工程水文学课程设计

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1、一、设计任务为江西良田水库提供设计来水系列，由设计暴雨推求设计（保坝）洪水P=0.1%（校核洪水P=0.01%）。二、设计资料（一）流域情况良田站以上控制流域面积仅44.5km2，年降雨1500~1600mm，暴雨季节3~8月，历时2~3天。邻近四个测站:峡江、吉安、桑庄、寨头（如右图）有多年降雨资料。（二）暴雨情况良田站水文资料很短，无法采用实测洪水资料推求设计洪水。因此，利用本地区暴雨资料（如下表）推求设计暴雨，而后再推求设计洪水。良田站及其邻近地区的实测暴雨系列，历史洪水，特大暴雨资料情况站名实测暴雨系列特大暴雨，历史洪水良田75~78年Q=216m3/

2、s，N=80年峡江53~80年吉安36~80年桑庄57~80年X1日=416mm，N=100~150（74.8.11）寨头57~80年沙港X1日=396mm，N=100~150（69.6.30）具体暴雨数据见《工程水文课程设计任务书》表1~表5，本课程设计书不再另行收录。17/17一、设计方案（一）设计暴雨Xp(t)的推求点设计暴雨的计算方法有:1）单站点暴雨频率计算，2）点暴雨等值线图法，3）分区综合法。本次采用分区综合法。分区综合法的大致步骤：1）以点带面→2）适线法推求X1日，p→3）将X1日，p转换成Xt，p（t=3h,6h,9h,……）→4）选典型暴

3、雨同频率放大得Xp(t)。1.X1日，P的推求（见附录表1~图2)）1)同分布检验经检验峡江、吉安、桑庄、寨头各测站的资料可以认为属于同一总体。此次设计不再检验。2)频率计算，求最大一日暴雨X1日,p经检验四站数据来自同一整体，故采用均值法进行点暴雨频率曲线的推求。即将气候一致区内各站暴雨资料系列的经验分布点据点绘在同一机率格纸上，经验分布点据呈带状散步在总体的附近，因此可以通过点群中心拟合一条理论频率曲线，作为总体分布曲线。a)采用经验频率公式p=m/(n+1)及分开处理的方法，分别计算各年点暴雨的经验频率。计算中将良田站的历史洪水移用到峡江站，作为峡江站的

4、历史洪水资料（转换成暴雨时用八省一院公式）:将沙港站的特大暴雨移用到寨头站，作为寨头站的历史调查暴雨。b)将经验点据点绘在机率格纸上，实际操作时将数据输入计算机中的电子表单中，适线程序自行在程序内点绘。c)选初值EX=88，Cv=0.45，Cs=6Cv，输入适线程序中，得到最初的17/17频率曲线，在程序中不断调整EX值和Cv值，使得频率曲线尽量拟合经验点距。最终确定EX=103.2，Cv=0.68，Cs=2.99,得到配好的频率曲线。a)在配好的频率曲线上查得X1日，0.01%=828.36mm。1.设计暴雨过程的计算（见附录表3）主要采用同频率缩放法推求良

5、田0.01%的设计暴雨过程。1)各时段同频率设计雨量采用公式Xt，p=1.1X1日，p*（t/24）1-n来计算，n＝0.6，t=3,6,9,12,15,18,21,24，计算得到各时段累计设计雨量Xt，p。2)计算各时段相邻雨量差，再以典型暴雨进行排位，即得各时段设计暴雨Xp（t）。（一）产汇流方案（蓄满产流）1.产流方案及其参数（见附图图1~图4、附录表4~表12）在设计暴雨中，由于稀遇频率的设计暴雨量很大，损失相对较小。因此，一般采用简化模型（如右图所示）来计算，其前段降雨量尽量满足土壤蓄水量，即初损。而后假定μ（稳渗），算得地面径流深Rs和地下径流深R

6、g，再列表求出μ，若与假定相符，则假定μ即为所求。1)点绘良田站76年6月17日，毛背站75年5月13日、76年7月9日和77年6月26日流量、雨量过程；2)计算次洪总量R（R=3.6∑Qi△t/F=10.8∑Qi/F）和降雨总量X；3)初损I=X-R；17/171)由流量过程线以地面径流停止点为控制分割出Rs，Rg；2)用试错法求μ。假定μ列表计算Rs，Rg，如与分割的Rs，Rg相近则μ为所采用值；i.X≥μ△t，Rg＝μ△t，Rs＝X-Rg;ii.X＜μ△t，Rg＝X，Rs＝0;3)最后求平均，得出=（μ1+μ2+μ3+μ4）/4，计算结果为=4.23。1

7、.汇流方案及其参数（见附录表13~表14，附图图5~图6）1)地表汇流地面汇流的计算方法有：经验公式法：如单位线，经验公式等；推理公式法：如等流时线法，水科院推理公式法，推理△过程线法，汇流系数法。a)方案：采用八省一院公式，本流域tc＜τ；b)m初值的确定：选用毛背站76.7，77.6，75.5和良田站76.6四次洪水用上述公式计算m值。良田F＝44.5km2、L＝15.4km、J＝0.0086，毛背F＝39.3km2、L＝12.3km、J＝0.00214。求各站的径流峰值Qm及tc，Rs，由上述公式反推求得m；c)m初值的检验：用m值推求洪水过程，与实测值

8、进行比较。计算步骤如下：i.用m初值，