施工洪水计算-幻灯稿 2

计算施工期最大24h雨量：
H24,施工期,P20% 58.27 1.33 77.54mm
计算P=20%施工期最大24h点雨量与该频率下 的年最大24h点雨量之洪水倍比系数λ24：
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H 24,施工期,p 20% H 24,年最大,p 20% 77.54 0.35 222.77
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• 2 同倍比法推求施工期洪水 • （1）按综合单位线法或推理公式法计算 P=20%时的最大洪峰流量及其洪水过程； • （2）由计算得到的的P=20%时的施工期最 大24h点雨量与该频率下的年最大24h点雨 量相比，得出P=20%时的洪水倍比系数λ：

H 24,施工期,p 20% H 24,年最大,p 20%
施工洪水计算
• 导流标准 施工组织设计中施工工期安排在枯 水期（11月～4月/12月～3月），根据 《水利水电工程施工组织设计规范 SL303-2004》和《水利水电工程等级 划分和洪水标准SL252-2000》规定， 导流采用放水涵管，施工围堰采用土 石围堰，为5级临时建筑物，洪水标准 采用枯水期5年一遇。
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• （4）由附表1查得11月~4月施工期径流量 的占全年总径流量的百分比为30.74%，则 施工期入库来水量 ：
W11~ 4月,p 20% 102.3 30.74% 31.4 (万m3 )
• 由附表1查得12月~3月施工期径流量的占全 年总径流量的百分比为21.18%，则施工期 入库来水量：
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• r—圆管半径(m)
• • • • • • • • •
S—水面对应圆心角的弧长（m） b—水面宽度（m）； n—管道糙率，对PVC管取n=0.011； R—水力半径(m) i—水力坡度，为导流管纵坡； 2）满管流 R=D/4 i=H/L, H-管道进出口水头差(m) ，L-导流管长(m)
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• •
•
输水涵施工围堰堰顶高程确定 （1）不设导流管 利用输水涵泄水放空水库后，在输水涵管 进口前填筑围堰，堰顶高程根据挡水期洪 水总量计算。从泄水后的库水位起算，5 年一遇施工围堰挡水期洪水总量，由库容 曲线查得相应库水位，加上波浪爬高和安 全超高，可得堰顶高程和围堰高度。 输水涵管完工后，利用输水涵管导流，在 坝前填筑围堰，进行大坝上游坡脚截水槽、 防渗铺盖及护坡工程的施工。围堰堰顶高 程根据计算得到的施工期调洪演算的结果 确定。
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• 按以下公式计算水库集水区域设计年径流 深和设计年来水量: R p 20% R K p 20% (mm) • • 3 Wp 20% 0.1 R p 20% F (万m ) • • 式中：F—为水库集雨面积，km2。 • 根据降雨或径流年内分配资料，统计施工 期降雨量或径流量的占全年总降雨量或径 流量的百分比，即可计算得到施工期入库 来水量。
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H24,i,施工期 1.1 H日 ,i,施工期
1 n H 24,施工期 H 24,i,施工期 n i1
• （3）根据《查算图表使用手册》附表2查 出24h五年一遇暴雨（P=20%）的Kp=20%值， 并计算施工期最大24h点雨量 ：
H24,施工期,P 20% H24,施工期 K p 20%
• •
• （2）从Cs=3.5Cv 皮尔逊Ⅲ型曲线模比系 数表中查得设计频率为20%的模比系数 Kp=20%=1.315； • （3）计算水库集水区域设计年径流深和设 计年来水量:
R p 20% R K p 20% 560 1.315 736.4mm
Wp 20% 0.1 736.4 1.39 102.3 (万m3 )
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• 施工期入库来水量计算
• 从“广东省1956～1979年平均年径流深等
值线图”和“广东省1956～1979年年径流变差
系数Cv等值线图”，查取水库所在地多年平
均径流深和年径流变差系数Cv
• 根据集水区域的Cv，从Cs=3.5Cv 皮尔逊Ⅲ
型曲线模比系数表中查取设计频率为20%的模
比系数Kp=20%值
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•
（2）设导流管
•
•
导流管直径及堰顶高程由调洪计算确定：
以导流管进口底部安装高程作为泄流起始 高程，初选导流管直径D；
• •
计算导流管泄流的水位~流量关系曲线； 由调洪计算结果校核导流管大小是否合适，
并确定堰顶高程。
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• 导流管泄流曲线计算
•
水深h≤D/2
水深D≥h>D/2
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• 1）非满流
• （3）用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流 量及洪水过程线，即可得到P=20%时的施工 期洪水的洪峰流量和洪水过程。
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• 3 由施工期暴雨参数计算施工期洪水Байду номын сангаас• （1）由《广东省暴雨参数等值线图》查取 年最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值 和变 差系数Cv,t后，按《查算图表使用手册》
附表2查出各历时相应于P=20%的Ktp值， 并计算各历时年最大点雨量 ；
W12 ~3月,p 20% 102.3 21.18% 21.67 (万m )
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• 由计算结果可知，必须采取导流措施才能 满足施工期挡水要求。
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• 施工期设计洪峰流量及洪水过程计算
• 1 推求施工期最大24h点雨量 • （1）收集工程地点历年施工期（11月~4月 或12月~3月）最大日降雨量资料，资料数 不宜少于连续20年； • （ 2 ）将最大日降雨量换算为最大 24h 雨量， 并计算施工期最大24h雨量均值 ：
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水位~库容曲线 水位（m） 20.65 23.95 26.75 29.88 库容（万m3） 2.5 17.20 36.20 52.33
导流管泄流曲线
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• 调洪计算结果如下： 导流管直径D（m) 0.4 最大入库流量（m3/s）6.39 最大泄流量（m3/s） 0.4 设计洪水位（m） 22.42 0.6 6.39 1.03 21.96 0.8 6.39 2.01 21.63
Q v A
1 2 / 3 1/ 2 v R i n
• 式中：Q—流量（m3/s） • v—流速（m/s） • A—过流断面面积（m2） • 当水深h≤D/2时： 当水深D≥h>D/2时：
r（S - b） h b A 2
r（S b） h b A r 2
遇24h点雨量得到施工期5年一遇1h、6h、72h点
雨量 :
H t ,施工期,P 20% λ t H 24,施工期,P 20%
（t=1h，6h，72h）
• 以上计算结果如下表所示
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施工期暴雨参数计算表
（4）用推求出的施工期洪水参数按综合单位线法或 推理公式法计算施工期5年一遇洪峰流量及其洪水 过程；
H t,年最大,p 20% λt H 24,年最大,p 20%
（t=1h，6h，72h）
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• (3)计算施工期11月~4月5年一遇最大1h、6h、 24h和72h降雨量均值，并用单位线法计算 施工期5年一遇洪峰流量和洪水过程线 ：
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• • • • • • •
施工围堰堰顶高程确定 调洪计算: 导流管直径D=0.4m、0.6m、0.8m； 导流管进口底高程：20.65m; 导流管长：L=100m； 导流管底坡：i=0.01; 导流管糙率：n=0.011；
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•
用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流量及 洪水过程线，即得到五年一遇施工期洪水 的洪峰流量和洪水过程：
• Q施工期=Q年最大×λ24 =16.9×0.35=5.9（m3/s）
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• 施工期暴雨参数法
（1）由日降雨量资料推求工期最大24h点雨量，
计算得出施工期最大24h雨量均值=58.3mm；
（2）计算年最大1h、6h、24h、72h暴雨量均 值与24h年最大降雨量均值的比值
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• 举例
• 博后水集雨面积1.39 km2，正常水位25.65m， 死水位20.65m；正常库容17.2万m3，死库容 2.5万m3，施工工期安排在枯水期（11月～4 月或11月～4月），导流采用放水涵管，施 工围堰采用土石围堰，洪水标准采用枯水期 5年一遇。 施工期入库来水量计算 （1）从《广东省水文图集》中的“广东省 1956～1979年平均年径流深等值线图”和 “广东省1956～1979年年径流变差系数Cv等 值线图”，查得水库所在地多年平均径流深 =560mm，年径流变差系数Cv=0.47； 6
• （2）根据计算得到的5年一遇年最大各历 时降雨成果，计算1h、6h、72h年最大降雨 量均值与24h年最大降雨量均值的比值λt
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•
•
H t ,年最大,p 20% λt H 24,年最大,p 20%
（t=1h，6h，72h）
• （3）用比值λt=1,λt=6,λt=72分别乘以施工期5年一
导流管泄流计算简图
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导流管泄流曲线计算表
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举例：
• 洪水计算基本参数：
集雨面积1.39km2；
坝址以上河长1.08km； 河床比降2.86%； 施工期设计洪峰及洪水过程计算
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• 同倍比法
• 由《广东省暴雨参数等值线图》查取
年最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值 和变差系数Cv,t，按各历时相应于
由调洪演算得到的施工期设计洪水位，加上 波浪爬高和安全超高即得围堰堰顶高程。
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P=20%的Ktp值计算各历时年最大点
雨量，并计算5年一遇设计洪水洪峰流
量和洪水过程线；
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• 5年一遇洪水计算成果
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P=20%设计洪水过程线
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•
由施工期日降雨量资料推求施工期最大 24h点雨量 水库施工期最大日降雨量表