三峡大学水文水利计算课程设计
工程水文与水利计算课程设计
工程水文与水利计算课程设计一、前言在工程建设和运营中,水利计算和水文分析十分重要。
为了更好地掌握水文和水利计算的基本方法和技术,这里提供了一份《工程水文与水利计算》课程设计,旨在加深学生对水文和水利计算的理解,提高其计算水文和水利问题的能力和应用水文技术解决工程问题的能力。
二、课程设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容:1. 水文数据的收集和处理学习如何收集和处理水文数据,包括观测、测量、采样、记录、统计等方法。
2. 新安江模型的初步研究和实践应用学习新安江模型的基本理论和原理,并利用该模型进行水文计算和预测。
3. 舒张曲线的绘制和应用学习舒张曲线的绘制方法和应用,包括一般水文、小型水库水文的舒张曲线以及耗水量和灌溉用水等问题的计算。
4. 水库调度和水电站计算学习水库调度的基本思路和方法,掌握利用流量来调节水库水位的技术,并进行水电站的发电量计算。
5. 洪水预报和防洪措施分析学习不同水文计算方法和防洪措施的分析和评估,包括水动力模型、测算法、经验公式和水利实测等多种方法。
三、课程设计要求和评分标准1. 设计要求本课程设计需要按照以下要求实现:1.学生自行组队,每组2到4人,一组只能选择一项内容进行课程设计;2.每个小组需要写一份课程设计报告文档,内容包括问题陈述、问题分析、计算方法、模型应用和结果分析等;3.课程设计需要进行计算,提交计算过程和结果;4.课程设计报告需要使用Markdown格式书写。
2. 评分标准评分标准主要由以下几个方面组成:1.项目和选题的难易程度与实用性(10分);2.课程设计报告的格式、内容严谨完整(30分);3.计算过程的正确性和清晰度(30分);4.结果的稳定性、可靠性和实用性(30分)。
四、总结工程水文和水利计算是水文学和水利工程学两个重要方面的组成部分,课程内容涉及到一些重要的理论和实践计算问题。
本课程设计旨在通过实践应用,深化学生的理论基础和计算技能,提高其对水文和水利计算问题的理解,从而提高其应用水文技术解决工程问题的实践能力。
(完整版)水文水利计算课程设计
目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1。
2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2。
2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2。
2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2。
3。
1 水利年划分 (4)2。
3。
2 绘制年径流频率曲线 (4)2。
3。
2。
1 频率曲线线型选择 (4)2.3。
2.2 经验频率计算 (5)2。
3。
2。
3 频率曲线参数估计 (5)2。
3。
2。
4 绘制频率曲线 (5)2.3。
3 计算成果 (7)2。
3.4成果合理性分析 (7)2。
4 设计代表年径流分析计算 (7)2。
4。
1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则: (7)2。
4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4。
3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1。
3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3。
3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3。
3。
2 经验频率计算 (9)3.3。
3 频率曲线参数估计 (10)3。
3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3。
3。
6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3。
4。
1 典型洪水过程线的选取 (13)3。
4。
2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3。
4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4。
2。
1 来水量的确定 (16)4.2。
2 用水量的确定 (16)4.2.2。
1 灌溉用水量的确定 (16)4。
2.2。
2 城镇生活供水 (16)4。
水文水利计算课程设计【范本模板】
四、
(一)
根据Z死=728。0m查Z~V曲线(详见图1),可确定死库容V死=320万m³。
(二)
1.兴利调节计算选用P=75%的设计年径流量作为来水量,用水量为城市用水与农业用水之和。比较来水量与用水量:即W来-W用。求调节年的总来水量、总用水量和总余水量,即W总来=27272万㎡,W总用=22409万㎡,C=4863万㎡起算点应放在供水期末(3月末),应用公式 计算时段累积余亏水量。
水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪,输水洞进口高程为722m,内径为4m,设计流量为70m³/s。
(图1) z—v关系曲线
二、
(一)
1.
将某水文站实测的1951~2000年逐月径流资料,由日历年的表示方式转换成水文年的表示方式。(详见附录二附表2-1)
2.
(1)将各年选定的时段径流量按自小到大的次序进行排列,即构成年径流量的计算系列。应用下列公式计算每一项的经验频率(详见附录二附表2—2)。
式中Pm—-样本系列中从大到小排列的第m项的经验频率;
m——样本系列中从大到小排列的每一项的序号;
n——样本的总数
(2)我国目前大多数采用P—Ⅲ型曲线的分布来分析研究年径流量的年际变化规律。P—Ⅲ型分布的三个参数通常可用矩法公式来计算,应用下列公式进行计算该系列的 , , 。
; ;
式中n—-系列项数Xi—-系列的每一项,i=1,2,…,n
五、
(一)
调洪计算原理: 以及q~ 曲线.
(二)
1.计算并绘制水库q~V关系曲线: ,B=30m,采用M=1。6。根据不同库水位计算h与q,查图(1)得相应V,将计算结果写于表(7),并绘制q~v曲线见图(3)。
根据上述原则,选取1955—1956年为丰水年的代表年,选取1976—1977年为平水年的代表年,选取1967—1968年为枯水年的代表年。
水利水电工程施工课程设计计算说明书 - 三峡大学版
《水利工程施工》课程设计计算说明书一、基本资料大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占,河床的剖面图见图1。
戗堤处水位~流量关系见表1和图2。
戗堤端部边坡系数n=1,截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。
截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩,容重为26KN/m3。
该工程采用左右岸各布置一条导流洞导流,左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和泄流流量关系见表2和图3。
图1 河床剖面图图2 戗堤处水位~流量关系曲线表1 戗堤处水位~流量关系图3 上游水位~泄流量关系曲线 表2 上游水位~泄流量关系每位同学按不同的设计流量进行无护底情况下截流水力计算,并确定相应的截流设计方案。
按以下公式确定截流设计流量Q=(300+2×学号的最后两位) m 3/s ,计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。
截流设计是施工导流设计重要组成部分,其设计过程比较复杂,目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流,本次设计按立堵截流设计,有多种设计方法。
其设计分为:截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。
截流设计流量的确定,通常按频率法确定,也即根据已选定的截流时段,采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流量。
一般地,多采用截流时段5%~10%的月平均或者旬平均流量作为设计标准。
截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法(详细见《水利工程施工》P39~42),以下对于图解法及图解法的量化法----三曲线法做如下介绍。
二、截流的水力计算1、计算下游水位下H 、戗堤高度B H 、戗堤水深0H由0Q =308s m /3,根据戗堤处水位~流量关系曲线,由内插法可知,下H =945.624m ; 由Q Q =0,上H =957.08m ,B H =底上H m H -+1=7.08m ;底下H H Z H -+=0=1.62m+Z.2、根据已知的泄流量d Q 与上游水位上H 关系绘制d Q ~Z 曲线0.00 150.00 300.00 410.00 800.00 1400.00953.00 955.40 957.03 958.00 960.66 964.120.38 2.78 4.41 5.38 8.04 11.503、绘制龙口泄水曲线Z Q ~由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算:1.52Q mB gH 式中 m ——流量系数当0.3Z H <,为淹没流,01Z m H ⎛=- ⎝当0.3ZH ≥,为非淹没流,0.385m = B ——龙口平均过水宽度梯形断面:02B B B nH nH =-+ 三角形断面:0B nH =0H ——龙口上游水头梯形断面:0H Z Z =-上底三角形断面:()00.5B H Z Z nH B n =---上底 其中 Z ——龙口上下游水位差B H ——戗堤高度n ——戗堤端部边坡系数,取 1.0n =Z 上——龙口上游水位Z 底——河道底板高程由连续方程可得龙口流速计算公式为 : Q Bhυ=- 淹没流时:s h h =,s h ——龙口底板以上的下游水深 非淹没流时:c h h =,c h ——龙口断面的临界水深 即淹没出流时:对于梯形断面: s h h =对三角形断面:0.5B s nH Bh h n-=-。
(完整版)水文水利计算课程设计
目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1.2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2.2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2.2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2.3.1 水利年划分 (4)2.3.2 绘制年径流频率曲线 (4)2.3.2.1 频率曲线线型选择 (4)2.3.2.2 经验频率计算 (5)2.3.2.3 频率曲线参数估计 (5)2.3.2.4 绘制频率曲线 (5)2.3.3 计算成果 (7)2.3.4成果合理性分析 (7)2.4 设计代表年径流分析计算 (7)2.4.1 代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则: (7)2.4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4.3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1.3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3.3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3.3.2 经验频率计算 (9)3.3.3 频率曲线参数估计 (10)3.3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3.3.6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3.4.1 典型洪水过程线的选取 (13)3.4.2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3.4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4.2.1 来水量的确定 (16)4.2.2 用水量的确定 (16)4.2.2.1 灌溉用水量的确定 (16)4.2.2.2 城镇生活供水 (16)4.2.3 死水位与死库容的确定 (17)4.2.3.1死水位的确定 (17)4.2.3.2 死库容的确定 (17)4.2.3水量损失的确定 (18)4.2.4 渗漏损失 (18)4.2.5 计入水量损失的兴利调节 (18)4.2.7 计算成果 (18)第五章水库调洪演算 (20)5.1 泄洪方案的拟定 (20)5.2 水库调洪的基本原理 (20)5.3 水库调洪的列表试算法 (21)5.4 计算成果 (22)5.4.1 不同重现期洪水的水库调洪试算 (22)5.4.2 特征水位及特征库容 (25)参考文献 (26)第一章设计水库概况1.1流域概况石堡川河系洛河左岸的一级支流,发源于陕西省黄龙山脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁,流经宜川、黄龙、洛川、白水等县,于白水县法家塔汇入洛河。
水文水利计算第二版课程设计
水文水利计算第二版课程设计一、概述本次课程设计是针对《水文水利计算》第二版的教材内容,旨在通过实践操作,深入掌握水文水利计算的基本原理和方法,提高学生的实践能力和水文水利计算的应用水平。
二、设计思路本次课程设计分为四个部分:理论分析、数据处理、计算模型建立与仿真、结论分析。
1. 理论分析首先,根据教材内容,学生需要自学相关概念、理论,特别是研究单位流量线的构造及其在设计洪水的应用;退水曲线的计算和绘制方法;坡面侵蚀模型。
学生还需要掌握确定河流径流量时的不同方法。
2. 数据处理在理论分析的基础上,学生需要搜集河流的水文数据,包括降雨、瞬时径流量等,用Excel或其他软件进行数据处理和统计,以便建立流域模型。
3. 计算模型建立与仿真在数据处理的基础上,学生需要编写Matlab程序对流域进行建模,采用不同方法估算流域径流量,包括水文平衡法、水文线性模型、数字坡面模拟器等,以便研究流域径流量对降雨变化的响应机制。
在搭建好模型后,对模型进行仿真计算,得到不同降雨强度下的径流流量数据。
4. 结论分析最后,结合仿真计算结果,学生需要撰写实验报告,对不同降雨条件下模型所得的径流流量数据进行分析,比较各种方法的优缺点,提出建议,并给出对于下一步进一步改进的研究方向。
三、实施方法1. 学生分组为了使课程设计能够更好地实施,可以将学生按照班级分组,每组5人左右,并在课程设计开始前明确分工和责任。
2. 教师指导由专业教师负责对学生进行讲解和指导,对学生在实际操作中出现的问题进行解答,以便保证课程设计的顺利进行。
3. 设备准备在实施课程设计时,需要准备相应的设备和软件,例如Matlab、Excel等,以便学生能够方便地进行数据处理和计算模型的建立。
四、实验结果通过本次课程设计,学生可以深入了解水文水利计算的基本原理和方法,掌握数据处理、模型建立与仿真、结论分析等实践操作技能。
学生还可以锻炼自己的独立思考和解决问题的能力,提高实践能力和应用水平。
水文水利计算课程设计
《水文学及水利计算》课程设计班级:10级农水四班姓名:学号:指导老师:设计成绩:2012年6月30日——7月13日目录(1)任务书-------------------------------------------------------------第3页(2)设计来水过程计算------------------------------------------------第6页(3)设计用水过程计算------------------------------------------------第18页(4)不计损失兴利调节计算------------------------------------------第20页(5)计入损失兴利调节计算------------------------------------------第22页(6)设计洪水过程计算------------------------------------------------第27页(7)调洪计算------------------------------------------------------------第34页(8)课程设计心得------------------------------------------------------第36页一任务书一、目的课程设计是培养学生运用所学理论知识解决实际问题的重要环节。
主要目的在于:较系统的复习、巩固所学理论,联系实际、解决生产的问题;使学生初步了解和掌握设计工作的内容、方法和步骤;培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、选题本课程为:安集海灌区引、蓄水工程规划设计中的水文水利计算。
三、资料(一)位置安集海灌区位于新疆维吾尔自治区沙湾县境内的西部,距沙湾县城约20公里。
处于准葛尔盆地南缘,天山北坡的八音沟河冲积扇和冲积平原上。
(二)水源及水文1、水源主要水源是八音沟河,其次春季有部分融雪水。
水文水利计算教学设计
水文水利计算教学设计1.引言水文水利计算,是土木工程中的重要内容,是建设水利工程和研究水文水资源的基础。
在教学中,我们应该注重理论与实践相结合,将计算方法的基本原理与实际工程案例相结合,使学生在学习计算方法的同时,了解水工建筑物和水资源开发利用的基本框架,掌握方法的应用,培养实践能力。
本文将从课程设置、课程内容、教学方法和教学效果等方面进行阐述。
2.课程设置水文水利计算作为土木工程课程之一,通常设置在大二下学年。
本课程主要包括三个模块:1.水文学基础和水文资料分析;2.水利水电工程设计计算方法;3.水资源规划和管理方法对于每个模块的教学内容,需要课程设计人员根据实际情况进行具体设置。
3.课程内容3.1 水文学基础和水文资料分析本模块的主要内容包括:水文观测、水文资料的获取与处理、降雨径流关系、流量计算、水文过程的模拟等。
学生需要通过理论学习和实践操作,掌握水文资料的分析、应用和方法的选择。
3.2 水利水电工程设计计算方法本模块的主要内容包括:工程水文学基础、水利工程用水计算、水力学和水电站工程设计。
学生需要通过实践操作、案例研究和模拟计算等环节,学习水利水电工程设计计算的基本方法和技能。
3.3 水资源规划和管理方法本模块的主要内容包括:水资源的开发利用、水资源规划和管理、水环境保护、水资源政策等。
学生需要通过实践操作和案例研究,了解水资源的基本情况、规划管理的方法和技巧。
4.教学方法4.1理论教学与案例分析相结合针对不同模块设置不同类型的课程,如理论讲解、案例分析、讨论交流等。
通过案例分析,让学生将理论知识应用到实际工程中,提高理论知识的实用性和应用能力。
4.2 实践操作与模拟计算相结合提供实践操作和模拟计算的机会,教学设备可以包括计算机、绘图仪和模拟水利工程等,让学生对理论进行巩固和实践。
4.3 互动式教学将学生分为小组,让他们自己设计一个水利工程,并在教室或者实验证明水文水利计算的基本原理和应用。
三峡大学水资源规划与利用课程设计
水资源规划与利用课程设计说明书:学号:班级:学院: 水利与环境学院指导老师: 徐刚2014年6月20日1.设计目的对流域上一水库进行水资源规划及利用的相关工作,通过本次课程设计,学生应该掌握如下要点:(1)水能计算目的:进行径流调节计算,确定保证出力和多年平均发电量等动能指标,为选择水电站的装机容量等主要参数及确定其在电力系统中的运行方式等提供依据;(2)掌握保证出力计算和多年平均发电量计算的基本原理、方法、步骤及各自的特点;(3)了解工程设计所需径流调节计算要解决的课题;(4)掌握电站财务评价计算的基本原理、方法、步骤;(5)培养学生分析问题、解决问题的能力。
2.设计基本资料(1)设计水平年和设计保证率雾渡河一级电站规模小,工期短,根据《小水电水能设计规程》〔SL76-2009〕相关规定及黄柏河西支流域规划梯级电站开发建设进展情况,拟定雾渡河一级电站设计水平年为2020年。
雾渡河一级电站装机规模小,仅3000KW,在系统中所占比重很小,在湖北省电力系统电源构成中,有调节能力的水电站占系统容量在50%以上,根据《小水电水能设计规程》〔SL76-2009〕,水电站设计保证率取用85%。
(2)径流特性及设计代表年雾渡河一级电站坝址位于小河口,下距雾渡河水文站约10公里。
雾渡河水文站为当然的水文参证站,具有1972-2005年共34年系列的实测水文资料,并根据降雨量径流相关〔相关系数为γ=0.91〕,延长了1960-1971年共12年的径流系列,计算采用的径流系列为46年,雾渡河水文站多年平均流量3.47m3/s〕。
以雾渡河水文站为参证站,用水文比拟法按流域面积进行径流移植,并采用流域多年平均降雨量修正,求得雾渡河一级电站坝址多年平均流量2.61 m3/s,年径流量8216.9万m3。
雾渡河一级电站,水能计算按日平均流量计算,丰、平、枯三个典型年按P丰=15%,P平=50%,P枯=85%选定,丰水年为1980年,平水年为1977年,枯水年1995年。
三峡大学水文水利计算课程设计
水文水利计算课程设计说明书姓名:班级: 2013学号: 2013学院:水利与环境学院指导老师:2016年1月目录第1章设计任务 (1)第2章设计资料....................................................错误!未定义书签。
工程概况.....................................................错误!未定义书签。
计算资料 (1)第3章设计年径流分析计算 (2)设计年径流计算 (2)设计年内分配的推求 (5)第4章兴利调节 (7)兴利库容 (7)死水位计算 (8)第5章防洪计算 (8)设计洪水计算 (8)水库防洪调节计算 (20)坝顶高程的确定 (41)第6章设计体会 (41)第1章设计任务在流域上拟修建一水库,因而要进行水库规划的水文水利计算,其任务如下:(1)求丰水年(P,具体P 值见EXCEL 表)、平水年(P=50%)、枯水年(1-P%)3种典型年的年径流量及其年内分配。
(2)不同频率设计洪水及其过程线推求(坝址、水文站、区间三部分)相应的采用由流量资料推求与推理公式法推求。
(3)兴利调节计算、兴利库容及正常蓄水位的推求。
(4)泄洪建筑物尺寸选择、水库设计洪水调洪计算。
(5)水库死水位、正常蓄水位、坝顶高程的确定。
(6)成果整理与分析。
第2章设计资料工程概况拟在湖北省某流域A处修建一水库。
水库坝址以上区域为山区或半山区,流域多年平均降雨1843mm,多年平均径流深1250mm。
汛期为5-9月,丰水、枯水期较为明显。
降雨主要集中于5-9月,约占全年降雨量的70%,最大年水面蒸发值为1108mm,库区渗漏损失按中等地质条件考虑。
该水库开发目标以防洪、灌溉为主。
水库下游有一城市(防护地区),人口42万,在防护区位置B处有一水文站,拥有该河流的水位及流量资料。
水库与防洪区间有2条河流汇入干流。
考虑上游有文物保护,正常蓄水位不能超过448m,根据综合利用要求,死水位不低于423m。
三峡大学水文预报课程设计
水文预报课程设计说明书姓名:班级:2013学号:2013学院:水利与环境学院指导老师:2016年1月目录第1章设计任务简介 (1)1.1设计目的.............................................................错误!未定义书签。
1.2设计基本资料 (1)1.3课程设计资料 (1)第2章流域产流方案的编制 (2)2.1预报方案制作 (2)2.1.1流域平均退水曲线 (2)2.1.2径流分割与次洪径流深计算 (4)2.1.3制作降雨径流关系图 (5)2.1.4净雨预报检验 (7)2.1.5二层蒸发模式计算 (8)2.1.6稳定下渗率计算 (8)2.1.7地面径流单位线计算 (9)2.1.8汇流计算 (11)2.1.9次洪模拟预报精度评价 (13)2.2实时洪水预报 (14)2.2.1划分净雨 (14)2.2.2汇流计算 (14)2.2.3河道洪水演算 (16)第3章设计体会 (18)3.1重难点归纳与解决方法 (18)3.2体会 (18)第1章设计任务简介1.1 设计目的1、流域水文模型的用途:洪水预报方案是现代实时洪水预报调度系统的核心部分,是提高预报精度和增长预见期的关键技术。
对水资源可持续利用:流域水文模型是水资源评价、开发、利用和管理的理论基础。
对水环境和生态系统保护:流域水文模型是构建面污染模型和生态评价模型的主要平台。
流域水文模型还是分析研究气候变化和人类活动对洪水、水资源和水环境影响的有效工具。
本次课程设计的目的是通过一个具体的降雨~径流预报方案的制作,使学生了解生产单位对预报任务的要求。
2、通过课程设计,要求掌握如下内容:(1)流域综合退水曲线、地下水退水曲线的制作以及次洪分割方法;(2)掌握次洪径流深及地面、地下流量分割方法;(3)掌握降雨~径流相关图(APN模型)编制的完整过程;(4)新安江两水源模型结构及产流参数率定方法;(5)流域经验单位线的推求方法;(6)洪水预报方案精度评定方法;(7)利用预报方案进行实时洪水预报方法;(8)利用马斯京根分段连续演算法进行长河段洪水演进预报。
水文水利计算课程设计书
目录第一部分设计任务及基本资料 (2)一设计任务 (2)二基本资料 (2)第二部分设计洪水计算成果及分析 (4)一防洪标准的选择 (4)二峰、量选样及历史洪水调查 (5)三设计洪水计算 (6)第三部分调洪演算计算结果及分析 (15)一库容曲线与泄流曲线 (15)二设计洪水调洪演算 (16)第四部分坝顶高程复核计算 (18)第五部分总结 (19)第六部分附录 (20)第一部分设计任务及基本资料一设计任务天福庙水库水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村,大把以上流域面Km,河长58.2Km,河道比降1.06%,总库容6367万3m,是一座以积553.62灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。
天福庙水库于1974年冬开工建设,1978年建设成,已运行近30年。
1975年技术设计时,水文系列年限仅20年,系列太短,也缺乏大洪水的资料。
本次课程设计的任务,是在延长基本资料的基础上,按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核,其具体任务是:1.选择水库防洪标准。
2.历史洪水调查分析及洪量插补。
3.设计洪水和校核洪水的计算。
4.调洪计算。
5.坝顶高程复核。
二基本资料(一)流域及工程概况天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村,大坝以上流域面Km,河长58.2Km,河道比降10.6‰,总库容6367万3m,是一积553.62座以灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。
天福庙水库于1974年冬开工建设,1978年建设成,大坝为浆砌石双曲拱坝,坝前河底高程348m,坝高63.3m,电站总装机6040Kw。
水库死水位378m,死库容714万3m,正常蓄水位409m,相应库容6032万3m。
设计洪水位(P=2%)409.28m,校核(P=0.2%)洪水位409.28m,坝顶高程410.3m,防浪墙顶高程411.3m。
库区吹成1000m。
(二)水文气象资料1.气象特征。
天福庙流域位地处亚热带季风区,四季分明,夏季炎热多雨,冬季低温少雨,秋温高于春温,春雨多于秋雨,气温年内变化较大,无霜期长。
水文水利计算课程设计
水文水利计算课程设计水文水利计算是水利工程中的一个重要方面,它涉及到水文学理论及水文数据分析、水利工程设计及计算等多个方面。
本文将从水文数据的采集与分析、水文模型的建立与应用、水利工程计算等方面对水文水利计算进行探讨。
一、水文数据的采集与分析水文数据是水文水利计算的基础,只有准确、全面的水文数据才能为水利工程的设计与计算提供可靠的依据。
水文数据的采集方式包括定点观测、流量计测量、遥感技术等多种方法,其中定点观测是最为常用的方法。
定点观测需要选取一些代表性河流断面,对这些断面进行长期观测并收集相关数据,如水位、流量、降雨等,以便后续的分析与计算。
水文数据的分析主要包括数据的质量控制、数据的处理与分析等方面,常用的数据处理方法包括平均值法、插值法、回归分析等。
二、水文模型的建立与应用水文模型是指通过对水文过程的描述与分析,建立数学模型以模拟水文过程的变化规律。
常用的水文模型包括降雨径流模型、水文自回归模型、水文单元模型等。
水文模型的建立需要依据实际情况选取合适的模型参数,同时对模型进行优化与验证,以确保模型的准确性与可靠性。
水文模型的应用主要包括洪水预报、水资源评价、水质模拟等方面。
三、水利工程计算水利工程计算是指通过对水文数据与水利工程参数的分析与计算,进行水利工程设计与评估。
常见的水利工程计算包括水库调度优化、河道治理设计、灌溉工程设计等方面。
水利工程计算需要依据实际情况选取合适的计算方法,同时考虑到工程经济性、安全性等因素,以确保工程的可行性与优良性。
水文水利计算是水利工程中的一个重要方面,它涉及到水文学理论及水文数据分析、水利工程设计及计算等多个方面。
水文水利计算的准确性和可靠性直接影响到水利工程的安全性和经济性,因此在实际应用中需要加强对水文数据的采集与分析、水文模型的建立与应用、水利工程计算等方面的研究。
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水文水利计算课程设计说明书姓名:班级:2013学号:2013学院:水利与环境学院指导老师:2016年1月目录第1章设计任务 (1)第2章设计资料....................................................错误!未定义书签。
2.1工程概况.....................................................错误!未定义书签。
2.2计算资料 (1)第3章设计年径流分析计算 (2)3.1设计年径流计算 (2)3.2设计年内分配的推求 (5)第4章兴利调节 (7)4.1兴利库容 (7)4.2死水位计算 (8)第5章防洪计算 (8)5.1设计洪水计算 (8)5.2水库防洪调节计算 (20)5.3坝顶高程的确定 (41)第6章设计体会 (41)第1章设计任务在流域上拟修建一水库,因而要进行水库规划的水文水利计算,其任务如下:(1)求丰水年(P,具体P 值见EXCEL 表)、平水年(P=50%)、枯水年(1-P%)3种典型年的年径流量及其年内分配。
(2)不同频率设计洪水及其过程线推求(坝址、水文站、区间三部分)相应的采用由流量资料推求与推理公式法推求。
(3)兴利调节计算、兴利库容及正常蓄水位的推求。
(4)泄洪建筑物尺寸选择、水库设计洪水调洪计算。
(5)水库死水位、正常蓄水位、坝顶高程的确定。
(6)成果整理与分析。
第2章设计资料2.1 工程概况拟在湖北省某流域A处修建一水库。
水库坝址以上区域为山区或半山区,流域多年平均降雨1843mm,多年平均径流深1250mm。
汛期为5-9月,丰水、枯水期较为明显。
降雨主要集中于5-9月,约占全年降雨量的70%,最大年水面蒸发值为1108mm,库区渗漏损失按中等地质条件考虑。
该水库开发目标以防洪、灌溉为主。
水库下游有一城市(防护地区),人口42万,在防护区位置B处有一水文站,拥有该河流的水位及流量资料。
水库与防洪区间有2条河流汇入干流。
考虑上游有文物保护,正常蓄水位不能超过448m,根据综合利用要求,死水位不低于423m。
2.2 计算资料(1)坝址1958-1983 年共25 年逐月平均流量。
(2)上游站年最大洪峰、1 日洪量、3 日洪量资料统计表。
(3)水文站典型洪水过程。
(4)水库特性曲线。
(5)灌溉用水过程表。
表2-1 水位-库容曲线第3章设计年径流分析计算3.1 设计年径流计算水库坝址具有1985-1982年共25年实测逐月平均流量资料,见下表3-1。
表3-1 坝址历年各月平均流量单位:m3/s年/月 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1958 3.2 2.1 11.1 8.5 11.3 16.7 63.2 32.0 37.0 12.2 6.0 3.8 1959 3.0 2.2 4.4 4.7 15.7 41.3 23.6 26.9 39.7 7.5 4.6 3.7 1960 2.9 3.7 9.4 12.2 24.8 47.2 10.9 32.5 10.2 5.5 4.2 3.4 1961 4.7 3.3 4.6 8.1 33.4 18.2 28.4 47.8 63.9 15.9 8.7 6.2 1962 3.0 2.9 2.9 2.8 46.4 57.9 24.7 16.6 18.5 12.1 5.9 4.3 1963 11.3 8.0 6.0 5.8 2.6 36.7 57.1 16.2 18.7 6.9 6.9 3.5 1964 2.4 3.1 2.9 10.5 10.0 37.2 9.1 35.4 15.0 10.1 4.2 3.3 1965 2.9 3.9 4.5 10.4 9.1 37.5 37.0 17.8 8.1 9.8 6.3 4.0 1966 3.2 4.4 7.2 19.5 2.4 40.0 20.9 25.4 10.6 6.3 3.8 4.0 1967 2.5 6.6 5.9 6.7 9.6 15.8 20.5 8.3 7.2 3.9 3.2 3.2 1968 9.6 11.4 18.8 11.5 26.6 46.6 14.3 12.7 5.7 6.7 3.3 4.2 1969 5.7 3.6 14.2 11.5 16.6 21.9 11.9 33.0 17.8 8.0 5.1 4.2 1970 3.2 3.5 2.9 2.7 19.6 31.6 24.2 28.9 43.8 10.4 5.6 5.9 1971 3.4 4.3 2.0 8.0 16.2 22.5 8.2 11.5 18.4 6.5 3.7 5.4 1972 5.1 4.4 4.5 30.7 14.0 40.6 16.8 42.9 14.8 8.0 5.8 5.0 1973 3.6 3.7 3.6 7.7 42.4 30.6 40.6 22.3 25.3 14.4 8.2 4.5 1974 7.7 9.1 17.7 16.8 24.5 22.2 18.7 15.6 5.9 14.6 13.6 6.0 1975 4.1 5.3 8.5 16.4 46.2 37.8 15.8 27.3 23.3 29.0 8.0 8.1 1976 5.0 3.9 3.6 4.4 9.7 28.6 27.8 30.9 18.2 12.0 7.3 5.1 1977 4.1 4.2 11.4 18.7 17.9 40.2 12.3 17.0 10.0 11.8 4.5 4.3 1978 3.4 4.4 18.7 14.6 25.5 36.2 15.3 20.6 9.2 6.0 5.2 3.4 1979 3.3 6.3 14.2 19.7 21.9 27.8 11.9 11.6 20.7 5.4 3.9 2.8 1980 3.1 4.7 10.7 14.7 32.4 11.2 13.7 18.9 15.5 8.3 6.1 4.0 1981 3.5 4.2 6.9 10.1 15.5 29.4 14.7 17.9 24.1 9.6 6.3 4.4 1982 6.1 18.0 34.6 33.3 14.4 17.4 17.0 18.1 9.5 6.9 6.0 4.3 对实测样本资料系列进行可靠性、一致性和代表性的审查,经初步审查,实测资料可用于本次设计。
将历年各月平均流量转化为水利年逐月平均流量,如下表3-2。
表3-2 水利年逐月平均流量单位:m3/s5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4此处先计算各水利年年径流量并对其排位,见下表3-1。
表3-3 年径流量频率计算年份排位系列值频率1973~1974 1 239.6 0.0401961~1962 2 234.1 0.0801962~1963 3 217.5 0.1201981~1982 4 213.9 0.1601975~1976 5 212.4 0.2001958~1959 6 196.5 0.2401959~1960 7 191.2 0.2801970~1971 8 187.7 0.3201976~1977 9 178 0.3601963~1964 10 167.5 0.4001972~1973 11 166.5 0.4401978~1979 12 164.9 0.4801965~1966 13 163.9 0.5201960~1961 14 159.4 0.5601977~1978 15 159.1 0.6001974~1975 16 155.4 0.6401968~1969 17 155.1 0.6801964~1965 18 146 0.7201979~1980 19 139.2 0.7601971~1972 20 137.1 0.8001966~1967 21 135.1 0.8401980~1981 22 134.8 0.8801969~1970 23 130.8 0.9201967~1968 24 123 0.960将经验频率P和对应的水文年总来水量作为点据点绘在海森概率格纸上,并采用矩法估计P-III型曲线分布密度中的未知参数,根据分布参数运用频率计算方法可以求出在这种参数下Xp-p的关系,从而可以绘制理论频率曲线,并与经验频率点据绘制在同一张概率格纸上。
再进行拟合情况的检查,如果点线拟合得好,所给参数即为适线法的估计结果,如果拟合效果较差,则需要调整参数,重新绘制理论频率曲线直到点线拟合效果好为止,最终的参数即为适线法估计结果。
见下图3-1。
图3-1 年径流量频率曲线推求频率为10%,50%,90%的丰,平,枯年份的年径流量,作为三个设计代表年的设计值。
求出频率为10%,50%,90%的丰、平、枯年份的年径流量,分别为221.66m3/s、165.32m3/s、128.36m3/s。
Ex=171.20,Cv=0.22,Cs=0.95。
3.2设计年内的推求在选择枯水代表年时,1969~1970年和1967~1968年的年径流量均与设计年径流量相近,按下列原则进行选择:1)选取年径流量接近于设计流量的代表年径流量过程线。
2)选取对工程不利的代表年径流过程线。
根据以上原则,对枯水年最终选择1969~1970年作为典型年。
同理,确定典型年为1975~1976、1978~1979、1969~1970。
然后求出缩放倍比,见下表3-4.表3-4 设计年径流与典型年径流设计频率设计年平均流量(m³/s) 典型年典型年平均流量(m³/s)缩放倍比平水年0.5 165.321978~1979164.90.997 枯水年0.9 128.361969~1970130.8 1.019 求出放大倍比为丰水年:0.98,平水年:1.00,枯水年:1.02。
按设计年径流量为控制用同倍比方法缩放各代表年的逐月年内分配。
见下表3-5。
表3-5 设计年径流量单位:m3/s设计丰水年1962~1963 设计平水年1978~1979 设计枯水年1969~1970 典型设计典型设计典型设计5 46.4 45.525.5 25.5 16.6 16.96 57.9 56.736.2 36.2 21.9 22.37 24.7 24.215.3 15.3 11.9 12.18 16.6 16.320.6 20.6 33 33.79 18.5 18.19.2 9.2 17.8 18.210 12.1 11.9 6 6 8 8.211 5.9 5.8 5.2 5.2 5.1 5.212 4.3 4.2 3.4 3.4 4.2 4.31 11.3 11.1 3.3 3.3 3.2 3.32 8 7.8 6.3 6.3 3.5 3.63 6 5.914.2 14.2 2.9 3.04 5.8 5.719.7 19.7 2.7 2.8第4章兴利调节4.1 兴利计算用设计枯水年的来水量及用水过程进行兴利调节计算,求兴利库容。