四川大学水文水利计算
Excel在水文水利分析与计算中的应用_别君霞
四 川水 利
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Excel在水文水利分析与计算中的应用
别君霞, 刘力军, 张 红 (四川省水利水电勘测设计研究院规划设计分院, 四川 德阳, 618000)
=摘 要 >M icrosoft Excel软件具有强大的数据分析、统计、模拟计算等 功能, Exce l在水文水利 计算中具 有广阔的应 用空间, 本文通过关系曲线拟合、水库径流调节计算两个典型案例进行分析, 使我们 看到 Excel在应对繁琐的水文水利分 析与计算问题时, 如何将冗繁的计算过程简单化、可视化、清晰化。
1 关系曲线图的绘制
111 问题引入 在水文水利计算中, 利用有限的已知数据量
去分析计算或预测未知的数据相当普遍, 其关系 曲线的绘制一般采用曲线拟合法进行。大型灌区 的小型水利设施数量多、分布广, 一般采用 / 复蓄 系数 0法计算可供水量。按照小型水库、山平塘、 石河堰的有效容积, 根据不同来水频率的典型调 查情况, 确定其相应的复蓄次数 (小型水库、塘堰 供水系数如表 1)。根据调查的复蓄次数与径流 频率的关系点绘供水系数曲线, 可以反插其他频 率的供水系数。采用手工方式在方格纸上点绘实 测数据点, 是一项非常繁杂的工作, 而且插值受到 人为因 素 的影 响, 精 度 也 要打 折 扣。利 用 Ex2 ce l2007软件, 可以比较轻松地进行曲线拟和。
=关键词 >M icrosoft Excel 关系曲线拟合 规划求解 水库径流调节 迭代计算
M icrosoft Excel强大的分析计算功能、友好的 设计界面、及时交互的人机对话场景, 在水文水利 计算工作中具有广阔的应用空间。M icrosoft Ex2 ce l作 为 通 用 的 计 算 机 办 公 平 台, 经 历 了 Ex2 ce l510、Excel97、Excel2000、Exce l2002、Excel2003、 Exce l2007等版本 的更新 换代, 目前广 泛应 用的 20 03、200 7版 本已 经 相当 稳 定 成熟 。 本文 将 以 关 系曲线的拟合、水库径流调节计算两个典型案例, 说明 Excel在水文分析与计算中的应用。
四川大学水工建筑物指导书
四川大学水工建筑物指导书1、确定水利枢纽工程和水工建筑物的等级、洪水标准。
2、大坝的枢纽布置根据给定的坝址地形图确定重力坝坝轴线位置。
并且通过下面的计算成果、剖面和坝段等具体内容,在给出的地形图上绘制出大坝平面布置图,并且确定大坝若干个大坝的控制点,标出控制点的坐标。
3、非溢流坝的断面尺寸拟定①确定坝顶高程非溢流坝坝顶在洪水位以上的超高为△h△h=h1%+ hz+ hc坝顶高程按设计洪水位和校核洪水位两种情况计算,选定较大值。
计算时相应的波长、波高计算可以参考课本或其他资料。
②确定坝顶宽度由运用、交通要求及坝高情况确定。
③确定坝底宽度根据稳定条件分析,坝基面的抗剪强度较高时,坝底宽度由应力条件控制,反之,坝基面抗剪强度较低时,坝底宽度由稳定条件控制。
一般坝底宽度可取坝高的0.7~0.9倍。
也可以直接初拟下游边坡系数来确定坝底宽度。
④拟定并绘制实用剖面。
可以参考应力和稳定校核的结果,确定最终经济合理的实用断面型式。
4、溢流坝剖面的设计①确定溢流面曲线分别绘制WES曲线、克-奥堰堰面曲线详图,分析比较各自的利弊,选用经济合理溢流面曲线。
列出溢流坝堰面曲线坐标表格,并绘制溢流坝面曲线图。
②校核最大泄流量拟定溢流孔数,闸墩厚度,计算相应的侧收缩系数、流量系数,校核闸门全开时的最大泄流量。
③闸门类型选择结合对溢流坝段坝顶的具体要求,闸墩所需的厚度及长度进行工程量计算,以工程量的大小作为选型依据,选择闸门的类型,并粗略确定启闭力的大小。
④溢流重力坝剖面布置将拟定的重力坝溢流剖面与非溢流坝段的实用剖面相比较,经过布置要求、工程量的比较计算,修改并最终确定溢流坝段的实用剖面;⑤溢流坝的消能防冲设计溢流坝的消能防冲计算包括:挑流消能要素反弧半径、挑射角,挑流鼻坎高程的确定;水力计算:确定挑距和冲刷坑深度,判断大坝安全性。
工程水文与水利计算(武大版教材)
工程水文与水利计算(武大版教材)第六章 设计年径流及径流随机模拟第一节 设计年径流分析计算的目的和内容在一定时段内,通过河流某一断面的累积水量称径流量,记作W(m 3);也可以用时段平均流量Q 函(m 3/s)或流域径流深R (mm)来表示。
径流量与流量的关系为: T Q W ∆⋅= (8—1)式中T ∆⋅——计算时段,s 。
根据工程设计的需要,T ∆⋅可分别采用年、季或月。
则其相应的径流分别称为年径流、季径流或月径流。
其中年径流及其时程分配形式对水利水电工程的规划设计尤为重要。
本章重点介绍年径流的分析计算,较短时段径流的分析计算。
可以参照进行。
一、径流特性河川径流具有如下的一些特性:1。
径流的季节分配河川径流的主要来源为大气降水。
降水在年内分配是不均匀的,有多雨季节和少雨季节,径流也随之呈现出丰水期和枯水期,或汛期与非汛期。
最大日径流量较之最小日径流量,有时可达几倍到几十倍。
2.径流的地区分布河川径流的地区性差异非常明显,这也和雨量分布密切相关。
多雨地区径流丰沛,少雨地区径流较少。
我国的丰水带。
包括东南和华南沿海,云南西部和西藏东部,年径流深在1000mm 以上。
我国的少水带,包括东北西部,内蒙古、宁夏、甘肃大部和新疆西北部,年径流深在10—50mm 之间;而许多沙漠地区为干涸带。
年径流深不足10mm 。
3。
径流的周期性绝大多数河流以年为周期的特性非常明显。
在一年之内,丰水期和枯水期交替出现,周而复始。
又因特殊的自然地理环境或人为影响,在一年的主周期中,也会产生一些较短的特殊周期现象。
例如,冰冻地区在冰雪融解期间,白昼升温,融解速度加快,径流较大;夜间相反,呈现出以锯齿形为特征的径流日周期现象。
又如担任调峰任务的水电站下游,在电力负荷高峰期间,加大下泄流量,峰期过后。
减小下泄流量,也会出现以日为周期的径流波动现象。
在实测年径流系列中,往往发现连续丰水段或连续枯水段交替出现的现象,连续2—3年年径流偏丰或偏枯的现象极为常见;连续3—5年也不罕见,有的甚至超过10年以上。
四川大学第八章 小流域设计洪水计算
例如湖南、江西的Cp、n值表
二、多因素公式
Qm,p =Ch24,pF n
式中,f=F/L2——流域形状系数。 例如:安微省山区小河洪峰流量经验公式为:
QP = Ch12.42,1P F 0.73
同时把山区分为4类:深山区(C=0.0514)、浅山区(C=0.0285)、 高丘区(C=0.0239)、低丘区(C=0.0194)。
《工程水文学》
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第八章 小流域设计洪水计算
8.1 概述 8.2 小流域设计暴雨计算 8.3 设计洪峰流量的推理公式 8.4 计算洪峰流量的地区经验公式 8.5 设计洪水过程线的推求
8.1 概述
一、小流域设计洪水特点 1. 缺少实测资料(流量和暴雨资料)。 中、小型水库,涵洞,城市和工矿区的防洪工程 2. 小型水利工程一般对洪水的调节能力较小,工程规
L 1/3 Qm
1/4
(2) 当τ≤tc时,由式(8-12)计算 ;当τ>tc时,由式 (8-11)计算 ;
= n( tc )1 n
=1 u =1 u n
S p1 n
Sp
Sp
Qˆ
四 实例
{例]某地区欲修建一座小型水库,该水库积水面积F=7.4km2, 干流长度L=4.1km,J=0.036。用试算法计算坝址百年一遇的洪 峰流量。
解:
t
= 22.6h
1
Sp n n c (1
u
) =
8.4 计算洪峰流量的地区经验公式
洪峰影响因素
暴雨特性(强度、历 时) 流域几何形特征(河长、比降、集水面 积)
地质地貌特征(植被、土壤、地质)
一、单因素公式
以流域面积F作为洪峰流量的主要影响因子,建立二者间 的关系,其形式为:
工程水文与水利计算(武大版教材)02
工程水文与水利计算(武大版教材)第二章水文循环与径流形成第一节水文循环与水量平衡一、自然界的水文循环水圈:地球上的水以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地、大气和生物机体中,这些水体构成了地球的水圈。
水文循环:水圈中的各种水体在太阳的辐射下不断地蒸发变成水汽进入大气,并随气流的运动输送到各地,在一定条件下凝结形成降水。
降落的雨水,一部分被植物截留并蒸发。
落到地面的雨水,一部分渗入地下,另一部分形成地面径流沿江河回归大海。
渗入地下的水,有的被土壤或植物根系吸收,然后通过蒸发或散发返回大气;有的渗透到较深的土层形成地下水,并以泉水或地下水流的形式渗入河流回归大海。
水圈中的各种水体通过这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程,称为水文循环,也称为水循环。
水文循环的范围贯穿整个水圈,向上延伸到1o km左右,下至地表以下平均1km深处。
水文循环分类:按水文循环的规模与过程,可分为大循环和小循环。
大循环或外循环:从海洋蒸发的水汽,被气流输送到大陆形成降水,其中一部分以地面和地下径流的形式从河流汇归海洋;另一部分重新蒸发返回大气。
这种海陆间的水分交换过程,称为大循环或外循环。
小循环或内循环:在大循环运动中,水一方面在地面和上空通过降水和蒸发进行纵向交换,另一方面通过河流在海洋和陆地之间进行横向交换。
海洋从空中向大陆输送大量水汽,陆地则通过河流把水输送到海洋里。
陆地也向海洋输送水汽,但与海洋向陆地输送的水汽相比,其量很少,约占海洋蒸发量的8%,所以,海洋是陆地降水的主要水汽来源。
海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后,以降水的形式落到海洋里,或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地上,这种局部的水文循环称为小循环或内循环。
前者称为海洋小循环,后者称为内陆小循环。
内陆地区主要的水汽来源:内陆小循环对内陆地区降水有着重要作用。
因为内陆地区距离海洋很远,从海洋直接输送到内陆的水汽不多,通过内陆局部地区的水文循环,使水汽逐步向内陆输送,这是内陆地区主要的水汽来源。
四川大学本科大学本科方案设计书计算书
本科毕业设计计算书题目玉溪河百丈水库病险整治设计及右坝肩绕渗问题学院水利水电学院专业水利水电工程学生姓名尹刚学号 0943062172 年级09级指导教师张茹二Ο一三年六月三日目录1洪水复核计算及分析11.1概述11.2基本资料的收集整理与复核11.2.1水库流域基本情况11.2.2水位—库容曲线11.2.3溢洪道有关参数21.2.4水库流域气象资料21.3百丈水库洪水复合21.3.1红光水库洪水复核21.4百丈水库洪水复核31.4.1洪水计算31.4.2调洪演算51.4.3大坝安全超高复核61.5计算成果合理性分析81.5.1红光水库设计暴雨计算81.5.2百丈水库设计暴雨计算81.6结论82原坝坡的渗流稳定计算及分析92.1原坝坡渗流计算及分析92.1.2计算工况92.1.3渗透系数92.1.4采用水力学法进行渗流计算92.1.5计算成果及分析92.2原坝坡稳定计算及分析102.2.1坝坡稳定计算102.2.3结论与建议143大坝整治设计的方案比选153.1两方案重要经济技术比选153.2方案一的工程量及费用计算表153.3方案二的工程量及费用计算表164大坝整治设计推荐方案的渗流稳定计算及分析174.1大坝整治设计推荐方案的渗流计算及分析174.1.1目的174.1.2计算工况174.1.3渗透系数174.1.4采用水力学法进行渗流计算174.1.5计算成果及分析174.2大坝整治设计推荐方案的稳定计算及分析184.2.1计算分析资料184.2.2安全系数184.2.3土体、砌石的物理力学指标184.2.4计算工况204.2.5坝体各部位容重地采用214.2.6计算方法214.2.7坝坡稳定分析计算结果214.2.8结论215.右坝肩绕渗相关计算225.1渗透比降225.1.1渗透坡降计算235.1.2渗流量及渗流水深计算235.1.3计算成果分析235.2绕渗灌浆的工程量及经费计算245.2.1右岸绕坝渗流245.2.3对右岸绕坝渗流的处理245.2.4右坝肩绕渗的工程量及经费计算256溢洪道交通桥256.1左岸溢洪道交通桥工程量及经费预算256.1.1溢洪道交通桥设计的必要性256.1.2交通桥设计的具体说明256.1.3溢洪道交通桥整治设计的工程量及经费预算26 6.2交通桥配筋计算266.2.1面板配筋266.2.2桥墩配筋287白蚁整治工程量及经费317.1白蚁整治317.1.1白蚁危害的情况介绍及以前的处理方式317.1.2白蚁整治的具体措施327.1.3白蚁整治坝坡断面327.1.4白蚁整治的工程量347.1.5白蚁整治的经费预算348坝顶公路工程量及经费34参考文献351洪水复核计算及分析1.1概述百丈水库位于名山县百丈镇上游1.7公里的临溪河上,其地理位置:东经103º14´,北纬30º11.5´。
水文水利计算课程设计
水文水利计算课程设计报告书院系:四川水利职业技术学院专业:水文自动化测报技术班级:水文1431姓名:陈波学号:1423116125指导老师:龙贻东设计时间:2015年12月25日某水库设计任务书一、基本情况某河是渭河南岸较大的一级支流,发源于秦岭北麓太白山区,流域面积778.7km2,干流全长51.5km,河道比降1/60~1/70。
流域内林木茂盛,植被良好,水流清澈,水质优良。
该河干流上有一水文站,控制流域面积686 km2。
拟在该河干流上修建一水库,其坝址位于水文站上游1.5公里处,控制流域面积673km2。
该水库将承担着下游和渭河的防洪任务,下游的防洪标准为20年一遇洪水,水库设计标准为100年一遇洪水,校核标准为1000年一遇洪水。
该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务,农业用水的保证率为75%,城市供水的保证率为95%。
二、基本资料1.径流水文站有实测的1951~2000年逐月径流资料,见表1。
2.农业用水根据该灌区的作物组成和灌溉制度,分析计算的灌区不同频率灌溉需水量见表2。
3.城市用水城市供水每年按1.5亿m3计,年内采用均匀供水。
4.水库特性水库库容曲线见图1。
水库死水位已确定为728.0m,泄洪设施为开敞式无闸溢洪道,堰型为曲线型实用堰,断面为矩形,宽度为30米,。
根据本地区气象资料和地质资料,水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和 3.5%计。
5.设计洪水分析资料某水文站历年洪峰流量见表3,典型洪水过程见表4,设计频率洪峰洪量计算成果见表5。
6.水库兴利调节计算分析资料水库的来水资料见表6.三、设计任务1.入库径流特征分析:计算水库年径流频率曲线、确定年径流统计参数及典型年径流的年内分配过程。
(按面积比推算工程地址的径流量)(1)推算时间采用水文年解:将某水文站逐月平均流量表转化为水文年的历年逐月平均流量表(即为将每年的4-12月份与下一年的1-3月份构成一个水文年)见下表转化成水文年后的历年逐月平均流量表(2)确定年径流统计参数、适线分析并求出自己相应学号频率的设计年径流量。
四川大学工程水文学2008年考题
2008年《工程水文学》课程试卷及部分参考答案一、名词解释(每个2分,共12分)非闭合流域饱和产流:包气带全部变成临时饱和水带后,后续的降雨将以地面径流的形式出现,称为饱和产流基线:陆地和海洋的划分界线被称为基线(Baseline)。
权函数:在求某量的权倒数时所列出的该量与平差未知数间的函数关系式。
辗转相关:参证变量模比系数二、填空题(每空1分,共20分)1.为方便水文分析计算而划分的年度称为______;为方便兴利调节计算而划分的年度称为______。
答:水文年度、水利年度2.描述河川径流变化特性时可用_____变化和______变化来描述。
答:径流年际、径流年内3.流域的大小对年径流的影响主要通过流域的_______而影响年径流的变化。
答:调蓄作用4.下垫面对年径流的影响,一方面______,另一方面______。
答:表现在流域蓄水能力上、通过对气候条件的改变间接影响年径流量5.在干旱半干旱地区,年雨量与年径流量之间的关系不密切,若引入______为参数,可望改善年雨量与年径流量的关系。
答:年蒸发量6、如果平原地区的雨量站稀疏且分布不均匀,采用______计算面平均雨量比较合适。
答:加权平均法7.对年径流系列一致性审查是建立在气候条件和下垫面条件稳定性上的,一般认为______是相对稳定的,主要由于_______受到明显的改变使资料一致性受到破坏。
答:气候条件、下垫面条件8.当年径流系列一致性遭到破坏时,必须对受到人类活动影响时期的水文资料进行______计算,使之______状态。
答:还原计算、还原到天然条件9.当缺乏实测径流资料时,可以基于参证流域用______法来推求设计流域的年、月径流系列。
答:水文比拟法10.年径流设计成果合理性分析,主要是对______进行合理性分析。
答:配线所得的均值、离差系数、偏态系数11.水文资料的三性审查是指对资料的______、______和______进行审查。
工程水文与水利计算(武大版教材)08
⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)08⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)第⼋章流域产汇流计算内容简介研究对象本章从定量上研究降⾬形成径流的原理和计算⽅法,包括流域的产流计算和汇流计算。
产流计算主要研究流域上降⾬扣除植物截留、下渗、填洼等损失,转化为净⾬过程的计算⽅法。
汇流计算主要研究净⾬沿地⾯和地下汇⼊河⽹,并经河⽹汇集形成流域出⼝断⾯径流过程的计算⽅法。
研究内容1.短期洪⽔预报;2.枯⽔预报;3.施⼯⽔⽂预报;4.⽔⽂实时预报⽅法。
研究⽬的本章研究的流域产汇流计算是⼯程⽔⽂学中最基本的概念和⽅法之⼀,是以后学习由暴⾬资料推求设计洪⽔,降⾬径流预报等内容的基础。
本章研究内容和⽅法⽆论在⽔利⼯程的规划设计阶段还是运⾏管理阶段,都具有⼗分重要的地位。
第7.1节概述内容提要1. 由降⾬过程推求径流过程的基本内容与流程;2. 流域产汇流计算的基本思路。
学习要求掌握由降⾬过程推求径流过程的主要环节与基本思路。
1. 流域产汇流计算基本内容与流程由流域降⾬推求流域出⼝的河川径流,⼤体上分为两个步骤:①产流计算:降⾬扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后,剩下的部分称为净⾬,在数量上等于它所形成的径流深。
在我国常称净⾬量为产流量,降⾬转化为净⾬的过程为产流过程,关于净⾬的计算称之为产流计算。
②汇流计算:净⾬沿着地⾯和地下汇⼊河⽹,然后经河⽹汇流形成流域出⼝的径流过程,这个流域汇流过程的计算称之为汇流计算。
它们之间的联系可简明地表⽰成图7-1-1所⽰的流程图。
图7-1-1由降⾬过程推求径流过程流程图2. 流域产汇流计算的基本思路流域产汇流问题的内容⼗分丰富。
这⾥仅介绍⽬前使⽤⽐较普遍和⽐较成熟的计算⽅法及其原理。
产流计算的⽅法有降⾬径流相关图法和初损后损法等;汇流计算的重点是单位线法和瞬时单位线法。
⽆论产流计算还是汇流计算,基本思路都是,先从实际降⾬径流资料出发,分析产流或汇流的规律;然后,⽤于设计条件时,则可由设计暴⾬推求设计洪⽔,⽤于预报时,则由实际暴⾬预报洪⽔。
水文水利计算范文
水文水利计算范文水文水利计算是指利用数学和工程原理进行水文水利问题的计算与分析。
这些计算涉及到水文过程的量化和分析,以及水利工程的设计和评估。
水文水利计算广泛应用于水资源管理、洪水预报、灌溉设计等领域。
本文将详细介绍水文水利计算的一些常见方法和应用。
一、雨量计算雨量计算是水文水利计算的基础,它用来估算区域内降水的量和分布。
常见的雨量计算方法有频率分析法、等高线法和间接法等。
频率分析法基于历史观测数据,通过建立概率模型来估算不同频率下的降水量。
等高线法利用地形图和等高线线性插值法,根据地形的变化来估算降水量。
间接法则是通过测量径流量和流域特征参数来估算降水量。
二、径流计算径流计算是指根据降水和流域特征参数来估算产生的径流量。
一般情况下,可以使用单位线法、定权线法和水库法等方法进行径流计算。
单位线法是一种简化的计算方法,它将降水均匀分布在整个流域,并假设其产生的径流量与时间成正比。
定权线法则根据降水的时空分布,计算出不同地点的汇流时间和过程线,通过线性插值和定权法来计算出流域的总径流量。
水库法是将流域划分为水库集中控制区和非控制区,根据水库的调蓄特性来计算径流量。
三、水力计算水力计算是指根据水力原理和工程参数,计算水流的流速、水位等水力特性。
水力计算常用的方法有水力坡降计算、开渠流计算和水力模型试验等。
水力坡降计算是根据流体在管道或河道中的流动性质和能量守恒原理,计算流体在单位长度内的压力降低。
开渠流计算则是根据河道的几何形态、水流特性和流量对河道中的水位进行计算。
水力模型试验则是通过建立物理模型,模拟实际流动情况,来研究和验证水流的水力特性。
四、水库泄洪计算水库泄洪计算是根据水库设计和运行要求,计算水库泄洪过程中的水位、流量和时间。
水库泄洪计算常常用到流量过程线法、洪峰控制线法和激升线法等。
流量过程线法是根据水库水位-流量关系曲线,根据实测或理论插值法,计算出水库泄洪过程中的流量。
洪峰控制线法则是根据洪水过程线和不同的水位控制线,计算出泄洪过程中的流量。
四川大学本科大学本科方案设计书计算书
本科毕业设计计算书题目玉溪河百丈水库病险整治设计及右坝肩绕渗问题学院水利水电学院专业水利水电工程学生姓名尹刚学号 0943062172 年级09级指导教师张茹二Ο一三年六月三日目录1洪水复核计算及分析11.1概述11.2基本资料的收集整理与复核11.2.1水库流域基本情况11.2.2水位—库容曲线11.2.3溢洪道有关参数21.2.4水库流域气象资料21.3百丈水库洪水复合21.3.1红光水库洪水复核21.4百丈水库洪水复核31.4.1洪水计算31.4.2调洪演算51.4.3大坝安全超高复核61.5计算成果合理性分析81.5.1红光水库设计暴雨计算81.5.2百丈水库设计暴雨计算81.6结论82原坝坡的渗流稳定计算及分析92.1原坝坡渗流计算及分析92.1.2计算工况92.1.3渗透系数92.1.4采用水力学法进行渗流计算92.1.5计算成果及分析92.2原坝坡稳定计算及分析102.2.1坝坡稳定计算102.2.3结论与建议143大坝整治设计的方案比选153.1两方案重要经济技术比选153.2方案一的工程量及费用计算表153.3方案二的工程量及费用计算表164大坝整治设计推荐方案的渗流稳定计算及分析174.1大坝整治设计推荐方案的渗流计算及分析174.1.1目的174.1.2计算工况174.1.3渗透系数174.1.4采用水力学法进行渗流计算174.1.5计算成果及分析174.2大坝整治设计推荐方案的稳定计算及分析184.2.1计算分析资料184.2.2安全系数184.2.3土体、砌石的物理力学指标184.2.4计算工况204.2.5坝体各部位容重地采用214.2.6计算方法214.2.7坝坡稳定分析计算结果214.2.8结论215.右坝肩绕渗相关计算225.1渗透比降225.1.1渗透坡降计算235.1.2渗流量及渗流水深计算235.1.3计算成果分析235.2绕渗灌浆的工程量及经费计算245.2.1右岸绕坝渗流245.2.3对右岸绕坝渗流的处理245.2.4右坝肩绕渗的工程量及经费计算256溢洪道交通桥256.1左岸溢洪道交通桥工程量及经费预算256.1.1溢洪道交通桥设计的必要性256.1.2交通桥设计的具体说明256.1.3溢洪道交通桥整治设计的工程量及经费预算26 6.2交通桥配筋计算266.2.1面板配筋266.2.2桥墩配筋287白蚁整治工程量及经费317.1白蚁整治317.1.1白蚁危害的情况介绍及以前的处理方式317.1.2白蚁整治的具体措施327.1.3白蚁整治坝坡断面327.1.4白蚁整治的工程量347.1.5白蚁整治的经费预算348坝顶公路工程量及经费34参考文献351洪水复核计算及分析1.1概述百丈水库位于名山县百丈镇上游1.7公里的临溪河上,其地理位置:东经103º14´,北纬30º11.5´。
四川大学水资源规划复习资料
第一章1.解决时间分布不均: 需要修水库解决空间分布不均: 需要建调水工程解决总量不足: 只能靠节水2.目前年缺水总量为400亿m33.我国水资源的特点,决定了在经济社会发展中保障供水安全始终是一项重大任务。
4.全国实际可利用的水资源量约为8000~9000亿m³5.我国的水资源问题集中表现为“两个不适应”:水利不适应经济社会可持续发展的需要。
粗放的经济增长方式不适应水资源和水环境条件。
6.丰水地区和缺水地区建设节水型社会,目的都是为了提高水资源的利用效率和效益,都是为了促进科学发展不同点:缺水地区水权分配受控于“宏观控制指标”;可以充分利用水权交易市场,实现水资源的优化配置。
丰水地区丰水地区的水权分配取决于“微观定额指标”;注重发挥水价的调节作用,实现水资源的高效利用7.确保三个安全:防洪安全、供水安全和生态安全。
8.肩负两个使命:一是通过水利发展,不断满足经济社会对水的需求;二是转变水利发展模式,建设节水型社会,推动经济增长方式的转变。
9.实现一个目标:以水资源的可持续利用保障经济社会的可持续发展。
第二章1.水资源评价:按流域或地区对水资源的数量、质量、时空分布特征和开发利用条件作出全面的分析估价,是水资源规划、开发、利用、保护和管理的基础工作,为国民经济和社会发展提供水决策依水量平衡原理2.地表水资源量:是指由当地降水形成的河流、湖泊、冰川等地表水体中可逐年更新的动态水量。
用多年河川径流量表示。
R=Rg+Rs3.降雨量等值线图:是决策气象服务中常用的气象图表,它能较直观地给出降雨量的分布情况,一目了然,及时准确了解雨情、水情。
4.区域多年平均及不同频率降水量计算:Ⅰ区域年降水量系列直接计算法(算术平均法、垂直平分法、等雨深线法)(适用于区域内雨量站实测年降水量资料充分时)Ⅱ降雨量等值线图法:第一步,将各站实测降水量注记在流域地形图上,用绘制等高线的方法绘制出等降水量线;第二步,用求积仪求出每相邻两条等降水量线之间的面积,用它乘以该面积两侧等降水量线的水量平均值,得到该面积上的降水总量;第三步,采用面积加权法求得本区域多年平均年降水量。
四川大学工程水文学复试真题
四川大学工程水文学复试真题四川《工程水文学》课程试卷及部分参考答案一、名词解释(每个2分,共12分)非闭合流域饱和产流:包气带全部变成临时饱和水带后,后续的降雨将以地面径流的形式出现,称为饱和产流基线:陆地和海洋的划分界线被称为基线(Baseline)。权函数:在求某量的权倒数时所列出的该量与平差未知数间的函数关系式。辗转相关:参证变量模比系数二、填空题(每空1分,共20分)1.为方便水文分析计算而划分的年度称为____;为方便兴利调节计算而划分的年度称为答:水文年度、水利年度2.描述河川径流变化特性时可用变化和_变化来描述。答:径流年际、径流年内3.流域的大小对年径流的影响主要通过流域的_ 而影响年径流的变化。答:调蓄作用4.下垫面对年径流的影响,一方面另一方面_答:表现在流域蓄水能力上、通过对气候条件的改变间接影响年径流量5.在干旱半干旱地区,年雨量与年径流量之间的关系不密切,若引入____为参数,可望改善雨量=径流量的关系。答:年蒸发量6、如果平原地区的雨量站稀疏且分布不均匀,采用__计算面平均雨量比较合适。答:加权平均法7.对年径流系列一致性审查是建立在气候条件和下垫面条件稳定性上的,一般认为_ 是相对稳定,主要由于_ 受到明显的改变使资料一致性受到破坏。答:气候条件、下垫面条件8.当年径流系列一致性遭到破坏时,必须对受到人类活动影响时期的水文资料进行__计算,使之_状态。答:还原计算、还原到天然条件9.当缺乏实测径流资料时,可以基于参证流域用_法来推求设计流域的年、月径流系列。答:水文比拟法10.年径流设计成果合理性分析,主要是对_进行合理性分析。答:配线所得的均值、离差系数、偏态系数11.水文资料的三性审查是指对资料的_和进行审查。12.答:可靠性、一致性和什性12.在一定的兴利目标下,设计年径流的设计频率愈大,则相应的设计年径流量就愈____,要的兴利库容就愈_答:小大三、选择题(每小题1分,共20分)1.我国年径流深分布的总趋势基本上是[a__]。a、自东南向西北递减;b、自东南向西北递增;C、分布基本均匀;d、自西向东递增。2.流域中的湖泊围垦以后,流域多年平均年径流量一般比围垦前[a__]。a、增大;b、减少;C、不变D、不肯定。3.人类活动(例如修建水库、灌溉、水土保持等)通过改变下垫面的性质间接影响年径流量,一般说来,这种影响使得[b___]。a、蒸发量基本不变,从而年径流量增加;b、蒸发量增加,从而年径流量减少;C、蒸发量基本不变,从而年径流量减少;d、蒸发量增加,从而年径流量增加。4.一般情况下,对于大流域由于[d___]的原因,从而使径流的年际、年内变化减小。a、调蓄能力弱,各区降水相互补偿作用大b、调蓄能力强,各区降水相互补偿作用小C、调蓄能力弱,各区降水相互补偿作用小d、调蓄能力强,各区降水相互补偿作用大。
新安江流域水文模型资料
第二章新安江流域水文模型60年代初,河海大学(原华东水利学院)水文系赵人授等开始研究蓄满产流模型,配合一定的汇流计算,将模型应用于水文预报和水文设计。
1973年,他们在对新安江水库做人库流量预报的工作中,把他们的经验归纳成一个完整的降雨径流流域模型——新安江模型。
模型可用于湿润地区和半湿润地区的湿润季节径流模拟和计算。
最初的新安江模型为两水源模型,只能模拟地表径流和地下径流。
80年代初期,模型研制者将萨克拉门托模型与水箱模型中,用线性水库函数划分水源的概念引入新安江模型,提出了三水源新安江模型,模型可以模拟地面径流、壤中流、地下径流。
1984至1986年,又提出了四水源新安江模型,可以模拟地面径流、壤中流、快速地下径流和慢速地下径流。
三水源新安江模型一般应用效果较好,但模拟地下水丰富地区的日径流过程精度不够理想。
在新安江三模型中增加慢速地下水结构就成为四水源新安江模型。
当流域面积较小时,新安江模型采用集总模型,当面积较大时,采用分块模型。
分块模型把流域分成许多块单元流域,对每个单元流域做产、汇计算,得到单元流域的出口流量过程。
再进行出口以下的河道洪水演算,求得流域出口的流量过程。
把每个单元流域的出流过程相加,就求得了流域出口的总出流过程。
划分单元流域的主要目的是处理降雨分布的不均匀性,因此单元流域应当大小适当,使得每块面积上的降雨分布比较均匀.并有一定数目的雨量站。
其次尽可能使单元流域与自然流域相一致,以便于分析与处理问题,并便于利用已有的小流域水文资料。
如果流域内有大中型水库,则水库以上的集水面积即应作为一个单元流域。
因为各单元流域的产汇、流计算方法基本相同,以下只讨论一个单元流域的情况。
2.1新安江两水源模型1.模型结构和参数新安江两水源模型的产流子模型采用蓄满产流模型,蒸发计算采用三层蒸发计算模型。
利用稳定下渗率FC将径流划分为地面径流和地下径流两种水源。
地面径流采用单位线汇流,地下径流采用一次线性水库汇流。
四川大学第八章 小流域设计洪水计算
P 24,P = P 24(1PCv)
二、历时t(<24小时)的设计暴雨Pt,p的计算 将年最大24小时设计暴雨量P24,P通过暴雨公式转化为任 意一历时的设计雨量Pt,P(1<t<24)。
1. 暴雨公式
it,P
P = Sn t
(81)
式中,it.p—— 历时为t、频率为P的平均暴雨强度(mm/h); Sp—— 单位时间的平均雨强(mm/h),又称雨力,随地区 和重现期而变; n—— 暴雨参数或暴雨递减指数,随地区和历时长短 而变。 式(8-1)为水利电力部门广泛应用的暴雨公式。 意义:暴雨强度与历时成指数关系。见书图8-2。
a、地区水文手册中的Sp等值线图插取; b、由式(8-2)知:Sp=Pt,p· tn-1 ∵ P24,p已知(t=24h) ∴ Sp=P24,p· 24n2 -1
n2等值线图
8.3 计算设计洪峰流量的推理公式
一、推理公式的一般形式 假定:1)采用平均净雨强度;2)暴雨与洪水同频率; 3)流域上的净雨强度在时间上和空间上是不变的。 1. 基本概念 tc ——产流历时(h);u——产流历时tc内的平均损失强度。 i u t tc
Qm = k(i u)F0
Qm = kiF
之比值;
= F0 F
或
Qm = k(i u)F
式中,—— 洪峰径流系数,即形成洪峰的净雨量与降雨量
—— 共时径流面积系数。
二、水文所公式 Qm=0.278ΨiF 门广泛采用的推理公式。
p ,代入式(8-7)中得: 当t=τ时,由暴雨公式有 i = S n
1 按下垫面条件定线 2 按区域条件定线 3 考虑设计洪水大小定线 P139
50年一遇以上洪水: m=0.5θ0.23
川大水文专业
1 前言1.1学校概况四川大学是由原四川大学、原成都科技大学、原华西医科大学三所全国重点大学组建而成的教育部直属全国重点大学,也是国家“211工程”和“985工程”重点建设的大学,至今已有110多年的办学历史。
学校地处中国历史文化名城——“天府之国”的成都市区,设望江、华西和江安校区,占地7050余亩,校舍建筑面积300余万平方米。
在长期的办学历程中,学校形成了深厚的文化底蕴、扎实的办学基础和以校训“海纳百川,有容乃大”、校风“严谨、勤奋、求是、创新”为核心的川大精神。
四川大学是国家布局在中国西部的高水平研究型综合大学。
学校设30个学科型学院以及研究生院、海外教育学院和锦城、锦江两个独立学院。
学科覆盖了文、理、工、医、经、管、法、史、哲、农、教等11个门类,有37个国家重点学科,66个部省级重点学科,27个博士学位授权一级学科,228个博士点,345个硕士点,9个专业学位点,121个本科专业,26个博士后科研流动站,6个国家人才培养和科学研究及课程教学基地,1个国家大学生文化素质教育基地。
学校现有全日制普通本科生4万余人,硕博士研究生2.1万余人,外国留学生及港澳台学生1042人。
此外,学校还设有成人教育学院和网络教育学院,培养成人和网络高等教育学生。
学校现有教职工11000余人,其中教授(级)1323人,副教授(级)2345人,中国科学院和中国工程院院士10人、特聘院士24人,杰出教授3人,国务院学位委员会委员及学科评议组成员17人,国家“973计划”项目首席科学家3人,“长江学者奖励计划”特聘教授13人和讲座教授5人。
四川大学是国家知识创新和科技创新的重要基地。
拥有国家重点实验室和国家工程技术研究中心7个,国家技术转移中心1个,教育部重点实验室、工程研究中心及网上合作中心13个,卫生部重点实验室3个,省级重点实验室45个,“985工程”科技创新平台8个、哲学社会科学创新基地3个,全国高校哲学社会科学重点研究基地4个,国家级临床研究基地3个,医疗技术精湛的附属医院4所。
四川大学水力计算第4章课件
(1) 0-1分布(两点分布) 分布( 分布 两点分布)
设随机变量X取 或 两个值 其概率为: 两个值, 设随机变量 取0或1两个值,其概率为: P(X=0)=p, P(X=1)=q , 分布, 概率分布为: 则X~0-1分布,其概率分布为 P(X=x)=pxq1-x=px(1-p)1-x ~ 分布
WUHEE
一 随机变量 2 分类 离散型随机变量( 离散型随机变量(discrete) ) 连续型随机变量( 连续型随机变量(successive) ) 随机变量的概率分布( 二 随机变量的概率分布(Probability distribution) ) 概率分布:随机变量的取值与其概率之间的对应关系,记 概率分布:随机变量的取值与其概率之间的对应关系, 为F(x)。 。 1 离散型随机变量的概率分布 定义: 定义:P(X=xi)=Pi (i=1,2,…,n) 其中, 其中,0 ≤ Pi ≤1,且∑ Pi=1。 , 。 对于离散型随机变量,个别值是有概率的。 对于离散型随机变量,个别值是有概率的。几种的离散型 分布函数。 分布函数。
WUHEE
a. 均匀分布(X~U(a,b)) 均匀分布( ~ )
1 f (x) = b − a 0 a < x < b 其他
F ( x ) = 0 x − a b − a 1 x < a ≤ x < b a b
x ≥
f(x) x
F(x)
1
a
b
指数分布(X~ )) b. 指数分布(X~E(θ))
WUHEE
WUHEE
WUHEE
WUHEE
WUHEE
前面介绍了水文基本资料获取方法。 前面介绍了水文基本资料获取方法。
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式中,W为水体的储量,Q为流量。
表1-1 地 球 水 储 量
水体 种类 海洋水
水 103km3 1338000
量 % 96.5
咸 103km3 1338000
水 % 99.04
淡 103km3 0
水 % 0
地表水
冰川/永久雪
24254.1
24064.1 176.4 11.47 2.12 23700 16.5
一级区
二 级 区 8 6 4 8 5 12
三 级 区 18 12 15 29 15 45
松花江 辽河 海河 黄河 淮河 长江 东南诸河 珠江
7
10
11
22
西南诸河
西北诸河
6
14 80
14
33 214
合计
水资源空间严重不均衡。跨流域调水(南水北调工程)。
b. 时间分布不均匀 年内分配不均匀
降水量所 占百分比
2004年全国水资源总量为2.413 104亿m3,比常年值减 少12.9% ,人均水资源量1856m3。 2006年四川水资源总量为1865.84m3,人均水资源量 2139m3。 在人口、耕地、工农业相对发达的四川盆地腹部近10 万平方公里的地区,人均水资源仅925m3,远远低于国际公 认的人均1750m3的缺水下限。 全国660个城市中,有近400个城市缺水,全国城市年缺 水量为60亿m3左右。 农业缺水300多亿m3。 全国有山西、重庆、天津、陕西、河南、贵州、四川、 北京、山东等9个省(直辖市)人均用水量小于300m3。
课 程 主 要 内 容
10 水库防洪计算
第一章 绪
1.1 水、水资源及水利工程
论
1.2 工程水文及水利计算的主要内容及任务 1.3 水文学的研究方法 1.4 水文学的发展
1.1 水、水资源及水利工程
一 水 • • 水:存在于“水圈”的水,包括海洋水、江河水、湖泊水、 沼泽水、冰川水、地下水、土壤水、大气水、生物水。 水体:以一定形态存在于自然界中的水的总体。如海洋水 体、江河水体、湖泊水体、沼泽水体、冰川水体、地下水 体、土壤水体、大气水体、生物水体等。 水储量:指某一瞬间存在于地球上不同空间位置中的水体 存水量。如表1-1 。 更替周期:水体通过水循环得到更新,其更新时间称为更 替周期。计算式为: t r = W/ Q (1-1)
Z校
坝顶高程 V调洪 V防洪
Z设
Z正
Z限
V兴 Z死 V死 解决水利工程的规划、设 计、施工和运行管理中的 有关水文水利计算问题。
《工程水文及水利计算》
1 绪论 2 水循环及径流形成 3 水文测验及水文资料收集 4 水文统计的基本方法 5 设计年径流分析计算 6 由流量资料推求设计洪水 7 水文预报 8 水库兴利调节计算 9 水电站的水能计算
与工农业生产布局极不 协调
人均(m3) 川西北 盆周 盆地 腹部 68186 4993 925 350-890 耕地亩平 42529 4937 1184 450-1300
年间(年际)分配不均匀
800 700 600 500 400 300 200 x /亿m3 径流量 5年滑动平均
t /年份 1950 1960 1970 1980 1990 2000
如果不采取 有力措施,我 国有可能在未来出 现严重的水危机。
全国实际可利用的水资 源量约为: 8000~9000亿m³
缺水类型
资源型:水资源量不足 水质型:水资源质量达不到要求 工程型:开发利用工程不足 管理型:管理措施和手段落后 混合型缺水:以上两中以上类型情况
2) 时空分布不均匀
a. 空间分布不均匀:南多北少。长江流域及其以南地区径 流量占全国水量的82%,耕地面积仅占全国36.5%;黄河、淮 河、海河三大流域径流占全国6.6%,耕地面积却占全国40%。 水资源具体分布见下表。
1.75
1.736 0.013 0.0008 0.0002 1.708 0.001
85.4
0 85.4 0 0 12870 0
0.006
0 0.0006 0 0 0.953 0
24168.7
24064.1 91.0 11.47 2.12 10830 16.5
69.0
68.7 0.20 0.033 0.006 30.92 0.05
湖泊水 沼泽水 河流水 地下水 土壤水
大气水
生物水 全球总量
12.9
1.12 1385984.6
0.0009
0.0001 100
0
0 1350955.4
0
0 100
12.9
1.12 35029.2
0.04
0.003 100
注:1km3=10亿m3
二 水资源
1 水资源的涵义
广义:地球上的一切形态的水,包括如海洋、江河、 湖泊、冰川、地下水以及大气中的水分等,直接或间 接地被人利用。 狭义:在一定时段内可以恢复和更新的可供人类开发 利用的水体。强调水资源的再生性和可利用性。 水资源有水量和水质两方面的要求。
4 水资源评价
目的:合理利用和管理水资源,为国民经济建设的合理布 局提供科学依据。
(1) 水资源数量评价 W=R+Q-D (1-2) 式中 W——水资源总量;R——地表水资源量;Q——地下水 资源量;D——地表水和地下水的重复量。 我国水资源总量W=28124亿m3,其中R=27115亿m3 ,Q= 8288亿m3,D =7279亿m3。四川省的地表水资源总量为2547.5 亿m3,人均3048m3。 (2) 水资源质量评价 对水的污染程度,污染物种类、数量、性质及其时空分布 进行评价。可分为供水水质评价、水环境质量评价和专门性水 质评价。
² Ö ø Ç Ú ¹ ö À ¼ ô À ò Ó ¬ Æ É ¹ À Ó À ôò Ó Æ ¬ £ Á ¹ Ð ¹ Ó À ôò Ó Æ ¬ Æ ¹ º Ó À ôò Ó Æ ¬ ´ ¹ º Ó À ôò Ó Æ ¬ ¤ ³ ¼ À ôò Ó Æ ¬ é ¼ Ö À ôò Ó Æ ¬ ã Â Õ ö Ì ¨î Ö ¹ Ó Æ ¬ ôÏ Î Ã Ö î ¹ Ó Æ ¬ Ú Á à ¼ Ö î ¹ Ó Æ ¬ « ¸ È ö Æ » ã Ë æ  ý º (km3) 903418 345027 318261 794712 329211 1808500 580641 239803 851406 3321713 9545322 ê à µ ¼ ® Ë Ü ³¾ À î É (Ò Ú m3) (mm) 4476 496 1901 551 1781 560 3691 464 2830 360 19360 1071 8967 1544 4216 1758 9346 1098 5113 154 61889 648 ê Ã Ó ¹ ¨ ´ ¶ ½ ô À ê Ã × µ Á Ï ® Ë Ü ³¾ À î É Ê ³´ Ô ¾ À (Ò Ú m3) (mm) (Ò Ú m3) 1166 129 431 487 141 194 288 91 265 661 83 406 741 225 393 9513 526 2464 4685 807 1115 2257 1066 613 5853 688 1544 1064 352 820 27115 284 8288 ê à ® Ë Ê ³ ´ Ô Ü ³¾ À (Ò Ú m3) 1352 577 421 744 961 9613 4708 2592 5853 1200 28124
2004年(全国) 据1300条河流3200多个监测断面的水质资料,对13万公里 河流水质进行了评价,全年期水质总体状况是:Ⅰ类水河长占 6.3%,Ⅱ类水河长占27.2%,Ⅲ类水河长占25.9%,Ⅳ类水河 长占12.8%,Ⅴ类水河长占6.0%,劣Ⅴ类水河长占21.8%。全 年符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的59.4%,比2003年 减少了3个百分点。西南诸河、西北诸河、长江、珠江和东南 诸河5个区水质较好,符合和优于Ⅲ类水的河长占97%~63%; 黄河、海河、松花江、辽河和淮河5个区水质较差,符合和优 于Ⅲ类水的河长占46%~31%。与2003年相比,黄河区、辽河 区、西南诸河区、淮河区和海河区水质有所改善,西北诸河区、 松花江区、珠江区、东南诸河区和长江区水质略有下降。 四川省(2006年) 2782km河流水质:I类河长315km,II类河长1443km, III类河长546km,IV河长93km,V类河长335km,劣V类河 长50km。
¸ » ö Ò û³ Â Æ ÍÎ ° ô Ë Ô ÕÀ ª Óà » ´ ó ¿¸  ö ¡¶ Ó Èà áÎ ôÇ Ñ Ð¸ Ö ö ¡¶ Ó È Õ± È ½ «Ê È ¿¼ ç ê ¶ à ½ À ô³ Ü ¾ À (Ú Ò m3) 51912 47140 31220 29702 28113 27115 17800 5470 468000 ê ½ à õ ¶ ½ À ôÉ î (mm) 609 211 313 317 1476 284 514 1470 314 È ¾ Ë Ú È Ë ½ õ Ë ® À ¾ · û µ × µ Î ¥ º Â æ º ý Ë ® À ¾ (Ú Ò ) (m3/Ë È ) (Ò Ú ¸ « Ç ê ) (m3/hm2) 1.23 42200 0.32 160515 2.64 17860 2.27 20775 0.24 130080 0.44 71565 2.2 13500 1.89 15690 1.48 19000 0.14 198000 10.3 2630 1 27000 6.78 2625 1.65 10815 1.16 4716 0.04 126930 43.35 10800 13.26 35295
1900 1910 1920 1930 1940
图 黄河三门峡年径流趋势变化曲线
3)水资源污染严重 人类社会的发展一方面对水 资源的需求日益增长,从而导致 水资源供需矛盾加剧;另一方面, 人口增长和工农业发展又带来了 水污染和对生态环境的不利影响。