施工洪水计算培训课件

1、施工洪水计算1 导流标准 施工组织设计中施工工期安排在枯水期11月4月/12月3月，根据?水利水电工程施工组织设计标准SL303-2004?和?水利水电工程等级划分和洪水标准SL252-2000?规定，导流采用放水涵管，施工围堰采用土石围堰，为5级临时建筑物，洪水标准采用枯水期5年一遇。2施工期入库来水量计算从“广东省19561979年平均年径流深等值线图和“广东省19561979年年径流变差系数Cv等值线图，查取水库所在地多年平均径流深和年径流变差系数Cv根据集水区域的Cv，从Cs=3.5Cv 皮尔逊型曲线模比系数表中查取设计频率为20%的模比系数Kp=20%值3 按以下公式计算水库集水区域

2、设计年径流深和设计年来水量: 式中：F为水库集雨面积，km2。 根据降雨或径流年内分配资料，统计施工期降雨量或径流量的占全年总降雨量或径流量的百分比，即可计算得到施工期入库来水量。(mm) KRR20%p%20p)m( FR10.W3%20p%20p万45举例举例博后水集雨面积博后水集雨面积1.39 km233，施工工期，施工工期安排在枯水期安排在枯水期11月月4月或月或11月月4月，导流采用放水涵管，施工围堰采月，导流采用放水涵管，施工围堰采用土石围堰，洪水标准采用枯水期用土石围堰，洪水标准采用枯水期5年年一遇。一遇。施工期入库来水量计算施工期入库来水量计算1从从?广东省水文图集广东省水文图

3、集?中的中的“广东省广东省19561979年平均年径流深等值线图年平均年径流深等值线图和和“广东省广东省19561979年年径流变差系年年径流变差系数数Cv等值线图，查得水库所在地多等值线图，查得水库所在地多年平均径流深年平均径流深=560mm，年径流变差系，年径流变差系数数Cv=0.47； 6 2从Cs=3.5Cv 皮尔逊型曲线模比系数表中查得设计频率为20%的模比系数Kp=20%=1.315； 3计算水库集水区域设计年径流深和设计年来水量: mm736.5KRR20%p%p431516020 )m( 102.3.736.40.W3%p万 3911207 4由附表1查得11月4月施工期径流量

4、的占全年总径流量的百分比为30.74%，那么施工期入库来水量 ： 由附表1查得12月3月施工期径流量的占全年总径流量的百分比为21.18%，那么施工期入库来水量： 由计算结果可知，必须采取导流措施才能满足施工期挡水要求。 )m( 1.43%74.30.3201W3%20p ,411万月)m( 1.672%18.21.3201W3%20p ,312万月8 施工期设计洪峰流量及洪水过程计算施工期设计洪峰流量及洪水过程计算 1 推求施工期最大推求施工期最大24h点雨量点雨量 1收集工程地点历年施工期收集工程地点历年施工期11月月4月月或或12月月3月最大日降雨量资料，资料数月最大日降雨量资料，资料数

5、不宜少于连续不宜少于连续20年；年； 2将最大日降雨量换算为最大将最大日降雨量换算为最大24h雨量，雨量，并计算施工期最大并计算施工期最大24h雨量均值雨量均值 ：9 3根据?查算图表使用手册?附表2查出24h五年一遇暴雨P=20%的Kp=20%值，并计算施工期最大24h点雨量 ：%p施工期24,20%P,施工期24,KHH20 施工期日施工期i, ,i,24,H1 . 1H n1ii,24,24,Hn1H施工期施工期10 2 同倍比法推求施工期洪水同倍比法推求施工期洪水 1按综合单位线法或推理公式法计算按综合单位线法或推理公式法计算P=20%时的最大洪峰流量及其洪水过程；时的最大洪峰流量及其

6、洪水过程； 2由计算得到的的由计算得到的的P=20%时的施工期最时的施工期最大大24h点雨量与该频率下的年最大点雨量与该频率下的年最大24h点雨点雨量相比，得出量相比，得出P=20%时的洪水倍比系数时的洪水倍比系数： 3用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流量及洪水过程线，即可得到量及洪水过程线，即可得到P=20%时的施时的施工期洪水的洪峰流量和洪水过程。工期洪水的洪峰流量和洪水过程。%p,%p,HH20242024 年最大施工期11 3 由施工期暴雨参数计算施工期洪水由施工期暴雨参数计算施工期洪水 1由由?广东省暴雨参数等值线图广东省暴雨参数等值线图?查取年查取年最

7、大最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值暴雨量均值 和变差和变差系数系数Cv,t后，按后，按?查算图表使用手册查算图表使用手册?附表附表2查出各历时相应于查出各历时相应于P=20%的的Ktp值，并计算值，并计算各历时年最大点雨量各历时年最大点雨量 ； 2根据计算得到的根据计算得到的5年一遇年最大各历年一遇年最大各历时降雨成果，计算时降雨成果，计算1h、6h、72h年最大降雨年最大降雨量均值与量均值与24h年最大降雨量均值的比值年最大降雨量均值的比值t 12 t=1h，6h，72h 3用比值用比值t=1,t=6,t=72分别乘以施工期分别乘以施工期5年一遇年一遇24h点雨量得到施工期点雨量得到

8、施工期5年一遇年一遇1h、6h、72h点雨量点雨量 : t=1h，6h，72h 以上计算结果如下表所示以上计算结果如下表所示20%P,施工期24,t20%P,施工期t,HH 20%p,24,20%p,t,tHH年最大年最大13 施工期暴雨参数计算表施工期暴雨参数计算表4用推求出的施工期洪水参数按综合单位线法用推求出的施工期洪水参数按综合单位线法或推理公式法计算施工期或推理公式法计算施工期5年一遇洪峰流量及其年一遇洪峰流量及其洪水过程；洪水过程；14输水涵施工围堰堰顶高程确定输水涵施工围堰堰顶高程确定1不设导流管不设导流管利用输水涵泄水放空水库后，在输水涵利用输水涵泄水放空水库后，在输水涵管进口

9、前填筑围堰，堰顶高程根据挡管进口前填筑围堰，堰顶高程根据挡水期洪水总量计算。从泄水后的库水水期洪水总量计算。从泄水后的库水位起算，位起算，5年一遇施工围堰挡水期洪年一遇施工围堰挡水期洪水总量，由库容曲线查得相应库水位，水总量，由库容曲线查得相应库水位，加上波浪爬高和平安超高，可得堰顶加上波浪爬高和平安超高，可得堰顶高程和围堰高度。高程和围堰高度。输水涵管完工后，利用输水涵管导流，输水涵管完工后，利用输水涵管导流，在坝前填筑围堰，进行大坝上游坡脚在坝前填筑围堰，进行大坝上游坡脚截水槽、防渗铺盖及护坡工程的施工。截水槽、防渗铺盖及护坡工程的施工。围堰堰顶高程根据计算得到的施工期围堰堰顶高程根据计算

10、得到的施工期调洪演算的结果确定。调洪演算的结果确定。 152设导流管设导流管导流管直径及堰顶高程由调洪计算确定：导流管直径及堰顶高程由调洪计算确定：以导流管进口底部安装高程作为泄流起始以导流管进口底部安装高程作为泄流起始高程，初选导流管直径高程，初选导流管直径D；计算导流管泄流的水位计算导流管泄流的水位流量关系曲线；流量关系曲线；由调洪计算结果校核导流管大小是否适宜，由调洪计算结果校核导流管大小是否适宜，并确定堰顶高程。并确定堰顶高程。16 导流管泄流曲线计算导流管泄流曲线计算 水深水深hD/2 水深水深DhD/2 17 1非满流 式中：Q流量m3/s v流速m/s A过流断面面积m2 当水深

11、hD/2时： 当水深DhD/2时： AvQ 2/13/21iRnv 2）bhb-SrA（2）bhbSrrA2（18 r圆管半径(m) S水面对应圆心角的弧长m b水面宽度m； n管道糙率，对PVC管取n=0.011； R水力半径(m) i水力坡度，为导流管纵坡； 2满管流 R=D/4 i=H/L, H-管道进出口水头差(m) ，L-导流管长(m)19导流管泄流计算简图 20导流管泄流曲线计算表21举例：举例： 洪水计算根本参数：洪水计算根本参数： 集雨面积集雨面积1.39km2； 坝址以上河长坝址以上河长1.08km； 河床比降河床比降2.86%； 施工期设计洪峰及洪水过程计算施工期设计洪峰及

12、洪水过程计算22 同倍比法同倍比法 由由?广东省暴雨参数等值线图广东省暴雨参数等值线图?查取年查取年最大最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值和暴雨量均值和变差系数变差系数Cv,t，按各历时相应于，按各历时相应于P=20%的的Ktp值计算各历时年最大点值计算各历时年最大点雨量，并计算雨量，并计算5年一遇设计洪水洪峰流年一遇设计洪水洪峰流量和洪水过程线；量和洪水过程线；23 5年一遇洪水计算成果24P=20%设计洪水过程线25由施工期日降雨量资料推求施工期最大由施工期日降雨量资料推求施工期最大24h点雨量点雨量 水库施工期最大日降雨量表26计算施工期最大24h雨量均值： 计算施工期最大24h雨

13、量：计算P=20%施工期最大24h点雨量与该频率下的年最大24h点雨量之洪水倍比系数24：58.3mmHn1Hn1ii,24,24, 施工期施工期77.54mm1.3358.27H20%P,施工期24, 0.35222.7777.54HH%20p ,24%20p ,2424 年最大施工期 27用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流量及洪水过程线，即得到五年一遇施工期洪水的洪峰流量和洪水过程：Q施工期=Q年最大24 =16.90.35=5.9m3/s28 施工期暴雨参数法施工期暴雨参数法 1由日降雨量资料推求工期最大由日降雨量资料推求工期最大24h点点雨量，计算得出施工期最大雨量，计算得出施工期最大24h雨量均值雨量均值=58.3mm； 2计算年最大计算年最大1h、6h、24h、72h暴雨暴雨量均值与量均值与24h年最大降雨量均值的比值年最大降雨量均值的比值 t=1h，6h，72h20%p ,24,20%p ,t,tHH 年最大年最大29 (3)计算施工期11月4月5年一遇最大1h、6h、24h和72h降雨量均值，并用单位线法计算施工期5年一遇洪峰流量和洪水过程线 ：30施工围堰堰顶高程确定施工围堰堰顶高程确定调洪计算:导流管直径D=0.4m、0.6m、0.8m