某-水-库-水-文-水-利-计-算.doc
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平 垣 水 库 水 文 水 利 计 算 - 2 - 目录 一、设计任务 1 二、流域资料 1 三、基本资料 1 四、设计内容 2 一、设计任务 1、推求平垣水库P=1℅、P=0.1℅的设计洪水过程线 2、通过调洪计算确定平垣水库设计洪水位、校核洪水位及相应库容。（注：Z死=70m，Z堰顶=90m，Z正=90m） 二、流域资料 平垣水库坝址位于芜湖地区泾县境内的青弋江支流徽水上，集水面积F=992km2。流域地处皖南山区，植被良好。流域多年平均降水量为1520mm，多年平均径流深为740mm，多年平均水面蒸发量为950mm。主河道长94km，河道平均比降为0.385℅，流域平均高程378m。 三、基本资料 1、平垣站1953~1985年最大洪峰流量及最大一、三、七天洪水总资料（见附表一） 2、调查年的最大洪峰流量（调查其无遗漏） 1877年：Qm=2790m3/s 1922年：Qm=2630m3/s 1914年：Qm=2130m3/s 3、平垣站典型洪水过程摘录表（见附表二） 4、水库特征资料：根据水库大坝的设计分析，决定拟建泄洪建筑物为无闸门溢洪道，根据实验得q=MBH3/2，其中M=1.17，通过技术经济对比分析，溢洪道宽度B=90m。下游无防护要求，水库特征资料见附表三。 四、设计内容 1、WTP及 Qmp的计算 （1）利用WT~Qm相关关系插补调查年相应时段的洪量（见附图1-1、1-2、1-3），插补展延计算结果表如下： 相关分析 插补成果 相关变量 回归方程 r 时段洪量 1877 1914 1922 Qm-W1 y=0.0004x+0.0633 0.921358 W1 1.179 0.915 1.115 Qm-W3 y=0.0006x+0.2224 0.881079 W2 1.896 1.500 1.800 Qm-W7 y=0.0007x+0.4533 0.68469 W3 2.406 1.944 2.294 （2）对历史洪水进行排位分析，确定最大重现期。 对于历史调查洪水最大值的是1877年洪水，故其最大重现期为 N=1985-1877+1=109（a） （3）通过频率计算，适线法推求WTp和Qmp 注：①洪峰流量Qm考虑特大洪水，W1、W3、W7不考虑特大洪水。②考虑特大洪水时经验频率采用分开处理法，不考虑特大洪水采用矩法初估参数。 不考虑特大洪水时参数计算： = = 考虑特大洪水时参数计算： = = Qmp的计算见附表2，附图2，W1p计算见附表3-1，附图3-1，W3p计算见附表3-2，附图3-2，W7p计算见附表3-3，附图3-3， 情 况 参数及设计值 项目 峰值 均值 设计值 P=1% P=0.1% 考虑特大值 Qm 2790 917 0.55 2.29 2550 3433 不考虑特大值 W1 1.01 0.41 0.48 2.32 1.02 1.33 W3 1.47 0.75 0.42 1.99 1.67 2.1 W7 2.33 1.12 0.46 1.71 2.59 3.28 频率计算成果见下表 2、同频率放大法推求设计洪水过程线Qp-t（P=1℅和P=0.1℅） ①洪峰放大系数(P=1%): KQ===1.17 各时段放大系数(P=1%)： K1d= ==0.93 K3d-1d= ==1.97 K7d-3d===1.92 ②洪峰放大系数（p=0.1%）： KQ===1.57 各时段放大系数（p=0.1%）： K1d= ==1.21 K3d-1d= ==2.33 K7d-3d===2.46 其设计洪水过程计算见附表4-1,、4-2。设计洪水过程线见附图4 3、绘制水库库容曲线和蓄泄曲线 水库库容曲线的推求见附表5，附图5 蓄泄曲线的推求见附表6，附图6 4、计算并绘制单辅助曲线见附表7，附图7 5、调洪计算推求Z设和Z校见附表8，附表9，得出： Z设=97.6m 其相应库容V=12300万m3 Z校=98.4m 其相应库容V=12800万m3 附图1 附表2 Qm统计参数的计算 年份 Qm 序号M，m 分类 由大到小排列 经验频率P℅ 变率K K-1 (K-1)2 1877 2790 一 特大洪水 （1877-1985年） N=109 Pm=M/（N+1）*100℅ 2790 0.91 3.0425 2.0425 4.1719 1922 2630 二 2630 1.82 2.8680 1.8680 3.4896 1969 2180 三 2180 2.73 2.3773 1.3773 1.8970 1914 2130 四 2130 3.64 2.3228 1.3228 1.7498 1973 1750 2 一般洪水 （1953-1985年） n=33 Pm=m/（n+1）*100℅ 1750 5.88 1.9084 0.9084 0.8252 1960 1720 3 1720 8.82 1.8757 0.8757 0.7668 1957 1710 4 1710 11.76 1.8648 0.8648 0.7478 1983 1480 5 1480 14.71 1.6140 0.6140 0.3769 1977 1310 6 1310 17.65 1.4286 0.4286 0.1837 1954 1290 7 1290 20.59 1.4068 0.4068 0.1655 1953 1250 8 1250 23.53 1.3631 0.3631 0.1319 1970 1220 9 1220 26.47 1.3304 0.3304 0.1092 1984 1125 10 1125 29.41 1.2268 0.2268 0.0515 1971 1120 11 1120 32.35 1.2214 0.2214 0.0490 1961 965 12 965 35.29 1.0523 0.0523 0.0027 1980 860 13 860 38.24 0.9378 -0.0622 0.0039 1981 855 14 855 41.18 0.9324 -0.0676 0.0046 1975 810 15 810 44.12 0.8833 -0.1167 0.0136 1962 776 16 776 47.06 0.8462 -0.1538 0.0236 1967 773 17 773 50.00 0.8430 -0.1570 0.0247 1982 750 18 750 52.94 0.8179 -0.1821 0.0332 1964 718 19 718 55.88 0.7830 -0.2170 0.0471 1976 718 20 718 58.82 0.7830 -0.2170 0.0471 1985 640 21 640 61.76 0.6979 -0.3021 0.0912 1966 612 22 612 64.71 0.6674 -0.3326 0.1106 1959 554 23 554 67.65 0.6041 -0.3959 0.1567 1974 545 24 545 70.59 0.5943 -0.4057 0.1646 1958 534 25 534 73.53 0.5823 -0.4177 0.1744 1955 527 26 527 76.47 0.5747 -0.4253 0.1809 1965 524 27 524 79.41 0.5714 -0.4286 0.1837 1956 516 28 516 82.35 0.5627 -0.4373 0.1912 1963 427 29 427 85.29 0.4656 -0.5344 0.2855 1979 421 30 421 88.24 0.4591 -0.5409 0.2926 1972 415 31 415 91.18 0.4526 -0.5474 0.2997 1968 376 32 376 94.12 0.4100 -0.5900 0.3481 1978 217 33 217 97.06 0.2366 -0.7634 0.5827 合计 37238 9730 11.3083 27508 6.6698 附图2 Qtp频率曲线图 得出= 3433.804 Q1℅= 2549.231 附表3-1 W1统计参数的计算 年份 W1 W1由大到小排列 序号 经验频率p(%) 变率K K-1 (K-1)2 1953 0.450 1.010 1 0.03 2.463 1.463 2.1416 1954 0.569 0.765 2 0.06 1.866 0.866 0.7497 1955 0.244 0.739 3 0.09 1.802 0.802 0.6439 1956 0.332 0.675 4 0.12 1.646 0.646 0.4178 1957 0.765 0.637 5 0.15 1.554 0.554 0.3065 1958 0.343 0.607 6 0.18 1.480 0.480 0.2309 1959 0.232 0.569 7 0.21 1.388 0.388 0.1504 1960 0.739 0.565 8 0.24 1.378 0.378 0.1429 1961 0.607 0.536 9 0.26 1.307 0.307 0.0944 1962 0.321 0.454 10 0.29 1.107 0.107 0.0115 1963 0.318 0.450 11 0.32 1.098 0.098 0.0095 1964 0.346 0.449 12 0.35 1.095 0.095 0.0090 1965 0.239 0.384 13 0.38 0.937 -0.063 0.0040 1966 0.379 0.379 14 0.41 0.924 -0.076 0.0057 1967 0.370 0.370 15 0.44 0.902 -0.098 0.0095 1968 0.223 0.346 16 0.47 0.844 -0.156 0.0244 1969 1.010 0.346 17 0.50 0.844 -0.156 0.0244 1970 0.675 0.343 18 0.53 0.837 -0.163 0.0267 1971 0.565 0.340 19 0.56 0.829 -0.171 0.0291 1972 0.210 0.332 20 0.59 0.810 -0.190 0.0362 1973 0.637 0.324 21 0.62 0.790 -0.210 0.0440 1974 0.303 0.321 22 0.65 0.783 -0.217 0.0471 1975 0.324 0.318 23 0.68 0.776 -0.224 0.0504 1976 0.186 0.303 24 0.71 0.739 -0.261 0.0681 1977 0.536 0.300 25 0.74 0.732 -0.268 0.0720 1978 0.098 0.244 26 0.76 0.595 -0.405 0.1639 1979 0.206 0.239 27 0.79 0.583 -0.417 0.1740 1980 0.340 0.232 28 0.82 0.566 -0.434 0.1885 1981 0.346 0.223 29 0.85 0.544 -0.456 0.2080 1982 0.384 0.210 30 0.88 0.512 -0.488 0.2380 1983 0.454 0.206 31 0.91 0.502 -0.498 0.2476 1984 0.449 0.186 32 0.94 0.454 -0.546 0.2985 1985 0.300 0.098 33 0.97 0.239 -0.761 0.5791 求和 13.500 7.4473 均值 0.41 Cv 0.48 附图3-1 W1频率曲线图 得出 W10.1℅=1.333 W11℅=1.02 附表3-2 W3统计参数的计算 年份 W3 W3由大到小排列 序号 经验频率p(%) 变率K K-1 (K-1)2 1953 1.040 1.470 1 0.03 1.960 0.960 0.9216 1954 1.340 1.400 2 0.06 1.867 0.867 0.7511 1955 0.518 1.340 3 0.09 1.787 0.787 0.6188 1956 0.683 1.340 4 0.12 1.787 0.787 0.6188 1957 1.400 1.220 5 0.15 1.627 0.627 0.3927 1958 0.616 1.040 6 0.18 1.387 0.387 0.1495 1959 0.462 1.000 7 0.21 1.333 0.333 0.1111 1960 1.000 0.967 8 0.24 1.289 0.289 0.0837 1961 0.950 0.950 9 0.26 1.267 0.267 0.0711 1962 0.521 0.866 10 0.29 1.155 0.155 0.0239 1963 0.619 0.857 11 0.32 1.143 0.143 0.0204 1964 0.687 0.735 12 0.35 0.980 -0.020 0.0004 1965 0.440 0.730 13 0.38 0.973 -0.027 0.0007 1966 0.685 0.694 14 0.41 0.925 -0.075 0.0056 1967 0.641 0.689 15 0.44 0.919 -0.081 0.0066 1968 0.512 0.687 16 0.47 0.916 -0.084 0.0071 1969 1.470 0.685 17 0.50 0.913 -0.087 0.0075 1970 1.340 0.683 18 0.53 0.911 -0.089 0.0080 1971 0.866 0.641 19 0.56 0.855 -0.145 0.0211 1972 0.441 0.629 20 0.59 0.839 -0.161 0.0260 1973 1.220 0.619 21 0.62 0.825 -0.175 0.0305 1974 0.694 0.616 22 0.65 0.821 -0.179 0.0319 1975 0.507 0.595 23 0.68 0.793 -0.207 0.0427 1976 0.388 0.521 24 0.71 0.695 -0.305 0.0932 1977 0.857 0.518 25 0.74 0.691 -0.309 0.0957 1978 0.227 0.512 26 0.76 0.683 -0.317 0.1007 1979 0.414 0.507 27 0.79 0.676 -0.324 0.1050 1980 0.735 0.462 28 0.82 0.616 -0.384 0.1475 1981 0.689 0.441 29 0.85 0.588 -0.412 0.1697 1982 0.629 0.440 30 0.88 0.587 -0.413 0.1708 1983 0.967 0.414 31 0.91 0.552 -0.448 0.2007 1984 0.730 0.388 32 0.94 0.517 -0.483 0.2330 1985 0.595 0.227 33 0.97 0.303 -0.697 0.4863 求和 24.883 5.7536 均值 0.75 Cv 0.42 附图3-2 W3频率曲线图 得出W30.1℅=2.102 W31℅=1.673 附表3-3 W7统计参数的计算 年份 W7 W7由大到小排列 序号 经验频率p(%) 变率K K-1 (K-1)2 1953 1.520 2.330 1 0.03 2.080 1.080 1.1672 1954 2.330 2.140 2 0.06 1.911 0.911 0.8294 1955 0.861 2.030 3 0.09 1.813 0.813 0.6602 1956 0.851 1.860 4 0.12 1.661 0.661 0.4365 1957 1.680 1.710 5 0.15 1.527 0.527 0.2775 1958 0.907 1.680 6 0.18 1.500 0.500 0.2500 1959 0.687 1.550 7 0.21 1.384 0.384 0.1474 1960 1.210 1.540 8 0.24 1.375 0.375 0.1406 1961 2.140 1.520 9 0.26 1.357 0.357 0.1276 1962 0.625 1.430 10 0.29 1.277 0.277 0.0766 1963 1.710 1.280 11 0.32 1.143 0.143 0.0204 1964 0.982 1.210 12 0.35 1.080 0.080 0.0065 1965 0.532 1.200 13 0.38 1.071 0.071 0.0051 1966 0.902 1.140 14 0.41 1.018 0.018 0.0003 1967 0.737 0.982 15 0.44 0.877 -0.123 0.0152 1968 1.140 0.978 16 0.47 0.873 -0.127 0.0161 1969 2.030 0.943 17 0.50 0.842 -0.158 0.0250 1970 1.550 0.907 18 0.53 0.810 -0.190 0.0362 1971 1.430 0.902 19 0.56 0.805 -0.195 0.0379 1972 0.680 0.861 20 0.59 0.769 -0.231 0.0535 1973 1.540 0.851 21 0.62 0.760 -0.240 0.0577 1974 0.759 0.759 22 0.65 0.678 -0.322 0.1039 1975 0.700 0.737 23 0.68 0.658 -0.342 0.1169 1976 0.612 0.724 24 0.71 0.646 -0.354 0.1250 1977 1.200 0.723 25 0.74 0.646 -0.354 0.1256 1978 0.312 0.700 26 0.76 0.625 -0.375 0.1406 1979 0.699 0.699 27 0.79 0.624 -0.376 0.1413 1980 1.280 0.687 28 0.82 0.613 -0.387 0.1495 1981 0.978 0.680 29 0.85 0.607 -0.393 0.1543 1982 0.724 0.625 30 0.88 0.558 -0.442 0.1953 1983 1.860 0.612 31 0.91 0.546 -0.454 0.2057 1984 0.943 0.532 32 0.94 0.475 -0.525 0.2756 1985 0.723 0.312 33 0.97 0.279 -0.721 0.5205 求和 36.834 6.6411 均值 1.12 Cv 0.46 W7频率曲线图 得出W70.1℅=3.279 W71℅=2.591 附表4-1 设计洪水过程线计算（同频率放大法 p=1%) 时间 典型流量（m3/s） 设计洪水过程 放大倍比 放大流量（m3/s） 修匀流量（m3/s） 4 1:00 62.3 1.92 120 120 11:30 62.3 1.92 120 120 20:00 76.5 1.92 147 147 23:00 85.5 1.92 164 164 5 4:00 263 1.92/0.93 505/245 375 6:00 628 0.93 584 584 9:00 1340 0.93 1246 1246 12:00 1780 0.93 1655 1655 13:30 2150 0.93 2000 2000 15:30 2180 1.17 2551 2551 15:48 2160 0.93 2009 2009 16:30 2080 0.93 1934 1934 18:54 1490 0.93 1386 1386 21:30 963 0.93 896 896 23:30 740 0.93 688 688 6 3:30 483 0.93 449 449 4:00 466 0.93/1.97 433/918 676 8:00 334 1.97 658 658 11:00 278 1.97 548 548 20:20 214 1.97 422 422 7 5:24 208 1.97 410 410 10:30 198 1.97 390 390 16:30 162 1.97 319 319 19:00 159 1.97 313 313 20:00 163 1.97 321 321 8 0:42 281 1.97 554 554 3:30 340 1.97 670 670 4:00 338 1.97/1.92 666/649 658 4:12 337 1.92 647 647 11:00 249 1.92 478 478 23:00 142 1.92 273 273 9 5:30 110 1.92 211 211 13:00 99.3 1.92 191 191 20:00 83.4 1.92 160 160 10 8:00 89.3 1.92 171 171 10:00 88.1 1.92 169 169 20:00 65.5 1.92 126 126 11 1:00 49 1.92 94 94 附表4-2 设计洪水过程线计算（同频率放大法 p=0.1%) 时间 典型流量（m3/s） 设计洪水过程 放大倍比 放大流量（m3/s） 修匀流量（m3/s） 4 1:00 62.3 2.46 153 175 11:30 62.3 2.46 153 175 20:00 76.5 2.46 188 215 23:00 85.5 2.46 210 240 5 4:00 263 2.46/2.03 647/534 636 6:00 628 2.46/1.23 1545/772 1024 9:00 1340 1.23 1648 1648 12:00 1780 1.23 2189 2189 13:30 2150 1.23 2645 2645 15:30 2180 1.58 3444 3444 15:48 2160 1.23 2657 2657 16:30 2080 1.23 2558 2558 18:54 1490 1.23 1833 1833 21:30 963 1.23 1184 1184 23:30 740 1.23 910 910 6 3:30 483 1.23 594 594 4:00 466 1.23/2.03 502/828 665 8:00 334 2.03 678 678 11:00 278 2.03 564 564 20:20 214 2.03 434 434 7 5:24 208 2.03 422 422 10:30 198 2.03 402 402 16:30 162 2.03 329 329 19:00 159 2.03 323 323 20:00 163 2.03 331 331 8 0:42 281 2.03 570 570 3:30 340 2.03 690 690 4:00 338 2.03/2.46 686/831 818 4:12 337 2.46 829 947 11:00 249 2.46 613 700 23:00 142 2.46 349 399 9 5:30 110 2.46 271 309 13:00 99.3 2.46 244 279 20:00 83.4 2.46 205 234 10 8:00 89.3 2.46 220 251 10:00 88.1 2.46 217 248 20:00 65.5 2.46 161 184 11 1:00 49 2.46 121 138 附表5 高程（m） 50 60 70 80 90 100 库水面面积（万m2） 0 50 150 200 500 750 附图5 Z-V曲线 0 20 40 60 80 100 120 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 库容V（万m 3 ） 水位Z（m） 系列1 附表6 高程（m） 90 92 94 96 98 100 库容（万m3） 7500 8500 10080 11400 12600 13500 堰上水头h（m） 0 2 4 6 8 10 下泄流量q（m3/s） 0 240 842 1548 2383 3330 附表7 单辅助曲线计算 水库水位Z 库容V总 溢流堰顶以上库容V 下泄流量q 90 7500 0 0 0 0 0 92 8500 1000 463 240 120 583 94 10080 2580 1194 842 421 1615 96 11400 3900 1806 1548 774 2580 98 12600 5100 2361 2383 1192 3553 100 13500 6000 2778 3330 1665 4443 附图7 调洪计算单辅助曲线 附表8 单辅助曲线法调洪计算 p=0.1℅ 时间t 流量Q（m3/s） 时段Δt=6h 平均流量Q（m3/s） 时段末的 时段末的下泄流量 q（m3/s） 总库容V总（万m3） 库水位Z（m） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 0 0 0 0 0 0 7500 90 1 253 0-1 127 127 45 2 311 1--2 409 491 190 3 693 2--3 658 958 441 4 760 3--4 1073 1590 821 5 1621 4--5 1571 2340 1370 6 1621 5--6 1621 2591 1565 7 2154 6--7 1888 2913 1811 8 2602 7--8 2378 3480 2280 9 2638 8--9 2620 3820 2670 12800 98.4 10 2614 9--10 2626 3776 2610 11 2517 10--11 2566 3732 2600 12 1803 11--12 2160 3292 2160 13 1165 12--13 1484 2616 1582 14 895 13--14 1030 2064 1170 15 584 14--15 740 1633 853 附表9 单辅助曲线法调洪计算 p=1℅ 时间t 流量Q（m3/s） 时段Δt=6h 平均流量Q（m3/s） 时段末的 时段末的下泄流量 q（m3/s） 总库容V总（万m3） 库水位Z（m） ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 0 0 0 0 0 0 7500 90 1 120 0-1 60 60 22 2 147 1--2 134 172 68 3 164 2--3 156 259 92 4 375 3--4 2展开阅读全文
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