水文分析与计算

水文分析与计算
水文分析与计算

第1章绪论

水文水利计算是工程水文的重要组成部分,分为水文计算和水利计算。

根本任务

水文计算:分析水文要素变化规律,为水利工程的建设提供未来水文情势预估。

水利计算:拟定并选择经济合理和安区可靠的工程设计方案‘规划设计参数和调度允许方式。

第1章绪论

一、水文计算的主要研究方法

?设计标准

?概率预估(PMP/PMF)

?研究进展

?基于风险理论的防洪标准研究

?气候变化和人类活动对设计成果的影响

?不确定性新理论

第1章绪论

二、水利计算的主要研究方法

?水量调节

?洪水调节

?枯水调节

?水能调节

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

一、水文过程的随机特性

水文现象同时存在“确定性过程”和“随机性过程”。

确定性因素和随机因素共同作用下的模型,统称为“随机模型”。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

二、纯随机模型对水文过程的适用性

采用随机方法解决水文计算问题时,依据的是概率统计理论中的纯随机模型,即假设所研究的水文变量是独立随机地抽自同一客观总体,而这个总体是通过概率分布函数(或概率密度函数)来描述的。

水文频率分析计算的任务,就是根据水文变量的样本对总体进行统计(如参数估计、推求制定标准的设计值等)和推断(如假设检验、推求置信限等)。第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

一、洪水资料的选样

指导思想:保证纯随机模型的适用性,独立同分布。

洪水三要素:洪峰、洪量、洪水过程。

选样方法:

(1)年最大值法;

(2)年多次法;

(3)超定量法;

(4)超大值法。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

二、洪水资料的审查和分析

1.可靠性审查

2.一致性审查

3.代表新审查

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

三、洪水资料的插补延长

1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长

?点绘相关图;

?设计站洪水由上游几个干支流测站的洪水组成,应错时叠加;

?因受洪水展开和区间来水影响,考虑能反映上述影响因素的参数;第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

三、洪水资料的插补延长

1. 根据上下游测站的洪水特征相关关系进行插补延长

若设计断面资料短,甚至无资料,则无法直接建立相关关系,需要修正,其做法如下:

(1)两者集水面积之差小于3%,中间无天然或认为分滞洪,可直接移用;

(2)面积之差大于3%,但不大于10%~20%,且暴雨分布均匀,用面积进行修正;

(3)若在上下游均有参证站满足要求,则可进行内插。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

三、洪水资料的插补延长

2. 利用本站峰量关系进行插补延长

通常根据调查到的历史洪峰或由相关关系法求得缺测年份洪峰流量,利

用峰量关系可以推求洪水总量。

3. 利用暴雨径流关系进行插补延长

通过扣损汇流计算,推求相应于一次暴雨过程的洪水过程线,进而计算其洪峰和洪量。

4.根据相邻河流测站的洪水特征值进行插补延长

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

一、洪水调查的意义

河流所发生的特大洪水包括实测特大洪水与历史洪水两种。所谓历史洪水是指过去已经发生,但未通过水文站测到的特大洪水。

历史洪水加入后扩大了样本容量,起到了展延系列的作用,将历史上有关大洪水的信息与实测洪水资料一同进行频率分析计算,亦减少误差,提高频率计算成果的稳定性与合理性,设计成果的精度与可靠性亦提高。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

二、历史洪水的实地调查和文献考证

?实地调查

?文献考证

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

三、历史洪水的洪峰和洪量推算

1.水位流量关系曲线法

2.比降-面积法

3.控制断面法

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

四、历史洪水在调查考证期中的排位分析

历史洪水峰量的数值确定以后,还应该确定其经验频率(或重现期),这就应对历史洪水在某一时期内的排位进行分析。

通常把有实测资料的年份(即实测期)之前至能调查到的历史洪水最远年份的这一段时期称为调查期,把有历史文献资料可以考证的时期称为文献考证期。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

一、连序和不连序样本系列

样本系列组成包括两种情况:

?系列中没有特大洪水值(连序系列)

?系列中有特大洪水值(不连序系列)

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

一、连序和不连序样本系列

对于样本可以统一描述:设特大值的重现期为N,实测系列年数为n,在N 年类共有a个特大制,其中有l个来自实测系列,其它来自于调查考证。若a=0,则l=a=0,N=n,则为连续样本。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

二、不连序样本系列的经验频率计算

1.统一处理法

频率次序统计量的数学期望公式计算,即

实测期n内的n-l个一般洪水是N年样本的组成部分,由于它们都不超过N

年终为首的a项洪水,因此其概率分布不再是从0到1,而只能是从P a到1(P a是第a项特大洪水的经验频率)。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

二、不连序样本系列的经验频率计算

2.分别处理法

此方法是将非常洪水、特大洪水、大洪水放在实测系列之外考虑,用N表示历史洪水中首大项洪水的调查考证期的年限(等于调查考证期的最远年份适合的年数),并称为历史洪水加入后所形成的N年系列为不完全样本系列(样本数只有a个样本、只有前边一截)。

同理,计算时,前l个特大洪水的序位保持“空位”,从仍m=l+1样本的经验频率。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

三、洪水频率曲线线型(统计分布模型)

P-III型曲线,称为γ分布。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

四、频率曲线参数估计

?矩法估计参数

?经验适线法

?优化适线法

?其它参数估计方法

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

五、算例

见书p32-34

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

一、本站的洪峰及各种历时洪量之间比较分析

?频率曲线对比分析

各种不同历时洪量频率曲线在一张图纸上应近于平行,一般历时越短,坡度应略大,且不应相互交叉。

?统计参数或设计值之间的比较分析

(1)均值和设计值随历时增加而增加,增率则减小;

(2)C v一般随历时增加而减小;

(3)C s由于观测资料短,计算成果误差很大,规律不明显。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

二、上下游及干支流洪水关系的合理性分析

在同一条支流的上下游之间,洪峰及洪量的统计参数一般存在较密切的关系。

上下游气候、地形等条件相似,洪峰(量)的均值则应由上游向下游递增;如果不同,则需具体分析。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

三、邻近河流洪水统计参数及设计值的地区分布规律合理性分析

绘制洪峰、洪量的均值或设计值与流域面积的关系图,分析点据的分布是否与暴雨及地形等因素的分布相适应,可以判断成果的合理性。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

四、稀遇的设计特征值与国内外大洪水记录对比

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

五、暴雨径流之间关系的合理性分析

洪量的C v应大于相应时段暴雨的C v。

第2章洪峰流量及时段洪量的频率分析

自学

第3章防洪安全设计与设计洪水

一、防洪安全事故风险概率概念

水工建筑物当其洪水流量和水位、流速等超过了容许数量,威胁建筑物本身和下游的安全,称为防洪安全事故。

系统失效风险率的定义:系统再其规定的工作年限内,不能完成预定功能的概率。

概化为系统荷载效应L和系统承载能力R之间的矛盾。即当L>R,则系统的整体或局部失效,而无法完成其功能。

第3章防洪安全设计与设计洪水

一、防洪安全事故风险概率概念

由于存在着众多不确定因素(来水随机),荷载效应L和承载能力R(调度、运行、现状、随机)是随机变量,因此,系统失效{L>R}或{L<R}是随机事件。其出现概率P f就代表该系统的风险率Risk。

f RL(r,l)是该系统荷载L与承载能力R的联合分布密度函数。由于荷载效应与承载能力两者一般是相互独立的,故而

一、防洪安全事故风险概率概念

当L与R为相互独立的二维正态分布时,可证明安全裕度Z=R-L为符合正态分布的随机变量。即:

p z(z)=N(EZ,DZ)

式中:EZ—期望;DZ—方差;EZ=ER-EL;DZ=DR-DL得正态分布,可求风险率:

P f=P{R<L}=P{Z≤0}=F z(0)

第3章防洪安全设计与设计洪水

二、以风险率为基础的防洪安全设计

依据风险率计算方法,求得指定某种设计方案对应的防洪安全事故的风险率,根据可接受风险水平,选定容许风险率,然后通过对比方案确定。

第3章防洪安全设计与设计洪水

三、以洪水频率为基础的防洪安全设计

传统的防洪安全设计程序是不考虑承载能力的随机性,而是作为确定性数值处理,使得公式简化:

整个风险率计算的关键就变成了荷载效应分布问题(F L(l)),而荷载效应主要是由洪水决定的。

例子:

?河道堤防工程设计

?流域防洪系统

一、防洪安全设计的两类课题

1.推算工程建成后,在下游防洪区将来可能出现的洪水情况,用来研究分析本工程对防洪区的防洪安全作用。

2.预估工程所在地点可能出现的洪水情况,用来核算工程本身的安全情况,分析建筑物各部分构件的应力状况和工作条件。

第3章防洪安全设计与设计洪水

二、设计洪水标准

《中华人民共和国防洪标准》(GB50201-94)

洪水标准:一个叫正常运用设计标准,一个非常运用校核标准。正常运用的洪水标准较低(即出现概率较大),叫做设计洪水。非常运用标准,也称校核洪水,在非常运用条件下,主要水利工程建筑物不允许破坏,仅允许一些次要建筑物损毁或失效。

满足某一标准的洪水的表达形式或计算途径:(1)“重现期标准”;(2)“PMF 标准”。

第3章防洪安全设计与设计洪水

三、设计洪水的含义

设计洪水:指具有规定功能的一场特定洪水。

具备功能:以频率等于设计标准进行洪水频率分析计算,求得相应设计洪水,以此为据规划设计出的工程,其防洪安全事故的风险率应恰好等于制定的设计标准。

第3章防洪安全设计与设计洪水

水文计算课程设计报告

设计任务一 飞口水利枢纽位于青河中游,流域面积为10100km.试根据表5—3及5—4所给资料,推求该站设计频率为95%的年径流及其分配过程,并与本流域上下游站和邻近流域资料比较,分析成果的合理性。 5-3 青口站实测年平均流量表 5-4 飞口站枯水年逐月平均流量表

5-5 青河及邻近流域各测站年径流量统计参数 青口站年最大洪峰流量理论频率曲线计算表 由表格可算出Q Cv

其中Ki=17.18 为各项模比系数,列于表中第(5)栏, 说明计算无误,=0.5929 为第(7)栏的总和。 选配理论频率曲线 (1)由Q=597m /s,Cv=0.2,并假定Cs=2.5Cv,查附表1,得出相应于不同频率P的值,列于表4-2的第二栏按Qp=Q(Cv P+1)计算P,列入第(3)栏。将表4-2中的第(1)栏和第(3)栏的对应值点绘曲线,发现理论频率曲线上段和下段明显偏低,中段稍微偏高。(2)修正参数,重新配线。根据统计参数对频率曲线的影响,需增大Cs。因此,选取Q=597m /s,Cv=0.20,Cs=3Cv,再次配线,该线与经验频率点据配合良好,即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。 4-2 理论频率曲线选配计算表 此处选择Cs=3Cv,运用公式Qp=Q (Cv p+1)通附录(查表可查出p值)需求推出95%的年径流=-1.45 Qp=597[0.2×(-1.49×0.2+1)] Qp=419.09 Qp=419 m /s 3. 典型年的选择 从青口站的17年径流资料中可看出1970.5~1971.4年,1976.5~1977.4年,1977.5~1978.4年年径流量分别396m /s,438m /s,377m /s都与年径流量比较接近。

水文分析计算课程设计-2.设计暴雨

2、设计暴雨推求 依据良田站控制小流域的特点,本次计算区域设计面降雨首先采用区域综合法计算面设计暴雨量,然后依据暴雨公式计算短历时设计降雨量,并选取典型暴雨同频率放大推求设计暴雨过程。 1. 区域降雨资料检验 为推求该区域设计面降雨量,选取吉安、桑庄、寨头与峡江四站降雨检验该区降雨是否选同一总体。选择四站1957~80年数据(74年出现极值暴雨,不参加检验),对各站数据取自然对数,对转换后数据进行均值与方差检验,各站转换后系列的均值及方差见表2-1。 表2-1 吉安、桑庄、寨头与峡江站最大一日降雨资料取对数转换后 的均值与方差 项目P吉安P峡江P桑庄P寨头 均值X 4.562 4.453 4.519 4.482 样本方 差0.0980.0970.1460.071 1)均值检验 选取均值差异最大的吉安站(X 1 )和峡江站(X2)两站进行检验。 假设H : X1 = X2 构造统计变量: 取α=0.10,查得|tα/2|=1.68>|t|,接受假设H,即可认为吉安、桑庄、寨头与峡江站均值相等。 2)方差检验 选取方差差异最大的桑庄站(S1)和寨头站(S2)两站进行检验。 假设H : S 1 = S 2 构造统计变量:

取α=0.10,查得F1=2.05,F2=0.49。可认为F2

大学水文分析及计算课程设计报告

水文分析计算课程设计报告书 学院:水文水资源 专业:水文与水资源工程 学号: 姓名: 指导老师:梁忠民、国芳

2015年06月12日 南京 目录 1、设计任务 (1) 2、流域概况 (1) 3、资料情况及计算方案拟定 (1) 4、计算步骤及主要成果 (2) 4.1 设计暴雨X p(t)计算 (2) 4.1.1 区域降雨资料检验 (2) 4.1.2 频率分析与设计雨量计算 (3) 4.2计算各种历时同频率雨量X t,P (9) 4.3 选典型放大推求X P (t) (9) 4.4 产汇流计算 (9) 4.4.1 径流划分及稳渗μ值率定 (12) 4.4.2 地表汇流 (17) 4.5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t) (18) 4.5.1 产流计算 (18) 4.5.2 地面汇流 (18) 4.5.3地下汇流计算 (19) 4.5.4 设计洪水过程线 (20) 5、心得体会 (22)

1、设计任务 推求良田站设计洪水过程线,本次要求做P校,即推求Q0.01%(t)。 2、流域基本概况 良田是赣江的支流站。良田站以上控 制的流域面积仅为44.5km2,属于小流域, 如右图所示。年降水均值在1500~ 1600mm之,变差系数Cv为0.2,即该 地区降雨充沛,年际变化小,地处湿润地 区。暴雨集中。暴雨多为气旋雨、台风雨, 季节为3~8月,暴雨历时为2~3日。 3、资料情况及计算方案拟定 3.1资料情况 设计站(良田)流量资料缺乏,邻近站雨量资料相对充分,具体如表3-1: 表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料 站名实测暴雨流量系列特大暴雨、历史洪水 良田75~78 (4年)Q=216m3/s,N=80(转化成X1日,移置峡江站)峡江53~80 (28年) 36~80 (45年) 桑庄57~80 (24年)X1日=416mm,N=100~150(74.8.11) 寨头57~80 (24年) 沙港特大暴雨X1日=396mm,N=100~150(69.6.30)

水文水利计算课程设计

石河子大学农业水利工程专业 《水文学及水利计算》课程设计 班级:10级农水四班 姓名:倪显锋 学号:88 指导老师:刘兵 设计成绩: 水利建筑工程学院 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。 2、水文资料 ①八音沟发源于天山山系中部的伊乃尔卡山的北坡。全长约100-120公 里,河川径流主要为高山冰雪补给,山区暴雨对洪水的形成起重要作用。黑山头水文站为基本测站,建于1954年,为准备渠首上移,于1966年在头道

水文地质勘察课程设计指导书讲解

《水文地质勘察》课程设计指导书 《水文地质勘察》是一门水文与水资源工程专业重要专业课程,该课程除课堂讲授水文地质勘察基本原理和工作方法外,还要特别加强对学生实践知识、动手能力和分析问题与解决问题能力的训练。本课程设计的目的就是为了巩固课堂学习的理论知识,理论联系实际,提高学生实际分析解决问题及编写报告的初步能力,为学生毕业论文(设计)的编写打下一个良好的基础。 一、课程设计名称 1、东王村地区水文地质条件及地下水资源供水意义分析 2、编制3号专门水文地质孔设计柱状图 3、宝兰高速铁路ZK03钻孔岩心编录 二、方法与步骤 1、认真仔细阅读东王村地区水文地质资料。包括水文地质图(图1),(平面图、剖面图)及相关资料(表1、表 2、表3); 2、在系统分析东王村地区地质背景(地形、地层、构造)的基础上,对该区水文地质条件进行分析; 3、东王村地区地下水资源供水意义分析; 4、编写课程设计报告。 5、编制3号专门水文地质孔设计柱状图。 6、认真阅读宝兰高速铁路ZK03钻孔资料,对岩心进行编录并绘制钻孔柱状图。 三、有关基本知识 1、水文地质图 水文地质图是反映一个地区地下水情况及其与自然地理和地质因素相互关系的图件。它是根据水文地质调查的结果绘制的。通常由一张图(主图)或一套相同比例尺的辅助图件来表示含水层的性质和分布、地下水的类型、埋藏条件、化学成分与涌水量等。主图是为对区域地下水的形成与分布建立总的概念而编制的反映主要水文地质特征的综合性图件,即综合水文地质图。辅助图件则包括基础性图件(如地质图、地貌图、实际材料图等)、地下水单项特征性图件(如潜水等水位线及埋深图、承压水等水压线图、水化学类型分区图、地下水储量分区图等)以及专门性水文地质图(如供水水文地质图、矿区水文地质图、环境水文地质图、地下水开采条件分区图等),一般是小面积大比例尺,针对某一方面或某一项自然改造利用而编制的图件。

渭南某水库水文水利计算

水文水利计算课程设计 第一章概况 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,干流全长,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。(见附表1-1) 2、洪水 水文站有实测的1950~2000年洪水资料,经整理摘录的逐年洪峰流量(见附表1-2),同时调查到该水文站在1890和1930年曾经发生过两次大洪水,其洪峰流量资料(见表附1-2)。并计算出了不同频率洪量(见附表1-3)和典型洪水过程(见附表1-4)。 3、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12。 4、城市用水

城市供水每年按亿m3计,年内采用均匀供水。 5、水库特性 水库库容曲线(见图1-1)。水库死水位为,泄洪设施为开敞式无闸溢洪道,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%计。 图1-1 水库水位~库容系曲线关 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。 第二章水库的入库径流特征分析 一、水文资料审查 1、资料的可靠性审查。 因为各种数据资料均摘自《水文年鉴》,故可靠性较高。 2、资料的一致性审查

水文分析计算课程设计

《水文分析与计算》课程设计指导书 ———设计年径流及设计洪水的计算 一、课程设计的目的 1.掌握PIII型频率曲线的制作方法 2. 掌握设计年径流及其年内分配的计算方法 3.掌握考虑历史特大洪水的设计洪水及其过程的计算方法 二、课程设计任务 1.根据所给资料推求设计年径流与设计年内分配过程 表1是某站1958~1976年各月径流量资料,根据所给资料推求P=10%的设计丰水年、P=50%的设计平水年、P=90%的设计枯水年的设计年径流量;并计算P=90%的设计枯水年径流年内分配过程。 要求:理论频率曲线采用PIII型分布,由矩法作参数无偏估计,并以估计值为初值,用目估适线法选配理想的理论频率曲线,注意比较验证均值X a、变差系数C V、偏态系数C S对频率曲线的影响效果。检查所选最终的理论频率曲线的合理性,并计算所求设计频率的相应设计年径流,年径流分配过程采用典型年同倍比放大法。 3

三、课程设计成果要求 要求提交设计成果:一份电子文档,一份打印文档。设计中的计算可采用采用excel 或编程计算,编程语言可采用FORTRAN 语言、C 语言、Basic 语言或同等功能的语言编程。要求程序正确、可靠、可运行,符合结构化程序设计思想,具有易读性、可修改性、可验证性、通用性,关键变量应作注释说明。计算结果要表格化,便于检查、保存和打印。设计设计报告,其重点是对计算成果的说明和合理性分析及其有关问题的讨论。要求文字流畅,简明扼要;图表整齐清楚,名称、编号齐全;封面统一,最后装订成册。 四、课程设计的考核 平日考勤、设计报告,加上抽查提问及上机操作,对成绩进行综合评定。 五、课程设计时间与地点 时间: 2013年5月9日星期四 地点: 学院 六、实验原理 1.经验频率计算 经验频率:P=m/(n+1)*100%,模比系数:Q Q Ki i = 2.线型选择 频率曲线一般应采用皮尔逊Ⅲ型。 3.频率曲线参数估计 平均值:n 1 ∑== n i i Q Q 变差系数:() 1 n 11 2 --= ∑=n i i v K C 4.偏态系数:Cs=2-3Cv 七、实验步骤 1、将测站所得数据年份及年平均流量数据复制与Excel 表格中,并列出序号,同时计算出年平均流量的均值。 2、另起一列,将年平均流量数据按从大到小排列。按数学期望公式计算出相应经验频率P=m/(n+1)*100%。在画图软件上绘制经验点距。再计算出各相应的模比系数Ki (Q Q Ki i =)和(Ki-1)2。 3、选定水文频率分布线型(选用皮尔逊Ⅲ型)。 表2 某站年径流量频率计算表

水文分析与计算知识重点

水文分析与计算 第二章洪峰和时段洪量频率分析 水文过程的随机特性描述 洪水资料的分析和处理 历史洪水的调查和考证 设计成果的合理性分析 抽样误差和安全修正值 第三章防洪安全设计和设计洪水 防洪水文设计概念 设计频率(标准)与设计洪水概念 设计洪水过程线 设计洪水的地区组成 入库设计洪水和分期设计洪水 第四章设计暴雨分析计算 暴雨特性分析 点暴雨频率计算 面暴雨量频率计算 设计暴雨时空分布计算 由设计暴雨推求设计洪水 第五章小流域设计洪水计算 小流域设计洪水计算特点、方法 小流域设计暴雨 推理公式推求设计洪水 水科院推理公式 设计洪水过程线 地区经验法推求设计洪水 第六章可能最大暴雨/洪水(PMP/PMF)计算 概述 可降水量计算 PMP推求 短历时PMP PMP等值线图应用 第七章设计年径流及其分配 概述 年径流的影响因素分析 设计年径流计算的一般方法 缺乏资料时设计年径流计算 设计枯水径流计算 负偏(Cs<0)分布的频率计算

第二章洪峰和时段洪量频率分析 1.洪水资料的分析处理:洪水资料的选样→洪水资料的审查→洪水资料的插补延长→洪水资料代表性分析方法。 (一)洪水资料的选样: (1)年最大值法:每年选取一个最大值,n年资料可选出 n项年极值,包括洪峰流量和各种时段的洪量。 (2)年多次法:每年选取最大的k项,则由n年资料可选出n*k项样本系列,k对各年取固定不变,如k=3、5等。 (3)超定量法:选定洪峰流量和时段洪量的阀值Q mo、W to,超过该阀值的洪水特征均选作为样本,每年选出的样本数目是变动的。 (4)超大值法:将n年资料看作一连续过程,从中选出最大的n项。(相当于以第n项洪水为阀值的超定量法) 对一般水利工程:采用年最大取样;对城市雨洪排水和工矿排洪工程:年多次法。 (二)洪水资料的审查(“三性审查”) (1)可靠性分析:主要审查由于人为或天然原因的造成的资料错误或时空不合理现象。审查的具体内容一般包括: 1)水位资料的审查:了解水位基准面的情况,水尺零点高程有无变化,检查施测断面有无变动。 2)检查流量测验情况:检查测验方法、仪器等情况。如断面布设是否合理、浮标测流系数是否合理、水位流量关系有无问题,特别是水位流量关系曲线的延长部分是否合理。 3)检查上下游河岸整治、溃堤、分洪、改道、堵口等情况及人类活动的情况。 (2)一致性分析:样本是否来自同一总体。 不一致原因: 1)上游修建水库蓄水,改变原天然洪水、径流过程; 2)大洪水情况下分洪或发生决口、溃堤; 3)气候变化、下垫面覆被/土地利用变化。 分析方法:水量平衡原理修正、相关关系修正、水文模型修正。 (3)代表性分析:代表性是指样本与总体接近的程度。 其他条件相同时,样本容量越小,抽样误差愈大;提高样本代表性的主要途径是增加样本长度;方法:历史洪水调查、插补延长、古洪水探测。 (三)洪水资料的插补延长 (1)根据上下游测站的洪水特征值进行插补延长 (2)利用本站峰量关系进行插补延长 (3)利用降雨径流关系进行插补延长 (4)根据相邻河流测站的洪水特征值进行延长 注意事项: 1)参证站和设计站在成因上有密切的联系,参证站具有充分长的资料,两站有一段相当长的平行观测资料 2)插补系列的项数一般不宜超过实测项数n,最好不超过n/2 3)外延不宜太远:对洪水,一般不超过实测资料的30% 4)相关密切, ρ>0 2.洪水调查的意义: (1)增加样本容量,提高代表性。;

水利水能计算课程设计完整版

水利水能计算课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

《隔河岩水库水文水利计算》任务书一,任务 (一)水文计算 1,设计年径流计算 (1)资料审查分析 (2)设计保证率选择 (3)频率计算确定设计丰水年、设计中水年、设计枯水年的年径流量 (4)推求各设计代表年的径流过程 2,设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求 (1)审查资料 (2)确定设计标准及校核标准 (3)频率计算求设计洪峰设计流量 (4)求出设计洪水及校核洪水过程线 (二)水能计算 (1)了解水库兴利运用方式 (2)计算保证出力 (3)计算多年平均发电量 (4)装机容量的选择(最大工作容量、备用容量和重复容量)二,成果要求 (1)课程设计报告组成: A、封面; B、任务书; C、目录; D、正文; E、参考文献;

(2)课程设计要求: 要求条理清楚,书写工整,数据正确,表格整齐、清楚。计算必须写明计算条件、公式来源、符号的含义、计算 方法及计算过程,并附有必要的图纸。 目录 第一章参考资料 流域概况. 5 水文资料................................ .6 径流资料 (6) 洪水资料……………………………………. .7 水能资料............................ . (10) 第二章水文计算 设计年径流计算……… .13 资料审查分析 (13) 设计保证率选择 14 频率计算确定设计丰、中、枯水年年径流量 15 推求各设计代表年的径流过程 17 设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求 21 审查资料 21 确定设计标准和校核标准 22 频率计算求设计洪峰、设计洪量 24 求出设计洪水及校核洪水过程线 26 第三章水能计算

河海大学水文分析与计算课程设计报告定稿版

河海大学水文分析与计算课程设计报告 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

水文分析计算课程设计报告书 学院:水文水资源 专业:水文与水资源工程 学号: 姓名: 指导老师:梁忠民、李国芳 2015年06月12日 南京 目录 1、设计任务 (1) 2、流域概况 (1) 3、资料情况及计算方案拟定 (1) 4、计算步骤及主要成果 (2) 4.1 设计暴雨X p(t)计算 (2) 4.1.1 区域降雨资料检验 (2) 4.1.2 频率分析与设计雨量计算 (3) 4.2计算各种历时同频率雨量X t,P (9) 4.3 选典型放大推求X P (t) (9) 4.4 产汇流计算 (9) 4.4.1 径流划分及稳渗μ值率定 (12) 4.4.2 地表汇流 (17) 4.5 由设计暴雨X P(t)推求Q P(t) (18) 4.5.1 产流计算 (18) 4.5.2 地面汇流 (18)

4.5.3地下汇流计算 (19) 4.5.4 设计洪水过程线 (20) 5、心得体会 (22)

1、设计任务 推求江西良田站设计洪水过程线,本次要求做P 校,即推求Q 0.01%(t)。 2、流域基本概况 良田是赣江的支流站。良田站以上控制的流域面积仅为44.5km 2,属于小流域,如右图所示。年降水均值在1500~1600mm 之内,变差系数Cv 为0.2,即该地区降雨充沛,年际变化小,地处湿润地区。暴雨集中。暴雨多为气旋雨、台风雨,季节为3~8月,暴雨历时为2~3日。 3、资料情况及计算方案拟定 3.1资料情况 设计站(良田)流量资料缺乏,邻近站雨量资料相对充分,具体如表3-1: 表3-1 良田站及邻近地区的实测暴雨系列、历时洪水、特大暴雨资料 3.2 方案拟定 本次课设采用间接法推求设计洪水,即是由推求的设计暴雨, 经过产汇流计算得到设计洪水。示意图如下: 4、设计暴雨XP(t)的计算 4.1 设计暴雨X p (t)计算 4.1.1区域降雨资料检验 站名 实测暴雨流量系列 特大暴雨、历史洪水 良田 75~78 (4年) Q=216m 3 /s ,N=80(转化成X 1日,移置峡江站) 峡江 53~80 (28年) 吉安 36~80 (45年) 桑庄 57~80 (24年) X 1日 寨头 57~80 (24年) 沙港 特大暴雨 X 1日 (移置到寨头站)

水文气象报告

目录 1 前言 2 沿线水文条件 3 河流跨越 3.1 颍河 3.2 泉河 4 设计气象条件选择 4.1 气象站及气候概况 4.2 设计最大风速取值 4.3 导线覆冰取值 4.4 气温及雷暴日数 5 结语 1 前言 工程,为一新建工程,该工程主要为电气化铁路配套的110kV太和牵引站供电。 本线路位于安徽省阜阳市及所属太和县境内,线路起自110kV太和牵引站,终止与在建的220kV程集变电站,线路路径走向主要向南方向,分别跨越颍河及泉河,颍河及泉河均为通航河流,线路路径长约km。 本阶段水文气象专业的主要工作是:现场踏勘、水文调查、气象调查、收资。主要进行沿线历史洪水调查、洪涝调查、大风及覆冰等气象灾害的调查,收集沿线水利工程设施及规划,附近线路运行情况,线路沿线气象站最大风速、覆冰、气温、雷暴日数等气象资料。内业工作主要是分析计算水文、气象等设计参数,并分析确定设计气象条件,编制水文气象报告。 本线路经过地区有阜阳市及太和县气象观测站,与线路相距较近,具有多年观测统计资料,是本工程气象原始资料的主要来源。 注:报告中水位及高程均为黄海高程系统。 2 沿线水文条件 本线路所经地段地貌单元主要为淮北平原区,地形略有起伏,地形总趋势为自西北向东南倾斜。 本线路位于安徽省阜阳市及所属太和县境内,线路起自110kV太和牵引站,向行走,经过新陈集西,傅庄,孙营,于龙口以东跨越颍河,继续向南行走,经李集西,后新庄,于张三湾以西跨越泉河,继续向南行走,直至220kV程集变电站。线路总长约km,跨越颍河、泉河为通航河流。 本线路经过老泉河洼地内涝积水区,主要分布小胡至泉河北岸,原为泉河,后泉河改道后,现为泉河洼地。据现场查勘及水利部门收资了解到,1954年泉河大洪水时地面淹没水深1.5~2.0m,可行小船;1975年大水期间,地面有积水,水深一般约1.0~1.5m。在一般年份,泉河洼地地段,存在内涝积水,水深0.5~1.0m,时间较长。 本线路沿线经过一些小的沟渠,如柳青沟柳河等,它们分别汇入颍河或泉河,主要起到排泄内涝积水的作用,目前无大的整治规划,其最高水位建议按现状堤顶高程确定。 本线路经过一些小的排涝及灌溉沟渠,线路立塔位置只要留有一定的距离即可。 3河流跨越

(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)

水文分析与计算(20110801)

水文分析与计算 1 旧石马河基本概况 旧石马河位于石马河西侧,原为石马河河道,1966年东深供水工程建设时兴建了部分新河道,现该河道主要排除区内西侧大部分地区的雨水,为天然土渠。全流域面积17.8km2,干流河长6.3km,河道加权平均坡降1‰,旧石马河排站以上面积16.8km2,干流河长5.6km,河道加权平均坡降1.4‰。建塘水闸至环城路段长约3.8km,河底宽约30~90m。主要支流有东岸涌、湖头水、新湖水、面前湖水等。旧石马河部分跨河建筑物过水断面狭窄,还有很多地段房屋建在渠道上,严重缩窄了渠道断面,影响泄洪。 2 水文资料情况 桥头镇没有水文观测站及气象观测站,仅在镇水利所设有雨量观测设施。本次收集了镇水利所1993~2007年共15年的日降雨观测资料和东莞市气象局1957~2005年降雨观测资料及历年最大1日降雨量。因镇水利所观测资料序列较短,且没有经过整编,本次仅采用收集到的东莞市气象局观测的1957~2005年资料分析桥头镇的降雨特征。 3 暴雨及洪水特性 暴雨类型主要有锋面雨和台风雨,锋面雨一般发生在4~6月,降雨范围和强度大、历时长;台风雨一般出现在7~9月,降雨范围小、历时短,强度大。一次降雨持续时间多在三日以内,以一日为主。

从降雨量及降雨过程特征分析可知,造成局部地区洪涝灾害的降雨主要为短历时暴雨,其特点是暴雨历时短而强度大。 本地区洪水由暴雨形成,洪水出现时间与暴雨出现时间相一致,也大多发生于4~9月。 4 设计暴雨计算 (1)实测暴雨成果 根据东莞市气象局资料,以及东莞其他站点最大1日与最大24h 暴雨,分析得最大24h暴雨与最大1日暴雨换算系数为1.1,求得东莞市1957~2005年历年最大24h暴雨系列,采用PIII型曲线进行适线分析,得到设计暴雨参数和设计结果(表1)。 表1 东莞市最大24h暴雨频率分析成果 (2)等值线成果 设计洪水分析计算需要有不同历时暴雨,但短历时暴雨的实测资料一般完整性较差,也难于收集,因此,采用《广东省暴雨参数等值线图》(2003年版)(以下简称《等值线图》查算不同历时的暴雨参数。 根据桥头镇中心位置,查《广东省暴雨径流查算图表》(以下简称《图表》)和《等值线图》,求得不同时段暴雨均值和变差系数,结果见表2。

工程水文及水利计算课程设计

农业大学 工程水文及水利计算 课 程 设 计 题目:天福庙水库防洪复核计算 学院: 年级: 学号: 姓名:陈永顺

目录 1.设计任务.............................................................. 2.流域自然地理概况,流域水文气象特征...................................... 3.防洪标准选择............................................................ 4.峰、量选样及历史洪水调查................................................ 5.设计洪水计算............................................................ 6.设计洪水调洪计算......................................................... 7.坝顶高程复核计算.........................................................

一、设计任务 天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村,大坝以上流域面积553.6km2,河长58.2km,河道比降10.6‰,总库容6367万m3,是一座以灌溉为主,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,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、流域自然地理概况,流域水文气象特征 天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村,大坝以上流域面积553.6km2,河长58.2km,河道比降10.6‰,总库容6367万m2,是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。天福庙水库位置及水系见图KS1-1。 图KS1-1 黄柏河流域及天福庙水库位置图

水文分析

遥感与地理信息系统上机报告 班级:地化21202 序号:15 姓名:成绩: 一、实验题目:水文分析 二、实验目的 1. 了解ArcGIs,Maplnfo的基本功能; 2. 利用水文分析工具提取地表水流径流模型的水流方向、汇流累积量、水 流长度、河流网络以及对研究区的流域进行分割等。 三、实验方法与结果: 转成矢量河流数据(Stream To Feature)Archydro模型上机实习内容; 1.数据准备:数字高程模型(DEM), 首先导入已知DEM的矢量数据,利用ArcGIS的ArcToolBox中Data Management Tools/Raster/CLIP工具,载出所需流域DEM数据。 水文流域DEM数据图1 2.流向计算 利用原始DEM数据,采用Flow Direction工具计算,得到每个表格的流

向。 3.洼地计算 基于原始DEM的坡向,计算洼地。

经过求洼后的洼地分布图 4.填洼计算 根据Sink扫描找出洼地,用Fill工具将洼地点的高程值设为与相邻点的最小高程值,这样迭代直到填平所有的洼地。填洼后形成了新的经过修正无凹陷DEM。 填洼后无凹陷DEM图 5.重新计算流向数据利用FILL后的新的DEM重新计算Flow Direction。

填洼后的流向计算 6.汇流累积量计算 6.1 利用无凹陷的dem求坡向,得到坡向分布数据。 6.2 利用flow accumulation命令计算出每个格网上淤累积汇流数,越是 上游的格网累积量越小;越处于下游累积数越大。 汇流累积量计算

7.水流长度 水流长度指地面上一点沿水流方向到流向起点(或终点)间的最大地面距离在水平面上的投影长度。 (1)在arctoobox中选择[spatial analyst 工具]/[水文分析]/[水流长度],打开水流长度工具; (2)[输入栅格流向数据]为fdirfill;在[输出栅格]中指定保存路径及名称;(3)[侧向方向]:选择downstream或upstream; (4)[输入权重栅格数据]; (5)单击[确定],完成操作。

水文分析与计算课设

《水文分析与计算》2014年课程设计 ——设计年径流及设计洪水的计算 一、课程设计的目的 1.掌握集雨面积、河长、河道比降的确定方法 2. 掌握指定断面水位流量关系的计算方法 3.掌握设计洪峰流量及设计洪水位的计算方法 二、课程设计任务 嘉陵江流域某地欲建一涉水工程,工程选址见图件资料,已知该工程所在流域中心点的24h暴雨平均值为100mm,Cv=0.5,Cs=3.5Cv,n2=0.7,损失参数μ=4.8F-0.19,试用推理公式法计算该工程所在断面的P=1%设计洪峰流量及相应洪水位。 三、课程设计时间与地点 时间:2014年6月12日-6月18日地点:35教118机房 四、原始资料 图表 1 工程流域1:1万地形图 图表 2 计算断面处1:500地形图

五、资料处理和分析 1)根据图件资料,确定工程流域的集雨面积,河长和河道比降,然后用推理公式法求设计洪峰流量。要求试算过程编辑在excel 中。 a )确定流域的分水岭:根据cad 中流域的地势图,从控制断面处开始用多段线在cad 软件中勾画分水岭。方法为,依据分水岭为流域的高点地,故可以用多段线从断面处沿着上游依次通过高点将其串连,到达流域河源罗家坡处,然后多段线沿着高程下降的方向将分水岭的另一半连完,到断面处合并。 b )确定河网:河道在流域中的地势比周围低的原理,利用图中已给出的部分下游河道用多段线向上游连接。利用这个原理依次将流域的河道分别连出,并找到河网干流。 c )计算相关特征值:观察干流经过的地形条件,将干流比降不同可将其划分为6个部分(如图a-b,b-c,c-d,d-e,e-f,f-g6段),利用多线段“list ” 命令分别得出每段河 ` 图表 3 计算断面处1:500地形图 长,并得出a,b,c,d,e,f,g6点处的高程,整理后资料如图表4所示。 图表 4 干流河长高程表 高程 河长相关图 675.0 636.5 556.0 496.5 460.0 370.0 355.0 100 200300400 500 600 7008000 200 400 600 8001000120014001600 河长 高程 图表 5 干流河长高程图 利用公式:

工程水文分析计算集成应用软件[v2.28]_使用说明书

工程水文分析计算集成应用软件PHAC v2.28 使用说明书 贵州省水利水电勘测设计研究院 2011年8月18日

目录 1概述 (1) 2主要计算内容和结构特点 (1) 2.1 计算内容和单元 (2) 2.2 软件结构和特点 (2) 3软硬件环境要求 (3) 4使用说明 (3) 4.1 系统安装 (3) 4.2 系统启动 (5) 4.3 一般性的Windows窗口操作 (5) 4.4 数据库通用操作 (5) 4.5 计算过程简述 (7) 4.6 各计算单元使用说明 (8) 4.6.1 P—Ⅲ型频率曲线分析计算 (8) 4.6.2 河道加权平均比降计算 (11) 4.6.3 水库库容曲线计算 (13) 4.6.4 径流及降水系列统计分析 (16) 4.6.5 暴雨洪水计算 (21) 4.6.6 洪水过程线同频率法放大 (27) 4.6.7 水位流量关系计算 (30) 4.6.8 水库泥沙淤积计算 (33) 4.6.9 河道水面线推算 (38) 4.6.10 农作物灌溉定额计算 (43) 4.6.11 水库灌溉及乡镇供水计算 (46) 4.6.12 水能计算 (50) 4.6.13 洪水调节计算 (53) 4.6.14 渠道设计流量计算 (56) 4.6.15 绘制相关线等水文常用曲线 (58) 4.7 主窗口的编辑功能 (59) 4.7.1 文本编辑环境 (59) 4.7.2、图形绘制环境 (61) 4.8 其它操作及事项 (62) 5、结束语 (64)

1 概述 水文是水利水电工程勘测设计的主专业之一,主要任务是对水利水电工程的水文、水利进行分析计算,以确定工程规模、等级和将发挥的效益,涉及到流域特性、气象、径流、洪水、泥沙、水利动能等内容。其中大量的工作发生在数理统计、水文系列资料统计和水量平衡等方面上,分析计算工作是水文专业的主要特点。一直以来,作为水文工作者,我们都力求从繁琐的计算工作中解脱出来,因此,从八十年代的PC—1500机到当初简陋的苹果机,后来再由DOS到Windows操作平台,我们的软件开发工作就从未间断过,1998年推出《工程水文分析计算集成应用软件PHAC v1.0》,采用全新的Windows界面,不再是过去那种单打一的小计算程序,而是将水文专业大部分计算内容集成化的大软件,所有的输入数据及主要计算结果均以数据库存档,计算结果以各种图表输出,还可自动生成常用的AutoCAD图形,可以说,本软件是一个大型的计算机辅助设计集成应用软件。工欲善其事,必先利其器,使用本软件,可提高工效数十倍,大大缩短设计周期,经济效益十分显著。目前,这一软件已经成为我院水文专业人员不可多得的好帮手,并欢迎省内外同行业人员推广应用。 《工程水文分析计算集成应用软件PHAC v2.28》(2011)是在前述版本的基础上,不断修改更新的结果。本软件2000年通过贵州省水利厅鉴定,并荣获贵州省第四次工程设计计算机优秀软件贰等奖,荣誉证书如下: 2 主要计算内容和结构特点 本软件是集成化的工程水文分析计算辅助设计应用系统。在Windows平台上集数据库、AutoCAD于一身。是经我院从事水文工作近二十年的专业工程师,积多年的工作和编程经验,历经无数次的优化和实际应用而推出的。软件产品具有极佳的可靠性,功能强大、操作简便

水文分析与计算

水文分析与计算 不同工程要求估算的水文设计特征值不尽相同。桥梁工程要求估算所在河段可能出现的设计最高水位和最大流量,以便合理决定桥梁的高程和跨度;防洪工程为权衡下游和自身的安全、经济和风险,要求估算工程未来运行时期可能遇到的各种稀遇的洪水;灌溉、发电、供水、航运等工程需要知道所在河流可能提供的水量和水能蕴藏量,以确定灌溉面积、发电量、城市或工矿企业供水量和航运发展规模。工程的运行时期可长达几十至几百年,不可能象水文预报那样给出该时期内某一水文特征值出现的具体时间和大小,而是用水文统计的方法,估算在该时期中可能出现的某一设计标准的水文特征值。 一般说,运用水文统计方法所依据的样本很少,抽样误差较大,往往不能满足生产需要。因此,不能单纯根据工程所在地点的水文资料进行计算,还必须对计算过程和计算结果进行充分的合理性分析,才能较可靠地求得工程所在地的设计水文数据。因此,也常称水文计算为水文分析与计算。 一、设计年径流计算 即估算符合设计标准的通过河流某一指定断面的全年和各时段的径流量及其月旬分配,为水资源开发利用的水利规划和工程设计提供科学依据。计算主要内容包括:①各种

设计标准的年最大设计洪峰流量和不同时段设计洪量;②符合设计要求的洪水过程线;③当梯级水库或单一水库下游有防洪要求时,拟定一种或几种满足设计要求的设计洪水的地区组成;④年内不同时期(如某些月份、或丰水期、枯水期和施工期等)的设计洪水。 二、设计洪水计算 即计算符合某一地点指定的防洪设计标准的洪水数值,为防洪规划或防洪工程设计提供可靠的水文数据。 计算的主要内容有:①各种历时的设计地点的雨量或流域平均面雨量;②它们的时程分配和地区分布;③大型工程和重要的中小型工程,还要求估算指定流域的可能最大暴雨,供推算可能最大洪水之用。 三、设计暴雨计算 并根据设计暴雨计算结果,推求相应的设计洪水和涝水。算主要内容有:确定某一设计标准的各年输沙量及其年内分配,以估计水库库容减少情况和工程寿命;估算水库和它的上下游河道冲淤变化,为水工建筑物布设和水库运用方式的确定提供依据。例如,通过合理布设排沙底孔和规定水库运用方式,有助于利用异重流排沙(见河流泥沙、水库淤积)。

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