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--内页可以根据需求调整合适字体及大小--工程水文分析计算集成应用软件[v2.28]_使用说明书(总66页)PAGE贵州省水利水电勘测设计研究院20

目录TOC\o"1-4"\h\z1概述 12主要计算内容和结构特点 1计算内容和单元 2软件结构和特点 23软硬件环境要求 34使用说明 3系统安装 3系统启动 5一般性的Windows窗口操作 5数据库通用操作 5计算过程简述 7各计算单元使用说明 8P—Ⅲ型频率曲线分析计算 8河道加权平均比降计算 11水库库容曲线计算 13径流及降水系列统计分析 16暴雨洪水计算 21洪水过程线同频率法放大 27水位流量关系计算 30水库泥沙淤积计算 33河道水面线推算 38农作物灌溉定额计算 43水库灌溉及乡镇供水计算 46水能计算 50洪水调节计算 53渠道设计流量计算 56绘制相关线等水文常用曲线 58主窗口的编辑功能 59文本编辑环境 59、图形绘制环境 61其它操作及事项 625、结束语 641概述水文是水利水电工程勘测设计的主专业之一,主要任务是对水利水电工程的水文、水利进行分析计算,以确定工程规模、等级和将发挥的效益,涉及到流域特性、气象、径流、洪水、泥沙、水利动能等内容。其中大量的工作发生在数理统计、水文系列资料统计和水量平衡等方面上,分析计算工作是水文专业的主要特点。一直以来,作为水文工作者,我们都力求从繁琐的计算工作中解脱出来,因此,从八十年代的PC—1500机到当初简陋的苹果机,后来再由DOS到Windows操作平台,我们的软件开发工作就从未间断过,1998年推出《工程水文分析计算集成应用软件PHAC》,采用全新的Windows界面,不再是过去那种单打一的小计算程序,而是将水文专业大部分计算内容集成化的大软件,所有的输入数据及主要计算结果均以数据库存档,计算结果以各种图表输出,还可自动生成常用的AutoCAD图形,可以说,本软件是一个大型的计算机辅助设计集成应用软件。工欲善其事,必先利其器,使用本软件,可提高工效数十倍,大大缩短设计周期,经济效益十分显著。目前,这一软件已经成为我院水文专业人员不可多得的好帮手,并欢迎省内外同行业人员推广应用。《工程水文分析计算集成应用软件PHAC》(2011)是在前述版本的基础上,不断修改更新的结果。本软件2000年通过贵州省水利厅鉴定,并荣获贵州省第四次工程设计计算机优秀软件贰等奖,荣誉证书如下:2主要计算内容和结构特点本软件是集成化的工程水文分析计算辅助设计应用系统。在Windows平台上集数据库、AutoCAD于一身。是经我院从事水文工作近二十年的专业工程师,积多年的工作和编程经验,历经无数次的优化和实际应用而推出的。软件产品具有极佳的可靠性,功能强大、操作简便实用、成果规范准确。并具有较全面的计算内容和显著特点。计算内容和单元⑴、P—Ⅲ型频率曲线分析计算(可生成成果报告的附图)。 ⑵、河道加权平均比降计算。 ⑶、水库库容曲线计算(自动生成AutoCAD图)。⑷、径流及降水系列统计分析(包括历年逐月逐旬径流及降水统计、年值及分时段系列适线、代表年选择、降水径流频率法转换、径流年内分配Cv修订、各种相关单位换算,累计和滑动平均线分析等)。⑸、“暴雨洪水”计算。⑹、洪水过程线同频率法放大。⑺、水位流量关系计算(自动生成AutoCAD图)。⑻、水库泥沙淤积计算(包括泥沙淤积分布计算)。⑼、河道水面线推算(包括天然河道水面线、水库回水计算,河道断面可含有桥梁,水面线可生成AutoCAD图)。⑽、农作物灌溉定额计算。⑾、水库灌溉及乡镇供水计算。⑿、水能计算。⒀、洪水调节计算(包括堰流、闸孔出流、发电出流、淹没出流等,可采用控制下泄操作方式,自动生成AutoCAD图)。⒁、渠道设计流量计算。⒂、绘制相关线等水文常用曲线。软件结构和特点软件的主窗口是Windows平台的MDI界面,并且是一个具备文本、图形编辑功能的小型编辑器,在窗口中可编辑和输出文本、图形文件。主窗口中可完成各计算单元的内容,每个单元均有多个子窗口。②、各计算单元基本独立,彼此间可相互引用相关数据,如洪水调节引用的库容曲线、Z~Q线等,自动引用,不必再次输入。③、软件以“工程”进行管理,所有的输入资料,均以“工程”存入数据库,主要的成果也保存在相应的数据库中,如P~Ⅲ型曲线的统计参数。④、计算结果形成文件并自动调入主窗口,供编辑输出。输出方式灵活,有的成果可直接输出,也可形成文件。图形可生成*.bmp、*.wmf及*.dwg文件,可显示、或直接打印,还可与表格一起成图输出。⑤、自动启动AutoCAD软件,以绘制和编辑CAD图形(或生成*.scr文件)。3软硬件环境要求本软件采用C++开发,操作系统为WindowsXP。本软件对软硬件环境无特殊要求,这里按常规罗列如下:处理器:80586以上,内存8M以上。操作平台:Windows95/WindowsXP。支持软件:AutoCADR14(需要出CAD图时)。4使用说明系统安装本软件安装文件集中在一张光盘内,采用Windows安装程序"",实行人机交互式安装,快捷灵活。单击安装目录下的“”,即进入安装,显示安装对话框(如下图)。然后出现Welcome对话框(下图),单击"Next"按钮()进入下一步。在“最终用户软件许可协议”页单击"Yes"按钮()进入下一步。在用户信息对话框(UserInformation)输入用户姓名(Name)、公司名称(Company)及产品系列号(Serial),(特别提示:系列号必须正确输入,其值为:A1364C8337),单击"Next"按钮()进入下一步。在目录选择对话框(ChooseDestinationLocation)输入安装目录(见图),可通过"Browse"选定,本软件的缺省目录为:c:\WinSsjs。单击进入下一步。在SelectProgramFolder对话框中,确定本软件在桌面"开始"菜单中的名称(ProgramFolder)。单击进入下一步。在StartCopyingFiles对话框中,单击进入详细安装过程,并出现一系列提示对话框。安装完毕,在SetupComplete对话框出现后,单击结束安装(若想在结束安装前启动系统,应选中"Yes,Launchtheprogramfile"框后,再击"Finish"键)。系统启动单击Windows的"开始"菜单之--"程序"/"工程水文PHAC"/"水文分析计算";②双击桌面的"水文分析计算"相应的快捷图标(快捷方式需要用户自己建立);③从"我的电脑"或"Windows资源管理器"中找到本软件的文件夹(目录),从中双击可执行文件"",以上这几种方式均可启动本软件。一般性的Windows窗口操作(略)更详细的内容可参见Windows视窗操作系统用户手册。数据库通用操作数据库以行列表示,一行代表一条记录,每一列为一个字段,一般都有列标签(列头),表示那一列的属性。在每条记录(行)之间移动鼠标,可自动完成Post功能,在每列之间移动鼠标,有的程序会完成诸如排序等特殊计算功能,当录入数据时,数据库通常自动处于编辑状态(Edit)。本软件采用数据库作数据录入工作,主要有两种界面,一是纯表格方式,如单元计算的“基本参数表”等,这些是用行编辑器接收数据,然后再一次性地存入数据库中,对用户来说,没有直接与数据库见面;二是直接使用数据库界面方式,本软件在使用这种方式时通常包含有TDBNavigator功能按钮部件和TDNGrid网格部件。TDBNavigator功能按钮部件包括10个按钮,见下图:从左到右依次为:①、First:移动指针到第一条记录(第一行,FirstRecord)。②、Prior:指针移动到上一条记录(上一行,PriorRecord)。③、Next:指针移动到下一条记录(下一行,NextRecord)。④、Last:指针移动到最后一条记录(最后一行,LastRecord)。⑤、Insert:在当前位置插入一行记录(Insert)。⑥、Delete:删除当前记录(光标所在行,Delete)。⑦、Edit:编辑当前记录(让当前行处于编辑状态,以输入数据)。⑧、Post:保存当前记录(将当前录入、编辑的数据送入数据库)。⑨、Cancel:放弃当前编辑的记录。⑩、Refresh:更新记录。TDNGrid网格部件由纵横交错的网格组成一个输入表,见下图:用户在表中录入相关数据,可以使用鼠标或键盘的"Tab"、"→"、"←"、"↑"、"↓"等键进行操作。若新录入或修改了某一数据,又要马上关闭窗口,则要移动指针以更新数据后再退出,否则,最后修改的那条记录不予更新或保存。不管是那种录入界面,均可单击鼠标右键弹出菜单,对录入数据进行编辑、剪切、拷贝等操作。应注意的是,当要求输入非文本的数值数据(Int、Float类型)时,不能输入字母字符或处于中文输入状态。计算过程简述启动本软件后,即进入系统的主窗口,在主窗口单击菜单之"工程管理"/"打开工程数据库..."或"新工程..."(见图)。打开工程数据库用以打开以前输入的某一个工程中的数据,“打开工程数据库”的对话框如左下图:当数据库中没有当前计算内容所对应的工程时,可用新工程建立一个新工程项目。“新工程...”的对话框见上面右图。在每次启动主程序后,均要求作“工程打开”操作,工程打开后,一直维持这一工程不变,直到重新打开工程为止。(特别提示:双击按钮左边的空白处,可点亮“删除工程…”按钮,点击此按钮将删除当前光标所在行对应的“工程”,而且数据不能恢复,请慎用。)当打开工程后,可从主窗口菜单的“单元计算”里选择所要计算的内容并单击之,即进入相应的计算单元。在单元里完成相应的工作(如数据录入、计算、绘图、输出等等),再退出单元。有的单元在退出时自动调入输出表格到主窗口中,这时可利用主窗口的各种编辑功能编辑和输出成果表。当反复进出“单元计算”的各个计算单元,完成各项任务,想要退出本软件时,可单击主窗口菜单的"文件"/"退出"以退出本应用程序。各计算单元使用说明P—Ⅲ型频率曲线分析计算㈠、计算方法及原理频率曲线计算,是按皮尔逊Ⅲ型理论频率曲线对统计系列的经验频率进行适线,得到统计参数(均值Xo、Cv及Cs值)并绘制频率曲线图。本软件就系列值的经验频率计算,提供了三种计算方法∶①、分别处理法:即实测系列的频率按Pm=m/(n+1)计算,特大值(含从实测系列中抽出者,下同)按P=a/(N+1)计算。为缺省方法。②、统一处理法:特大值仍按P=a/(N+1)计算,而实测系列按Pm=Pmo+(1-Pmo)*(m-l)/(n-l+1)计算,Pmo系末位特大值的频率(Pmo=a/(N+1))。③、直接输入法:特大值的频率直接输入,实测系列的频率按末位特大值的频率Pmo(或其参数N1、a1),以上述②中公式进行计算。按矩法计算统计参数(均值Xo及Cv值),以法优选出Cv值,再进行适线工作。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"P—Ⅲ型频率曲线",进入单元计算总控制窗口。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目(如右图),若为新项目,则选择“新频率曲线”以重新输入一个项目。③、输入:点击“总控制窗口”中的"基本参数输入表","年系列资料输入表",令其被选中(打勾),然后单击"输入"按钮,弹出输入窗口。基本参数输入表:包括项目名、单位、个数等11个参数,以及采用“直接输入法”时对应的各特大值频率(最多12个)。“计算系列单位”:m^3/s表示为流量的单位(m3/s);mm表示为降水量或径流深单位;m表示水位;万(亿)m^3表示径流量(万/亿m3)。“实测系列项数”:其数值要与"年系列资料输入表"中的行数一致。“统计参数Cs/Cv”:不能为0。数据输入完毕,单击"OK"确定,单击"Cancel"取消,同时退出本窗口。基本参数输入表如下所示:年系列资料输入表:由TDBNavigator功能按钮部件和TDNGrid网格部件组成输入表(见上图),表中的“序号”自动生成,“年份”可自动加1,只有“系列值”必须全部输入。当要求在末尾增加一行记录时,可按键盘的"↓"键,若要在中间加一行,可单击功能按钮部件的插入键。④、计算:从“总控制窗口”中单击"计算"按钮,即进入“计算”窗口界面。在这一窗口中,可完成(利用菜单)频率曲线绘图及适线的各种操作。提供如下一些菜单功能:在“图形操作”方面设置参数:用于修改图名、Y轴坐标名、单位、每格数据,以及起点与终点坐标的频率等,从而达到按用户的要求调整图形的外观,见左下图。适线:对统计参数的均值Xi、Cv值、Cs/Cv进行修改或重新输入,最多可同时绘制6条理论频率曲线。一般情况下,1#线为矩法计算结果,2#线为法优选结果,3~6#线为用户适线结果在本窗口中当前曲线编号在退出时自动成为最终采用的理论频率曲线。同时对本条理论线提供(在图中)画线、(参数)写入(图中的)表格和拷贝上一条线参数(本线无数据时)等功能。另外,每一条线均可通过"曲线编号"找到并修改(见上图)。查值:按采用线(当前曲线号)的统计参数,以输入的频率查算Kp和Xp值。图形放大/图形缩小操作功能(略)。汇总表选用频率(见右图):对选用频率的目的和要求已于窗口中说明,而“单位加入项目栏”指在生成汇总表时是否将单位加入汇总表的“项目”列,缺省为加入。汇总表是在退出时自动生成,并调入主窗口中。在“文件”操作方面图形存盘:将当前图形以*.WMF格式(图元方式)按输入的文件名存盘。这种图形文件可供其它图形编辑器(如AutoCAD)调入修改和输出,却不能由本软件的图象编辑器修改和输出。图形打印:直接打印当前图形(等同于"打印预览"中的Print_report)。打印预览:利用Borlandc++Builder的QuickReport打印预览窗口进行。在这一窗口中,有11个按钮,如下:从左到右分别为:Fit_in_Window(按纸张大小预览)、100%(按字体大小预览)、Page_Width(以纸张宽度按字体大小预览),"到第一页"、"上移一页"、"下移一页"、"到最后一页"、Print_report(打印)、Save_report(保存)、Loat_report(从以前保存的文件中调入)、Exit(退出)等。本软件在单元内的输出多数是通过这一窗口完成的。完整的预览窗口如下:打印机设置:弹出打印机设置通用对话框,修改打印机参数。⑤、输出成果表:从“总控制窗口”中选中“输出频率曲线成果表”,然后单击"计算"按钮,弹出“输出频率曲线计算成果”窗口,从窗口中利用菜单对成果表进行"打印预览"或"打印(Print)"输出。⑥绘制多条频率曲线()这是“PHAC(2010年)”新增加的功能,即是将多条经验频率曲线(在本软件同一工程下),绘制在同一张频率曲线图上,如将不同分期的洪水、或不同时段的暴雨绘制在同一图上,便于检查。当退出本单元,这个成果表将以另一形式调入主窗口中,供编辑输出。即本软件提供了两种输出方式,用户可任意选择使用。同时,也调入列有“工程”中所有频率计算项目的统计成果“汇总表”。㈢、其它关于采用参数,本软件自动采用用户在适线中退出“适线窗口”时,当前显示在该窗口中的参数,若这组参数的积为0,则往前依次寻找一组不为0的参数作为采用值。换言之,若未进行适线,便采用“优选法”成果。对每一个频率曲线计算项目,均保存了其采用的统计参数,下次计算会自动启用,直到用户改变为止。在“径流及降水系列统计分析”和“贵州省暴雨洪水计算”中,调用了本单元的"计算"窗口进行适线,由于是启用了数据库的一个临时区域存放统计参数采用值,因此,在每次适线时应注意采用的适线参数是否正确。河道加权平均比降计算本单元通过河道纵断面资料(用1:5万或1:1万地形图量取),计算出河道各断面的河长及加权平均比降,即求出流域几何特征值中的两个重要参数。㈠、计算方法及原理计算公式为:J={(Z0+Z1)l1+(Z1+Z2)l2+…(Zn-1+Zn)ln-2Z0L}/L式中:J—比降,l—间距(km),L—总河长(km),Z—各量取断面高程(m)。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"河道加权平均比降计算",进入单元计算总控制窗口(如右图)。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新项目”以重新输入一个项目。可单击"更改项目名"按钮,弹出“改名称”对话框,修改当前项目的名称。③、输入和计算单击“总控制窗口”中的“输入、计算”按钮,进入输入与计算窗口(如右上图),在“高程Z”与“间距ΔL”两字段中输入相应数据,高程从小到大输入,其中第一个高程(Z0)对应的间距为0。在输入数据时,河长及比降同时进行计算,并写入相应字段中,输入完毕,计算完毕。“河长”与“比降”字段中表示的是各高程对应值,即各量取断面均有计算值。“PHAC”新增“从文件读入”功能(对应文件:),并改进:当后续高程未输入时,以前一个ΔZ为标准,计算并写出本条的高程。通过“输入与计算”窗口中的菜单完成以下输入操作:绘图:(绘图窗口如下图):绘制河道纵坡线,以及高程~比降线。通过绘图菜单可完成:按序号分段绘图;修改图名;绘制(取消)高程~比降线;将数据写入图中(或不写入);图形打印、存盘等功能。表格打印预览:按打印预览窗口(见)完成预览。表格打印:直接打印计算成果表。此单元是本软件系统中最小的一个单元,功能仍然是比较完美的。水库库容曲线计算通过对量算的水库水位~面积资料,计算出水库库容曲线,并内插出面积、库容值,绘制库容曲线的AutoCAD图。㈠、计算方法及原理计算公式为:ΔVi=[A1+√A1A2+A2Vm=∑ΔVi(i=1~m,某高程以下结点数为m)式中:A—面积(万m2)ΔZ—高程差(m)ΔV—两高程之间的库容(万m3)Vm—某高程以下的库容(万m3)㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"水库库容曲线计算",进入单元计算总控制窗口(如右图)。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新库容曲线”以重新输入一个项目。③、输入:单击“资料输入”里的选择框、令其被选中(打勾),然后单击“输入”按钮,弹出输入窗口。库容曲线汇总表:本表(见下图)中的“项目名称”可任意输入,时间自动生成(可以修改),“备注”仅本表使用。库容曲线输入表:本窗口(见下图)“项目名称”以上部分为“汇总表”的内容,可通过其相应的四个功能按钮改变库容曲线。在网格表中从小到大依此输入“高程”及相应“面积”或“库容”值。库容计算:依据表中数据进行计算,若计算结果不收整,可单击“面积、库容取整”框。面积反算:若表中已有面积,则不作计算,若库容值不是从零输入的,计算结果不精确,仅供参考。“PHAC”新增功能:ZAV数据“从文件读入”(对应文件:),并改进:当后续高程未输入时,以前一个ΔZ为标准,计算并写出本条的高程。④、成果图表输出点击“输出库容曲线图表”按钮,弹出“库容曲线报告”对话框(如右图)。在这个窗口中可选择输出什么样的图表、预览框的类型、打印方向等,可定义成果表每栏的行数(最多两栏),然后单击“打印”、“打印预览”完成输出。简单型预览窗口为本软件独有的(如图),可方便地进行缩放,但不能直接从这一窗口中完成打印功能。应注意,在这里选择的“预览框类型”将会被其它单元所沿用。⑤、绘制AutoCAD图形绘制CADR14图形():弹出“绘图”对话框(如右下图),在这个窗口中可选择“图号”,可在“数据处理”中修改内插的数据(一个),然后再画图。若有内插数据,则“采用插值数据绘制曲线”选择框才有效,若以输入高程结点绘图,可取消这一选择功能。重新出图:将重新调入图框,再绘图。修改图形:当AutoCAD(R14)已经启动,且已调入图框(或已绘过一次图),则这一功能将在原图上重新绘库容曲线图,因此,若采用此功能,应将上次绘的图剪掉再行操作。注意:应等图形绘制完成后,方可单击AutoCAD软件区域,否则可能导致诸如“远程调用失败”之类的错误,可移动鼠标观察图形的绘制过程。一旦进入绘图过程,则AutoCAD(R14)软件会自动启动(要耐心等待其启动完毕)或成为活动窗口,等绘图完成后,可修改输出,这完全是在AutoCAD(R14)平台上工作,可参见AutoCAD软件的有关使用指南,然后可通过桌面的任务栏切换到本软件系统。这里绘制的是本软件的第一幅(也是首先编制的)AutoCAD(R14)图形。此功能是PHAC早期版本的AutoCAD(针对R14版本)功能,对于AutoCAD2000以上的版本,将不可用,为此,“PHAC”新增生成图形文件功能。生成图形文件()自动生成“”文件,并保存在PHAC的安装目录下(一般为C:\WinSsjs),然后可启动AutoCAD,在其左下角的命令行输入“script”,调入文件“”即可。对于水位流量关系、水面线、调洪的AutoCAD功能,也一并进行了更新,不在赘述。这一功能是在我的朋友邓群立㈢、其它建议先在本软件外启动AutoCADR14并使其最小化,然后再用本软件绘图。退出单元时,将自动调入“成果表”供编辑输出。径流及降水系列统计分析包括对历年逐月逐旬径流及降水进行统计计算,对年值及分时段系列作P~Ⅲ型理论频率曲线适线,以及进行代表年选择、降水径流频率法转换计算、各种相关单位换算、绘制累计和滑动平均线等工作。①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"径流及降水系列统计分析",进入本单元计算总控制窗口。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新水文系列”以重新输入一个项目。③、输入总表输入:总表共要求输入10个参数(如图),除“项目名称”外,其它均有缺省值,在运行时均有说明(由于丰水、枯水时段可变,故可在此任意组织统计时段)。“文字说明”仅在本表使用。系列表输入:一如一般的数据库输入表,只是本表要求资料按日历年顺序输入,其中4~9月可按旬输入,若无旬,则以“上旬”代表月值,若按旬计,则可用鼠标在当月的字段名处拉开字段,即可输入数据。从文件读入:这里提供一种与其它软件联连的输入方式,可用其它软件(或本软件主窗口菜单的"文件"/"文本文件编辑..")生成或编辑文件“”(并保存在所在目录下,文件数据格式为:“起始年、年数、起始月、月旬数、起始旬、旬数,历年逐月(旬)系列资料”),确定无误后单击此按钮即可。(双击此按钮外边空白处即可使之变为有效)。本窗口仅用于输入,窗口样式如下:④、统计分析软件按总表要求,统计出历年逐月、丰水段、枯水段、最小月共四个年系列值,同时求出逐月均值(如下图),在此基础上由用户通过菜单完成各种分析计算。菜单包括"文件"和"计算"两项内容。"文件"包括显示计算成果表、保存文件及退出等。保存为文本文件:按用户选择或输入的文件名,以*.txt格式保存当前逐月逐旬系列资料,以供其它软件使用。显示代表年选择计算中间成果表及采用成果表:此两次内容只有在“代表年选择计算”完成后方有效,其中的“中间成果”指在代表年计算中每个设计频率粗选四个典型年进行计算的结果,“采用成果”为最后选用的三个代表年值。代表年选择计算:当对年值、枯水段、最小月系列作频率曲线适线后,方可进行这项操作,并弹出“选择情况”对话框(见下图),从中可修改选用的典型年,以及采用的计算方法。“同频率法”按“长包短”原则,首先按最小月放大,再按枯水段放大,最后按年值放大,若最小月放大系数大于枯水段,则采用枯水段系数。“同倍比法”系采用年值放大。P~Ⅲ型曲线适线:提供了四个时段的系列供适线,进入适线对话框之初,可能所列之“适线”成果与实际不符,这是因为这里采用一个临时区域存放数据,只需适线操作即可,若要输出频率计算表,应先选中“输出频率曲线计算结果”菜单项。单位换算计算:可在径流深、径流量、流量、百分率之间作单位换算,提供了一条快捷实用的单位变换之法。降水径流系列转换:当前系列为降水系列时,可将其按一种近似算法转换为径流系列,计算的基本假定为:Yi=(Pi/Pp)×Yp。在弹出的参数对话框中(见右图)输入流域面积(若为0,则转换为径流深),以及丰、枯水期基流径流深半年值(软件按此值分配到各月、旬),然后进入适线对话框,在这一适线操作过程中,以最后一条线(3线)代表径流深(其前一线为降水采用参数),从而得到年径流深系列值。以年径流深为控制,将降水的年内分配换算为径流的年内分配,由于年径流与年降水并非完全如此规则地一一对应,故此法得出的成果,仅供无资料地区参考使用。(特别说明:以枯水期起始月和月数确定枯水期,其余月份为“汛期”)“PHAC”对此功能进行了修订:在“历年逐月(逐旬)水文系列资料统计分析计算”之菜单“(&D).降水径流系列转换...”中,将径流深的基流改为汛期和枯水期两个数据,即汛期和枯水期径流的基流是不一样的,同时,对枯水期加一个修正系数,以便灵活处理。降水径流同频率转换法主要用于无资料地区,作为径流分析的比较方法使用。假设年径流与年降水的经验频率一致,按经验频率查出年降水的P~Ⅲ型曲线的理论值,在已知年径流的统计参数后(如根据等值线确定),可移用年降水量理论值与实际值的比例到年径流,从而确定对应年份的年径流。有了年径流后,按降水的年内分配计算径流的年内分配,年内分配计算方式为:设年径流深为y,年总降水为P,枯水期总降水为P枯,枯水期径流深修正系数为K,则枯水期总径流深为y枯,各月(或旬)径流深为y枯月:y枯=(P枯/P)*y*K;y枯月=[(y枯-yk基)/P枯]*P枯月+T枯月/T枯*yk基;y汛月=[(y—y枯—yx基)/P汛}*P汛月+T汛月/T汛*yx基。软件输入参数为yk基、K和yx基,以及历年降水系列和年径流统计参数,然后计算出历年逐月(旬)径流系列,并保存供下一步分析使用。当输入的枯水期基流总径流深大于当年枯水期总径流深时,则全年先满足基流,剩下径流深按全年降雨分配,不分丰枯。如某年降水量为1000mm,枯水期11~4月降水量为55mm;计算得当年径流深为480mm。输入的汛水期基流总径流深为35mm,枯水期基流总径流深为31mm。因按降雨推算的枯水期11~4月径流深为:55/1000*480=,即<基流31mm。分配方式如下:a1、各月先计算基流;a2、剩余径流按全年一个比例计算,即:K=(全年径流-汛期基流-枯水期基流)/年降水量=(480-35-31)/1000;各月径流=丰(或枯)水基流+K*月降雨。按此方式修改后,可解决原来部分月份径流特小的问题,但又导致枯水期径流略有增加,这时,可通过“枯水期径流修正系数K”来调整丰枯比。枯水期基流总径流深的取值,建议如下:(B1)、以月平均枯水模数为基础,如贵阳为,按统计参数(初步设定为Cv=,Cs/Cv=计算最小值(系列中的最小一个月),如40年系列最小月P=%,Kp=,则月枯模数为*=。(B2)、相应年径流深为:**=;(B3)、对应枯半年为2=(此即为软件要求输入值),月平均=6=。这是系列月降水=0时的“基流”,若系列中没有“月降水=0”时,应将输入值适当减小,使最后计算出来的最小月之径流深≤另外,一般丰水期基流要大于枯水期,建议丰水期基流比枯水略大,如大20%,为。(B4)、参照当地径流的丰枯比例,调整枯水修正系数。通过以上几步,以达到年径流控制、枯水控制、丰枯水比例控制为目的。绘制各种分析曲线:提供了绘制累计平均值统计分析线及滑动平均线等,可供进行系列的代表性分析使用。“PHAC”对本单元的其它修订说明如下:①水文年径流系列资料首尾相接在径流系列资料年限不长的情况下,通常将第1年水文年起始月前几个月的数据挪到最后1年尾部,使水文年的资料长度与日历年一样。若资料年限较长,则截头去尾,即水文年的资料较日历年的减少1年。软件缺省为后者,若要首尾相接,在本计算单元的“逐月/逐旬水文系列资料输入总表”—>“水文年起始月”栏以“起始月+”的方式输入,如起始月为4月,需要首尾相接,则输入“”即可。②旬月分配计算当系列为月资料,需要将其中的部分月份(如5~8月)改为以旬为单位,可采用本办法计算。在本软件目录下有一个文本文件“”,其格式为:“起始年年数旬的起始月旬数旬基数值以及历年逐旬系列资料”,如:19534551200780………….表示起始年为1953年,资料年数为45年,旬的起始月为5月,旬数为12旬,旬基数值为0,接着是从1953年起,共45年5~8月逐旬资料。在“历年逐月(逐旬)水文系列资料输入表”中点击“旬月分配计算”按钮,将从文件“”中读入旬资料,然后把当前输入表中的逐月资料换算为逐旬资料,计算原理为:以当前输入表中月值扣除旬基值,再以读入的旬分配率将当前月值分配到旬,加上旬基值即可。如当前表中某月的径流量为1000,读入对应月的旬值分别为100,200,100,旬基值为10,则分配比例为:K=(1000-3*10)/(100+200+100)=,那么,计算得上旬值为100*K+10=,中旬值为495,下旬值为,合计为1000。计算之前,需要确定两个系列的年、月资料是完全对应的。可进行计算的系列包括流量、径流量、径流深和降水(单位编号为0~4)。③多站平均值置入若设计流域内有多站降水资料系列,需要计算面上降水时,可在此计算。当已输入各站降水资料后,点击“多站平均值置入”按钮,选择需要加入计算的测站资料(必要时可输入各站的加权系数),然后按年计算多站平均值,结果将置入当前输入表中,操作时,应确认当前输入表为空表,否则原有数据将被替换。④径流年内分配Cv修订此计算为新增内容。通常情况下,流域面积越大,年径流的Cv越小,因此,当小流域移用大流域的径流资料时,需要按照小流域年径流的Cv将参证站的年径流进行调整,使年径流系列的统计参数Cv与小流域一致。同时,根据已调整的年径流,利用同倍比法调整径流的年内分配。年径流计算方法与“降水径流同频率转换法”相同,只是年内分配采用同倍比即可,不外加基流。对于年径流,也可在文件“”内输入(结束时请将该文件内的第一个数改为负数,以免其他项目使用时误判),软件首先检测文件内数据,若与当前需要调整的径流系列一致,则自动读入计算,不再输入统计参数来计算年径流。暴雨洪水计算暴雨洪水计算提供贵州省“暴雨洪水”计算、一院两所简化法、单位线法、水科院推理公式法等共四种计算方式。一、贵州省“暴雨洪水”计算贵州省“暴雨洪水”计算,是以设计暴雨推算设计洪水。主要用于贵州省小流域的暴雨洪水计算,即流域面积在10~1000km2范围内的洪水计算。㈠、计算方法及原理根据1983年贵州省水利电力厅编制的《贵州省暴雨洪水计算实用手册》,以及1988年相应的“修订本”(见当年《贵州水利水电》第二期)进行计算。按照“暴雨洪水手册”,随设计断面的流域面积和流域几何特征值θ(θ=L/J1/3·F1/4)的大小不同,洪峰流量计算的应用公式有所不同,罗列如下:①当300≤F<1000km2,(《手册》3-5-3式)。②当25≤F<300km2,且θ>30,(《手册》3-5-2式)。③当25≤F<300km2,且θ≤30,(《修订本》修订1式)。④当10≤F<25km2,(《修订本》修订2式);或,<特24h式>。⑤当1≤F<10km2,(《修订本》修订3式)式中:Qp—设计频率P的洪峰流量(m3/s)γ—汇流系数f-—流域形状系数(F/L2,L—主河道河长)J-—分水岭至出口断面的河道平均比降(m/m)F-—流域面积(km2)C-—洪峰径流系数Kp—设计频率P的P─Ⅲ型曲线的模比系数H24—设计最大24h点雨量均值(mm)计算中依据实际情况,自动选用合适的公式,先以汇流系数γ及洪峰径流系数C的均值作一次计算,再提供修改γ及C值的机会,以便确定最终采用成果。“暴雨洪水”计算输入数据较少,计算中最好有“雨洪手册”在手,以便查找所需参数。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"贵州“暴雨洪水”计算",进入单元计算总控制窗口。②、从“项目名称”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新暴雨洪水项目”以重新输入一个项目。③、输入:共有13个参数,运行中每个参数均进行浮动说明(下边状态栏上)。④、计算:从“总控制窗口”中单击"计算"按钮,即进入“计算”窗口界面(见下图)。在这一窗口中,可修改汇流系数γ、洪峰径流系数C分区、洪水涨峰历时等参数。在绘制的过程线图中,共有12种设计频率的线,另外还提供了一个输入任意频率的过程线的机会,即“附加线频率”,以保证各种频率的线都能计算。在这一窗口中,还提供如下一些功能(利用菜单或按钮):分段绘图:根据输入的洪水过程线的起点与终点序号绘图。图形打印:直接打印输出洪水过程线。图形存盘:将洪水过程线按屏幕宽高的2倍绘制并以文件存盘。这一图形文件为BMP图象文件,可供主窗口(或其它图象编辑器)调入修改和输出。打印机设置:弹出打印机设置对话框,修改打印机参数。显示过程线摘录表:仅用于显示成果表。修改图名:用于修改过程线的图名。⑤、洪峰适线:利用P—Ⅲ型频率曲线处理单元里的适线窗口进行各种曲线操作,之后,再利用计算窗口重绘洪水过程线。注意,当在其它单元使用“暴雨洪水”计算的过程线时,本软件仍然采用未适线成果。⑥、成果表输出:输出各频率各计算参数的中间和最终结果,若本项目未计算时,表中的数据为上一次计算所留下的数据。见下图:“PHAC”对本单元的修订说明如下:针对特小流域(F<10km2)要求“1h暴雨成峰,24h暴雨成量”的要求,增加最大1h暴雨统计参数输入窗口。根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》编者,贵州省水文水资源局王继辉教授的建议,将洪水过程线退水附加放大部分按照正确的计算原理加以修正,《手册》中退水附加放大部分时间的计算有误,正确的计算公式为:t=tQm+[(t/Tm)τ-tQm]*K;其中tQm为洪峰出现时间,依此计算,峰后附近不会出现流量缓降现象,且过程线计算出的洪量与按计算的设计洪量基本一致。另外,将特小流域洪水过程线历时延长到24h以上。以免出现洪水先于暴雨结束的不合理现象。二、一院两所简化法参照《电力工程水文勘测计算手册》进行编制……。㈠、计算方法及原理三、单位线法参照河海大学《水文计算》进行编制……。㈠、计算方法及原理四、水科院推理公式法参照河海大学《水文计算》进行编制……。㈠、计算方法及原理洪水过程线同频率法放大对典型洪水过程线,按洪峰、洪量进行同频率法放大,并针对放大线不同系数间的衔接问题进行修改,可得到不同设计频率的洪水过程线,特别适用于对多条典型线进行放大比选。㈠、计算原理及方法在放大典型过程线时,洪峰和控制时段如T1、T2、T3等的洪量,分别按不同的倍比进行放大,使放大后过程线的洪峰及各控制时段内的洪量,均为同一设计频率的数值,各时段的放大倍比采用下列公式推求:K0=QP/QmK1=WT1,P/WT1,mK2-1=〔WT2,P—WT1,P〕/〔WT2,m—WT1,m〕K3-2=〔WT3,P—WT2,P〕/〔WT3,m—WT2,m〕……采用K0放大洪峰,K1放大T1时段内各时刻的流量,K2-1放大T2—T1时段内各时刻的流量,K3-2放大T3—T2时段内各时刻的流量,等等。由于各时段内放大倍比不同,而导致放大后的过程线成为不连续的曲线时,软件自动修匀。当只输入K0相应的参数时,软件按同倍比放大。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"洪水过程线同频率放大",进入本单元计算总控制窗口(如右图)。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新典型线”以重新输入一个项目。③、总表输入:表中要求输入洪峰流量,一日、三日、七日洪量的统计参数,软件自动按设计频率插出相应时段的设计值(见下图)。“放大线设计频率”:其它单元(如调洪)使用本处放大线时所设置的频率(缺省为%)。“摘录线时段长Δt”:对放大线进行等时段摘录时所选用的时段长(h),若不输入,软件自动采用典型过程线中出现次数最多的那一个时段。“典型过程线编号”及“典型线起始月日”:是为标记典型线而设置的,可有可无。④、过程线输入:此表按时间~流量输入典型洪水过程线,时间可按“时:分”方式输入,当下一个时间小于或等于上一个时间,软件自动认为是第二日的时间,也可按小时输入(如等),依习惯或实际需要而定。从文件读入:也可从文件读入过程线资料,只是要求事先在文件名为“”(并保存于运行文件目录下)中输入数据,文件中数据先后次序为:个数n,以及n个时间,n个流量(随本软件一起安装了这一文件的示例数据),当确认这一文件数据无误时方可作此操作。⑤、计算与输出:"计算与输出"窗口如图,按事先设置的5个设计频率对过程线放大,每一个频率均是可变的,用户可视需要改变,任意有效设计频率均可,还可在此改变摘录时段值。对于图形输出及表格打印等功能可通过菜单完成。绘制洪水过程线摘录线:若选中,将按摘录值画线,同时,输出的成果表为摘录线成果。表格打印(预览):与其它单元的打印预览方式相同(如下图)。㈢、其它在“洪水调节计算”单元,可按"基本表"中输入的设计频率,直接调用此处放大的过程线,作为水库的入库洪水。水位流量关系计算通过河道大断面资料,按曼宁公式推算水位~流量关系曲线,也可直接输入Z~Q线,依据Z~Q线资料,绘制其相应的AutoCAD图形。㈠、计算方法及原理采用曼宁公式为:Q=(AR2/3·J1/2)/n式中:A—某水位以下过水面积(m2),根据大断面,采用梯形及岸边三角形计算水下各小块面积,累计而得;R—水力半径,R=A/X,X为湿周(m),按勾股弦定理计算;J—水面比降(m/m);n—糙率。曼宁公式适用于均匀流或非均匀渐变流的断面,否则,可按实测或试验资料,直接输入水位流量关系线。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"水位流量关系计算",进入本单元计算总控制窗口(如右图)。②、从“断面(地名)选择”中选择所要计算的断面。若是新的断面,则要在“断面输入”之"纵断面资料输入表"中输入其有关参数,方可重新定位一个断面。③、断面输入若采用曼宁公式计算,则要求输入断面资料,本软件按“工程”分类,“工程”中的所有断面均可输入并计算其Z~Q线,针对Z~Q关系计算专门列出一条纵断面。纵断面资料输入表(见下图):“断面编号”及“名称”是区别各条断面的标志,应全部输入,“纵距”用于排序,“深泓点”和“测时水边点”供绘图用。“流量”是用于绘制同频率流量的水面线使用,当“工程”中各断面的Z~Q线均已求出,若要插算某频率流量(各断面可以不同)下各断面的水位,并依此绘一条线,则可在此输入“流量”而达到这一目的。一般不用这一方法推算水面线。插入已有断面:可通过这一功能将本“工程”中的一些断面列入纵断面中,详见“水面线计算”单元。横断面输入:在当前断面(光标所在位置)双击鼠标左键将弹出大断面输入表(如上图),使用方式与“水面线计算”单元的大断面输入表相同,诸如选择断面、绘示意图等,可参见其说明。为方便输出,此处增加一个“断面资料输出”按钮,单击之,可出现输出对话框(如右图),此对话框除只用于输出断面外,其它均与“水面线计算”成果输出对话框功能相同。④、计算针对选择断面按曼宁公式计算Z~Q线,其中可通过输入水位Z、比降J、糙率n以改变计算结果,并绘制相应的图形,一目了然,当改变水位后,用鼠标或Tab键离开水位输入框,进入J、n框时,这一数据组将以新的序号存放,这样,每一数据组均被保存下来,并按水位大小排列,通过其左边的按钮找到对应的数据组,并改变其J、n值。每一数据组包括其相应的过水面积、湿周、水力半径、谢才系数、流速、流量等参数,均予以列出,可方便检查计算结果。在“比降J”的右边编辑框内的数字表示当前计算结点的序号,可输入数据以达到改变当前计算结点的目的;在“糙率n”的右边编辑框内的数字是最大计算结点数,自动改变。这里计算出的成果,一直保存到退出PHAC、或改变大断面为止,为了避免对某一断面作重复计算,可在完成所有工作后,再改变断面或退出本软件。计算窗口如下图:显示计算成果(如下图):从中可看出当前计算断面每一个输入水位点对应的计算参数及结果,这一成果表在退出本单元时将自动调入主窗口中供编辑输出。⑤、输入Z~Q线当不按曼宁公式计算(或已经计算出成果表),可在此输入或修改Z~Q线,其输入方式与“横断面输入”相似。⑥、成果报告用于输出或绘制Z~Q线的AutoCAD图(见下图)。打印(或打印预览)之“输出内容”包括:水位流量关系线(图表、表、纯图形)、各断面同频率流量下的水面线(图表、表、纯图形)等,见下表:本对话框与“库容曲线报告”、“Z~Q大断面成果”等的输出方式相同,可参见其相应的说明。绘制CAD图:单击"绘制CAD图"按钮弹出如下的绘图对话框。从中可选择图号、确定右下角处图签的宽度、高度,以及确定图形的布置方式,并列出原点坐标及水位、流量的参数,以上参数均可按用户的要求作适当修改。这一对话框与绘制“河道水面线”、“洪水调节计算”CAD图的相应对话框相似,"重新出图"与"修改图形"按钮的功能和作用与“库容曲线”单元相应绘图对话框的按钮相同,可参见其说明。水库泥沙淤积计算一、泥沙总淤积量计算本单元的内容是依据长办1978年《水利工程实用水文水利计算》提供的计算方法及原理进行计算的,主要适用于中小型水库的泥沙淤积计算,采用常用的库容淤损率法和排沙比法,通过来水及来沙,计算水库的淤积年限或淤积库容。㈠、计算方法及原理●多年平均库容淤损率法计算公式为:WT=αvVT式中∶WT—水库蓄水T年的总淤积量;V—水库的总库容;T—水库的蓄水年数;αv—水库多年平均库容淤损率。αv采用以下各式加以确定:当V/W=左右时,αv=(WS入/V)当V/W<时,αv=(WS入/V)当V/W>或无底空排沙时,αv=WS入/V式中∶W—水库多年平均年来水量,即多年平均径流量;WS入—水库多年平均年来沙量。●多年平均排沙比法计算公式为:η=WS出/WS入(多年平均出库沙量与入库沙量的比值)水库的拦沙率为1-η,此值与V/W有关。本软件采用书中提供的“拦沙率(1-η)%~库容/年径流(V/W)”关系线的平均线(Ⅰ)进行计算,即:V/W→1-η→年淤积量W年=(1-η)WS入→水库使用年限T=V死/W年(可假设不同的死库容V死计算出不同的水库使用年限)㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"水库泥沙淤积计算",进入单元计算总控制窗口(如上图)。②、从“项目名称”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新泥沙项目”以重新输入一个项目。③、从“库容曲线”中选择相应的库容曲线,以用于查算淤积高程,若不计算淤积高程,可选择"无";若为新库容曲线,将自动启用“库容曲线单元”以完成库容曲线的各种操作。④、输入:单击"输入"按钮弹出输入对话框,如右图,其中推移质按悬移质的比例进行计算,坝前淤积高程按水平淤积高程的比例进行计算(在库容曲线已输入的情况下)。⑤、计算:单击"计算"按钮即进行计算,计算完毕弹出“计算结果显示窗口”对话框,见下图,这一成果表在退出本单元后将自动主窗口供编辑输出。二、水库淤积分布计算(PHAC新增)1、计算原理按照河海大学《河流动力学》第七章“水库泥沙的冲淤变化及初步估算”中,美国垦务局(P201)提出的“经验面积减少法”的原理,进行软件编制。2、计算过程简述①以水库各级水位为基础,推算出水深h~水库库容A的关系,其上限是正常蓄水位(原正常高水位),或某个经常运行的洪水位(如设计洪水位)。建立log(h)~log(A)关系图,进而得水库地形特征指数m值。②根据m值判断水库类型,共有4种类型。③根据坝前淤积深度h0,计算坝前淤积相对深度Po(Po=ho/H),和辅助曲线纵坐标F(F=[Vs-V0]/[H*A0]),绘制F曲线,找到与相应水库类型线的交叉点。根据交叉确定坝前淤积高程和淤积体积。④扣除淤积体积后,得淤积后的库容曲线。3、软件操作仍然在“”的水库泥沙淤积计算单元来完成。①输入或选定项目、库容曲线,软件将采用其中的总库容和计算的淤积量作为计算依据。然后点“水库淤积分布计算”进入。②水库淤积分布计算窗口在这里可以修改总库容和总淤积库容(淤积量)。“选择库区纵横断面资料”是为了根据库区回水计算断面估计库区淤积形态,不选则就不进行这项计算。然后点“淤积分布计算”。③淤积分布计算结果列出淤积分布计算结果并绘制淤积后库容曲线示意图。④估计库区淤积形态根据淤积面积、库区纵横断面数据(其中的起算断面为坝址断面,结算断面为库末无淤积断面),估计库区淤积形态。(说明:由于按库区纵横断面数据推算库容曲线的精度较差,当出现大支流,特别是几条河同时注入水库时,干流的代表性就很不够,因此推算的库区淤积形态仅供参考)。(可以设定上下控制断面,对淤积线进行修改)4、软件计算成果对比《河流动力学》的计算表如下:软件计算结果为:坝前淤积高程书上为,软件为,略有出入,淤积过程及淤积后的库容等数据则比较一致。河道水面线推算河道水面线计算单元,主要适用于天然河道的水面线计算(以及水库回水计算),包括含有桥梁的河道。可依据计算结果绘制AutoCAD图形。㈠、计算方法及原理计算原理按照“伯努力方程式”进行,即∶Z2=Z1+{[Q/(C*A*R1/2)]2}*Δl+(1-ξ)*[v12-v22]/(2g)式中∶Z1、Z2—下、上断面水位(m)Q-—断面流量(m3/s)C-—两断面谢才系数均值[R1/6/n]A-—两断面过水面积均值(m2)R-—两断面水力半径均值(A/X)Δl—两断面间距(m)ξ—当v1<v2时为扩散,取;当v1>v2时为收缩,取v1、v2—下、上断面流速(m/s)软件根据起算断面的水位Z1计算其参数,再假设一个Z2,通过试算,求得另一个Z2,若二者在允许误差范围,则得到Z2,以Z2为Z1,计算下一断面的水位,依此类推,直至终止断面。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"河道水面线推算",进入单元计算总控制窗口(如右图)。②、从“项目名称”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新项目”以重新输入一个项目。更改项目名:可输入或修改当前项目的名称。③、输入:当"纵断面输入表"或"大断面输入表"的任一个被选中后,即可从“总控制窗口”中单击"输入"按钮,即进入相应的“输入”窗口界面。●纵断面资料输入表(见下图):本表以“纵距”进行排序,因此,首先应当逐行输入纵距资料,表中的“序号”自动生成;“断面编号”和“地名”是分辨横断面的标志,应全部输入且各不相同;“深泓点”仅供绘图使用;“测时水边点”是分析纵断面上下游关系的基础,至少应输入两个断面的值;“流量”、“糙率”不输入时,自动拷贝上一个断面的数据。表中的“参加计算否”缺省为“参加计算”,若“不参加计算”,可输入(当输入值<1而>0时,为依据上下断面内插该断面水位之系数);局部水头损失系数ξ缺省为按上述计算方法及原则自动取值进行计算,若有输入值,则采用输入值;水位“修改值”指对计算结果进行修改的数值,若要对某一断面的水位计算值进行修改,可在此处输入,修改值是计算值与采用值之差。插入已有断面:将弹出一个对话框(见下图),其中将“工程”中的所有断面列于左编辑框中,本项目的断面列于右编辑框中。可单选或多选左右框中的断面作右移或左移,单击"OK"退出时将把右框中的断面(已有的除外)加入纵断面里。在重新开始一个计算项目(或另一设计频率)时,若断面为“工程”中的断面,采用这一功能重起一个纵断面系列较为简捷。拷贝当前断面:将当前断面(光标所在行)拷贝一份,供修改形成一个新断面,原有断面不被改变,当河道进行整治,断面已改变,则采用这一功能在原有断面的基础上进行修改而获得整治断面较为方便。每次进入本单元时,只能对同一断面拷贝一次。拷贝断面后,将在原有断面的“断面编号”后加一个"*"号,以示区别(用户可以修改编号)。由于每拷贝一个断面,将占用新的存储区域,因此,建议必要时方使用这一功能。从"纵断面资料输入表"中双击鼠表左键可弹出当前断面的横断面输入表。●横断面资料输入表:依次输入“起点距”(从小到大)和“高程”。对于是桥粱的横断面,首先要求输入桥面断面,桥面断面的输入与一般无桥断面同;再要求按孔依次输入桥下断面,桥下断面按孔输入(先后不论),每孔分桥拱线和河床线两部分,每条线的起点距的值均是递增的,不能反曲,输入次序是先输入桥拱线,后输入河床线(拱下线)。桥断面的输入示意图如下:横断面资料输入对话框如左下图,其中“纵距”以上为纵断面资料,在此也可通过其变换各个断面。断面绘图:绘制当前断面图,可用于检查所输入的断面数据是否正确,其中还绘出了水位~面积、水位~湿周线,如下图。④、当纵横断面输入完毕,从“总控制窗口”中选择或输入“曲线标记符”(用于标记本条水面线)、起算水位(起算断面对应的设计水位)、起算断面号、结算断面号(起始与结束计算断面的断面编号)。⑤、计算:从“总控制窗口”中单击"计算"按钮,即进入相应的“计算”窗口界面(如下图)。软件首先按已输入的断面计算参数计算一遍,并绘出水面线图,然后用户可在这一窗口作如下操作:逐断面试算:从起算断面开始,逐一进行计算,在右表中同时列出相应的计算参数及结果,若认可,则单击"确定"按钮,进入下一断面,否则单击"重算"按钮重新计算,这时将弹出修改“糙率n”和“局部水头损失系数ξ”两个参数的对话框(如右图),供修改。局部水头损失系数ξ一般按上下断面的关系自动取值,若非必须(如遇桥梁、跌水断面),最好不要修改这一参数,一般来说,修改糙率n即可。修改后的数据将自动保存。全程自动计算:按已有参数从头至尾计算一遍。计算结果显示:列出各断面的计算参数及结果,供对比分析。分段绘图:弹出相应绘图序号对话框,再按起点与终点序号绘制示意图。⑥、成果报告:从“总控制窗口”中单击"成果报告"按钮,即进入相应的“河道水面线成果”对话窗口,见下图(其右为“输出内容”列表)。当“输出内容”为横断面时,应在“横断面号”处选择好断面,再作输出操作,此对话框与其他类似单元相同,此不赘述。绘制CAD图:单击"绘制CAD图"按钮弹出如下的绘图对话框。从中可选择绘图范围、图号、右下角处图签的宽度和高度,以及确定图形的布置方式,并列出原点坐标及高程、起点距的参数,以上参数均可按用户的要求作适当修改。这一对话框与绘制“水位流量关系”、“洪水调节计算”CAD图的相应对话框相似,"重新出图"与"修改图形"按钮的功能和作用与“库容曲线”单元相应绘图对话框的按钮相同,可参见其说明。⑦、其它:当在“总控制窗口”中选中“加入其它项目的水面线”后,针对水面线的输出将包括其它已计算项目的水面线成果。退出本单元时,“水面线成果表”将自动调入主窗口供编辑输出。农作物灌溉定额计算本单元的计算内容包括水稻灌溉定额和旱作物定额。计算结果自动采用“径流及降水系列统计分析”单元进行各项内容的统计,并输出计算过程表和成果统计表。在“水库灌溉及城镇供水计算”单元,可自动调用此处的灌溉用水量计算(或输入)成果。㈠、计算方法及原理⑴、水稻灌溉定额包括“浅~深~浅”和“薄~浅~湿~晒”两种灌溉制度,采用降水、蒸发资料按逐旬田间水量平衡法计算,降水取一定的有效雨量,田间渗漏以~日计,定额计算中,充分考虑了降水、蒸发、渗漏及水层深度等因素,计算公式如下:●泡田期用水定额:M泡=M1+M2+f+式中:M1—使一定水层饱和与一定水层达到流体状态的需水量,采用。M2—田间水层深度,采用15~20mm。f——下渗量,以~日计。E20—计算时段的20cm蒸发器观测值(mm)。R—有效雨量,当旬雨量大于100mm时按100mm计,小于100m以实际雨量计。●生长期用水定额:M生=Y-R±ΔH式中:Y—田间耗水量,Y=f+αE20,f为下渗量,以~日计;α为散发系数,以试验资料综合拟定,变化范围为~。R—有效雨量,以Rm=(Y±ΔH)/2计算,其中Rm为最大有效雨量,若降水以P表示,则当Rm≥P时,取R=P;若Rm<P时,取R=Rm。ΔH—计算时段(旬)始末田间水层变幅(mm)。以上公式计算结果为净灌溉定额,以mm/亩表示,再按2/3换算为m3/亩。泡田期占两旬,前旬用水量占30%,后旬占70%;生长期分返青、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、乳熟等阶段,各占约15天左右。⑵、旱作物灌溉定额计算到月,采用需水量扣除有效雨量法进行计算,主要作物的生长期大体为:玉米4~8月,小麦和油菜11~4月,果树4~12月。有效雨量是降水量与降水量利用系数的积,当月降水量为10~100时,利用系数取~,当月降水量为100~200时,相应利用系数为~。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"农作物灌溉定额计算",进入单元计算总控制窗口。②、从“项目名称”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新灌溉定额项目”以重新输入一个项目(如左下图)。③、基本参数输入:单击"基本参数表..."按钮弹出输入对话框(如右下图)。其中的各种农作物种植面积及渠系水利用系数用于计算用水量;“水文年起始月份”等用于统计分析(均有缺省值),除“项目名称”外,其它参数不输入时,定额仍能正确计算。④、选定基本计算资料:从“水稻旬降水”中选择相应的历年逐旬降水资料;从“水稻旬蒸发”中选择相应的历年逐旬蒸发资料;此两项用于计算水稻灌溉定额。从“旱作物降水”中选择相应的历年逐月降水资料,以计算旱作物灌溉定额。这些资料的输入参见“径流及降水系列统计分析”的输入部分。⑤、参数调整:包括水稻和各种旱作物的灌溉制度参数、修正系数等(见上图),本软件已按贵州省某一种常用的灌溉定额计算参数作了缺省设置,即“参数调整”相应的内容不作任何修改也可计算,但建议用户根据各地的不同情况作修改后再使用,修改值将一直保存至下次修改为止。各参数页说明如下:水稻计算方式:第1条内容仅“浅~深~浅”灌溉制度使用,第2条“水稻灌溉定额修正系数”用于修改逐旬定额计算结果,第3条是公式说明。水稻计算参数:“灌溉期起始旬SQ”以"月.旬"方式输入,如5月上旬为""等;“灌溉期总旬数XS”包括泡田期,与下面的散发系数α、下渗量f的个数相同;“旬初_旬末”与“水层深度H”对应,个数比“总旬数XS”多一个;“散发系数α、下渗量f”表示当旬的取值。水稻灌溉制度缺省为“薄~浅~湿~晒”,否则为“浅~深~浅”,每次更换灌溉制度后,软件将自动启用其相应的原始参数设置。旱作物需水量:包括玉米、小麦、油菜、蔬菜、烤烟、果树及其它作物,1~12月各月对应的需水量,作物名称和需水量数据均可修改,若某一种作物某月以后的需水量为0,则可不输入。旱作物参数:本页主要包括“各种旱作物灌溉定额修正系数”,修正系数(如灌溉节水率等)将对每月的数据进行修正。还有“有效雨量系数”,由个数n、月降水量、有效利用系数共同构成。由上可见,“参数调整表”各页中的数据(数值)均可修改,包括“=”号右边的数据,但不能增减行,同时,建议不要修改汉字字符。⑥、计算分析:选择确定“计算内容”后,单击"计算分析"按钮即进行计算,计算完毕弹出“径流及降水系列统计分析”单元的‘统计分析’对话框,让用户对计算结果进行分析,如进行频率适线等。这一成果表在退出本单元后将自动调入主窗口供编辑输出。"直接输入灌溉用水量"选择框:若上次已经计算了用水量,这回不想再计算,或者用水量资料不是通过本软件计算的,可选中此选择框,直接对灌溉用水量成果进行修改(输入)或浏览(统计分析)。相应的按钮是"输入用水量"和"成果浏览"。若灌溉用水量是直接输入的,请不要作“计算分析”操作,因每次计算将会改变用水量数据。㈢、其他本软件的“参数调整”对话框的内容针对灌溉定额成果;而"基本参数表..."对用水量起作用。用水量是所有农作物的,若作物中有水稻,则将把旱作物用水量平均分配到旬。统计年限是二者的综合值,即只要有用水量的年份均予以统计,因此,要注意水稻和旱作物资料年限的一致性。水库灌溉及乡镇供水计算㈠、功能及计算原理本单元以水库历年逐月逐旬来水过程、灌溉及乡镇用水过程为依据,扣除水库渗漏及蒸发损失,进行水量平衡计算,按水库盈亏水量,统计年库容值,并按库容大小进行经验频率计算,从而推求得设计保证率的兴利库容。其功能一是已知兴利库容,求灌溉和供水能力,二是已知灌溉和供水负荷,求所需兴利库容。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"水库灌溉及乡镇供水计算",进入单元计算总控制窗口(见右图)。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新项目:Num_one”以重新输入一个项目。③、输入●基本参数输入表:从“总控制窗口”中单击"基本参数表..."按钮,即进入输入窗口界面(见右下图)。表中各个参数在运行时均有提示,其中的“灌溉年保证用水量Wg”指在同时具有灌溉和供水情况下,所有大于灌溉保证用水(如85%)的那些年份的灌溉用水,均按此处的输入值进行修改,软件再按供水保证率(如95%)进行统计,即用于解决灌溉、供水保证率不同的问题。防限水位及前后汛期等参数用于进行蓄水过程计算。●选定基本计算资料:从“来水量资料”中选择(或输入)历年逐月逐旬来水量资料;从“灌溉用水量”中选择相应的历年逐月逐旬灌溉用水量资料。此两项分别采用“径流及降水系列统计分析”和“农作物灌溉定额计算”单元的输入或计算结果,可参见相应单元的说明。不改变乡镇年供水量Wx:指在调节计算中,始终保持"基本参数表"中的“乡镇年供水量Wx”的值不变,否则在计算供水能力时,将改变Wx。④、计算:从“总控制窗口”中单击"计算分析"按钮,即进入相应的“计算”窗口界面。本计算窗口的菜单包含有图形打印、图形存盘、打印机设置、修改图名等,另外还提供有如下功能(见下图):乡镇供水年内分配:按年来水列出各月旬的乡镇供水年内分配率,缺省为年内均匀供水,若不是均匀供水,可在此通过分配率改变之。改变值只对应于当前“来水”,当“来水”改变,分配率将恢复为缺省值。显示计算成果表:列出逐月逐旬计算过程表,或各调节时段结果汇总表,供实时对比分析,退出本单元时,这两个成果表将自动调入主窗口供编辑输出。㈢、其他当来水与用水系列资料的年限不一致时,以来水为准。㈣、算例“PHAC”对此单元核心部分进行了修订,并以武汉水利电力学院叶守泽编写的《水文水利计算》(1992年)P220案例作对比,结果完全一致,如下表:武汉水利电力学院叶守泽《水文水利计算》(1992年)->多年调节库容计算年份余水亏水累计库容软件计算值1950-5197447701951-523188318831881952-5353391953-5421591954-5554311955-561234432801956-57126871957-58135731958-59202071959-60205981960-61353521961-62394081962-631611161116111963-6436281964-6587251965-6643048259482591966-6734641967-68-583643391968-6910246391969-7023821970-713504350435041971-7274541972-73001973-747832“PHAC”本单元的其他修订如下:①针对近年水资源论证中常出现的扣流域内工农业用水的计算模式,软件将调算的数据保存在文件“”中,以方便作第二次调算。如将设计断面来水与流域内工农业用水作一次调算,其结果(来水-用水)作为设计断面来水,再对下游工农业用水进行二次调算。同时,为便于将计算结果调入Excel处理,输出文件“”中可以不列年统计值,只需在灌溉及供水调节计算基本参数输入表之“前汛期起始月(月)”栏输入“起始月*100”②由于工业用水、灌溉用水的设计保证率不一致,如灌溉用水的设计保证率一般为80%,工业用水的设计保证率一般为95%,则80%以后的年份灌溉用水被破坏,不予保证供给,通常是按照相应保证率来水减少程度扣减灌溉用水,扣减后,95%时的灌溉用水只相当于80%保证用水的左右。本次修订在保留软件原来的处理方式,即80%以后的灌溉用水按保证灌溉用水供给(偏安全)外,增加了按来水扣减的计算方式,当在灌溉及供水调节计算基本参数输入表之“灌溉年保证用水量Wg(万m^3)”栏输入:Wg﹥0,为保证灌溉用水(原版本方式);Wg﹤0,输入方式为:“-(灌溉P+K/100)”,如,表示灌溉设计保证率P=80%,以后年份灌溉用水按来水减少程度扣减,同时,对所有扣减系数乘的修正系数K。如P=80%年灌溉用水量为100万m3,95%年来水与80%年来水之比为,整体修正系数K=,则95%年份灌溉用水扣减后为:100**=万m3(若整体扣减系数大于1时取1)。对于来水,统计参数采用在“径流及降水系列统计分析”单元的适线结果,若没有适线,取Cv=,Cs/Cv=计算其80%--95%段的来水。③若要对来水整体扣减一个数值,可在“径流及降水系列统计分析”单元的“逐月/逐旬水文系列资料输入总表”—>“系列的同倍比修正系数K”栏以“-扣减值”输入即可,注意,只在此使用,在“径流及降水系列统计分析”单元本身,是“乘”的关系。④增加一个“初始蓄水库容”输入参数,若不输入,仍采用死库容为初始蓄水库容。这个值仅对以蓄水库容为基础扣库损有影响。⑤“PHAC”增加按库容曲线查算水库蓄水位的功能,便于其他如发电等使用。水能计算本单元以时历法等流量调节方式,对具有各种调节性能水库的长系列资料进行水能计算,同时,也能对代表年径流资料、或径流式电站进行水能计算。得出计算过程表并绘制水能特性曲线图。㈠、计算方法及原理计算原理按照“水量差积曲线法”进行,即∶W=Σ(Qi-Qo)*Δt式中∶W─差积水量(m3/s·月)Qi─月平均流量(m3/s)Qo─多年平均流量(m3/s)Δt─时段长(月)调节流量计算式:Q调=(W入±V有)/T供式中∶Q调─调节流量(m3/s)。W入─调节期入库水量(m3/s·月)。V有─有效库容(万m3),蓄水期为“-V有”,供水期为“+V有”。T供─调节期(月)。根据差积曲线,计算出调节期和调节流量,按调节期内各月的来水、调节流量,计算水库当月的蓄水库容,依据蓄水库容按库容曲线查算水库水位,以调节流量按厂房尾水水位流量关系曲线查算厂房尾水位,从而得发电水头,然后按下式计算月平均出力:N=AQ调H;式中∶N─月平均出力(kW)A─出力系数,约为~Q调─调节流量(m3/s)H─发电水头(m),H=水库水位-厂房尾水位-水头损失然后按月出力进行水能计算,即假定一个装机容量Ny,当“月出力大于装机容量的用装机容量,小于装机容量的用计算值”,得多年平均出力N多,则多年平均发电量Ey=N多*(万),年利用小时数ty=Ey/Ny。按不同的Ny~Ey~ty可绘制水能特性曲线。㈡、操作说明①、单击主窗口菜单的"单元计算"/"水能计算",进入单元计算总控制窗口(见左下图)。②、从“项目选择”中选择所要计算的项目,若为新项目,则选择“新水能项目”以重新输入一个项目。③、输入●基本参数输入表:从“总控制窗口”中单击"基本参数表..."按钮,即进入输入窗口界面(见右上图)。表中各主要参数在运行时均有提示,可参见提示输入数据。●选定基本计算资料:从“本电站径流资料”中选择(或输入)历年逐月来水流量资料,当本电站与上一个梯级电站进行联合运行时,此处应选择(或输入)的径流资料为区间流量;从“水库库容曲线”中选择本电站相应的库容曲线资料,若为径流式电站,可不要库容曲线,此处以选择“新库容曲线”表示。从“下游Z~Q关系线”中选择本电站相应的厂房尾水水位流量关系曲线资料,若无尾水水位流量关系线,此处可选择“新Z~Q曲线”(软件将采用基本参数表中的“正常尾水位Zw”

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