水文水利计算讲课

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水文水利计算讲课PPT参考课件

⑶、在水文计算中，一般要求相关系数∣r∣>0.8，且回归线的均方误Sy不大于均值y的10%~15%；
⑷、在插补延长资料时，如需用到回归线上无实测点控制的外延部分，应特别慎重。
6
★第五章设计年径流分析计算
第一节概述第二节具有长期实测资料的设计年径流量分析计算第三节具有短期实测资料的设计年径流量计算第四节缺乏实测资料的设计年径流量分析计算第五节设计年径流年内分配的分析计算
现在我知道，灵魂倍受煎熬的时刻，也正是生命中最多选择与机会的时刻。任何事情的成败取决于我在寻求帮助时是抬起头还是低下头。无论何时，当我被可怕的失败击倒，在最初的阵痛过去之后，我都要想方设法将苦难变成好事。伟大的机遇就在这一刻闪现－这苦涩的根必将迎来满园芬芳！
•
我将一直在困境中寻找成功的希望。
• 一个人永远也无法预料未来，所以不要延缓想过的生活，不要吝于表达心中的话，因为生命只在一瞬间。
16
人生太短，聪明太晚(5)
• 记住！ • 给活人送一朵鲜花，强过给死人送贵重的花圈，
每个人的生命都有尽头，许多人经常在生命即将结束时，才发现自己还有很多事没有做，有许多话来不及说，这实在是人生最大的遗憾。 • 别让自己徒留「为时已晚」的空余恨。逝者不可追，来者犹未卜，最珍贵、最需要实时掌握的「当下」，往往在这两者蹉跎间，转眼错失。
你追念的人也已走过了你。
18
人生太短，聪明太晚(7)
• 一句瑞典格言说：「我们老得太快，却聪明得太迟。」不管你是否察觉，生命都一直在前进。
• 人生并未售来回票，失去的便永远不再得到。
• 将希望寄予「等到方便的时间才享受」
19
人生太短，聪明太晚(8)

工程水文及水利计算-第15讲

第十章水库兴利调节计算
（分2讲）
第十一章水电站的水能计算
（分2讲）
第十二章水库防洪计算
（分2讲）
第七章目录
第七章流域产流、汇流计算概述 7-1 降雨径流要素的分析计算 7-2 流域产流分析与计算 7-3 流域汇流计算
1、地面径流的汇流计算
7-3 流域汇流计算
➢ 瞬时单位线法
瞬时单位线：是在瞬时(无限小的时段内)，流域上均匀的单位地面净雨所形成的地面径流过程线，通常以 u(0,t)或u(t)表示。
Wi K iQi
K i ——第 i 个水库的蓄泄系数， i 1,2, , n 。
1、地面径流的汇流计算
7-3 流域汇流计算
➢ 瞬时单位线法
图 7-24 纳希模型示意图
瞬时单位线的数学模型
将流域上的地面净雨过程 h（t）作为第一个线性水库的入流，其出流
量为 Q1（t），则该水库 dt 时段的水量平衡方程及蓄泄方程为
➢ 瞬时单位线法将瞬时单位线转换成无因次时段单位线
即图 7-28 中的 ut,t 1,u(t,t)2 , 这些 ut, t 又构成一个新的图形，称作时段为 t 的无
因次时段单位线，如图 7-29 所示，其纵坐标之和 u(t,t) 1。
图 7-28 瞬时单位线 S 曲线
二阶原点矩来计算参数 n，K 较为简便。计算公式如下：
K

M
2
Q

M
2
h
M
1
Q

M
1
h

M
1
Q

M
1
h
（7—48）
n

M
1

水文水利计算第一章绪论

水文水利计算第一章绪论第一节水文水利计算的研究内容⏹水文水利计算包括两方面的内容：水文计算和水利计算⏹水文学是研究地球上各种水体的起源、存在、分布、循环和运动规律，探讨水体的物理和化学特性以及它们对环境作用的一门科学。

⏹水文学的分类（按其研究对象）：水文气象学、河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、海洋水文学和地下水文学。

⏹工程水文学：用于工程建设（主要是水利工程）的称为工程水文学，主要内容为水文计算和水文预报。

⏹水利计算：指的是水资源系统开发和治理中对河流等水体的水文情况、国民经济各部门用水需求、径流调节方式和经济论证等进行分析计算。

⏹水利计算的用途：通过水利计算获得的成果，可为建筑物的设计设备工作状态的选择提供数据（比如说水电站的机组台数和型号的确定），以便确定建筑物的规模和设备的运行规程，同时也为各种水资源工程的投资和效益、用水部门正常工作的保证程度和工程修建后的后果等作经济分析、综合论证提供定量数据。

⏹水利计算的分类：灌溉工程的行兴利计算、水电站的水能计算、水库防洪计算以及综合利用水库的水利计算。

⏹径流调节：是指对河川径流在时间和空间上的再分配，使之适应于国民经济各用水部门的需要。

⏹径流调节计算（按服务对象分类）：防洪径流调节计算和兴利调节计算。

第二节水文水利计算在农田水利建设中的任务⏹建设农田水利工程的目的：通过工程设施来调节和改变农田水分状况和地区水利条件，使之符合发展生产的需要。

⏹农田水利工程包括：蓄水工程、引水工程、提水工程、防洪排涝工程等。

⏹农田水利工程的建设（从修建到应用）包括：规划设计、施工和管理3个阶段。

水文水利计算在农田水利工程建设各阶段的任务⏹一、规划设计阶段：工程规划设计阶段主要是为确定工程规模提供水文数据。

⏹其中水文计算的任务是要研究工程修建后，在长期使用期限内的水文情势，提出作为工程设计依据的水文特征数值（如设计年径流、设计洪水、固体径流等）。

⏹水利计算的任务是根据设计水文数据，通过调节计算，选定工程枢纽参数（如正常蓄水位、死水位、装机容量等），并确定主要建筑物的尺寸（如坝高、溢洪道尺寸、引水道尺寸等），然后详细计算各项水利经济指标，进行经济论证。

工程水文及水利计算-第18讲

8-6 小流域设计洪水的计算
3、设计净雨计算
由暴雨推求洪水过程，一般分为产流和汇流两个阶段。由暴雨推求洪水过程，一般分为产流和汇流两个阶段。为了与设计洪水计算方法相适应，为了与设计洪水计算方法相适应，下面着重介绍利用损失参数值的地区综合规律计算小流域设计净雨的方损失参数值的地区综合规律计算小流域设计净雨的方法。
P24, P = 2% = 250 mm，n=0.7
再根据式（ 5），有再根据式（8—5），有：
S P = 2% =
i P = 2% =
P24 , P = 2% 24 1− 0.7
=
250 = 96.5 （mm/h） 2.59
S P 96.5 96.5 = 0. 7 = = 19.26 （mm/h） n 5.01 t 10
不同时段的雨量频率曲线综合图
8-6 小流域设计洪水的计算
2、小流域设计暴雨
设计暴雨公式
P（%）（） 0.1 1 5 …
10 46.3 33.6 … …
表 8—12 不同频率各时段雨量摘录 t（min）（） 30 60 180 86.0 108 155 62.5 78.5 112 … … … … …域设计洪水的计算
4、由推理公式推求设计洪水的基本原理
推理公式的形式
从图8—17可知，当产流历时从图8 17可知，可知 tc＞τ（流域汇流时间）时，（流域汇流时间）会形成稳定洪峰段，其洪峰会形成稳定洪峰段，流量 Qm , P 由式（8—7）给出。由式（给出。 Qm , P 仅与流域面积和产流强度有关。这些结论与人们的直觉似乎有抵触，因为实际上洪似乎有抵触，水过程线中，几乎没有出现水过程线中，过这种稳定的洪峰段，而且过这种稳定的洪峰段，洪峰流量与流域其他地理特征（如坡降、河长等）有关，如坡降、河长等）有关，常引起人们对式（8—7）的常引起人们对式（合理性产生怀疑。造成上述合理性产生怀疑。矛盾的根本原因是实际产流强度不太可能达到以上假定。强度不太可能达到以上假定。

水文水利径流计算PPT讲义

径流深：在某一时段内通过河流上指定断面的径流总量(W以m3计)除以该断面以上的流域面积(F，以km2计)所得的值。它相当于该时段内平均分布于该面积上的水深(R，以mm计)，如下式：R=W/1000F(mm)。
径流总量:时段Δｔ内通过河流某一断面的总水量。它的单位是立方米(m3)或亿立方米。以所计算时段的时间乘以该时段内的平均流量，就得径流总量W，即W=QΔｔ。式中，Δｔ为时段长（如日、月、年、多年等）；Q为T时段内的平均流量（立方米/秒）。以时间为横坐标，以流量为纵坐标点绘出来的流量随时间的变化过程就是流量过程线。流量过程线和横坐标所包围的面积即为径流量。
径流的年际变化通常系指年径流量的年际变化幅度和年径流量的多年变化过程。
第三节径流计算的主要内容
径流计算的主要内容包括设计径流量计算及其年内分配的确定。
1、有长期实测径流资料时设计年径流的分析计算例1、拟兴建一水利水电工程，某河某断面有18年(1968~1986年)的流量资料，如表3—1所示。试求p=10%的设计丰水年、p=50%的设计水平年、p=90%的设计枯水年的设计年径流量。
9.64
1972～1973 12.90 15.70 41.60 50.70 19.40 10.40 7.48 2.79 5.30 2.67 1.79 1.80
14.40
1973～1974 3.20 4.98 7.15 16.20 5.55 2.28 2.13 1.27 2.18 1.54 6.45 3.87
10.40
1976～1977 9.52 29.00 13.50 25.40 25.40 3.58 2.67 2.23 1.93 2.76 1.41 5.30
10.20
1977～1978 13.00 17.90 33.20 43.00 10.50 3.58 1.67 1.57 1.82 1.42 1.21 2.36

《水文水利计算》课程教学大纲

《水文水利计算》课程教学大纲一、课程编号及名称水文水利计算（Hydrological Design and Water Conservancy Computation）二、开课对象水文与水资源工程专业四年制本科。

三、课程的性质必修、专业必修课。

四、教学目的和任务水文水利计算是水文与水资源工程专业一门重要的主干专业课，它包括水文分析分析与计算和水利计算两部分。

水文分析与计算的任务是研究自然界水文现象发展变化的规律，正确估计水文情势的特征，并预测他们将来可能发生的变化情况，从而为水利工程规划设计和其它国民经济建设提供合理的水文设计值。

水利计算的任务就是根据国民经济各部门的要求运用水文分析与计算找出河流的自然规律，对水利资源进行兴利除害的综合利用计算，以控制调节和重新分配河川径流，从而达到合理开发和利用水利资源的目的。

通过课程学习，培养学生认识水文现象的一般规律，正确理解和初步掌握水文水利计算的基本概念、基本原理和计算方法。

为继续学习专业课打下基础，也为毕业后从事水文分析计算、水利工程规划、设计、管理及科学研究打下基础。

五、基本要求1、使学生掌握水文水利计算的概念、分类。

2、了解降雨、径流的形成过程。

3、掌握水文分析计算中的设计年径流及其分配、由流量或暴雨自留推求设计洪水的方法和过程。

4、掌握水利计算中的水库兴利调节计算、水电站水能计算、水库防洪计算。

六、与其它课程的联系与分工本课程的先修课程有水力学、气象学、水文测验学、水文统计学、水文学原理、水文预报。

七、教学内容及学时分配学分：3学时：48，其中理论学时48。

课程设计1周(主要内容为水文分析与计算、水利计算)第一章绪论（理论1学时）1.水文水利计算学科的基本任务2.水文水利计算的主要研究方法3.水文水利计算的基本内容第二章水分循环与水文资料收集整理（理论3学时）1.水分循环2.河流与流域3.降水、蒸发与下渗4.径流与水量平衡原理5.水文测站及观测6.水文资料收集整理7.水文调查与水文资料的采集第三章洪峰流量及时段洪量的频率分析（理论4学时）1.水文过程的随机特性描述2.洪水资料的分析处理3.历史洪水的调查和考证4.考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法5.设计成果的合理性分析6.洪水设计值的抽样误差和安全修正值问题第四章防洪安全设计与设计洪水（理论2学时）1.防洪安全设计2.设计洪水概念3.设计洪水过程线的拟定4.设计洪水的地区组成5.入库设计洪水6.分期设计洪水与施工设计洪水第五章由暴雨推求设计洪水（理论6学时）1.暴雨特性分析2.点暴雨量频率计算3.面暴雨量频率计算4.设计暴雨量的时空分布计算5.分期设计暴雨6.由设计暴雨推求设计洪水第六章城市及小流域设计洪水（理论6学时）1.小流域设计洪水计算特点2.小流域设计暴雨3.由推理公式推求设计洪水的基本原理4.地区经验公式推求设计洪水5.城市化对水文的影响6.城市排水管网设计流量计算7.管渠排水系统没计流量过程线推求第七章可能最大暴雨与最可能能最大洪水（理论6学时）1.可降水量2.时面深分析3.暴雨的极大化4.暴雨移置5.PMP时面深曲线绘制6.可能最大降雨的时空分布及其在流域上的应用7.暴雨组合法8.山区可能最大暴雨估算9.PMP等值线图的应用10.PMP成果的合理性分析11.可能最大洪水第八章设计年径流及其年内分配（理论6学时）1.影响年径流的因素2.具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算3.具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算4.缺乏实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算5.设计枯水径流量分析计算6.流量历时曲线第九章需水量计算与预测（理论2学时）1.用水户分类及其层次结构2.工业需水量的计算与预测3.灌溉需水量的计算与预测4.生态需水量的计算与预测5.其他需水量的计算与预测6.综合需水过程计算第十章径流(量)调节计算（理论6学时）1.年调节水库径流调节计算方法2.年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系3.时历法多年调节计算4.数理统计在径流调节中的应用5.数理统计法多年调节计算6.水库水量损失计算第十一章水电站水能计算（理论2学时）1.电力系统的负荷及其容量组成2.保证出力和多年平均年发电量计算3.水电站装机容量选择4.正常蓄水位与死水位选择5.水电站水库调度图6.抽水蓄能电站简介第十二章灌溉工程水利计算（理论2学时）1.引水灌溉工程水利计算2.蓄水灌溉工程水利计算3.提水灌溉工程水利计算4.地下水灌溉工程水利计算第十三章防洪工程水利计算（理论2学时）1.水库防洪水利计算2.水库防洪计算有关问题3.堤防防洪水利计算4.分(蓄)洪工程水利计算5.溃坝洪水计算八、推荐教材及参考书目推荐教材：[1]梁忠民主编：《水文水利计算》，中国水利水电出版社，2006 参考书目：[2]叶守泽主编：《水文水利计算》，中国水利水电出版社，1992[3]沈黎国胜编著：《工程水文与水利计算》，黄河出版社，2009 撰稿人：宗永臣审稿人：。

工程水文及水利计算-第2章

第二讲：气象与水文
内容
2-1 气象基本要素 2-2 水循环与水量平衡
2-3 河流与流域
2-4 降水及其观测 2-5 蒸散发及其观测 2-6 土壤水、下渗与地下水 2-7 径流形成过程
2-8 流域水量平衡

重点：（1）水文循环、水量平衡方程；

（2）降雨的成因及分类；
（3）径流的形成过程
§2-1 气象基本要素
2-3 河流与流域
1、河流
河流的基本特征
2-3 河流与流域
1、河流
河流的基本特征河道纵比降：任意河段两端(水面或河底) 的高差△h称为落差，单位河长的落差称为河道纵比降，简称比降，用小数或千分数表示。
J hl h0 Dh l l
(h0 h1 )l1 (h1 h2 )l 2 ...... (hn 1 hn )l n 2h0 L J L2
2.气压场和气压系统
①等压线和等压面：某一水平面上气压相等各点的连线，称为等压线；空间气压相等各点组成的面，称为等压面，它是一个起伏不平的曲面。
②气压场：气压的空间分布称为气压场 ③气压系统的基本类型：包括低气压、高气压、低压槽、高压脊、鞍（鞍型气压区）等等，统称为气压系统。 ◆低气压：简称低压，其等压线闭合，中心气压低，等压面向下凹陷如盆地，空气向中心辐合，气流上升； ◆高气压：简称高压，其等压线闭合，中心气压高，等压面向上凸出如山丘，空气向四周辐散，气流下沉；
g d ——干空气绝热变化温度直减率，1℃/100m g m ——饱和空气绝热变化温度直减率。 g m <g d
二、气压： 1.大气的压强 = Z高度以上空气的重力总和
dp gdZ

水文水利计算课件：第八章小流域设计洪水2

θ＝L/Ｊ1/3 F1/4
＝2.65/0.0331/3×2.931/4 ＝6.31
ｍ＝0.54θ0.15
＝0.54×6.31０.15 ＝0.71
（5）设计洪峰Qm的试算将结果代入推理公式得
τ＝3.235Ｑmp0.25 Ｑmp＝105.1τ－0.76－1.63 Ｑmp ＝189.7τ－1
试算：
tc ≥τ tc ＜τ
第二节小流域设计暴雨计算
（一）暴雨公式
1．暴雨公式形式
暴雨强度 ip与暴雨历时 t 之间的关系称暴雨公式，水
利部门常用形式为：
ip
Sp tn
式中，Sp－雨力，单位历时暴雨平均强度，随重现期和地区而变
n－暴雨递减指数，随地区和历时而变按雨量表示
Pp t1n
2．暴雨公式参数推求及综合由雨量～历时～频率（P～t～p）关系转为雨强～频率～历时（i～p～t）关系。
2．设计洪峰多因素公式
Qp Chp F n Qp Chp f F n
Qp Chp f J F n
3．洪峰统计参数经验公式 Q＝C F n Cv＝f（F） Cs＝k Cv
C、Cv、k具有地理分布规律，可根据有
资料流域实测资料分析参数勾绘参数等值线图或制作综合参数表以供无资料流域查用。
第五节概化设计洪水过程线的推求 1．三角形概化
出口概化为三角形，取σ＝1/ 3；λ ＝1/ 4代入上式得
＝0.278
L
mJ
1/
Q 3 1/ m
4
汇流参数m的取值：方法1：查水文手册
方法2：由实测流量资料反推：
m＝
J
V Q 1/ 3 1/
m
4
方法3：采用经验公式，如
＝ L

工程水文及水利计算-第11讲

6-6 设计洪水的地区组成
2、同频率地区组成法
同频率地区组成法是根据防洪要求，指定某一分区出现与下游设计断面同频率的洪量，其余各分区的相应洪量按实际典型组成比例分配。
（1）当下游断面发生设计频率P的洪水 W下P 时，上游断面也发生频率P的洪水 W上P ，而区间为相应的洪水 W区，即
W区 W下P W上P
6-5 入库设计洪水
2、入库洪水的计算方法
由流量推求入库洪水又可分为：流量叠加法、马斯京根法、槽蓄曲线法、水量平衡法。
(3)槽蓄曲线法。当干支流缺乏实测洪水资料，但库区有较完整的地形资料时，可利用河道平面图和纵横断面图，根据不同流量的水面线(实测、调查或推算得来) 绘制库区河段的槽蓄曲线，采用联解槽蓄曲线与水量平衡的方法，由坝址洪水推求入库洪水。本方法计算成果的可靠程度与槽蓄曲线的精度有关。
工程水文及水利计算
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提纲
第一章绪论第二章水循环及径流形成第三章水文资料的观测、收集与处理第四章水文统计基本知识第五章设计年径流及径流随机模拟第六章由流量资料推求洪水第七章流域产、汇流计算第八章由暴雨资料推求设计洪水第九章水文预报第十章水库兴利调节计算第十一章水电站的水能计算第十二章水库防洪计算
1、入库洪水的概念
入库洪水由3部分组成：（1）水库回水末端干支流河道断面的洪水。（2）上述干支流河道断面以下到水库周边的区间陆面所产生的洪水。（3）水库库面的降水量。
6-5 入库设计洪水
1、入库洪水的概念
6-5 入库设计洪水
入库洪水与坝址洪水的主要差异表现在：
（1）库区产流条件改变，使入库洪水的洪量增大。水库建成后，水库回水淹没区由原来的陆面变成水面，产流条件相应发生了变化。在洪水期间库面由陆地产流变为水库水面直接承纳降水，由原来的陆面蒸发损失变成水面蒸发损失。

（完整版）水文水利计算

（完整版）水文水利计算第一章绪论1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。

施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。

2我国水资源特点？答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重3水文计算与水文预报的区别于联系?答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。

（1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报几天或一个月内的未来情况。

（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。

4水文分析与计算必须研究的问题？答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。

（2）确定该特征值在时间上的分配过程。

（3）确定该特征值在空间上的分布方式。

（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。

次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。

第二章水文循环及径流形成1水循环种类：大循环、小循环次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。

2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。

3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域，则流域多年平均p=E+R4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。

水文水利计算第十章水库防洪调节计算-PPT课件

算
• 为多目标服务的综合利用水库，溢洪道往往都设有闸门控制。在有闸控制的情况下，为同样满足下游防洪要求而所需的防洪库容要比无闸的小，如图12—15(a )所示。而当防洪库容相同时，有闸控制的最大下泄量也可以较小些，加图12—15(b )所示。溢洪道设置闸门，还为下游避免区间洪水与上游洪水遭遇创造了条件，有利于下游的防洪。同时，也为水库兴利库容与防洪库容的结合提供了可能。
非常泄洪设施投入运用的启用标准、目前都以某一库水位来表示，该水位称为启用水位z启。
二、启用非常泄洪设施时的水库调洪计算
• 当入库洪水为校核标准的洪水，水库启用非常泄洪设施参加泄洪时的水库调洪计算，其基本原理与方法，与前面第二节介绍的完全相同。需要注意的是，当库水位达到z 启以后，非常泄洪设施投入运用，水库的泄量为非常泄洪设施泄量与正常泄洪设施泄量之和。因此，原来为正常泄洪制作的q — v 关系线，以及q—v/t + q /2 辅助线在z启与相应库容Ｖ启以上。
第四节启用非常泄洪设施时的
水库调洪计算
• 一、水库的非常泄洪设施及其启用标准非常运用的校核洪水比一般设计洪水大得多。
因此，为确保大坝安全，又不使正常泄流设施泄流规模过大而造价过高，故常设置非常泄洪设施来协助正常泄流设施宣泄校核洪水。
非常泄洪设施，可以是非常溢洪道和非常泄洪洞。在我国采用较多的是非常溢洪道。也有采用临时炸开副坝作为非常泄洪措施的。非常溢洪道的堰项高程，当正常溢洪道不设闸门时，一般应不低于正常溢洪道堰顶高程；当正常溢洪道设闸门时，一‘般应不低于防洪限制水位。
12-4水库水量平衡示意图
• 二、水库调洪计算的方法
水库的调洪计算，就是适时段地求解方程组(12—1)和(12—4)。常用的方法有列表试算法、半图解法和简化三角形法等。

水文水利计算课件：第十一章水库洪水调节计算

根据水库地区的一般地形，动库容主要集中在入库段而受入库流量影响较大，故水库的实际蓄水两可表示如下：
V=f（Z，Q）
（4-9）
式中 Z—坝前水位 Q—入库流量
将式（4-9）关系绘制成以Q为参数的曲线簇即为水库动库容曲线（下图）
就固定不变的洪水入库断面而言，水库蓄水量
V由与坝前水位Z相应的静库容Vs和与水面坡度
• 水库防洪水利计算，即前面所谈到的防洪计算，其任务主要是确定泄洪建筑物型式、尺寸及高程等防洪参数和水库防洪运行方式。
• 1.水库泄洪建筑物型式组要有：底孔（包括中孔）
•
表面溢洪道
泄洪隧道
2.水库上游无回水淹没限制情况
山区、丘陵区为各种兴利（如灌溉、发电）任务修建的中、小型水库常
属于此种情况，水库的防洪设计主要按水库大坝安全要求的设计洪水和校核洪水进行。
有关的楔形库容Vd组成。从水力学上看，在坝
前水位一定的条件下，入库流量愈大则动库容
愈大；在入库流量一定的条件下，坝前水位愈
高，入库断面以下的天然河道槽蓄容积被淹没
后变成静库容的愈多，则动库容愈小。由此特性
可知，动库容的大小由坝前水位和入库流量所决
定。其在调洪过程中的变化可表示为
式中
dVd
Vd Q
dQ
二.水库的调洪计算
• 无闸门表面泄洪道泄流的两种情况： • （1）如图a所示，洪水开始进入水库时，水库水位
（起调水位Z01）处于堰顶高程。（2）如图b所示，洪水开始进入水库时，水库水位（起调水位Z02）处于堰顶高程以下。
三.水库防洪计算的任务
• 防洪设计中除考虑下游防护对象的防洪要求外，更应确保大坝的安全。故水库防洪设计的任务可以概括为以下三个“确定”：

《水文水利计算》课程教学大纲

《水文水利计算》课程教学大纲英文名称：Hydrological Design and Water Conservancy Computation课程编码：080820087总学时：64 实验学时：0 学分：4适用对象：水文与水资源工程专业先修课程：自然地理学、气象学、水力学、水文学原理、水文统计、水文测验、水利工程经济大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、目的和任务1.本课程是水文与水资源工程专业的主干专业课，它包括水文分析计算和水利计算两部分。

水文分析与计算的任务是研究自然界水文现象发展变化的规律，正确估计水文情势的特征，并预测它们将来可能发生的变化情况，从而为水利工程规划设计和其它国民经济建设提供合理的水文设计数据。

水利计算的任务就是根据国民经济各部门的要求，运用水文分析计算结果找出河流的自然规律，对水利资料进行兴利除害及综合利用进行计算，为实现对河川径流的控制、调节和重新分配提供相应的水利数据，从而达到合理开发利用的目的。

2.本课程的教学目标是使学生掌握水文分析与计算的理论和具体技术方法，熟悉径流调节计算、洪水调节计算、水能计算的原理与方法。

使学生了解估算工程在规划设计阶段和施工运行期间可能出现的水文设计特征值及其时空分布，并在此基础上综合研究水文规律及考虑上、下游和国民经济各部门的要求，对流域水资源规划、开发利用和水害得治理进行综合利用计算，以合理确定工程规划、分析工程效益和编制控制调度计划。

二、教学内容及要求第1章绪论：授课学时： 2基本要求：1-1掌握水文水利计算学科的基本任务1-2掌握水文水利计算的主要研究方法1-3了解水文水利计算的基本内容重点：水文水利计算的基本任务难点：水文水利计算的主要研究方法第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析授课学时： 6基本要求：2-1 了解水文过程的随机特性描述2-2 掌握洪水资料的选样、洪水资料的审查和分析，熟悉洪水资料的插补延长2-3 了解历史洪水的调查和考证意义，熟悉历史洪水的洪峰和洪量的推算，了解历史洪水在调查考证期中的排位分析2-4 熟悉考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算2-5掌握设计成果合理性分析2-6了解洪水设计值的抽样误差和安全修正问题重点：考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算难点：水文过程的随机性、历史洪水的调查和考证第3章防洪安全设计与设计洪水授课学时：6基本要求：3-1了解防洪安全事故风险概念3-2掌握设计洪水概念3-3掌握设计洪水过程线的拟定3-4了解设计洪水的地区组成的概念、洪水地区组成规律分析，掌握洪水地区组成计算方法3-5熟悉入库洪水的概念，了解入库洪水的计算3-6熟悉分期设计洪水与施工设计洪水的概念，掌握分期选样，了解分期洪水频率分析计算重点：设计洪水过程线的拟定难点：设计洪水的地区组成第4章由暴雨资料推求设计洪水授课学时： 6基本要求：4-1了解暴雨推求洪水的原因4-2 了解特大暴雨的形成，了解暴雨时空分布特性4-3 了解点暴雨量频率计算的一般方法，掌握地区综合法推求点暴雨频率曲线4-4掌握设计面暴雨量的直接计算法，掌握设计面暴雨间接计算4-5掌握设计暴雨的时空分布计算4-6了解分期设计暴雨的概念，掌握分期暴雨频率分析，了解分期暴雨参数的地区综合法4-7掌握设计前期降水量计算，熟悉设计暴雨推求设计洪水重点：由设计暴雨推求设计洪水的相关法和初损后损法难点：暴雨特性分析，点、面暴雨频率计算第5章小流域及城市设计洪水授课学时：4基本要求：5-1了解小流域设计洪水计算特点5-2掌握年最大24小时设计暴雨量的计算，了解暴雨公式5-3掌握由推理公式推求设计洪水的基本原理、熟悉设计洪水过程线的推求5-4了解地区经验公式推求设计洪水5-5掌握城市化对水文的影响5-6了解城市排水管网设计流量计算5-7了解管网排水系统设计流量过程线推求重点：小流域设计洪水的推理公式的基本原理及运用难点：小流域设计洪水计算第6章可能最大暴雨与可能最大洪水授课学时： 2基本要求：6-1了解可能最大暴雨的概念6-2掌握与可降水量有关的疾病气象要素，了解代表性漏点和可能最大漏点6-3了解可能最大暴雨应满足的条件，掌握当地暴雨放大、移置暴雨放大6-4了解暴雨组合法概念、暴雨组合的方法及适用条件6-5了解短历时可能最大降雨6-6了解可能最大暴雨的时空分布6-7 了解PMP等值线图的应用6-8 PMP成果的合理性分析一般了解6-9 了解可能最大洪水的概念重点：基本概念理解，可降水量达计算难点：时面深分析，暴雨极大化原理第7章设计年径流及其年内分配授课学时：6基本要求：7-1了解年径流的变化特点，掌握工程规模与来水、用水、保证率的关系，了解水文计算的任务7-2掌握影响年径流的因素（气候因素、下垫面因素、人类活动）7-3掌握具有长期实测资料设计年径流量及年内分配分析计算7-4掌握具有短期实测资料设计年径流量及年内分配分析计算7-5掌握缺乏实测资料设计年径流量及年内分配分析计算7-6了解设计枯水径流量分析计算7-7了解流量历时曲线重点：具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算难点：缺乏实测资料时设计年径流量及年内分配分析计算第8章需水量计算与预测授课学时： 4基本要求：8-1了解用水分类及其层次结构8-2掌握工业需水量的计算与预测8-3掌握灌溉用水量的计算与预测8-4了解生态需水的计算与预测8-5了解其他用水的计算与预测8-6熟悉综合需水过程计算重点：历时法多年调节计算难点：水库水量损失计算第9章径流量调节计算授课学时： 8基本要求：9-1了解径流调节的意义，掌握径流调节的分类、水库特性曲线、水库的特征水位和相应库容、设计保证率的概念9-2掌握径流调节计算基本原理、年调节水库时历法9-3掌握年调节水库保证供水量与设计库容之间的关系9-4掌握历时法多年调节计算9-5了解数理统计在径流调节中的应用9-6了解数理统计法多年调节计算9-7掌握水库蒸发损失和渗漏损失计算、水库水量损失计算试算法，了解水库水量损失简化算法重点：历时法多年调节计算难点：水库水量损失计算第10章：水电站水能计算授课学时：8基本要求：10-1掌握水电站水能计算基本原理和水电站开发方式，了解水电站的设计保证率，掌握设计代表年及设计代表段的选择10-2掌握电力系统负荷图的特点及其容量组成10-3掌握保证出力的概念和计算，以及多年平均年发电量的计算10-4掌握水电站最大工作容量的选择，了解备用容量的选择，掌握重复容量的选择，了解确定装机容量的简化方法10-5掌握正常蓄水位选择与经济指标的关系、正常蓄水位影响因素，了解死水位选择10-6了解水电站水库调度图的组成与作用，掌握调度图绘制方法10-7了解抽水蓄能电站重点：保证出力和多年平均发电量计算难点：水电站装机容量选择第11章灌溉工程水利计算授课学时：6基本要求：11-1了解我国灌溉工程特点、灌溉设计标准、灌溉水源于水质要求，掌握取水方式和灌溉计算任务11-2掌握固定灌溉用水量法、典型年法，了解长系列法、灌区渠首水位计算11-3了解塘坝产水量估算，掌握年调节灌溉水库调节计算，了解多年调节灌溉水库调节计算11-4了解抽水站规划，掌握设计流量计算，了解水泵设计扬程计算11-5掌握地下水补给量计算，了解地下水消耗量计算，掌握地下水均衡计算，了解井灌区规划重点：灌溉用水量计算难点：多年调节灌溉水库调节计算第12章防洪工程水利计算授课学时：6基本要求：12-1了解我国防洪工程特点、工程防洪措施、非工程防洪措施，掌握防洪效益估算方法12-2了解水库防洪计算任务、水库调洪作用，掌握水库调洪演算方法、水库防洪计算，了解防洪多级调节，掌握坝顶高程计算12-3掌握防洪汛限水位，了解水库动库容、防洪补偿调节，掌握简化调洪计算方法12-4了解堤防工程，掌握河道洪水演算基本原理12-5了解分蓄洪工程规划、分蓄洪工程水利计算12-6掌握坝址处溃坝洪水最大流量计算，了解溃坝最大流量向下游演进的计算重点：水库防洪水利计算难点：溃坝洪水计算三、课内实验实验 (此大点的具体要求见附件二关于编写实验教学大纲的几点说明)无实验课四、学时分配课程总学时为64，其中理论学时64，实验学时0教材：《水文水利计算》梁忠民主编水利水电出版社 2006年参考书：《水资源规划及利用》顾圣平主编，水利水电出版社，2009 《水文分析与计算》刘光文主编，水利水电出版社，1989《水文水利计算》叶守泽，水利水电出版社，2010《水文水利计算》刘洪波，黄河水利出版社，2011六、课程考核课程成绩中期末考试成绩占70%，平时成绩占30%。

水文水利计算讲课