035422135马燕水文水利计算课程设计计算书.doc

《水文水利计算》课程设计计算书

班级0354221

专业水文与水资源工程

姓名马燕

学号035422135

指导教师董文超田俊峰

市政与环境工程学院

2024年12月

I

目录

1水库设计洪水计算 1

1.1设计洪量 1

1.2洪峰流量 2

1.3洪水过程线 4

2水库设计年径流计算 7

2.1设计年径流量 7

2.2设计年径流量的年内分配 7

3水库需水量预测计算 9

3.1.农村居民生活需水量预测 9

3.2农业灌溉需水量预测 9

3.3生态需水量预测 10

4径流调节计算 11

4.1总用水量计算 11

4.2水库所需兴利库容计算 11

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1

1水库设计洪水计算

1.1设计洪量

查《84图集》图12，得Cv=0.62，偏态系数Cs=3.5Cv查皮Ⅲ型曲线Kp值表求得，K1%=3.29，K5%=2.24

查《84图集》图11，得Ht=130mm，因坝址以上流域面积小于50平方公里，所以面雨量可以采用点雨量。

设计点雨量采用下式计算：

根据公式

Ht,p=Ht?Kp

式中：

Ht，p为t时段设计频率为P的点雨量；

EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up1(??),H)EQ\*jc3\*hps24\o\al(\s\up1(?),t)为t时段点雨量均值；

Kp为频率为P的模比系数。

得：

由于该水库属于沙颖河水系，按照山丘区水文分区图属于第四分区，根据设计流域所在分区，查表得Imax=50。

P=1%时，Pa=Imax=50

P=5%时，Pa=2/3Imax=33.3

根据P=H24时，1%，得H24时，1%+Pa=477.7mm,H24时，5%+Pa=324.5mm

查山丘区次降雨径流关系P+Pa~R曲线得到：

R24时,1%=380mm，R24时,5%=240mm

通过计算设计雨量P后寻找到R，再通过下式计算24小时设计洪量

W24，p=1000RF

式中：

R为24小时净雨量深，mm；

F为流域面积，km2。

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得：

W24，1%=1000R24.1%R=1000×380×4.32=1641600m3

W24，5%=1000R24.5%R=1000×240×4.32=1036800m3

1.2洪峰流量

推理公式适用于200平方公里以下，适用于本次课程设计中的所用的课程流域设计。

（1）由课程设计基本资料可得流域特征值：F=4.32km2，L=2.97km，J=0.054，I=0.19‰。

（2）设计暴雨参数Sp和n的确定

根据公式

Sp=X24，p24(n3-1)

得：

S1%=X24，1%24(n3-1)=427.7×24(0.78-1)=212.57

S5%=X24，5%24(n3-1)=291.2×24(0.78-1)=144.73

由暴雨历时为24小时，可以确定暴雨参数为n3，n3可以通过河南省短历时暴雨递减系数n3（t=6~24h）图23查得n3=0.78。

（3）设计流域损失参数和汇流参数的确定：

表1.1水文分区平均入渗率图

水文分区

Ⅰ

ⅡⅣ

Ⅲ

ⅤⅥ

μ（毫米/小时）

2-3

3-5

4-6

5-8

损失参数：本流域属于Ⅳ区，所以μ值取值为3-5，取中值μ=4mm/h。

汇流参数：由图26θ-m相关线表查得，θ的范围为5-100，若小于5或大于100，可采用等于5或等于100的m值。

根据公式

得：

当θ=5.45时，由图26θ-m相关线表查得对应的m=0.84。

（4）迭代求解

假设洪峰汇流时间tc＞τ

根据公式

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3

式中：

Qm为设计洪峰流量，m3/s；

τ为洪峰汇流时间，h；

F为流域面积，km2；

L为干流长度，设计断面至分水岭，km；

J为L的平均坡度；

I为河流平均比降；

S为设计最大1小时雨量平均强度，及设计频率1小时雨量，mm/h；

n为设计暴雨递减指n3；