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。
精心整理 （一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1).设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 ② n N N F K Q =…………………………………（1） 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数.
式中参数的确定： ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：n KF Q =%2。 (4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72，K 值取13.8，%2%118.1Q Q = ⑤ 采用全国水文分区经验公式 0n Q CF =，)1(%10%1K C Q Q v +=………………………………（５） 根据分区表查90区的对应值。查得1.6=C ，65.0=n 则65.001.6F Q =，55.1=v C s C /v C =3.5，查得K1%=8.16，0 %1648.13Q Q = 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L （Km ） 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600. 0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860. 0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060. ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8
桥梁设计流程 1.设计资料和技术指标（地形、地质、气象水文、活载、道路等级等） 2.总体方案设计（纵向线路、桥式方案比选、横断面设计等） 3.详细设计（重要构件的尺寸拟定和细节设计） 4.手算或软件计算（成桥阶段内力和变形、施工阶段内力和变形） 针对软件计算： （1）建模 （2）荷载输入 （3）边界条件 （4）运行分析 5.根据相关规范进行强度、刚度、稳定性验算（钢结构还应做疲劳验算） 我国桥梁设计程序，分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按"三阶段设计"进行,即初步设计、技术设计与施工设计。 一、前期工作-- 预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制预可行性研究报告与可行性研究报 告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性；可行性研究报告则是在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上的和投资上的可行性。 这两个阶段的研究都是为科学地进行项目决策提供依据，避免盲目性及带来的严重后果。 这两个阶段的文件应包括以下主要内容： 1、工程必要性论证，评估桥梁建设在国民经济中的作用。 2、工程可行性论证，首先是选择好桥位，其次是确定桥梁的建设规模，同时还要解决好桥梁与河道、航运、城市规划以及已有设施（通称"外部条件"）的关系。 3、经济可行性论证，主要包括造价及回报问题和资金来源及偿还问题。 二、设计阶段-- 初步设计、技术设计和施工设计（三阶段设计） （1）初步设计按照基本建设程序为使工程取得预期的经济效益或目的而编制的第一阶段设计工 作文件。该设计文件应阐明拟建工程技术上的可行性和经济上的合理性，要对建设中的一切基本问题作出初步确定。内容一般应包括：设计依据、设计指导思想、建设规模、技术标准、设计方案、主要工程数量和材料设备供应、征地拆迁面积、主要技术经济指标、建设程序和期限、总概算等方面的图纸和文字说明。该设计根据批准的计划任务书编制。 （2）技术设计 技术设计是基本建设工程设计分为三阶段设计时的中间阶段的设计文件。它是在已批准的初步设计的基础上，通过详细的调查、测量和计算而进行的。其内容主要为协调编制拟建工程
空间分析之水文分析 一、目的与要求： 1.学习目的 水文分析：根据DEM提取河流网络，进行河网分级，计算流水累积量、流向、水流长度、根据指定的流域面积大小自动划分流域。 通过本次学习应达到以下目的： ①理解基于DEM数据进行水文分析的基本原理。 ②掌握利用ArcGIS提供的水文分析工具进行水文分析的基本方法和步骤。 2.学习要求 ①了解水文分析工具 ② DEM的预处理：填洼 ③流向分析 ④计算流水累积量 ⑤计算水流长度 ⑥提取河流网络 ⑦流域分析（盆域、分水岭）
二、水文分析基本操作步骤 1.填充洼地 对原始DEM数据进行洼地填充，得到无洼地的DEM： 在【ArcToolbox】中，双击【SpatialAnalyst工具】→【水文分析】→【填洼】，弹出“填洼”对话框，如下图： 点击确定，得无洼地的DEM【fill_dem】，结果图如下：
2.流向分析 在上一步的基础上进行，在【ArcToolbox】中，双击【SpatialAnalyst 工具】→【水文分析】→【流向】，按下图所示指定各参数： 点击确定，得到无洼地DEM生成的水流方向栅格【Flowdir_dem】，
注意：在ArcGIS中通过将中心栅格的8个邻域栅格编码（D8算法），来确定水流方向。 3.计算汇流累积量 在上一步的基础上进行，在【ArcToolbox】中，双击【SpatialAnalyst 工具】→【水文分析】→【流量】，按下图所示指定各参数：
确定后执行完成得到汇流累积量栅格【flow_acc】,如图： 4.提取河流网络 在上一步的基础上进行，打开【Arctoolbox】，双击【Spatial Analyst 工具】→【地图代数】→【栅格计算器】，在【地图代数表达式】中输入公式：Con(“flow_acc”>800,1)，【输出栅格】指定为:【StreamNet】如图：
水文测验实习报告 韦昭华 2014301580040
目录 实验一：气象要素观测实验 (3) 1.观测场 (3) 2.百叶箱 (5) 3.气温的测量 (6) 4.空气湿度的测量 (8) 5.风的测量 (9) 实验二：水文年鉴查阅和使用 (10) 实验三：参观汉口水文监测站 (14) 1.降水的观测 (17) 2.蒸散发的观测 (18) 3.参观水情气象遥测系统 (19) 实验四：流量观测 (21) 实验五：水下地形测量 (27)
实验目的： 水文资料是水利水电工程及其它建设工程规划设计的基本依据，而水文资料来源于水文测验。水文测验包括水位、流量、含沙量、输沙率、降水、蒸发、地下水水位、水质等的测定与收集，这些资料收集工作要借助于水文仪器来进行， 要靠一整套方法来完成。动手操作仪器，了解水文测验的基本方法等就是水文实习课的基本要求 实验一：气象要素观测实验 实验目的： 气象学是研究大气中所发生的物理现象和物理过程的科学。陆地水文学是研究陆地上水文循环规律的科学，包括降水的时空分布，水分的蒸发，以及地表径流和河川径流的形成过程等。 气象观测中空中气象观测和地面气象观测观测两种。本次实验进行地面气象观测，其指在地面上用目力和用设置在地面的仪器直接进行的观测。 地面气象观测的内容包括云、能见度、天气现象、风、温度、湿度、气压、降水、蒸发、日照及地温等。
1.观测场 观测场的要求： 地点一般设在能较好地反映本地较大范围气象要素特点的地方，四周必须空旷平坦，避免局部地形的影响。在城市或工矿区，观测场应选择在城市或工矿区最多风向的上风方。观测场边缘与四周孤立障碍物高度的十倍以上；距离较大水体（水库、湖泊、河海）的最高水位线，水平距离至少在 100m以上。观测场大小应为 25m×25m，如确因条件限制，可为 16m（东西向）×20m（南北向）。场地应该平整，保持有均匀草层。为保护场地的自然状态，场内要铺设0.3~0.5m宽的小路，只准在小路上行走。观测场四周应设高度约 1.2m 的稀疏围栏且四周 10m范围内不能种植高杆作物须能保持气流畅通。要保持场内整洁，经常清除观测场上的杂物。 仪器布置要求： （1）高的仪器安置在北面，低的仪器顺次安置在南面，东西排列成行；仪器之间，南北间距不小于 3m，东西间距不小于 4m。仪器距围栏不小于 3m；观测场门最好开在北面，仪器安置在紧靠东西向小路的南面；
(一)
N ――设计重现期（年） 0.278 :单位换算系数.
由《延安地区实用水文 手册》和《榆林地区实 用水文手册》 中查得： S 1% 140mm ④ 全国水文分区经验公式： 公式的基本形式：Q 2% KF n 。 ........................... 4) 根据分区表查90区的对应值：n 值按取0.72 , K 值取13.8 , Q 1% 1.18Q 2% ⑤ 采用全国水文分区经验公式 1.55 C s /C v =3.5，查得 K1%=8.16 , Q 1% 13.648Q 0 流量计算结果 序 号 断面位置 河名及桥名 汇水面积F (Km 2) 河沟长L (Km ) 河沟纵坡j 公式① (m 3/s) 公式② (m 3/s) 公式③ (m 3/s) 公式④ (m 3/s) 采用值 (m 3/s) 1 K51+600 .0 ***大桥 18.2 8.5 0.0189 432.2 237.2 499.4 131.5 499.4 2 K51+860 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 3 K52+060 .0 ***大桥 20.12 8.8 0.0189 462.7 252.3 548.8 141.4 548.8 2.计算设计水位以及设计流速 由表二查得: u K i S p 1 由表三查得: K i 0.65, i 0.98 1.3 300.83 82.44mm/h K 2 0.334， 0.16 0.334 0.16 L Q 0 CF , Q 1% Q 0 (1 C v K 1% ) 根据分区表查90区的对应值。查得C 6.1 , n 0.65 则 Q 。 6.仆。.65 C v
中小桥水文计算 一、设计流量的推算 由于沿线各河道无水文观察站及相关流量、洪水位、流速等资料，本项目桥梁设计流量采用经验公式及径流形成法计算，最终设计流量采用两种算法中较大流量。经验公式采用《广西水文图集》（1974年，广西壮族自治区水文总站）的地区经验公式；径流形成法公式采用桥涵设计手册－桥位设计中的暴雨径流简化公式。 1.水文分区： 由《广西水文图集》可查：路线起点至K80段为第七区，K80至终点为第九区。 2.设计流量经验公式： 设计洪水频率1/50：Q=0.0418F0.739H1.06J0.279 设计洪水频率1/100：Q=0.0714F0.74H0.959J0.324 式中：Q——相应频率洪峰流量（m3/s） H——相应频率流域平均24小时暴雨（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） J——工程地点以上主河槽平均比降（‰） 查《广西水文图集》图七可得项目路线各段区域最大24小时暴雨量： 起点～K80段：H=100mm K80～K100段：H=120mm K100～终点段：H=130mm 3.暴雨径流简化公式： Qp=Φ(h-z)(3/2)F(4/5) Qp——相应频率洪峰流量（m3/s） Φ——地貌系数 h——径流厚度（mm） z——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） 由1：50000地形图勾绘工程地点以上流域面积，并在外业调查时测量工程地点以上1.5Km 以上主河槽平均比降，并由以上数据推算各桥位处河道相应频率洪峰流量。 4.设计洪水：此处仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―1、表―2。 （1）经验公式法 设计洪水频率：1/100 汇水面积(Km2)：F=30.501372 24小时暴雨最（mm）H=100 河床平均比降（‰）J=2.61 总设计流量（m3/s）Q= 101.18 （2）径流形成法 地貌系数：Φ=0.05 径流厚度（mm）：h=70 被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）：z=5 工程地点以上流域面积（Km2）：F=30.501372 总设计流量（m3/s）Q= 403.46 二、设计水位（试算设计水位）：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―3。 设计水位（m）：110.93 河槽湿周（m）ρc= 43.47 河滩湿周（m）ρt= 0 河槽过水面积（m2）Wc= 165.44 河滩过水面积（m2）Wt= 0 河槽水力半径Rc= 3.81 河滩水力半径Rt= 0 河槽平均流速(m/s)Vc= 2.49 河滩平均流速(m/s)Vt= 0 河槽设计流量（m3/s）Qc= 412.06 河滩设计流量（m3/s）Qt= 0 总流量（m3/s）Q＝Qc+Qt= 412.06 三、桥孔长度计算：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―4。 系数K q =0.95
第一章绪论 1水文水利计算分哪几个阶段？任务都是什么？ 答：规划设计阶段水文水利计算的主要任务是合理地确定工程措施的规模。 施工阶段的任务是将规划设计好的建筑物建成，将各项非工程措施付诸实施 管理运用阶段的任务是充分发挥已成水利措施的作用。 2我国水资源特点？ 答：一）水资源总量多，但人均、亩均占有量少（二）水资源地区分布不均匀，水土资源配 置不均衡（三）水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁四）水土流失和泥沙淤积严重（五）天然水质好，但人为污染严重 3水文计算与水文预报的区别于联系? 答：水文分析与计算和水文预报都是解决预报性质的任务。 （1）预见期不同，水文计算要求预估未来几十年甚至几百年内的情况，水文预报只能预报 几天或一个月内的未来情况。（2）采用方法不同，水文计算主要采用探讨统计规律性的统计 方法，水文预报采用探讨动态规律性的方法。 4水文分析与计算必须研究的问题？ 答：（1）决定各种水文特征值的数量大小。（2）确定该特征值在时间上的分配过程。（3）确定该特征值在空间上的分布方式。（4）估算人类活动对水文过程及环境的影响。 次重点：广义上讲，水文水利计算学科的基本任务就是分析研究水文规律，为充分开发利用水资源、治理水旱灾害和保护水环境工作提供科学的依据。 第二章水文循环及径流形成 1水循环种类：大循环、小循环 次重点定义：存在于地球上各种水体中的水，在太阳辐射与地心引力的作用下，以蒸发、降水、入渗和径流等方式进行的往复交替的运动过程，称为水循环或水分循环。 2水量平衡定义，地球上任意区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差 等于该区域内的蓄水变化量，这一关系叫做水量平衡。 3若以地球陆地作为研究对象，其水量平衡方程式为 多年平均情况下的水量平衡方程式若以地球海洋作为研究 对象，其水量平衡方程式为多年平均全球水量平衡方程式 流域水量平衡的一般方程式如下：若流域为闭合流域， 则流域多年平均p=E+R 4干流、支流和流域内的湖泊、沼泽彼此连接成一个庞大的系统，称为水系。 5河流一般分为河源、上游、中游、下游及河口五段。
（一）全线典型大中桥水文计算分析 水文计算的基本步骤： -对有水文资料的河流收集水文资料 -确定桥位在地形图上的位置 -确定主流-勾绘汇水面积（五万分之一地形图） -计算流量 -各水文参数计算 1．***大桥水文计算 (1). 设计流量计算 ① 洪峰流量汇水面积相关法公式 n N N F K Q = (1) 式中：Q N ——某频率洪峰流量（米3/秒）. n 、K N ——为重现期为N 的经验参数 F ——流域面积（平方公里）. 1.6061.0n 871%==-K ；）中查得：附表（用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文 ② 综合参数法： ηλψ3N H F βαCN Q mN = (2) 其中：Q mN ——某频率的洪峰流量（米3/秒）. N ——设计重现期（年）. ψ——流域形状系数，2 L F =ψ
L.——主沟长度 H 3N ——设计重现期为N 的3小时面雨量（毫米）. C 、α、β、γ、η——分区综合经验参数指数. 式中参数的确定： ；、、、、）中查得： 附表（用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文49.011.058.015.035.4C 97=====-ηγβα ③ 原交通部公路科学研究所推理公式法： F S Q n P P ??? ??-≡μτ278.0…………………………………（3） 式中：Q p ——某频率洪峰流量（米3/秒）. S P ——某一频率雨力即最大1小时暴雨强度（毫米/小时）. τ——流域汇流时间（小时）. μ——损失参数（毫米/小时）. F ——流域面积（平方公里）. n ——暴雨递减指数. 0.278：单位换算系数. 16 .02283.0111%1334.016.0334.0/44.82303.198.065.01401??? ? ???=???? ??====?=?====j L j L K K h mm S K u K mm S P β γ τβγ，由表三查得：，由表二查得：中查得：用水文手册》手册》和《榆林地区实由《延安地区实用水文
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）
2、水文计算 基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位 457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3 C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断 面平均流速=2.61m/s υ，水面宽度B=180m ，河岸凹凸岸曲率半径的平均值 R=430m ，桥下河槽最大水深12.39mc h m =。 2.1桥孔长度 根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj 公式计算。 该桥在稳定河段，查表知K=0.84，n=0.90。有明显的河槽宽度Bc ，则有： n 0.90 j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722) 159.98=154.16m ?÷? 换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m 。 2.2桥孔布置图 根据河床断面形态，将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。取4孔40m 预应力混凝土T 形梁为上部结构；钻孔灌注桩双柱式桥墩，桩径为1.6m ，墩径取1.4m ；各墩位置和桩号如图1所示；右桥台桩号为K52+485.00；该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m 大于桥孔净长度154.23m ，故此桥孔布置方案是合理的。 2.3桥面最低高程 河槽弗汝德系数Fr= 2 2 3.119.809.49 =0.104c c v gh ?= ＜1.0。即，设计流量为缓流。桥前出现 壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。 2.3.1桥前壅水高度?Z 和桥下壅水高度?Zq
１引言 目前江苏省内农区汇流计算方法主要有实测资料法和暴雨洪水图集法（以下简称图集法），图集法推荐了３种汇流计算方法，即推理公式法、瞬时单位线法和总入流槽蓄法；城市汇流计算方法主要有水文学方法（等流时线法、时段单位线法和瞬时单位线法）、水力学方法和推理公式法。农区和城区现有两种相同的汇流计算方法，即瞬时单位线法和推理公式法。由于推理公式法仅能计算出设计标准下的洪峰流量，无法得到相应的设计洪水过程线，无法将农区与城区的洪水过程同时序叠加，因此只能采用瞬时单位线法分别推求农区及城区的设计洪水过程线并同时序叠加，得到流域的设计洪水过程线。 ２淮泗河流域水文计算方法 2.1淮泗河流域概况２．１．１工程概况 淮泗河已列入《江苏省中小河流专项规划（２０１３—式计算其他因素下的最小时间ｔ。设Ｖ＝０．２ｃｍ３，Ｋ＝５．０×１０－１０～５．０×１０－１４ｃｍ／ｓ，４０ｃｍ２≤Ａ≤４００ｃｍ２，ΔＰ≤５００ｋＰａ，其中要求Ａ和ΔＰ最小情况下得１ｈ≤ｔ＜１２ｈ的最优化配置。土工膜渗透系数试验条件优化配置结果见表３。从表３中可知，在上述测试条件下的优化配置中，Ｋ＞５．０×１０－１０ｃｍ／ｓ时，对测试条件可不做要求，对于Ｋ＞５．０×１０－１４ｃｍ／ｓ时，试样过水面积和试验水压力应选最大值；对于Ｋ＜５．０×１０－１３ｃｍ／ｓ时，可根据已有仪器对照表３选择。 ４结论 防渗土工膜的渗透系数很小，测试往往需要很长时间，过长的试验时间又会带来渗透水量测试值的偏差，进而影响试验结果的准确，另外长时间水压力下试验还会对仪器造成损坏。因此，如何控制渗透系数试验时间，便于操作和提高试验结果的准确性有着重要的意义。为缩短测试时间，一方面可通过增大试样过水面积来缩短，但试样最大过水面积又受试验仪器限制不可能很大，另一方面可通过增大试验水压力来缩短，但试验最大水压力不能大于土工膜耐静水压。本文通过土工膜渗透系数测定中对时间最优化配置，得到：测试土工膜渗透系数Ｋ＝５．０×１０－１０～５．０×１０－１２ｃｍ／ｓ时，现行规程要求的试样过水面积和水压力条件均满足对测试时间要求；土工膜渗透系数Ｋ≤５．０×１０－１３ｃｍ／ｓ时，选择试验过水面积２００ｃｍ２，水压力２００ｋＰａ较适宜；当土工膜渗透系数Ｋ≤５．０×１０－１４ｃｍ／ｓ时，试样过水面积和试验水压力应选最大值，在这种条件下试验，应注意做好仪器保护和防止体变管水量蒸发损失措施■ 表３土工膜不同渗透系数条件下最短测试时间优化配置10010040400.20.3100400.20.2402000.21004000.21005000.22002000.22003000.23002000.23003000.24001000.24002000.2 400 500 0.951.439.534.779.537.639.53 6.366.364.249.534.77 19.07 5.0E -115.0E -12 5.0E -13 5.0E -14 100400.40.195.0E -10渗透系数 （c m/s ）时间 （h ）条件渗透水量 （c m 3）面积（c m 2）水压力 （kPa ）【摘要】随着社会经济的发展， 城市化进程的加快，城市面积不断扩大，改变了流域的下垫面条件，导致流域的产汇流条件发生显著变化，进而对流域洪水产生一定的影响。由于城区与农区产汇流条件差异较大，城区洪水具有产汇流快、洪水过程线历时短、洪峰流量大等特点，对于流域范围内既有城区又有农区的河道，传统的水文分析与计算方法并不适用，目前尚无这类河道水文计算的通用方法。本文以淮泗河水文分析方法为例，探讨适用这类河道的水文分析与计算方法。【关键词】城市洪水 水文分析 瞬时单位线 胡建林 杨 飞仲兵兵 陈宗桥 （淮安市水利勘测设计研究院有限公司淮安 ２２３００５） 从淮泗河流域水文计算浅谈水文分析与计算的新思路 科技论坛
昆明市西山区 螳螂川青龙～蔡家村河段水电站工程 初步设计报告 2．水文
目录 2.水文 (1) 2.1流域概况 (1) 2.1.1自然地理及河流概况 (1) 2.1.2流域内水利工程分布情况 (3) 2.1.4水文气象概况 (7) 2.2水文基本资料 (8) 2.2.1水文气象站点 (8) 2.2.2水文资料“三性”分析 (8) 2.3径流 (12) 2.3.1滇池入湖水量计算 (12) 2.3.2滇池出湖水量计算 (12) 2.3.3滇池～蔡家村站区间水量计算 (15) 2.3.4蔡家村站规划水平年径流量计算 (16) 2.3.5年径流合理性分析 (18) 2.3.6电站设计年径流量 (19) 2.3.7设计代表年径流分配 (20) 2.4洪水 (21) 2.4.1洪水标准 (21) 2.4.2洪水特性分析 (21) 2.4.3蔡家村水文站设计洪水计算 (22) 2.4.4设计洪水合理性检查 (23) 2.4.5电站坝址设计洪水 (25) 2.5枯季施工洪水 (25) 2.6泥沙 (26)
2.水文 2.1流域概况 2.1.1自然地理及河流概况 普渡河属金沙江下段右岸一级支流，位于东经102°09′～103°05′、北纬24°28′～26°18′范围内，流域地势南低北高、东高西低，南部为滇池盆地，北部为禄劝深山河谷，南北最长205 km，东西最宽90 km，平均海拔高程2250 m，涵盖了昆明市嵩明县、官渡区、盘龙区、五华区、西山区、呈贡县、晋宁县、安宁市、富民县、禄劝县、寻甸县、东川市共12个县（市）区和楚雄州禄丰县、武定县一部份。流域东面受禄劝县拱王山（向南延伸至嵩明县草白龙山及呈贡县梁王山）控制，与东川市小江水系、寻甸县牛栏江水系及宜良县南盘江水系相分隔，流域西面受武定县及禄劝县境内三台山（向南延伸至禄丰县及安宁市）控制，与武定县猛果河水系相分隔，流域南面则背靠晋宁县白龙山，与玉溪市元江流域为枕，流域北面为金沙江河谷，为普渡河金沙江汇入口。 根据云南省水利厅2002年7月出版的《云南省河流状况》调查报告，普渡河发源于嵩明县大哨乡梁王山喳啦箐，源地高程2705 m，河口处高程762 m，全河总落差1943 m，全长363.6 km，平均比降5.3‰，控制径流面积11657 km2。 习惯上将普渡河流域分为三段，滇池出口海口以上为普渡河上游区，称为滇池流域，控制径流面积2920 km2，河长（含滇池）120 km，其中：滇池水面30.2 km，滇池入湖干流盘龙江嵩明境内河长46.6 km，官渡区境内河长37.7 km，盘龙区境内河长5.5 km。
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。；
1.4水文计算 1.4.1设计资料 1.大桥桥位地质剖面图。 2.水文资料：桥为河段为稳定性河段，设计洪水位频率1：100，设计洪水 位31.25m。 3.洪水含沙量ρ=3.2kg/m3。 4.桥位概况：本桥位于某市区外，跨越河流，河宽220米。 1.4.2计算设计流量Q S[10] 1.根据河道横断面图式，本河道采用单宽式，采用形态法计算。 2.依据桥位地质剖面图，假定为单宽式Ⅰ类河道，糙率n=0.0222，m=45。 3.洪水比降I=0.3‰。 4.设计水位31.25m，起止桩号k1+186—k1+381。 5.过水面积ω及水位宽度B计算，见下表。 6.平均水深H均=ω/B=988.215/195=5.07m 7.由谢—满公式 V=m?(H均)2/3?I1/2 =45?(5.07)2/3?(0.0003)1/2
=2.299m/s 8.设计水位时，过水断面流量Q S Q S=ω?V=988.215?2.299=2272m3/s 设计流量偏安全考虑，选定 Q S=2300m3/s V=2.3m/s ω=988.215m2 B=195m 1.4.3确定桥孔长度 1.河段类型选择 依据桥位地质剖面图，假定该桥位河段为顺直型稳定性河段。 2.桥孔布设原则 (1)桥孔不宜过多的压缩河槽； (2)墩台基础可以视冲刷程度，置于不同的标高上。 3.采用经验公式计算桥长 L j= Q S/(β?q c) （1-1）式中：Q S——设计流量；取值为Q S=2300 m3/s； β——压缩系数；取值为β=k1(B c/H c)0.06=1.245； k1——稳定性河段取1.00； q c——河槽单宽流量，q c= Q S/B c=2300/195=11.79。 L j= Q S/(β?q c)=2300/(1.245?11.79)=156.69m 4.采用过水面积计算（冲刷系数法）[10] 上部结构采用预应力混凝土箱型梁桥,桥墩中心间距80m，假定采用单排双柱式桥墩柱直径d=1.5m，设计流速V S=2.3m/s，Q S=2300 m3/s，冲刷系数P=1.4，系数计算： μ=1-0.375?V S/ L0=1-0.375?2.3/ (80-1.5)=0.99 λ=1.5/100=0.015 则A q= Q S/[μ(1-λ)P V S]=2300/[0.99?(1-0.015)?1.4?2.3]=732.488m2 根据桥位断面图 桥下毛过水面积为988.215m2略大于732.488m2。 桥孔净长L j=80-1.5+40+40-1.5-1.5=155.50m。 与经验公式计算结果接近，可以采用。 桩台前缘桩号为：k1+221，另一侧桥台前缘桩号为k1+381。
一、设计洪水流量计算 1、已知资料 该桥上游流域面积2.607KM2，桥址以上干流长度2.40KM（见地形图附后），河道干流坡降0.03464，该河道上游为山区，下游则为丘陵区。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SK252-2000，该河道应按20年一遇洪水设计。 2、根据水文图集，该流域多年平均降雨量682毫米，多年平均24小时降雨量120毫米， 最大年降雨1466毫米。 流域特性参数K=L/J1/3×F2/5=2.40/0.250×1.467=6.571Cv=0.62。 3、20年一遇KP=2.24，H24均=120mm， 20年一遇H24均=120×2.24=268.8， 根据q m-H24-K曲线查得q m=14.0M3/S, 二十年一遇的最大洪峰流量Q=q m×F=14.0×2.40=33.6M3/S, 4、50年一遇KP=2.83， 50年一遇H24均=2.83×120=339.6， Qm=23.5M3/S 五十年一遇的最大洪峰流量Q=23.5×2.40=56.4M3/S, 二、桥孔的宽度确定 按无底坎宽顶堰计算桥孔过水能力，按水深1.2米，进行计算宽度B B=Q/1.5H3/2=33.8/1.5×1.23/2=20.0米 设计过水断面宽30-1.2×2=27.6米。 50年一遇校核水深H=[56.4÷(1.5×27.6)]2/3=1.59米。 三、冲刷计算 1、一般冲刷按以下公式计算 h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp 式中h p桥下河槽一般冲刷后最大水深（m） Q s设计流量为56.4m3/s L j桥孔净长27.6m h max计算断面下河槽的最大水深=1.8m h cp计算断面桥下河槽的平均水深=1.2m d河床泥砂的平均粒径d=3mm μ压缩系数μ=0.850 E与汛期含砂量有关的参数E=0.66 A为单宽流量集中系数A=(B1/2/H)0.15=(91/2/1.2)0.15=1.15 h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp=[1.15×56.4/(0.850×27.6×0.66×31/6)]3/5×1.8/1.2=3.17(m) 2、局部冲刷 采用公式：V=V z=Ed1/6Hp2/3=0.66×31/6×3.172/3=1.71(m/s) V0=(h p/d)0.14[29d+0.000000605(10+h p)/d0.72]1/2=(3.17/0.003)0.14×[29×0.003+0.000000605×（10+3.17）、0.0030.72]1/2=0.78（m/s） 1 V=0.75(d/h p)0.1(V0/Kξ)=0.75×(0.003/3.17)0.1×(0.78/0.98)=0.30(m/s) Kξ为墩型系数。 V＞V0 采用h b=KξKη1B0.6(V0－1 V)(V/V0) η1
《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
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）