工程水文课程设计1.doc

目录 1 工程概况与设计任务 2 1.1工程概况及原始资料 2 1.2设计任务 5 2 干流设计洪水推求 6 2.1 特大洪水重现期与实测系列长度的确定 6 2.2 洪水经验频率的计算 6 2.3 洪水频率曲线统计参数估计和确定 9 2.4 干流设计洪峰流量推求 11 3 支流小流域设计洪水计算 12 3.1 最大24小时设计暴雨过程推求 12 3.2 产流计算 13 3.3 汇流计算 15 3.4 支流设计洪峰流量的确定 17 4 桥址设计洪水流量 17 5 桥址设计断面平均流速和设计水深 17 6 设计感悟 18 1 工程概况与设计任务 1.1工程概况及原始资料 某高速公路大桥跨越的河流断面来水由干流和支流洪水组成，干流水文站位于桥址上游1km处，资料可用来推求坝址处洪水，支流洪水由地区降雨资料推求。干，支流与桥址位置示意图如图1所示。 图1-1干支流与桥址位置示意图 干流洪水资料有年洪峰最大流量，包括调查和实测资料，见表1。另外，还调查到桥址附近干流1900年岸坡上洪痕点2个，分别位于水文站和桥轴线上，洪痕点高程分别为121.3m和120.8m，桥址断面河床高程为115.03m，河床比降为0.5%0，床面与边坡曼宁粗糙系数n=0.012，河宽500m，据此可得该年洪峰流量，作为一个洪水统计样本点。 图1-2桥址河段年最大洪峰流量 支流洪水为一小流域（流域面积为），设计暴雨时程分配见表3。 表1-1某地区暴雨点~面折算关系表 F（km2） t（h） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 1.000 0.945 0.911 0.884 0.864 0.847 0.834 0.823 0.815 0.807 3 1.000 0.960 0.931 0.910 0.893 0.879 0.867 0.858 0.851 0.845 6 1.000 0.977 0.957 0.942 0.928 0.917 0.907 0.899 0.892 0.886 12 1.000 0.986 0.972 0.961 0.951 0.943 0.935 0.928 0.921 0.915 24 1.000 0.991 0.983 0.975 0.969 0.964 0.959 0.953 0.949 0.944 表1-2地区最大24小时设计暴雨的时程分配表 日 程 设计暴雨的时段（3h）雨量过程 时段序号（3h） 1 2 3 4 5 6 7 8 典型分配（%） 4.1 8.3 13.8 34.2 20.4 11.5 4.2 3.5 该流域位于湿润地区，。用同频率法求得设计，该流域的稳定下渗率为 流域所在地区的地区综合瞬时单位线参数 1.2设计任务 1）推求桥址设计洪水流量 2）按均匀流假设，推求坝址断面设计流量的平均流速和水深。 设计条件如下表： 3 1）大桥工程设计洪水标准为2% 2）， 3）综合单位线参数，支流小流域面积 2 干流设计洪水推求 2.1 特大洪水重现期与实测系列长度的确定 1.干流设计洪水推求 1)洪水资料的总长度N：洪水资料的总长度为实测资料期17年；调查期56年；考证期4年的总和，即： 2)特大洪水流量判定：，若，可判定为特大洪水 , 3)由调查资料推求水文站1900年洪峰流量 ，x=0.5m,推求水文站处河床高程为115.03+0.5=115.53m 水文站水深,桥址水深 推求水文站处水流断面面积 根据曼宁公式 水文站处断面平均流速 根据推求水文站处洪峰流量 判定1900年，1904年，1927年为特大洪水。 2.2 洪水经验频率的计算 其中有3项特大洪水，即a=3。其经验频率按以下公式计算： 特大洪水系列： 则3次特大洪水经验频率分别为：? 实测洪水： 系列长度为?n=1976－1960＋1=17年 实测期的n项洪水，认为是在N年中任意抽取的部分。如果实测期n项中有l项是特大洪水，是属于a项中的，即已从n项中抽出，还剩有（n－l）项普通洪水都不超过为首的a项特大洪水。由于上一步中3项特大洪水可看做从N年中随意抽取的，故其概率可假定在0~1之间分布。在统一样本法中，认为这（n－l）项洪水的经验频率均匀分布于1－范围内，经验频率计算公式为： 实测洪水系列： 如1960年，，M=2，其经验频率为： 洪峰流量 频率计算 按时间次序排列 流量由大到小排列 年份 流量 年份 流量 PM Pm(%)