水库水文计算全过程

1、.2水文2.1流域概况××水库位于××西南方向，坝址高程1760m，径流面积0.78km2，主河长1.6km，平均坡降为88，流域平均高程1880m，径流量条形状。××水库属珠江水系西洋江流域源头支流，地处珠江流域与红河流域的分水岭上。河流自北向南，在坝址下游500m向西转，进入溶洞，流入其龙得河，又通过地下暗河进入头河，汇入西洋江，流域水系分布详见××水库水系图。××水库流域地处中低山区，森林种类较多，主要分布有灌木、杂草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆盖率在80%以上，径流内有少量的泉

2、点出露，来水主要靠地表径流。2.2气象特性西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响，510间湿热多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期间又多集中在68月，占全年降水量的50%左右。冬季，受周围山脉作屏障作用，阻滞北方冷空气的入侵，使本流域干燥，凉爽少雨（114月），据××县象站资料统计，多年平均降水量为1046.00mm，蒸发量（d=20m）为1637.6mm，多年平均气温为16.7，极高最高气温为36.7，最低为-5.5。多年无霜期为306天，雨季相对湿率82%，绝对浊率19.9hpa，旱季相对湿度76%，绝对湿度10.8h

3、pa。以上结果表明，流域具有气候温和，降水量年际变化小，年内分配均匀，集中程度高，干湿分明的特点。该气候特点决定了径流由降水补给，径流与降水规律一致。2.3年径流分析拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区，水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点，采用查径流深等直线图和移用西洋街（二）站径流模数两种方法分析，再作综合论证后取值。2.3.1移西洋街（二）站径流模数法西洋街（二）站属国家基本水文站，观测内客有水位、流量、降水、蒸发，观制面积2473km2。该站有19642001年的流量统计系列，且该系列已具有一定的代表性，统计年限满足规范要求，用适线法将该径流

4、系列进行频率计算，矩法初估参数，取倍比系数C5=2.5CV，计算结果如表2-1由表2-1计算离势系数CV：CV=0.35则西洋街（二）站径流量统计参数如表2-2。表2-2面积（km2）均值（m3/s·月）均值(mm)CVCs产水模数（万m3/km2）2473410.43430.20.352Cs43.02××水库位于西洋街（二） 站的源头支流上，直线距离50km，虽然××水库控制面积远小于西洋街（二）站的控制面积，但彼此间为同一个流域，具有相同的气候条件，帮移用径流模数计算年径流量：0.78×43.02=33.56万m3各种频率的年径流

5、量如表2-3。2.3.2查径流深等直线图查××水文站1981年9月编制的××水文图集得××水库片区年降水量为1030mm，根据1995年编制的××水资源调查及水利区划（成果报告）可知，陆面蒸发量为600770mm之间，××水库海拔较高，陆面蒸发取600mm，则由水量平衡公式得：径流深：1030-600=430mm径流模数：430×0.1=43万m3/km2水库年径流量：43×0.78=33.54万m3查××水文图集得，水库坝址处降水变差系数CV=0.3，偏

6、差系数CS=2CV，则各种频率的年径流量如表2-3。表2-3计算方法均值（万m3）CV设计值（%）1050759095移用径流模数法33.560.3549.3332.2225.1719.8017.12查径流深等值法33.540.346.9632.5326.1621.4718.78由表2-3法 可知，两种方法计算的多年平均径流量相近，只出入0.02万m3。变差系数CV的取值也比较相近。为更合理取值，综合各因素，取用两种方法的平均值，则××水库年径流量如表2-4：表2-4均值(万m3)CV设计值(%)10205075909533.550.3347.3742.1432.425.5

7、720.4717.782.4设计年径流分配××水库无任何实测的水文资料，设计年径流分配移用西洋街（二）站典型年的分配，近同倍比法进行分配到月。在西洋街（二）站径流系列中分析选取1970-1971年作丰水年（P=12），1976-1977年为平水年（P=48），1980-1981年为枯水年（P=87），则××水库年径流分配如表2-5：表2-5P1% 月 份均值12345678910111210%0.951.080.770.722.895.9811.1210.695.534.092.141.4147.3720%0.760.60.431.341.932.181

8、1.869.027.223.491.581.7342.1450%0.920.80.610.590.610.296.929.644.563.621.641.132.475%0.730.630.480.470.481.025.467.613.672.861.290.8725.5790%0.660.580.450.390.780.892.326.991.271.420.830.6720.472.5地下水径流量水库库区内有少量的地下泉点补给常年不断。本年11月8日测得流量为为0.0027m3/s，12月1日测得流量为0.0018 m3/s。通过对碗厂村的几位老人的了解，通过他们对各时段的介绍，折算后得

9、出各月的径流量如表2-6。表2-6月份123456789101112合计径流量(万m3)0.40.20.10.10.10.80.80.80.80.650.550.45.7××水库设计规模为小（2）型蓄水工程，年径流设计保证率取用P=75%，由该水库年径流量总分配如表2-7。表2-7月份123456789101112合计径流量(万m3)1.130.830.580.570.581.826.268.414.473.511.841.2731.272.6水库蒸发××水库与××气候站同处于西洋江流域，两地均处于西洋江流域的分水岭上，两地相距直线距

10、离34.5km，两地海拔高程虽然出入较大，但属同一个流域，有相同的气候条件，故水面蒸发量移用××气候站实测的蒸发量进行分析。该站有1954年至2002年的水面蒸发统计系列，用适线法将该系列频率计算，矩法估参数，点线配合情况见图。取CS=2CV。得均值为1637.61mm，CV=0.008，各频率蒸发量如表2-8。表2-8P%1020507590均值蒸发量(mm)1483.41545.41618.51717.11810.71637.61××水库设计规模为小（2）型水库工程，水面蒸发采用与径流量对应的保证率，选用P=75%，水面蒸发分配直接采用对应的年内分配

11、，结果如表2-9。表2-9月份123456789101112合计蒸发量(mm)111.8106.5206.7217.2235.8174.7135.9145.8140.786.0 98.0 58.0 1717.12.7水库泥沙计算××水库及下游的西洋街（二）站均未进行悬段质泥沙观测，水库泥沙计算按正常运行年限的沉积泥沙估算：Vd=N·=1.245万m3 取1.2万m3 N水库正常运行年限，取30年；r平均侵蚀模数。库区土壤侵蚀主要以水力侵蚀为主，但库区植被好，植被率在80%左右，查土壤侵蚀强度分级标准得，轻度侵蚀的侵蚀模数为800T/km2；F水库径流面积；r0沉积

12、物的容重，取1.5T/m3。2.8渗漏损失坝轴区基底基岩均为灰白色厚层石英砂岩泥质粉矿岩、微弱含水层，岩层产状倾向上游，地层防渗性能好，无构造影响和不利组成。故库盆内不会有漏水现象有在，渗漏损失按中等地质条件，采用时段平均库容的1%计算。2.9 洪水计算××水库无实测的洪水资料，洪水计算根据××1994编制的××省暴雨洪水查算实用手册进行计算。2.9.1、基本情况××水库径流面积F=0.78km2，主河长L=1.6km，河床平均坡降i=0.088。水库洪水由库区径流的暴雨所形成，洪水与暴雨同频率。2.9.2、洪水标

13、准××水库主体工程为浆砌石坝，根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2000规定，工程等级为五等，设计洪水标准为20年一遇(p=5%)，校核洪水标准为200年一遇(p=0.5%)。2.9.3、设计暴雨计算（1）、设计暴雨历时、时段根据××省暴雨特点，设计暴雨历时取24h，时段t取1h。查图暴雨等值图将径流集雨中心各种历时的统计参数值列于表2-9-1，并列出各种频率的设计点暴雨量。2、计算点设计暴雨量的递增指数值，列于表2-9-2。H6p H24pN2p=1.285Lg N2p=1.285LgH1p H6p其它历时点暴雨计算如下：H(25)=5%=H24p

14、×4N3p×6N2p×tN2p H(25)=0.5%=H24p×4N3p×6N2p×tN2pH(723)=5%=H24p×24N3p×tN2pH(723)=0.5%=H24p×24N3p×tN2p3、进行0.78km2的暴雨历时的aF1t值计算查××省暴雨区划图得，水库位于暴雨第十区，由××省分区综合时面a.p关系表进行径流面积为0.78km2的各时段的aFt值，见表2-9-3。4、按××省一日暴雨分区雨型表的十区排列次序，将H面t值排

15、列下表2-9-42-9-5。. v.二十年一遇暴雨净雨过程计算二百年一遇暴雨净雨过程计算. v.2.9.4产流计算1、确定产流渗数值查××省暴雨洪水查算手册的附图产流参数分区图可知，该工程的综合产流参数分别为：Wm=100mm，WT=82mm,Fc=2.2mm/h，E=3mm，R=10mm。2、1h逐时段雨量计算，计算过程如表。2.9.5汇流计算1、汇流系数与雨强的计算及取值。查汇流系数数分区图得：Cm=0.4、Cn=0.65。由表可算出，P=5%的最大3h净雨强度为60mm，P=0.5%的最大3h净雨强度为78.6mm，均超过非线性，经全省分析、设计、校核标准主净雨强度取

16、值的规定：3h净雨强度取10mm。2、纳希瞬时单位线参数n、k值计算B=F/L2=0.78/1.62=0.305M1=CmF0.262·J0.171·B0.476·(i/10)0.84F0.109=0.4×0.780.262×0.0880.171×0.3050.476×1 =0.999n=CnF0.161=0.65×1.060.161=0.625k=M/n=0.83/0.65=1. 6013、时段单位线计算(1)由n、k值查S(t)曲线查用表，将t/k、S(t)分别列于表，并计算t(h)值。(2)由表2-9-6的计

17、算结果绘制S(t)曲线图。(3)由S(t)曲线图从t=0起，每隔1h读取S(t)值，填入表2910，按公式q(1.t)=10F/3.6V(1.t)计算出水库河流1h10(mm)时段单位线q(1.t)列于表2-9-7。4、推求洪水过程(1)采用以下公式，由设计净雨和时段单位线推求设计洪水地表流量过程线。Q11i=qiR1/10Q12i=qiR2/10· ·· ·· ·· ·· ·· ·Q1mi=qiRm/10(2)基流流量计算根据水库径流区的地理位置，查最大基流量分布图，计算水库坝址断面的基流量。Q基=1.0m3÷100×F=0.009m3/s(3)潜流流量计算潜流流量采用等腰三角形回加法，地表洪水起涨点潜流流量为零，第一时段为Q潜，到地表径流终止点为三角形顶点，出现潜流洪峰流量Q潜m，此后递减。具体按以下公式进行计算：Q潜m=fc·F/3.6t(t为地表洪水过程历时)P=5%，Q潜m=24.4×