排涝水文计算
排涝标准
淮北地区除涝水文计算及排涝标准一、水文计算方法我省淮北地区除涝水文计算,历来均以由设计暴雨通过产、汇流推算的方法为主。
由于观测资料的逐年增加,暴雨统计参数、降雨径流关系的变化,以及面上河沟开挖后汇流条件改变等原因,虽计算方法基本未变,但具体数据有几次变动。
1、初期水文计算办法。
1957年以前,淮北平原坡水区设计排水率计算,分小面积沟洫与河道两种。
凡流域面积在100km2以下的水流,作沟洫处理,其设计排水率按一天暴雨两天排出计算。
流域面积在100km2以上的水流,其设计洪水采用由暴雨推求径流的方法,洪峰流量过程采用斯奈德法单位线计算。
由于计算方法还不够成熟,这一时期的水文帐偏低,当时计算的五年一遇排模比现在三年一遇的排模还小。
2、“淮北坡水区设计洪水计算办法”。
1957年淮委设计院提出“淮北坡水区设计洪水计算办法”,根据综合单位线制定设计排模计算公式为:Q F=cRF-n,并建议当F=100~500 km2时,c=0.027,n=0.3;当F=500~10000 km2时,c=0.012,n=0.13。
后为了便于同其他方法比较,又将n值固定为0.25,允许有一些误差定线,得出各级面积的c值为:F=100~1000 km2时,c=0.0215;F=1000~5000 km2时,c=0.023;F=5000~10000 km2时,c=0.025。
3、“五省一市规划水文对口意见”。
1961年9月,水电部提出“五省一市规划水文对口意见”。
该办法具体内容不详,但计算结果与其以后的计算办法相比,明显偏小。
4、“沱河地区除涝规划排水模数计算报告”。
1963年10月,水利水电科学研究院及北京设计院共同编制了“沱河地区除涝规划排水模数计算报告”(以下简称“1963年二院成果”),对本地区由暴雨间接推算设计排水模的各个环节,进行了较全面的分析(资料用到1962年),并提出了各项数据的采用意见,该成果是其后计算办法的基础。
排涝工程水文水利及布局规模计算
1. 水文水利计算(1) 设计暴雨推求有资料地区,设计暴雨的推求采用实测雨量进行分析;缺资料地区采用2003年颁布的《广东省暴雨参数等值线图》查算。
(2) 设计排涝流量设计排涝流量一般采用平均排除法,也可采用排涝模数经验公式法。
当涝区内有较大的蓄涝区时,一般需要采用产、汇流方法推求设计排涝流量过程线,供排涝演算使用。
1) 平均排除法广东省一般采用平均排除法计算排水流量,这种计算方法适用于集水面积较小的涝区排水设计。
平均排除法按涝区积水总量和设计排涝历时计算排水流量和排涝模数,其计算公式为:4321321)(1000q q q q T W W W h E R A C Q i i p i i ++++-----⨯=∑ (5-1)F Q q =式中:Q ——设计排水流量(m 3/s); Ci ——各地类径流系数,参考值:水稻田、鱼塘和河涌采用1.0;山岗、坡地、经济作物地类采用0.7;村庄、道路采用0.7~0.9;城镇不透水地面采用0.95;Ai ——各地类面积(km 2);Rp ——设计暴雨量(mm);Ei ——各地蒸发量(mm ),一般可采用4mm/d ;hi ——各地类暂存水量(mm ),水稻田采用40mm ,鱼塘采用50mm ~100mm,河涌采用100mm;W1——水闸排水量(m3);W2——截洪渠截流水量(m3);W3——水库、坑塘蓄滞水量(m3);T——排涝历时(s);q1——堤围渗漏量(m3/s)q2——涵闸渗漏量(m3/s)q3——涝区引入水量,对灌溉是指回归水量(m3/s)q4——废污水量(m3/s)q——设计排涝模数(m3/s·km2);F——控制排水面积(km2)。
治涝区内有水闸、泵站联合运用的情况下,一般先用水闸抢排,再电排。
在用平均排除法计算泵站排涝流量时,应扣除水闸排水量和相应排水时间。
2) 排涝模数经验公式法需求出最大排涝流量的情况,其计算公式为:nm F=(5-2)⨯q⨯RK=Q⨯Fq式中:K——综合系数(反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素);m——峰量指数(反映洪峰与洪量的关系);n——递减指数(反映排涝模数与面积的关系)。
城市防洪排涝水文水利计算及安全保障体系研究
城市防洪排涝水文水利计算及安全保障体系研究摘要:城市防洪排涝工作对于整个城市的发展与城市运转都起着非常至关重要的作用。
因此,做好城市防洪排涝与相关安全保障体系工作任重而道远。
本文从基础设施建设、工程运作与人员管理等方面综合分析当前我国多数城市在防洪排涝工程中出现的问题,并以上海市为例,提出有助于解决此类问题并且构建安全保障体系的可行性建议。
关键词:防洪排涝城市建设可持续发展保障体系城市防洪排老及水文水利的计算以及相关工程是一项非常庞杂的设计诸多方面的工程,如城市建设与城市可持续发展,城市中的交通建设与规划,防洪设施的建设势必将会涉及到城市征地问题以及相关居民的拆迁与社会保障问题。
影响城市防洪排涝工作开展的因素是多方面的,除科学技术外,还涵盖了政治、经济、文化等多方面的因素,更为重要的是,我们在进行城市防洪排涝工程的建设时,除考虑各方面因素外,还应该以科学发展观为建设标准,以实现可持续发展为追求目标,综合考虑该城市的实际情况,做到具体问题具体分析才能真正做好城市的防洪排涝工作。
1 上海市现行防洪排涝水文水利计算中存在的问题1.1 相关防洪设施不健全,不完善我们知道,上海市的地理位置位于南方沿海,海洋对整个城市带来的湿润气候以及暴风降水较多;气候属亚热带季风气候,降水量较大且集中在雨季;此外,上海市位于南方丘陵,地势低洼,城市内涝现象严重;上海位于大江大河的入海口,洪水也成为影响城市的重要因素。
自然环境的因素,加之上海作为国际化大都市,城市建设过程中对城市用地、城市植被造成的破坏,以及城市本身排水系统的不完善等等都造成了防洪排涝工作开展的艰难性。
接下来,笔者将重点分析现行防洪设施中的问题。
由于长久以来防洪排涝设施的建设就是沿海城市重要的城市建设工程之一,所以相关设施建设得较早,各地工程建设的规模较小,并未形成统一的防洪体系,这就导致整个城市的防洪工程开展的基点较低,为城市防洪工作的开展带来了一定的障碍。
城市防洪排涝水文水利计算及安全保障体系研究
城市防洪排涝水文水利计算及安全保障体系研究城市防洪排涝水文水利计算及安全保障体系研究摘要:洪涝灾害由古至今都阻碍着人类社会的进步,它的破坏性极大,带来的损失不可估量。
本文先大概分析了浙江省诸暨市发生洪涝灾害的缘由,运用科学的原理,对城市防洪排涝进行水文水利方面的计算、估量,有针对性地构建出最适合的安全保障体系模型。
关键词:防洪标准;自然地貌;频率曲线;风险管理Abstract: the flood disaster since the ancient times are hindering the progress of human society, its very destructive, bring immeasurable loss. This paper first analyzes the zhuji city, zhejiang province about the cause of the flood disaster happened, applying scientific principle, urban flood and draining waterlogging for hydrology of calculation, water gauge, has pointed out the most suitable for the construction security system model.Key words: the flood control standards; Natural landscape; Frequency curves; Risk management中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:按地理条件来讲,诸暨市境地处浙中内陆,属亚温带季风气候区,四季分明,雨水较多,是典型的丘陵山地气候特征。
常年平均降水量约1373.6毫米,且分布极其不均,具备发生洪涝灾害的条件,所以应积极做好防洪工作。
淮北平原除涝水文计算研究及应用
2020.1268淮北平原除涝水文计算研究及应用平克建 周家贵 张桂菊(中水淮河规划设计研究有限公司 合肥 230601)1 概况淮北平原是淮河流域最大的平原区,位于淮河北岸、黄河以南,京广铁路以东、洪泽湖以上,总面积8.14万km 2,区内主要河流有洪汝河、沙颍河、西淝河、涡河、包浍河、奎濉河、新汴河等,淮北平原为冲积平原和黄泛平原,地势平坦,流域及河道坡降大多在1/6000~1/10000之间。
1970年原水电部淮河规划组提出的《淮北除涝水文计算方法》(适用于500~5000km 2)(下简称“70年北京对口成果”),1981年安徽省水利勘测设计院提出《安徽省淮北地区除涝水文计算办法》(适用于50~500km 2),研究了流域自排模数计算方法和小面积(50km 2以下)自排、抽排模数计算方法。
2007年至2014年,中水淮河规划设计研究有限公司对淮北平原除涝水文计算再次进行了研究。
2 排模公式改进研究“70年北京对口成果”采用的排模经验公式为 M=KR m F n ,(K 为峰量关系系数,取0.026;R 为净雨深;F 为流域面积;指数m 取1,n 取-0.25)。
公式考虑了形成最大流量的两个主要因素:净雨深和流域面积。
将很多因素的影响都综合在峰量关系系数值中,此次尝试从峰量关系系数K 中分离出其他流域特征因子,分析排涝模数与多个因子之间的关系,对排模公式进行比较分析。
2.1 淮北平原流域特征提取采用基于ArcGIS 开发的Arc Hydro 软件来提取淮北平原的水系特征。
选择浍河黄口集闸、惠济河大王庙、沱河永城闸、浍河临涣集、泉河沈丘、惠济河砖桥闸、通惠渠睢县7个流域进行流域特征的提取。
选择不受下游河、沟水位影响,能够畅排的场次洪水资料。
2.2 排模公式参数优选主要考虑的流域特征有流域面积、流域长度、形状系数、河网密度、主河道长度和主河道坡度,其中净雨深和流域面积是两个必要因子,然后依次考虑与其他流域特征的组合。
排水模数计算
5.4.3.2排涝模数排涝模数主要与设计暴雨历时、强度和频率、排涝面积、排水区形状、地面 坡度、植被条件和农作物组成、土壤性质、地下水埋深、排水沟网分布情况和沟 底比降等因素有关,考虑项目区的实际情况,故采用平均排除法计算排涝模数。
水田区:0 = .3田—E-f水86.4 x T式中:q 水一水田设计排涝模数( m 3/s/km 2);P 3一历时为三日的设计暴雨量(mm ),取P 3=183mm ; E 一历时为T 的水田蒸发量(mm ),取E=6mm/dx5=30mm ; f —历时为T 的水田渗漏量(mm ),取f=2 mm/dx5=10mm ; h 田一水田滞蓄水深(mm ),取h 田=30mm ; T 一排涝历时(d ),取T=5d 。
计算结果:q =183- 30 -30T 0=0.26m 3/s/km 2水 86.4 x T5.4.3.3排渍模数排渍模数涉及降雨、蒸发、土壤性质、水文地质、排水工程状况以及农作物 耐渍能力等因素。
设计排渍模数均采用雨后(或灌水后)地下水从高水位降至设 计排渍深度的平均排渍模数公式:式中:q 渍一设计排渍模数( m 3/s/km 2);计算公式:q渍 103 p H86.4 x Tp —土壤给水度,取p =0.025 ;H —地下水位设计降低深度(m ),取H 水=0.6m ; T —排渍历时(d ), T 水=3d 。
计算成果:5.4.3.4排冰沟设计流量本次排水沟设计排水流量以排涝流量控制,排涝流量参考《土地开发整理规范》,设计排涝流量采用平均排除法计算,其公式如下:Q = q x F式中:Q 一排水沟设计流量(m 3/s )F 一排水沟控制面积(km 2 )q 水涝=0.26 m 3/s/km 2 ; q 水渍=0.058 m 3/s/km 2。
表5.4.3-1项目区排水设计流■计算成果表103 x 0.025 x 0.686.4 x 3=0.058 m 3/s/km 2。
排涝流量计算
5.4 治涝工程 5.4.1治涝标准排水闸及排涝涵闸等建筑物的设计防洪标准与堤防工程防洪标准相同,按20年一遇洪水标准设计。
排涝标准为十年一遇最大24小时暴雨一天排干。
5.4.3 设计排涝流量根据排水片区集雨面积,设计排涝流量采用排涝模数经验公式法计算确定,n mp F R K q ⨯⨯=F q Qp ⨯=式中:q ——设计排涝模数(m 3/s·km 2);K ——综合系数(反映河网配套程度、排水沟坡度、降雨历时及流域形状等因素),参考有关资料,取K=0.017;Rp ——设计暴雨量(mm),本工程24小时点雨量查广东省水文图集得H 24=110mm ,C V24=0.40,查皮尔逊III 曲线得:P=10%时,Kp=1.535,则Rp =H 24p =Kp ×H 24=1.535×110=169mm ;F ——控制排水集雨面积(km 2),引连干渠集雨面积0.415 km 2; m ——峰量指数(反映洪峰与洪量的关系)参考有关资料,取m=1.0;n ——递减指数(反映排涝模数与面积的关系);参考有关资料,取n=-0.238Qp ——设计排水流量(m 3/s);计算结果如下表:表5-6 排涝设计流量计算表本工程根据试算法求相应溢流水深的溢流量,采用自由式堰流流量公式计算:230MbH Q ε=bH 02.01ξε-= 式中:ξ ——为约束系数,按入口直立边缘的形状而定,本设计采用圆弧形,采用7.0=ξ;M ——第二流量系数,g M 2m =,对于曲线形断面堰第一流量系数m 可采用0.45,则M=0.45×4.43=2.0;b ——计算断面的宽度,本工程b 分别取25m 和8m ;0H ——计入行进流速水头,按公式gV H H 2200α+=计算,α采用 1.0,()P H b QA Q V +==00,P 为最大陂高即1.5m 。
假定一系列陂顶过水深H 值,根据上述公式算出相应的溢流量1Q ,如表5-1、表5-2。
城市排涝渠设计流量计算
城市排涝渠设计流量计算摘要:本文以清远市清城区东城街道牛车塘排涝渠改造工程的水文分析计算为例,浅谈城市排涝渠的设计排涝标准,以及城市排涝渠的设计流量的计算方法。
关键词:排涝渠;设计排涝标准;设计流量;计算方法1概述近年来,随着清远市社会经济持续高速发展,城市建成区面积不断增加,相当部分的流域被不透水表面所覆盖,原有的排涝体系发生了根本性变化。
由于地表不透水表面的增加,不透水地表的入渗量几乎为零,使径流总量增大,不透水地表的高径流系数使得雨水汇流速度提高,同时,由于城市建设过程,未意识到城市内湖泊或洼地的环境和蓄滞洪水的重要作用,不断占用湖泊或洼地,致使城市建成区内可蓄滞洪水的水面面积越来越小,蓄洪洪涝的能力大大降低,从而使洪峰出现提前,使得城市区域比城郊或乡村地区更容易受到洪涝灾害的侵扰。
作为城市排涝大动脉的排涝渠,在城市区域的调蓄水面减少之后,其排涝作用和压力越来越大。
因此,在城市建设的过程,不可避免要对排涝渠进行改造时,为了不减小原有排涝体系的排涝能力,其规模和尺寸必须经过科学的水文计算。
本文以清远市清城区东城牛车塘排涝渠改造工程的设计流量计算为例,浅谈城市涝区排涝渠的设计流量计算。
2流域概况牛车塘排涝渠是清北围内牛车塘电排站的主排涝渠,集雨面积6.16km2,起源于瓦窑岗,全长约2.3km,综合比降0.0009,渠底宽3~20m。
区内排水由长岗尾、长埔支渠汇入牛车塘排涝渠,至牛车塘电排站进行抽排,当清北水闸能够自排时,牛车塘排涝渠途中部分涝水可由塘管头排涝渠汇入澜水河,至清北水闸流入北江。
长岗尾支渠集雨面积为2.86km2,起源于长岗尾,全长1.85km,综合比降0.002,渠底宽2~7m。
长埔支渠集雨面积为1.76km2,起源于长埔水库,全长2.1km,综合比降1/2000,渠底宽1~2m。
清北围集雨面积56.57km2,经老龙河、石板等截洪渠截洪后,围内尚余40.70km2集雨面积的内涝水需靠水闸自排或电排站抽排来解决,其中澜水河排涝区集雨面积为38.70km2,平塘排涝区集雨面积为2.0km2。
除涝水文方法
除涝水文计算方法中水淮河规划设计研究有限公司水利部水利水电规划设计总院目录1除涝水文计算的目的 (1)2除涝水文计算主要任务 (1)3基本要求 (1)4工作内容和方法 (2)4.1排涝模数或流量 (2)4.2 承泄区水位 (3)5除涝水文计算方法简介 (5)5.1 我国除涝水文计算方法现状 (5)5.2 不同除涝水文计算方法比较分析 (17)5.3 除涝水文计算方法 (33)附表 (42)附表1 XX 省跨省排涝河道、跨省排涝片设计暴雨成果表 (42)附表2 XX 省跨省排涝河道、跨省排涝片除涝水文计算成果 (43)1 除涝水文计算的目的除涝水文计算的目的是通过除涝水文计算分析,提出排涝河道或排涝区一定标准下的排涝模数(或流量),为分析现状排涝能力或确定规划排涝工程规模提供依据。
除涝水文计算是治涝规划的基础工作,是确定现状排涝能力的标尺,也是确定治涝工程规模的重要依据,除涝水文成果大小,对除涝规划布局、工程规模、投资和效果影响很大。
因此,合理确定除涝水文计算成果十分重要,应重视除涝水文计算工作。
2 除涝水文计算主要任务(1)分析计算除涝工程的排涝模数或流量;(2)分析计算涝水承泄区设计排涝水位、潮位。
3 基本要求(1)应结合排涝区域地形、作物类型、河湖排蓄条件、排涝方式等情况合理选用计算方法。
采用暴雨洪水计算图集、手册中方法或参数进行除涝水文分析计算时,应采用各省最新颁布或认可的相应图集、手册。
跨省排涝河道或跨省滨湖等涝区计算方法应相互协调一。
(2)涝区内地形差异明显时,应根据地形情况分片选择合适的计算方法或计算参数计算排涝模数或流量。
(3)平均排除法的设计暴雨历时和平均排除天数应根据治涝标准有关要求确定。
(4)应对除涝水文计算参数及排涝模数进行合理性分析同一排涝河道上下游排涝模数应协调;同一排涝区不同排涝片排涝模数应协调;与邻近排涝区排涝模数相协调。
4 工作内容和方法4.1排涝模数或流量4.1.1设计暴雨分析或复核(1)有实测暴雨资料条件的排涝区,应充分利用实测暴雨资料,分析或复核设计暴雨。
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。
水利工程计算手册
水利工程计算手册第一章:水文计算1. 流量计算水利工程中流量的计算是一个基础性的问题,受到流域特性、降雨情况、地形地貌等多种因素的影响。
根据不同情况,可以采用理论计算和实测方法来确定流量值,以保证设计的准确性和合理性。
2. 水位计算水位计算是水文计算中的一个重要部分,通过对水位的计算可以得出水库、河道等水体的水位变化情况,为工程设计和水资源管理提供依据。
3. 泄洪计算在水利工程中,泄洪是一种常见的处理水体过剩的方式,通过合理的泄洪设计可以有效的控制水体的水位,避免洪水灾害的发生。
4. 洪水频率计算洪水频率计算是水文计算中的一个重要内容,通过对历史洪水资料的分析和统计可以得出不同频率下的洪水量,为工程设计提供依据。
第二章:水力计算1. 水力特性计算在水利工程中,水体的水力特性对工程设计和运行有重要影响,通过水力特性的计算可以得出水体的流速、流态等参数,为设计提供依据。
2. 水轮机参数计算水轮机是水利工程中常见的动力设备,通过对水轮机的参数进行计算可以确定其性能和运行条件,保证工程顺利进行。
3. 水泵参数计算水泵在水利工程中也是一个重要设备,通过水泵的参数计算可以确定其性能和运行条件,为工程设计提供依据。
4. 水力管道计算水力管道是水利工程中重要的输水设施,通过对水力管道的计算可以确定管道的水压、流速等参数,为设计提供依据。
第三章:水文水资源计算1. 水资源评价水资源是水利工程设计和管理的基础,通过对水资源的评价可以确定水资源的利用潜力和限制条件,为水资源管理提供依据。
2. 水资源量计算水资源量计算是水文水资源计算中的重要部分,通过对水资源的量的计算可以确定水资源的供给能力和需求情况,保证水资源的合理利用。
3. 水质监测与评价水质监测是水利工程管理中的重要内容,通过对水质的监测和评价可以保证水体的水质符合国家标准和生态需求,保护水资源的安全和可持续发展。
第四章:防洪计算1. 防洪标准计算防洪标准是水利工程设计的基础,通过对不同区域的防洪标准计算可以确定防洪工程的设计要求和措施,保证防洪工程的安全性和有效性。
工程河段排涝计算
工程河段排涝计算一、计算模型在工程河段排涝计算中,通常采用水动力模型、流域水文模型和水力计算模型相结合的方法来进行计算。
水动力模型主要用于模拟河道的水流运动,包括流速、流量、水位等参数的变化规律;流域水文模型主要用于模拟降雨入渗和径流的产生和过程;水力计算模型主要用于模拟河道和堤坝的水流和压力变化。
通过综合应用这些模型,可以进行河段排涝能力计算。
二、计算方法1.水动力模型的建立在河段排涝计算中,首先需要建立适应于具体河段的水动力模型,通过模拟计算,确定流速、流量和水位等参数变化规律,为后续的计算提供基础数据。
根据河段的特性和实际情况,可以选择1D模型、2D模型或3D 模型来进行模拟计算。
2.流域水文模型的建立河段的排涝能力不仅与河道的水流条件有关,还与流域的降雨入渗和径流情况有关。
因此,在工程河段排涝计算中,还需要建立适应于流域特性的水文模型,模拟计算降雨入渗和径流产生的过程。
3.水力计算模型的建立在排涝计算中,还需要建立适应于具体河段和工程设施的水力计算模型,模拟计算河道和堤坝的水流和压力变化。
根据具体工程情况,可以选择1D模型、2D模型或3D模型来进行计算。
4.计算涉及的参数5.计算排涝能力通过综合运用水动力模型、流域水文模型和水力计算模型,对河段进行排涝计算,得出河段的排涝能力。
排涝能力一般用来描述河段可以支持的最大流量或最大降雨强度。
如果计算结果显示排涝能力不足,需要采取相应的措施进行加固和改造,以提高河段的排涝能力。
三、计算结果的应用工程河段排涝计算的结果可以用于河道工程的规划、设计和改造中,以保证河段在降雨过程中的排涝能力。
通过合理规划和设计,可以提高河段的排涝能力,同时也可以减少地表和地下水对河段的水域和设施的影响。
此外,计算结果还可以用于制定河道管理和维护计划,以保证河段的正常运行和使用。
总之,工程河段排涝计算是确保河段正常运行和使用的重要环节。
通过建立合适的水动力、水文和水力计算模型,并对相关参数进行测量和计算,可以得出河段的排涝能力,并根据计算结果制定相应的改造和维护措施。
灌溉排涝工程设计服务中的水文模型与预测技术
灌溉排涝工程设计服务中的水文模型与预测技术灌溉排涝工程是农田灌溉和城市排涝中至关重要的环节,而在设计和规划过程中,使用水文模型和预测技术是必不可少的工具。
水文模型和预测技术可以帮助工程师和规划人员更好地理解水文过程,预测洪水和干旱等极端水文事件,从而提供有效的工程设计和规划方案。
水文模型是一种用来模拟和描述水文过程的数学模型。
它通过对气象、地形、土壤和植被等因素的输入,计算出流量、河道水位和水质等水文要素的变化。
在灌溉排涝工程设计中,水文模型可以帮助工程师预测排水系统的水动力行为、排涝能力和改造效果,从而指导设计和规划决策。
一种常用的水文模型是土壤水分平衡模型。
这种模型基于土壤水分平衡方程,考虑降水、蒸发腾发、渗透等因素,通过对土壤水分变化的模拟和预测,为灌溉系统的设计提供依据。
通过合理地确定土壤水分敏感系数、作物水分需求和降水变化等参数,可以有效地模拟土壤水分平衡过程,提供科学依据和建议。
另一种常用的水文模型是水动力模型。
水动力模型是用来模拟流体在河道和水库等水体中的运动和变化的数学模型。
在灌溉排涝工程设计中,水动力模型可以用来模拟洪水过程、计算洪水峰值流量和推算洪水平面。
这些模拟结果可以帮助工程师评估排涝系统的抗洪能力,合理规划和设计工程设施,确保工程的可靠性和安全性。
除了水文模型,预测技术也在灌溉排涝工程设计中有着重要的应用。
预测技术可以为工程师提供关键的气象和水文信息,帮助其更好地预测和应对极端水文事件。
例如,气象预测可以帮助工程师及时了解降水情况,从而调整灌溉和排涝方案。
而流量预测可以帮助工程师预测河道的水动力行为,从而调整工程设施的规模和尺寸。
在预测技术中,遥感技术是一种重要的手段。
遥感技术可以通过对地表的观测和监测,获取大范围和高时空分辨率的气象和水文数据。
这些数据可以用来建立水文模型和预测模型,提供科学依据和预报结果。
例如,遥感技术可以用来监测植被的变化和生长状况,进而预测土壤含水量和蒸发腾发量。
湖北长阳经济开发区防洪排涝水文计算分析
发 区的设 计洪水 进行 了分 析计算. 出经济 得 开发 区防洪 排涝 标准 1 0a一遇 、 0 2 a一遇 、0a一遇 洪 5 相 排 为长 阳经济 开发 区 水 的设计 洪 峰流 量 、 计 最大 2 设 4 h暴 雨 量、 应 开发 区排 涝 洪水 量 、 涝模 数 ,
h u s o r s o dn r ia e i h r a n r ia emo u u e in d f r1 o r ,c re p n ig d an g n t eu b n a d d an g d lsd s e o 0,2 g 0,o 0一 y a lo — r5 e rfo d e
河道整 治疏 浚、 网的排 涝及水 资源利 用等 供决 策依据. 河 提 关键 词 : 设计暴 雨 ; 设计 洪水 ; 防 洪排涝 中图分类 号 : 3 3 P 3 文 献标识码 : A
文 章 编 号 :6 29 8 2 1 ) 6O 0 —4 1 7—4 X(0 0 0 一0 10
Hy r l g c lAn l ss o b n Fl o n r la a e l g i n r l d o o i a a y i fUr a o d Co t o nd W t ro g ng Co t o
i a g a g Ec no i v l pme n n Ch n y n o m c De e o ntZo e
第 3 2卷
第 6 期
三峡大学学报( 自然 科 学 版 )
Jo iaTh e r e i. Na ua ce c s fChn reGo g sUnv ( t r l in e ) S
Vo . 2 No 6 I3 .
De .2 O c O1
21 0 0年 1 月 2
平原区旱地设汁排涝模数推算步骤
平原区旱地设汁排涝模数推算步骤在平原区进行旱地设汁排涝的模数推算是为了确定排涝系统设计的合理性和排水能力。
模数是指排涝系统设计中采用的地表蓄水量的指标,表示单位面积的土地可以保持的最大蓄水量。
下面是平原区旱地设汁排涝模数推算的步骤:1.数据收集:收集平原区土地的水文气象数据,包括降水量、蒸发量、蓄水量等信息。
2.土地利用调查:对平原区土地利用情况进行调查,了解不同土地类型的性质和特点,包括土地的透水性、持水性等。
3.土壤物理性质测试:对不同土地类型的土壤进行物理性质测试,包括质地、容重、孔隙度等,以确定其透水能力和持水能力。
4.水平面分析:根据调查数据和测试结果,进行水平面分析,确定平原区的地势、坡度和地势起伏。
这些因素将影响到水的流动和排水系统的设计。
5.输水能力推算:根据土地利用和土壤特性,结合降水量和蒸发量数据,计算出平均年径流量和年永久蓄水量。
6.水化蓄水计算:根据平原区土地类型划分,将土地划分为不同的水化级别,并根据不同水化级别的土地利用类型,计算每个等级土地的平均蓄水容量和可开发蓄水量。
7.模数计算:根据水化蓄水计算结果,将每个水化级别的平均蓄水容量和可开发蓄水量与对应的土地面积进行比例计算,得到平均模数和可开发模数。
8.模数验证:将计算得到的模数与实际可测得的排水能力进行验证,包括地下渗透能力、地表径流能力等。
9.模数修正:根据模数验证结果,对模数进行修正,确保模数和实际情况相符。
10.模数应用:根据修正后的模数,确定平原区旱地设汁排涝系统的设计方案,包括排水渠道、地下水位控制等。
11.监测和评估:在设计方案实施后,进行实时监测和评估,以验证排涝系统的效果和模数的合理性。
以上是平原区旱地设汁排涝模数推算的详细步骤,通过收集和分析相关数据,确定排涝系统的合理模数,为平原区旱地设汁排涝提供科学依据。
基于SWMM模型的平原区城市排涝水文计算
在运用 SWMM模型进行模拟分析时,首先要进 行子流域和管网概化,其次提取下垫面土地利用性 质,对模型进行参数选择。参数的选择是否合理很 大程度上影响模型的准确性,因为在模型构建完成 后,需要对模型进行率定。 3.1 子流域概化
收稿日期:2019 01 10 作者简介:王强(1981—),男,本科,主要从事水利工程管理工作。
第 6期Βιβλιοθήκη 王 强:基于 SWMM模型的平原区城市排涝水文计算
13
策和建议。
2 SWMM 模型介绍
SWMM模型是动态的降雨径流模拟模型,由产 流、汇流以 及 水 质 模 拟 模 块 组 成,产 流 模 块 可 综 合 处理汇水 区 所 发 生 的 降 水、污 染 负 荷 和 径 流,汇 流 模块则通过渠道、管网、水泵等进行水量传输[1-2]。
1 概述
近年来,随 着 城 市 化 进 程 的 加 快,城 市 硬 化 面 积越来越大,内涝问题频现,河道堤防标准不足,河 道过流不畅,河道整治工作也成为城市面临的重点 工作。解决城市内涝现状所面临的问题,一方面要 加强管道排水系统和河道排涝系统的建设,提高标
准。然而由于城市发展的特殊性,标准不可能无限 制提高,且城市地区管道排水系统由于河道水位的 倒灌和顶托以及传统管道设计方法的不足,采用天 然流域水文水力计算方法已难以反映城市地区主 城区的产汇流特征。为此,本文通过 SWMM模型模 拟城市地区现状水系及可能涝情,分析现状水系存 在的主要问题,为制定合理的河道设计方案提供对
产流计算 中,依 据 研 究 区 下 垫 面 特 点、土 地 利 用性质等划分为不同的区域进行计算[3-4],主要为 不透水区和透水区。不透水区又可根据是否有洼 蓄分为两 部 分,对 无 洼 蓄 的 不 透 水 区,降 雨 量 即 等 于产流量;对 有 洼 蓄 的 不 透 水 区,降 雨 量 减 去 填 洼 量即为产流量。汇流计算则是采用非线性水库法。 近年来,城市内涝发生越来越频繁,研究 SWMM 模 型的论文也越来越多,朱靖等撰写的《SWMM 模型 在西南地区山前平原城市防涝计算中的应用》和胡 莎等撰写的《基于 SWMM 模型的山前平原城市水 系排涝规划》都对 SWMM 模型原理进行了详细的 解读,在此不再详细描述,模型的原理详见文献[5]。
平均排除法计算
典型涝片水文分析计算——白宝湖涝片一、涝片概况白宝湖涝片北至运西河,南至大汕子隔堤,西至洪泽、金湖交界,东至京杭运河,面积277.2km2,其中圩内面积205.3km2,白马湖湖面面积33.2km2,宝应湖湖面面积38.7km2。
圩内地势平坦,东北略高,西南略低,地面高程多在▽6.0~7.5m之间。
从北向南分别为宝应县的山阳镇、安宜镇和范水镇。
据2013年统计资料,区内现有耕地面积19.23万亩,总人口8.6万人。
二、防洪治涝现状简介涝片东侧为京杭运河(宝应站送水水位▽7.5m),南侧为高邮湖(防洪设计水位▽9.5m),西侧为白马湖、宝应湖(防洪设计水位分别为▽8.0m、▽9.5m),四面高水围困。
现状防洪主要通过白马湖、宝应湖圩堤和京杭运河西堤抵御外围高水。
涝片主要通过中心河、同心河、大寨河、中港河等河道面向白马湖和宝应湖排除涝水。
区内现有200多条排涝河道,总长约274km;现有排涝动力约82.6m3/s,区域排涝模数约0.40m3/s.km2。
二、除涝水文计算本片位于运西平原圩区,根据《江苏省水文分析计算方法(初稿)》(以下简称《方法》),对圩区的排涝水文计算主要采用平均排除法。
1、设计雨量设计暴雨资料采用省水文局提供的“各涝片设计暴雨成果汇总”中白马湖的相关成果,详见下表:白马湖1日降雨量成果表备注:点面关系系数取1.1。
2、雨型分配涝片面积为205.3km 2,根据《方法》选用24h 的降雨历时,设计雨型分配采用《76水文手册》中2h 时段净雨雨型过程,雨型分配结果见下表:3、下垫面分类按产水机制不同,涝片下垫面分为旱地、水田、沟塘和城镇等4类,各下垫面面积及比重见下表:下垫面用地面积及比例4、产流计算根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)附录C.0.2-4,圩内无较大湖泊、洼地作承泄区时的设计排涝模数计算公式为:TtAFA A E A h A h A h PA q ww w j 6.3133221-----=其中:(1)设计暴雨P ——5、10、20年一遇分别为119.2mm 、144.1mm 、167.9mm ; (2)水田滞蓄水深h 1——取30mm ; (3)沟塘滞蓄水深h 2——取500mm ;(4)旱地及非耕地初损及渗漏h 3——取12mm ; (5)水面蒸发量E w ——取1.5mm (12小时);(6)水田渗漏量F——忽略不计;(7)排涝面积A——205.3km2;(8)水田面积A w——107.6 km2;(9)沟塘面积A2——38.0 km2;(10)旱地及非耕地面积A3——为旱地A3-1和城镇A3-2的面积和,59.7km2;(11)沟塘及水田面积A1——为沟塘A2和水田A w的面积和,145.6km2;(12)排涝历时T——取1d;(13)水泵1d内开机时间t——取20h。
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6、治涝总体布局
6.3 治涝水文
6.3.1计算方法
通过暴雨资料,按照《××地区实用水文手册》、《陕西省暴雨图集》及《除涝水文计算方法》(以下简称《手册》、《图集》及《方法》)等资料的相关章节,参照暴雨等值线图的暴雨数据计算净雨量。
然后按照排模公式法计算自排情况下的排涝模数或者按照平均排除法计算抽排情况下的排涝模数。
6.3.2涝区主要特征参数的确定
(1)点暴雨相关参数
按照××县1:1万地形图,通过绘图软件,勾画量取该地区的集雨面积为0.84平方公里。
根据《手册》表5-1中流域面积小于20km2,设计暴雨历时可选取3~6小时,本次计算选用设计暴雨历时为6小时。
(2)面暴雨相关参数
暴雨分区:参照《手册》中××地区产流,××县所有项目区均在第一暴雨区。
(3)净雨推求相关参数
按照《手册》表6-7前期影响雨量Ha统计分析表查得流域最大损失量Im为90mm(县城排涝项目区属于第Ⅳ产流区,江北及白石河产流区,注:××县境内的涝区产区不同,所得参数也不相同)。
6.3.3排涝计算
(1)点雨量
结合本流域具体情况查《手册》得到相应历时t 的点暴雨均值t
H 和变差系数Cv ,再以偏态系数Cs=3.5Cv 的关系,查皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数表,得设计频率为P 的模比系数K p ,再根据设计历时为t 的点暴雨量公式:
H tp 点 =K p ·
Ht 计算得到相应历时t 的点雨量见表6-1。
式中:
Htp 点——设计历时为t ,设计频率为P 的点暴雨量(mm );
Ht ——设计历时为t 的点暴雨均值(mm );
Kp ——设计频率为P 的模比系数。
(2)面雨量
选用《手册》中点面系数法公式5-4进行计算:
)1(1
F t a b t
+=
α
式中:α—历时为t 的暴雨点面系数; F —设计控制流域面积(km 2);
at 、bt —拟合曲线参数与指数;
根据《手册》规定流域面积大于500 km 2,且计算暴雨重现期大于500年需要进行流域修正,而项目区流域面积小于500 km 2,因此
不用流域修正。
根据面雨量公式H tp 面= H tp ·
αt 计算,式中:H tp 面—设计历时为t 的流域面平均雨量(mm );
H tp —设计历时为t 的流域点暴雨量(mm )。
t —设计历时为t 的暴雨点面系数;
计算得到不同历时的面雨量见表6-1。
不同历时下不同频率面暴雨量计算成果表
表6-1
(4)设计面暴雨量的时程分配:根据并采用《手册》中表5-8中六小时暴雨概化雨型分配见表6-2。
六小时暴雨概化雨型
然后参照六小时暴雨概化雨型,结合我们计算的不同历时不同频率面暴雨量,将不同重现期暴雨量按时程比例分配,不同重现期暴雨的时程分配成果见表6-3
不同重现期设计暴雨过程
(5)前期影响雨量计算
《手册》表6-1设计前期影响雨量Ha综合成果表推算项目区前期影响雨量Ha。
设计前期影响雨量Ha计算成果表
(6)暴雨净雨量计算
采用设计净雨量的查算叠加的方法计算不同频率下本项目区不同频率的暴雨净雨量,运用《手册》中图6-4查询相关数据。
计算成果如表6-5
六小时不同频率暴雨净雨量计算成果表
表6-5
(7)平均排除法
旱地设计排涝模数的计算公式如下:
M 旱
=R −V 86.4T
式中:
M 旱——旱地的设计排涝模数,立方米/秒*平方公里 R ——设计净雨量,毫米
V ——排涝区内单位面积上各种蓄工程滞涝库容,毫米(忽略不计) T ——排涝历时,天(2天)
县城涝区旱地设计排涝模数
表6-6
水田设计排涝模数的计算公式如下:
M 水
=R −h 86.4T
式中:
M 水——水田的设计排涝模数,立方米/秒*平方公里
R——设计净雨量,毫米
h——水田滞蓄水深,毫米,50mm。
T——排涝历时,天(2天)
县城涝区水田设计排涝模数表6-7
(8)排模公式法。