(试行)

附件：山东省小型水库洪水核算方法(试行)全言山东省小型水库洪水核算办法(示范)是在新情况下为了满足小型水库的加固要求而制作的。此方法基于维修部门水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252-2000、水利水电工程设计洪水计算规范 (SL44-2006)、碾压式土石坝设计规范 (SL274-2001)和山东省水文图集的相关分析结果，该分析结果创建于1979年6月在丘陵地区的小水库中，防洪安全审查、控制应用、加固设计等工作中，必须以这种方法为主，其他各种方法都可以验证参考。该方法为我省流域面积1 30平方公里的小型水库提供了安全洪水会计用途的防洪计算方法、总洪水量及防洪计算方法。对于闸门控制或流域面积大于30平方公里的小型水库，应使用山东省小型水库洪水核算方法进行计算，建议流域面积小于50平方公里的水库工期长度为0.5小时，瞬时单位线参数M1和0.5小时单位线关系表应使用可以参照山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法的瞬时单位线方法。流域面积小于1平方公里的(2)型水库，用这种方法计算的洪峰和洪量分别增加了10%，然后再进行防洪。各单位在使用过程中联系实际，及时总结经验，如有问题，请写信通知省水资源厅。1小型水库设计洪水标准小型水库设计洪水标准根据水利部山东省水文图集 (SL252-2000)选定。小型水库永久水工建筑物的洪水标准要根据山区、丘陵地区或平原、滨海地区分别确定。山地、丘陵地区永久性水力结构洪水标准重现期(年)根据表1选择。平原、沿海地区永久性水力结构洪水标准重现期(年)根据表2选择。山区、丘陵地区的小型水库大坝高度低于15米，上游和下游最大水头差异低于10米，碰撞后对下游防洪影响不大时，其洪水标准应根据平原、沿海地区标准确定；平原、沿海地区的小型水库大坝为15米以上，上游和下游最大水头差额为10米以上，洪水标准应根据山区、丘陵地带标准确定。小型(1)、小型(2)水库的消能及防震建筑的洪水再现期分别为20年和10年。表1山、丘陵地区小型水库设计洪水标准表不同的水坝类型液压结构水平设计标准(洪水再现期间年)检验标准(洪水再现期间年)土石坝小型(1)类型450-301000-300小型(2)类型530到20个300-200特别重要的小型(1)类型(3级)100-501000混凝土坝、砌石坝小型(1)类型450-30500-200小型(2)类型530到20个200-100特别重要的小型(1)类型(3级)100-501000-500表2平原、滨海地区小型水库设计洪水基准表液压结构水平设计标准(洪水再现期间年)检验标准(洪水再现期间年)小型(1)类型4从20到10100-50小型(2)类型510从50到20注：特别重要的小型水库意味着可能危及下游城市、公共矿区、铁路干线或其他重要的政治、经济重要设施或梯级水库。一般来说，主要主管部门决定尤为重要。2峰值流量计算2.1图表使用范围计算：这张图表适合我省普通山区和丘陵地区的自然河流，面积在30平方公里以下的小工程。对于上游控制事业影响较大的河流，要另外考虑。山区和丘陵的划分主要要基于流域的飞降、土壤的地质条件、植被的情况。该方法规定，流域主要水道的雨降大于10，岩石多，土壤更薄，植被一般要调查山地图，其他要调查丘陵图。对比下降到10以下，但由于土层薄，流域的岩石暴露，植被下降的人也要调查山地图。2.2计算图表计算图表包括基本计算曲线QM-h24-k、山东省QM-h24-k分区图、山东省部分县(市、区)暴雨的统计参数分析结果表、降雨径流关系曲线和计算的最大峰值流量的主要工具，即二次计算图。2.2.1基本计算曲线和分区图1、根据我省暴雨特征和垫面的影响，基本计算曲线QM-h24-k分为四个地球七组曲线：泰山南山区，泰山南区2)泰山北山区，泰山北口区胶东山区，胶东丘陵区崂山区2、山东QM-h24-k区地图确定小水库所在地的计算区。3、山东省部分县(市、区)暴雨统计参数分析结果表。4、p pa-hr形式的降雨径流关系曲线，推导设计标准净降雨量。2.2.2辅助图表辅助图表主要用于：j-J1/3，f-F2/5检查表的简明计算。使用2.3计算图表1、对于需要洪水审查或设计的小型水库，根据相应比例尺的地形图，建议查看计算工程位置上方的汇流特性参数，包括：1)汇流区F:在相应比例尺的地形图上绘制汇流分割线后直接测量，对于地形图精度低或分隔线不明确的汇流，通过现场调查测量确定分割线的实际位置(以平方公里为单位)。2)主要河流长度l:从主要水道到沿分水岭的主要水道到最大长度(包括主要水道顶部非明显部分的长度)，可以由地形图测量，单位为公里。3)主渠道非下降j: j是沿l的渠道的平均非港口，根据沿流域流的非下降变化特征点的高程，通过加权平均法计算。J=(z0 Z1) L1 (Z1 z2) L2.(Zn-1zn) ln-2z0l/L2.(1)样式：Z0，Z1.Zn是出口横断面中沿过程中每个要素的地面点的高程。L1、L2.ln是图1中所示的每个要素点之间的距离。如果河流有急转弯、陡坡等，则必须使用两个线段的特征点，以便计算出的比率下降沿路径反映实际水压条件，在加权平均比率下降计算中急剧变化到分段点。流域复合要素参数是基于在地形图中计算的f、l、j计算的。K=l/(J1/3 F2/5).(2)lL1L2L3L4L5Z4Z5Z3Z2Z1Z0图12、根据“山东部分县(市、区)暴雨统计参数分析结果表”，确定项目位置上方流域中心多年平均最大24小时降雨量和波动系数Cv值，根据cs=3.5 cv，皮尔逊曲线模型比系数KP值表(见表3)确定Kp值.(3)对于两个县(市、区)边界附近流域中心的水库，如果两个相邻县(市、区)的年平均最长24小时降雨量和波动系数Cv之间的差距很大，则该水库在选择Cv值时必须采用插值等方法进行相应调整。3、根据统一流域特性参数k和设计标准降雨量H24，根据项目位置和流域坡度、土壤土壤土壤、植物等情况查找QM h24 k关系曲线。取得设计标准的单位面积洪峰流量系数QM。4、将每个单位面积的最大峰值流量系数QM乘以汇流区f，得出设计标准的最大峰值流量QmQm=qmf.(4)3洪水总量的追问检查设计标准中75%的最长24小时暴雨和影响上一期间降雨的Pa、p pa到HR降雨径流关系曲线，将净雨hR乘以汇流区f，将净雨hR乘以总洪水数w:W=0.1 hRF(万立方米).(5)其中丘陵地区的小水库初期对降雨量Pa影响40mm，平原地区的小水库前期对降雨量Pa影响50mm。洪水淹没区过程是通过三角形计算的，洪水淹没区t(即三角形过程中的井底宽度)是通过以下方法计算的：T=W/(1800Qm)(小时).(6)格式中：W总洪水，Qm最大峰值流量。洪水出现在三分之一t，即最大洪峰qm的三分之一t点。4防洪计算4.1泄洪q计算小型水库泄洪q的计算可以参考水利水电工程等级划分及洪水标准 SL253-2000附录a的方法进行。我省的小水库大部分是没有问题的开放防水路，考虑到横断面不规则、平缓的部分很长，为了方便，可以使用以下高效公式计算。Q=1.5 bh3/2.(7)样式：1.5是统一流量系数。泄洪道为不规则长运河，低坡度平缓的情况下，宽堰泄流公式不再适用，但即使明渠计算更加繁琐，也可以应用上述公式，但复合流量系数必须相应调整，根据工程情况可以采取1.4 1.5。B溢洪道宽度(米)；H溢洪道堰顶以上水深(米)。已知泄洪道的宽度可以根据水库的其他水位计算泄洪道的相应排放量。然后将水库水位、库容和q绘制为表格，或绘制为用于防洪的曲线。4.2防洪计算对于流域面积大或有闸门控制的小型水库，应参考大中型水库的防洪原则和方法进行计算。水文控制水库一般采取兴利水位，有特殊要求的话，另行设定汛限水位，调节水位。没有闸门控制的水库防洪计算的起始水位泄洪堰顶高程。防洪计算通常使用图表方法或测试算法。不控制开放泄洪道的普通小型水库可以通过以下三角防洪方法完成：首先，根据水库水位发散关系曲线和水位体积曲线，绘制泄洪堰顶上方防洪库容v防洪与排放流量q的关系曲线，并在图2的左侧和右侧绘制入库洪水过程线q t。a点从v洪水控制轴到a，OA为总洪水w，Qm为b，水平交点纵轴为b，AB为v洪水 q曲线为d，d点为水平交点洪水线q至t的倍数线段为c，c点的坐标为最大排水流q，d点的水平坐标OD表示相应的洪水存储容量v洪水。图2Q QbQmcQtv防洪qv防洪v防洪吴红tq排放d odat五个案例胶东地区下村附近有300年来遇到的最大洪峰流量和泄洪道最大排放流量，以及拯救水库最大洪库龙的小水库。5.1最大存储峰值流量Qm计算一、流域特性参数的计算应用一万分之一地形图，流域施工点上方的流域面积f为16平方公里，施工点沿主要水道的流域最大过程l为6.6公里，因此河流平均比j为0.0183米/米。有关J的计算，请参阅公式(1)在附属图表中，您会看到F2/5=3.03、J1/3=0.264集水区图征复合参数：k=l/(J1/3 F2/5)=6.6/(0 . 2643 . 03)=8.25二、设计暴雨计算：根据300年设计暴雨的估计，根据项目位置，查看辅助计算图：年均最大24小时降雨量为120毫米。多年平均最长24小时降雨量波动系数Cv为0.65。如果使用Cs=3.5Cv，皮尔逊频率曲线KP值表确定300年的KP值4.22，则300年的最大24小时降雨量H24为h24p=0.33%=KP=4.22120=506.4mm三、单位面积最大峰值流量计算：现场调查结果表明，该工程俯冲超过18.3，流域植物中中部盆地的岩石主要为花岗岩，有风化作用，普通土壤比较薄。根据流域的坡度和土壤地质植物等，这个流域属于山区。流域综合特性参数K=8.25，300年一次最大24小时降雨量H24=506.4，查看胶东山地QM h24 k关系曲线qm=39.1秒垂直米/平方公里。四、最大峰值流量计算：300年来遇到的最大峰值流量：Qm0.33%=qmF=39.116=626秒立方米5.2总洪水和洪水引水线计算一、总洪水计算：300年的总洪水计算：300年的最大24小时设计暴雨为506.4毫米，75%为506.475%=380毫米，pa为40毫米，p=38040=420mm毫米，p pa至HR曲线为HR=总洪水量为W=0.1h0F=0.131716=507万里米。第二，洪水过程是三角形，洪水桶t是：对于300年，t=w/(1800 QM)=50724/(1800626)=4.5小时5.3防洪计算一、基本信息：水位体积和水位排放关系表(设置泄洪宽度15米)第二，防洪计算：防洪计算采用图形方法，见图3，图4，计算后，300年泄洪道最大排放流量为118秒立方米，防洪库容为410万里米，防洪水位为90.03米。水库水位体积和水位排放关系见表(单位：m，104m3)水位图87.083.089.089.590.090.591.091.592.092.593.094.0调节洪储存容量011225233241249257669279291210461324体积关系0236489117147180215252290331418附表1: F2/5检查表(f=0至0.99平方公里)f00.010.020.030.040.050.060.070.080.09000.160.210.250.280.300.320.340.360.380.10.400.410.430.440.460.470.4