四丁水库水利规划设计计算------肖泳珊

1、四丁水库水利规划设计计算班级： 14施工姓名： 肖泳珊学号： 目录概述. 3（一）设计暴雨计算.41.1设计点暴雨量计算.41.2设计面暴雨量计算.41.3设计暴雨过程计算.4（二）产流计算.52.1产流参数确定.52.2设计净雨过程计算.6（三）设计洪峰计算.63.1汇流参数确定.73.2设计洪峰及汇流历时的计算.7（四）设计洪量计算.8（五）设计洪水过程线计算.105.1主洪峰过程线的推算.105.2分段单元洪水过程线的推求.125.3设计洪水过程线的绘制.135.4设计洪水过程线的摘录.14概述四丁水库位于东江一条小支流上，流域面积F=42.3 km 2， 集水区内主要三低山和丘陵山地。

2、根据规划要求，它是一个以灌溉为主，结合发电，并具有一定防洪效益的水库，其总库容大于1000万m3小于1亿m3。属中型水库。规划设计的内容主要包括设计年轻流、设计洪水、兴利调节和洪水调节4部分。（一）基本资料1.集水区域下垫面情况集水区内主要三低山和丘陵山地；土壤为砂质粘土和粉土，渗透性中等；植物覆盖率较好，为针叶林和灌木。2.工程设计标准四丁水库初步规划属中型水库工程，坝型为碾压式土坝，根据国家技术监督局与建设部联合发布防洪标准（GB50201-94）要求：设计洪水（正常运用防洪标准）P=0.5%；校核洪水（非常运用防洪标准）P=0.5% 3.集水区域地理参数根据1：25000地形图的量测结果

3、：流域面积F=42.3km2 ；河长L=16.8km；流域平均比降J=0.0202；流域平均高程Z=502m。4.暴雨资料本地区属无资料地区，查广东省水文图集得年最大1h、6h、24h、72h(3d)点暴雨统计参数（均值Ht 、变差系数CV ）如表1-1所示。表1-1 本地区点暴雨统计参数项目t（h）162472均值 t（mm）62120190290变差系数Cv0.370.430.480.48 （二）设计点暴雨量计算（1）设计点暴雨量计算。据年最大1h、6h、24h、3d点暴雨统计参数（均值、CV）等值线图，查得集水区域中心点的各历时暴雨参数t、CVT列入表1-2中的第1、2行。根据皮尔逊型曲

4、线kp值表，取CS=3.5CV，查处各历时暴雨P=1%的Ktp值，列于表1-2中的第3行。按公式Htp=t*KTP计算P=1%的Ktp值，列表1-2中的第4行。（2）设计面暴雨量计算根据本工程集水面积，查暴雨高区点面换算系数t，列于表1-2中的第5行。按公式htp面=Htp*t计算P=1%各历时面暴雨量htp面列于表1-2中第6行。np、Sp的估算。根据以上求得的设计面雨量和本工程集水面积，初估汇流历时在16h时段范围内，按式（3-30 ）计算np、SP，结果列于表1-2中的最后一列。 表1-2 设计暴雨量及暴雨参数计算表项目t（h）np、SP1624721-np（1-6）=0.450SP=H

5、1面=137.72mm1t621201902902CVT0.370.430.480.483KTP2.3862.682.942.944HTP147.932321.6558.6852.65t0.9310.960.9770.9836HTP面137.72308.73545.75838.10（3）设计洪峰流量推求产流参数。该工程属东江中下游分区，集水面积为42.3km2，查表1-3广东省分区产流参数表，得平均后损率24=5.0mm/h， 3d=2.5mm/h。表1-3 广东省分区产流参数表分区集水面积F（km2）（mm/h）3d（mm/h）内陆1004.52.51005.02.5指标类别干流平均坡降J（

6、）集水区域平均高程（m）土壤渗透性其他山区5500较差（1） 土层薄，岩石裸露，植被差（2）100时，J10表1-4 设计暴雨量及暴雨参数计算表汇流参数m。该水库集水面积内大部分属高丘陵，部分为低山和低丘，但因=61.686100，J= 0.040.005，可考虑作为山区类选用汇流参数。根据 =61.686，查附图1-1所示的汇流参数m关系图的大陆地区m关系线，选定m=1.33。图1-1 设计洪峰流量Qm的推求A.Qmt关系曲线a.汇流历时估计在16h时段范围内，以求1-np（1-6）= 0.450，Sp= 137.72mm。假设4个时段t=0.5h 1.0h 1.5h 2.0h，按公式Htp

7、面=Spt1-np（1-6）计算P=0.5%的t是段面雨量htp面，列于表1-5中的第2列。b.以Htp面扣除相应历时损失量24t，得时段净雨量htp面=Htp面-24t，并计算净雨强度htp面/t，分别列于表1-5中的第5、6列。c.计算相应于t的最大流量Qm= 0.278F，列于表1-5中的第7列。d.据表1-5中的t与相应 的Qm在方格纸上点绘Qmt关系曲线。表1-5 乙水库Qm关系计算表t（H）Htp（mm）（mm/h）t（mm）htp面（mm）htp面（mm/h）Qm（m3/s）0.5100.85.02.595.8191.622531.0137.75.05132.7132.71560

8、1.5165.25.07.5160.280.1941.92.0188.15.010183.191.5510762.5208.05.012.520381.2954.8B.Qm关系曲线a.以选定m= 1.33，=61.7，假设3个洪峰流量Qm=1100m3/s、800m3/s、500m3/s，应用公式=计算应用的汇流历时，列于表1-6中的第2行。b.据表1-6中的Qm与相应的，在Qmt曲线图上点绘Qm 关系曲线。表1-6 乙水库Qm t关系计算表Qm m3/s5008001100（h）2.722.422.31图1-2 乙水库Qm t关系曲线C. Qm、 值得确定。Qmt、Qm 两条曲线交点的纵、横

9、坐标即为所求的Qm、。由图1-2得Qm=1090m3/s，=3.7h4h。值确在16h时段范围内，估算的np（1-6）、Sp正确，不用重新计算。（4）设计洪水过程线的绘制于摘录设计毛雨过程的计算。由表3-17所示的广东省分区最大24h设计雨型（暴雨时程分配）表，查得东江中下游设计雨型，列于表1-7中的第1、2行。由表1-2，P=0.5%，H6p面=308.73mm，H24p面-H6p面=237.02mm。以H6p面乘以表1-7中的第1行第1318时段的百分数得第1318时段的毛雨，列于表1-7中第3行。以（H24p面-H6p面）乘以表1-7第2行112及1924时段的百分数得相应时段的毛雨，列

10、于表1-7中第3行。设计净雨过程的计算将各个时段的毛雨减去241= 5.0mm，即得各时段净雨，列于表1-7中第5行。分段净雨的计算。A.最大24h内分段净雨 最大时段毛雨Hp=Sp1-np（1-6）=137.72*3.70.450=248.13（mm）最大时段净雨h=Hp面-= 248.13-5.0*3.7=232.62（mm）表1-7 乙水库最大24h分段净雨量计算表 时段项目123456789101112占H6%21.121.620.810.513.512.5占(H24-H6)%2.32.82.03.12.33.9设计毛雨过程（mm）5.46.64.77.35.49.265.166.66

11、4.232.441.638.5*1(mm)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.0设计净雨量(mm)6.41.6-0.32.30.44.260.161.659.327.436.633.5时程项目131415161718192021222324占H6%占(H24-H6)%7.46.87.69.212.38.77.16.15.94.84.43.3设计毛雨过程（mm）17.516.11821.829.120.616.814.413.911.310.47.8*1(mm)5.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.05.0设计净雨量(mm)12.511

12、.11316.824.115.611.89.48.96.35.42.8由表1-7可见，最大的第8时段净雨仅61.6mm，比最大时段的净雨h=232.62mm少171.02mm。不足的净雨从相邻较大时段即第7时段净雨补足，但第7时段净雨仅60.1 mm，尚差110.92mm，继续从相邻较大时段，即第9时段净雨补足。故时段的终止时间为第8时段末，而开始时间则为8时段末以前的小时，即 11.7时。即h前=74.7（mm）；最大时段之后的净雨量为第1924时段的净雨量之和，即h后=294.5mm。最大24h净雨总量h24=h前+h+ h后=610.82mm。B.最大3d内分段净雨由表1-8所示的广东省

13、分区最大3d设计雨型（暴雨时程分配）表，查得东江中下游设计雨型，除最大24d以外的其余2d各天的总分配数第一天为73.5%，第3天为26.5%。表1-8广东省分区最大3d设计雨型（暴雨时程分配）表分区3d雨型时程分配123456789101112东江中下游占H6%100占（H24-H6）%16.452.031.6占（H3d-H24）%9.99.215.139.38.44.97.35.9最大3d净雨总量h3d=H3dp面-f3d *72= 838.10-2.5*72=658.1（mm）除最大24h以外的其余2d净雨总量h3d-h24=658.1-610.82=47.28（mm）第一天净雨总量h第

14、一天=47.28*73.5%=34.7（mm）第三天净雨总量h第三天=47.28*26.5=9.2（mm）主洪峰过程线的推求。由表1-9所示的广东省主洪峰综合概化洪水过程线表所示ti/及Qi/Qm，代入前面以求得Qm=1090m3/s ，4h，计算得主洪峰过程线，并将tij加最大时段降雨开始时刻 30.0时，得出绘图的对应时刻，如表1-10所示。表1-9 广东省主洪峰综合概化洪水过程线00.41.02.023.04.000.101.00.110.050表1-10 乙水库主洪峰过程线计算表Ti/ 00.41.02.023.04.0ti（h）01.483.77.485.114.8Qi/Qm00.1

15、01.00.110.050Qi(m3/s,)01091090119.954.50相应时刻h3031.4833.737.4115.144.8分段单元洪水过程线的推求。h前、h后以及第一天的第三天净雨h第一天、h第三天形成的各分段单元洪水过程线均分别概化为三角形，其洪水总量Wi=1000hiF，洪峰流量Qmi=，底宽为（t+）。其计算见表1-9。表1-9 乙水库分段单元洪水过程线计算表洪峰序号降雨起讫时间降雨历时t（h）净雨量hi(mm)单元洪水总量Wi (104/s)单元洪峰历时t+ (h)单元洪峰流量Qmi(m3/s)单元洪水过程线起讫时间（h）起始峰顶终止第一天0242434.7146.727.71.48（前）2430674.7315.99.79.1（后）34.34813.7294.51245.717.40.01第三天4872249.238.927.74.1设计洪水过程线的绘制。将主洪峰放在最大时段降雨的终点(本例为最大24h的第18h段末，相应时刻为42时)；主洪峰前的分段洪峰Qm一及Qm前放在分段降雨