岸堤水库雨洪资源解析
使
用
说
明
书
二〇一五年六月一日
作者:李文华
电话:135********
邮箱:fblwh150@https://www.doczj.com/doc/6712961633.html,
目录
第一章概述 (3
第二章功能简介 (5
第一节功能特点 (5
第二节软件画面 (6
第三节运算功能 (7
第四节气象云图及气象雷达 (13 第三章数学模型 (14
第一节洪水模型 (14
1、瞬时单位线 (14
2、CAMMADIST函数语法 (15
3、CAMMADIST函数应用 (16
4、流域洪水错时叠加 (17
第二节洪水传播 (18
第三节泄量模型 (19
1、闸门出流 (19
2、推求水面线 (21
3、闸门泄量 (22
第四节调洪演算 (22
第五节控运方案 (23
第四章扩展性设计 (23
第五章调洪实例 (29
第六章课目攻关概况 (30
第七章使用说明书 (31
第一节洪水预报 (31
第二节调洪演算 (33
第三节其他计算 (33
附件课题研发小组成员名单....................................................................... 错误!未定义书签。
第一章概述
控制和预见洪水,让洪水变为一种资源,实现科学预见、动态管理、合理利用,是本课题的研究对象。
科学控制洪水,真正能够对洪水运用自如,其首要问题是准确解析、及时预报,掌握洪水动态。但目前实际应用中,对水库防洪兴利控制运用,还仅限于依靠库水位的变化,结合下游河道的承受能力,试探性的调节洪水,这种洪水调整模式,具有较大的盲目性,理论方面的支撑相对不足。
当前,各水库防汛主体单位,均制定了相应的《水库控制运用方案》。如岸堤水库防洪调度图(图1,但这些方案的编制和批复仅表现为粗线条和原则性的界定,是在进行大量假定的基础上进行编制的,应用中的可操作性相对欠缺,在实践中仅具有指导意义。
(图1
洪水调度控制方案的编制,偏离实际应用,存在的突出问题,主要表现在以下几个方面:
1、假定了降雨的空间分配是均匀的,即整个流域降雨分布是均等的。但实际降雨,特别是流域面积稍大的水库,降雨的空间分布几乎不可能是均等。
2、事先拟定了24小时降雨在1日内各时段上的雨量分配。但实际降雨在时段上的分配,是个随机的不确定因素。
3、控制运用方案的编制,起调水位为汛中限制水位,但实际降雨前的库水位,却几乎不可能恰巧是汛中限制水位。
4、所有闸门同开度启用,与实际控制运用也不相符。
5、控运方案的编制基础是净雨量,但实际操作中我们所能掌握的是降雨量。把降雨量合理的转换为净雨量,也成了水库实际控制运用要解决的问题。
岸堤水库雨洪资源动态解析预报平台,较为圆满的解决了以上五方面的问题。
第二章功能简介
第一节功能特点
1、采用‘.dll’数据调用模式,获取水库基本数据。软件具有非常理想的可扩展性,支持任何某水库的洪水资源解析。
2、流域洪水模型参数,支持外部修订(需慎重修订;上游中小型水库、塘坝等的拦蓄作用,可通过修订流域权重参数,简化上游拦蓄效果的修正计算。
3、数据支持电子表格输出和图形输出。可导出对应某次降雨的洪水过程线文件、对应某泄洪方案的库水位动态变化过程线文件、调洪演算成果文件及其他数据的导出文件等。
4、支持具有指导意义的‘控制运用方案’的编制计算。v2.0及以后版本,还支持演算过程数据文件(*.xls的导出。
5、支持‘库水位~库容~水面积’对应关系转换(附:溢流堰泄量;支持‘库水位~闸门开度~溢洪道泄量’对应关系转换;支持降雨信息、降雨重现期等其他数据转换,支持逆推进库流量等计算功能。
6、界面采用GDI+函数绘制;强化鼠标移动算法,瞬间获得流域、计算钮等虚拟按键操作指令;频繁调
用的关键代码,特别是v2.20及以后版本,大量的嵌入了汇编语言代码,直接操作计算机CPU和内存等硬件设备,数据处理快速、高效。
7、全面支持包括调洪规则等大量的信息自定义。第二节软件画面
1、启动画面系透明‘.png’文件(图2,其背景系洪水创意手绘图。
(图2
2、主画面背景系岸堤水库流域布局图(图3
(图3
第三节运算功能
1、前期降雨情况数据输入功能(图4
前期降雨影响输入模式下,还可通过右键菜单,调用软件内置的?前期降雨影响量?计算器,进行前期降雨影响计算;支持快速自动录入Pa值。
(图4
2、流域降雨数据,按真实时程分配输入(图5
(图5
3、洪水过程线屏幕输出(图6,支持数据文件导出(*.xls和*.png。
(图6
4、调洪库水位过程线屏幕输出(图7,支持数据文件导出;支持任意起调水位和任意闸门操作形式下的洪水控制运用计算。
(图7
4、控制运用方案编制计算模块(图8。支持任意起调水位(默认为限制水位设置;支持外置调洪规则设置。软件作者配置的调洪规则意义为:起调水位以下不泄洪,防洪高水位以下,按下游河道安全泄量调洪(保下游,库水位超过防洪高水位后,敞闸泄洪(保工程;并依据《综合利用水库调度通则》(水利部水管[1993]61号对防洪调度图的编制要求,对降雨做如下假定:
假定1:流域均匀净雨量;
假定2:流域净雨的时段分配,恒定匹配于水库所在地域;
假定3:所有闸门同高度启用。
软件V2.0及以后版本的调洪演算模块,可导入自定义洪水;可导出调洪数据文件,演算过程清晰直观。
.
(图8
5、库水位~库容~水面积,对应关系表(图9。
(图9 6、闸门泄量计算功能区(图10
(图10
7、进库流量逆推功能(图11
(图11 8、降雨量~重现期(图12
(图12
9、软件的v2.0及以后版本,还设计了?脚本调试器?。调试器直接运行脚本文件‘VbThguize.txt’,并输出计算结果,软件使用者可验证自己编写的脚本文件是否正
确。
10、软件v2.0及以后版本,前期降雨影响的计算,是以陆地蒸发系数的模式予以外部设置,文件名是在配置文件中予以指定‘YueyinxiangPa.txt’的形式外置,允许用户根据当地的气候条件,参照已有资料随时予以调整和更新。
11、外置‘调洪规则’脚本(VbThguize.txt,功能强大,对于调洪演算和洪水预报,可轻松的实现闸门的动态操作(详见:第四章扩展性设计。
洪水调节课程设计
《洪水调节课程设计》任务书 一、设计目的 1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库 水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据； 2、掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点； 3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题； 4、培养学生分析问题、解决问题的能力。 二、设计基本资料 某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KW，年发电量1372×104 kw·h，水库库容0.55亿m3。挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。水库正常蓄水位525.00m。电站发电引用流量为10m3/s。 本工程采用2孔溢洪道泄洪。在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。 上游防洪限制水位Xm（注：X=524.5+学号最后1位/10，即524.5m-525.4m），下游无防汛要求。 三、设计任务及步骤 分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤： 1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准； 2、用列表试算法进行调洪演算： a)根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公 式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上； b)决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每 一时段的q2、V2进行试算； c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方。 3、用半图解法进行调洪计算： a)绘制三条曲线：V/△t-q/2=f1(z)、V/△t+q/2=f2(z)、q=f(z)； b)进行图解计算，将结果列成表格。
山东省小型水库洪水核算办法（试行）
附件： 山东省小型水库洪水核算办法（试行） 前言 《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）是为适应新形势下小型水库除险加固需要而制定的。本办法依据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）、《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）和《山东省水文图集》的有关分析成果，在原山东省水利局暴雨洪水组1979年6月编印的《山东省小型水库洪水核算方法》基础上修订完成的。在山丘区小型水库防洪安全复核、控制运用、加固设计等工作中应以本办法为主，其它各法可作验证参考。 本办法提供了洪峰流量、洪水总量以及调洪演算方法，适用我省流域面积在1到30平方千米的小型水库保安全洪水核算使用。对有闸控制或流域面积大于30平方千米的小型水库，应使用《山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法》进行核算，设计洪水流量过程应采用瞬时单位线法，其中流域面积小于50平方千米的水库时段长建议取0.5小时，瞬时单位线参数M1与0.5小时单位线关系表可参考《山东省水文图集》。流域面积小于1平方千米的小（2）型水库，应按本办法计算的洪峰、洪量分别加大10%后，再进行调洪。 请各单位在使用过程中注意结合实际, 及时总结经验,如有问题请函告省水利厅。
1小型水库设计洪水标准 小型水库设计洪水标准，按照水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)选取。小型水库永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区或平原、滨海区分别确定。山区、丘陵区永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]按表1选用。平原、滨海区永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]按表2选用。 当山区、丘陵区的小型水库坝高低于15m，上下游最大水头差小于10m时，且失事后对下游防洪影响不大时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定；当平原、滨海区的小型水库坝高高于15m，且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。 小（1）型、小（2）型水库的消能防冲建筑物洪水重现期分别取20年、10年。 表1 山区、丘陵区小型水库设计洪水标准表 表2 平原、滨海区小型水库设计洪水标准表 注：特别重要小型水库系指可能危及下游城镇、工矿区，铁路干线或其它重要政治经济意义设施或梯级水库。一般是否特别重要应由上一级主管部门确定。
项目二：设计洪水计算 由流量资料推求设计洪水 一、填空题 1．洪水的三要素是指、、。 2．防洪设计标准分为两类，一类是、另一类是。 3．目前计算设计洪水的基本途径有三种，它们分别是、 、。 4．在设计洪水计算中，洪峰及各时段洪量采用不同倍比，使放大后的典型洪水过程线的洪峰及各历时的洪量分别等于设计洪峰和设计洪量值，此种放大方法称为。 5．在洪水峰、量频率计算中，洪峰流量的选样采用、时段洪量的选样采用。 6．连序样本是指。不连序样本是指 。 7．对于同一流域，一般情况下洪峰及洪量系列的C V值都比暴雨系列的C V值，这主要是洪水受＿和影响的结果。 二、问答题 1．什么是特大洪水？特大洪水在频率计算中的意义是什么？ 2．对特大洪水进行处理时，洪水经验频率计算的方法有哪两种？分别是如何进行计算的？ 3．洪水频率计算的合理性分析应从几个方面进行考虑？ 4．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线，典型洪水过程线的选择原则是什么？ 5．采用典型洪水过程线放大的方法推求设计洪水过程线的两种放大方法是什么？分别是如何计算的？ 6．在洪水峰、量频率计算工作中，为了提高资料系列的可靠性、一致性和代表性，一般要进行下列各项工作，试在下表的相应栏中用“+”表明该项措施起作用，用“-”表明该项措施不起作用。
三、计算题 1．某水库坝址断面处有1958年至1995年的年最大洪峰流量资料，其中最大的三年洪峰流量分别为 7500 m3/s、 4900 m3/s和 3800 m3/s。由洪水调查知道，自1835年到1957年间，发生过一次特大洪水，洪峰流量为 9700 m3/s ，并且可以肯定，调查期内没有漏掉 6000 m3/s 以上的洪水，试计算各次洪水的经验频率，并说明理由。 2．某水文站根据实测洪水和历史调查洪水资料，已经绘制出洪峰流量经验频率曲线，现从经验频率曲线上读取三点（2080，5%）、（760，50%）、（296，95%），试按三点法计算这一洪水系列的统计参数。 3．已知设计标准P=1%洪水过程的洪峰、1天、3天洪量和典型洪水的相应特征值及其过程线（见表1和表2），试用同频率放大法推求P=1%的设计洪水过程线（保留三位有效数字，不需修匀）。 表1 设计洪水和典型洪水峰、量特征值 表2 典型洪水过程
设计洪水分析计算 1、洪水标准 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL44-2006），确定该工程等级为五等，按20年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水校核。 本水库上游流域面积为1.6平方千米，属于小于30平方千米范围，按《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）进行洪水计算。 2、设计洪水推求成果 1、基本资料 流域面积F=1.6平方公里，干流长度L=2.1千米，干流平均比降j=0.02。 根据山东省小型水库洪水核算办法，查《山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图》，该流域中心多年平均二十四小时暴雨H24=85毫米。 该水库水位、库容关系表如下：
设计溢洪道底高程177.84米，相应库容23.29万立米。 2、最大入库流量Q m计算 （1）、流域综合特征系数K 按下式计算K=L/j1/3F2/5 （2）、设计暴雨量计算 查《山东省最大二十四小时暴雨变差系数C v等值线图》，该流域中心C v=0.6，采用C s=3.5C v应用皮尔逊3型曲线K p值表得，20年一遇K p=2.20，200年一遇K p=3.62，则20年一遇最大24小时降雨量H24=2.2*85=187毫米，200年一遇最大24小时降雨量H24=3.62*85=307.7毫米。 （3）单位面积最大洪峰流量计算 经实地勘测，该工程地点以上流域属丘陵区，查泰沂山北丘陵区q m- H24-K关系曲线，得20年一遇单位面积最大洪峰流量及200年一遇单位面积最大洪峰流量q m。 （4）洪水总量及洪水过程线推求 已算得20年一遇最大24小时降雨量H24=187毫米及200年一遇最大24小时降雨量H24=307.7毫米，取其75%为P 。设计前期影响雨量P a取40毫米，计算P+P a，查P+P a与设计净雨h R关系曲线，得20年一遇及 00年一遇h R。 洪水总量按下式计算W=0.1*F*h R，由此可计算得20年一遇及200年一遇洪水总量W。
《洪水调节课程设计》任务书 一、设计目的 1.洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库 水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和 泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据； 2.掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点； 3.了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题；培养学生分析问题、解决 问题的能力。 二、设计基本资料 1.某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站 装机为5000KW，年发电量1372×104kw·h，水库库容亿m3。挡水建筑物 为混凝土面板坝，最大坝高。溢洪道堰顶高程，采用2孔8m×6m（宽× 高）的弧形门控制。水库正常蓄水位。电站发电引用流量为10 m3/s。 2.本工程采用2孔溢洪道泄洪。在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下 泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变； 当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不 再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流 态，情况与无闸门控制一样。 3.上游防洪限制水位（注：X=+学号最后1位/10，即），下游无防汛要求。 三、设计任务及步骤 分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤： 1.根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准； 2.用列表试算法进行调洪演算： ①根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学 公式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图 上； ②决定开始计算时刻和此时的q 1、V 1 ，然后列表试算，试算过程中，对 每一时段的q 2、V 2 进行试算； ③将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下 方。
2水文 2.1流域概况 ××水库位于××西南方向，坝址高程1760m，径流面积0.78km2，主河长1.6km，平均坡降为88‰，流域平均高程1880m，径流量条形状。 ××水库属珠江水系西洋江流域源头支流，地处珠江流域与红河流域的分水岭上。河流自北向南，在坝址下游500m向西转，进入溶洞，流入其龙得河，又通过地下暗河进入头河，汇入西洋江，流域水系分布详见《××水库水系图》。 ××水库流域地处中低山区，森林种类较多，主要分布有灌木、杂草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆盖率在80%以上，径流内有少量的泉点出露，来水主要靠地表径流。 2.2气象特性 西洋江流域属中亚热带高原季风气候区。夏季受东南太平洋和孟加拉湾暖湿气流影响，5～10间湿热多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期间又多集中在6—8月，占全年降水量的50%左右。冬季，受周围山脉作屏障作用，阻滞北方冷空气的入侵，使本流域干燥，凉爽少雨（11—4月），据××县象站资料统计，多年平均降水量为1046.00mm，蒸发量（d=20m）为1637.6mm，多年平均气温为16.7℃，极高最高气温为36.7℃，最低为-5.5℃。多年无霜期为306天，雨季相对湿率82%，绝对浊率19.9hp a，旱季相对湿度76%，绝 页脚内容22
对湿度10.8hp a。以上结果表明，流域具有气候温和，降水量年际变化小，年内分配均匀，集中程度高，干湿分明的特点。该气候特点决定了径流由降水补给，径流与降水规律一致。 2.3年径流分析 拟建的××水库坝址附近属无测水文气象资料地区，水库设计年径流量根据其地理位置及气候成固相似性的特点，采用查径流深等直线图和移用西洋街（二）站径流模数两种方法分析，再作综合论证后取值。 2.3.1移西洋街（二）站径流模数法 西洋街（二）站属国家基本水文站，观测内客有水位、流量、降水、蒸发，观制面积2473km2。该站有1964—2001年的流量统计系列，且该系列已具有一定的代表性，统计年限满足规范要求，用适线法将该径流系列进行频率计算，矩法初估参数，取倍比系数C5=2.5C V，计算结果如表2-1 页脚内容22
《灌溉与排水工程设计规范》 表3.1.2灌溉设计保证率 表3.3.3灌排建筑物、灌溉渠道设计防洪标准 3.3.3灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按5~10a 确定。 附录C 排涝模数计算 C.0.1经验公式法。平原区设计排涝模数经验公式： Q=KR m A n （C.0.1） 式中：q ——设计排涝模数（m 3/s ·km 2） R ——设计暴雨产生的径流深（mm ） K ——综合系数（反应降雨历时、流域形状、排水沟网密度、沟底比降等因素） m ——峰量指数（反应洪峰与洪量关系） N ——递减指数（反应排涝模数与面积关系） K 、m 、n 应根据具体情况，经实地测验确定。（规范条文说明中有参考取值范围） C.0.2平均排除法 1平原区旱地设计排涝模数计算公式： )12.0.(4.86-= C T R q d 式中 q d ——旱地设计排涝模数（m 3/s ·km 2） R ——设计暴雨产生的径流深（mm ） T ——排涝历时（d ）。
说明：一般集水面积多大于50km 2。 参考湖北取值，K=0.017，m=1，n=-0.238，d=3 2.平原区水田设计排涝模数计算公式： ) 22.0.(4.86'1----= C T F ET h P q w 式中q w ——水田设计排涝模数（m 3/s ·km 2） P ——历时为T 的设计暴雨量（mm ） h 1——水田滞蓄水深（mm ） ET`——历时为T 的水田蒸发量（mm ），一般可取3~5mm/d 。 F ——历时为T 的水田渗漏量（mm ），一般可取2~8mm/d 。 说明：一般集水面积多小于10km 2。 h 1=h m -h 0计算。h m 、h 0分别表示水稻耐淹水深和适宜水深。 《土地整理工程设计》培训教材 第四章农田水利工程设计 第二节：（五）渠道设计流量简化算法 1.续灌渠道流量推算 （1）水稻区可按下式计算 η αt Ae 3600667.0Q = 式中：α——主要作物种植比例（占控制灌溉面积的比例）。 A ——该渠道控制的灌溉面积。 e ——典型年主要作物用水高峰期的日耗水量（mm ），根据调查确定，一般粘壤土地区水稻最大日耗水量8~11mm ，最大13mm 。 t ——每天灌水时间（小说），一般自流灌区24小时，提水灌区20~22小时。 η——渠系水利用系数。 （2）旱作区可按下式计算 η αTt mA 3600Q =
《水资源规划及利用》课程设计 计算说明书 网选班级：2班 指导老师： 姓名： 学号： 专业：水利水电工程 2017年 1 月9日 洪水调节课程设计 一、设计目的 1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库水位的变化、泄洪 建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据； 2、掌握列表试算法的基本原理、方法、步骤及各自的特点； 3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题； 4、培养学生分析问题、解决问题的能力。 二、设计基本资料 大峡水电站枢纽位于湖北省竹溪县境内，泉河流域规划中梯级电站的第三级，工程距天宝乡3km，
距竹溪县城83km。拦截堵河西支泗河上游的一级支流泉河。河流全长82.2km，流域面积894.6km2，大峡电站坝址以上流域面积482.70km2，占全流域的53.96%，河长43.7km，河床比降14.3‰。多年平均径流量为11.2m3/s，多年平均径流总量为3.53亿m3，多年平均径流深为733.9mm。大峡电站水库正常蓄水位选为565m，汛限水位563.5m，死水位552m，其相应的死库容为407万m3，调节库容1333万m3，库容系数3.8%。依据《防洪标准》(GB50201—94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），本工程项目为中型水库。电站总装机容量20MW，保证出力1.9MW，年发电量0.603亿kW·h。 水库挡水建筑物为混凝土重力坝，最大坝高88m。溢洪形式表孔泄流，溢洪道堰顶高程555m，采用2孔12×10.5（宽×高）的弧形门控制。 大峡水库调洪规则如下： （1）起调水位取Xm（注：X=563.5+学号最后1位/10，即563.5m-564.5m），每年进入汛期前，将库水位控制在起调水位以下。 （2）洪水初临时当来量较小时，启用并控制闸门开启度，使泄量等于来量，水库水位维持起调水位不变。 （3）当库水位继续上涨，预报还有大降雨发生，由国电竹溪水电开发有限公司根据水雨情提出启用非常溢洪道的泄洪方案报市、县防汛抗旱指挥部，启用非常溢洪道敞泄库水位上升，直至达到最高洪水位。 （4）当入库洪峰已过且出现了最高库水位时，在不影响上下游防洪安全、满足设计规定的库水位下降速度的前提下，尽快腾库，以备下次洪水到来前使库水位回降至汛期限制水位。 三、设计任务及步骤 分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤： 1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准； 2、用列表试算法进行调洪演算： a)根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公式求出下泄流量与库容 关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上； b)决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每一时段的q2、V2进行 试算； c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方。 3、将计算结果填写在调洪成果表中。 4、采用半图解法（单辅助线法）进行调洪演算，与列表试算法结果进行比较。 四、设计过程 1洪水标准的确定 由设计对象的基本资料可知，该水利枢纽工程以发电为主，并兼有其他综合效益，电站装机为20MkW。若仅由装机容量20MkW为指标，根据下表所示的“水利水电工程分等指标”，可将工程等别定为Ⅴ。由于该水利工程的挡水建筑物为混凝土重力坝，所以可将其工程等别定为Ⅲ。综合两种指标，取等级最高的Ⅲ等为工程最终等别。 根据下表《水工建筑物洪水标准》，可查得，该工程设计洪水标准为100—50年，校核标准为1000—500年，不妨取设计标准为100年，校核洪水标准为500年。 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准【重现期（年）】
洪水频率计算规范方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
附录A 洪水频率计算 A1 洪水频率曲线统计参数的估计和确定 参数估计法 A1.1.1 矩法。对于n 年连序系列，可采用下列公式计算各统计参数: 均值 ∑== n i i X n X 1 1 （A1） 均方差 ∑=--=n i i X X n S 1 2)(11 或 ?? ????--=∑∑==n i n i i i X n X n S 1212)(111 （A2） 变差系数 X S C v = （A3） 偏态系数 33 13 )2)(1()(v n i i s C X n n X X n C ---= ∑= 或 33 1 3 1 1 21 32)2)(1()(23v n i n i i n i i n i i i s C X n n n X X X n X n C --+?-= ∑∑∑∑==== （A4） 式中 X i ——系列变量（i=1，…，n ）； n ——系列项数。 对于不连序系列，其统计参数的计算与连序系列的计算公式有所不同。如果在迄今的N 年中已查明有a 个特大洪水（其中有l 个发生在n
年实测或插补系列中），假定（n-l ）年系列的均值和均方差与除去特大洪水后的（N-a ）年系列的相等，即l n a n l n a N S S X X ----==,，可推导出统计参数的计算公式如下： )(11 1∑ ∑+==--+=n l i i a j j X l n a N X N X （A5） ?? ????---+--= ∑∑++==n l i i a j j v X X l n a N X X N X C 1 2 12)()(111 （A6） 3 31313)2)(1()()(v n l i i a j j s C X N N X X l n a N X X N C --??????---+-=∑∑+== （A7） 式中 X j ——特大洪水变量（j=1，…，a ）； X i ——实测洪水变量（i=l +1，…，n ）。 A1.1.2 概率权重矩法。概率权重矩定义为 ?=1 0)(dF x xF M j j j=0,1,2,… （A8） 皮尔逊Ⅲ型频率曲线的三个统计参数不能用概率权重矩的显式表达。但经推导有： o M X = （A9） )2 1 ( 01-=M M H C v （A10） 2 /3/0102M M M M R --= （A11）
A1洪水频率曲线统计参数的估计和确定 A1.1 参数估计法 A1.1.1矩法。对于n 年连序系列，可采用下列公式计算各统计参数 n 系列项数。 对于不连序系列，其统计参数的计算与连序系列的计算公式有所不同。 如果 在迄今的N 年中已查明有a 个特大洪水（其中有I 个发生在n 年实测或插补系列 中），假定（n-l ）年系列的均值和均方差与除去特大洪水后的（N-a ）年系列的 相等，即X N 』= X n4,S n 』=S n 4，可推导出统计参数的计算公式如下： — 1 a N — a n X 二丄C X j X i ） （A5） N J j n — I 4 附录A 洪水频率计算 均值 均万差 或 变差系数 偏态系数 或 式中 lUi-X)2 n-1 二 X i 2 -n ([X i )2 n7 (X i - X)3 i ￡ (n —1)( n —2)X 3C ； n n n n n 2 v X ； _3 n^ X i X 2 2(^ X J 3 i # i￡ i 住 i 仝 ： X i --------- 系列变量（i=1，…，n ）； (A1) (A2) (A3) (A4)
式中 X j --------- 特大洪水变量（j=1，…，a ）; X i ――实测洪水变量（i=l +1,…，n ）o A1.1.2概率权重矩法。概率权重矩定义为 皮尔逊川型频率曲线的三个统计参数不能用概率权重矩的显式表达。但经 推导有： Cs = N_1 一)2 N JX j —X)3 活二X i -对 (A6) (A7) (N -1)( N _2)X Cv 1 . M . = o xF J (x)dF j=0,1,2,… (A8)
目录 第一章调洪演算 .................................................- 4 - 1.1 洪水调节计算............................................................................................................... - 4 - 1.1.1 洪水调节计算方法............................................................................................................. - 4 - 1.1.2 洪水调节具体计算............................................................................................................. - 4 - 1.1.3 计算结果统计..................................................................................................................... - 8 - 1.2 防浪墙顶高确定........................................................................................................... - 8 - 1.2.1 正常蓄水位和设计设计洪水位状况................................................................................. - 9 - 1.2.2 校核状况........................................................................................................................... - 10 -第二章 L型挡墙计算.............................................- 11 -2.1 L型挡墙荷载计算...................................................................................................... - 11 -2.2 最危险工况判定......................................................................................................... - 14 -2.3 L型挡墙的抗滑稳定计算.......................................................................................... - 14 -2.4 L型挡墙的基底应力计算.......................................................................................... - 15 -2.5L型挡墙抗倾覆稳定计算............................................................................................ - 16 -2.6L型挡墙配筋计算........................................................................................................ - 17 -第三章复合土工膜强度及厚度校核 .................................- 21 -3.1 0.4mm厚土工膜........................................................................................................ - 21 -3.2 0.6mm厚土工膜........................................................................................................ - 22 -第四章坝坡稳定计算 .............................................- 23 -4.1 第一组滑动面........................................................................................................... - 23 -4.2 第二组滑动面........................................................................................................... - 24 -4.3 第三组滑动面........................................................................................................... - 25 -4.4 第四组滑动面........................................................................................................... - 26 -4.6 第六组滑动面........................................................................................................... - 28 -第五章坝坡面复合土工膜稳定计算 .................................- 29 -5.1混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算.............................................................. - 29 -5.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算.................................................................. - 29 - 第六章副坝设计 .................................................- 31 - 6.1 副坝及主坝的连接及副坝型式选择................................................................................... - 31 - 6.2 副坝的地基处理防渗设计................................................................................................... - 34 -
附录A 洪水频率计算 A1 洪水频率曲线统计参数的估计和确定 A1.1 参数估计法 A1.1.1 矩法。对于n 年连序系列，可采用下列公式计算各统计参数: 均值 ∑== n i i X n X 1 1 （A1） 均方差 ∑=--=n i i X X n S 1 2)(11 或 ?? ????--=∑∑==n i n i i i X n X n S 1212)(111 （A2） 变差系数 X S C v = （A3） 偏态系数 3 3 13 )2)(1()(v n i i s C X n n X X n C ---= ∑= 或 33 1 3 1 1 21 32)2)(1()(23v n i n i i n i i n i i i s C X n n n X X X n X n C --+?-= ∑∑∑∑==== （A4） 式中 X i ——系列变量（i=1，…，n ）； n ——系列项数。 对于不连序系列，其统计参数的计算与连序系列的计算公式有所不同。如果在迄今的N 年中已查明有a 个特大洪水（其中有l 个发生在n 年实测或插补系列中），假定（n-l ）年系列的均值和均方差与除去特大洪水后的（N-a ）年系列的相等，即l n a n l n a N S S X X ----==,，可推导出统计参数的计算公式如下： )(11 1∑ ∑+==--+=n l i i a j j X l n a N X N X （A5）
?? ????---+--= ∑∑++==n l i i a j j v X X l n a N X X N X C 1 2 12)()(111 （A6） 3 31313)2)(1()()(v n l i i a j j s C X N N X X l n a N X X N C --??????---+-=∑∑+== （A7） 式中 X j ——特大洪水变量（j=1，…，a ）； X i ——实测洪水变量（i=l +1，…，n ）。 A1.1.2 概率权重矩法。概率权重矩定义为 ?=1 0)(dF x xF M j j j=0,1,2,… （A8） 皮尔逊Ⅲ型频率曲线的三个统计参数不能用概率权重矩的显式表达。但经推导有： o M X = （A9） )2 1 ( 01-=M M H C v （A10） 2 /3/0102M M M M R --= （A11） 式中，H 和R 都和C s 有关，并已有近似的经验关系如下： ?? ?? ?≤≤--=++-=)431()3/4(154.9472.1051.1341.1612 .0432R R R u u u u u C s （A12） ?? ???<≤--=++-+=)3 41()3/4()1(60938.36315.2985.29545.314 .02 432 R R R V V V V V H （A13） 为保证C v 和C s 有二位小数准确，要求在用式（A11）计算R 时，M 0、M 1和M 2的计算值至少达到5位有效数字。 1 根据连序系列计算概率权重矩。将洪水系列按从大到小顺序排列，样本概率权重矩按下式计算： ??? ? ?? ???-----=--==∑∑∑===n i i n i i n i i o n n i n i n X n M n i n X n M X n M 12111 )2)(1()1)((1111 （A14）
洪水计算 ㈠、洪水设计标准 大乐亭水库属小（二）型水利工程，其等级划分按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），该工程为五等五级建筑，对山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑的洪水标准其重视期按30—20年一遇设计，300—200年一遇校核，因此，洞甲水库采用防洪标准按30年一遇设计，300年一遇校核。 ㈡、洪水复核 大乐亭水库坝址以上集雨面积为1.35km2，由于集雨面积及其上下游无水文站，无法取得确切的水文资料，其洪水计算采用《贵州省暴雨洪水计算实用手册（修订本）小汇水流域部分》中简化公式进行计算。 ①、洪峰流量的计算采用公式 QP=ψp″F0.89 式中：Qp—相应频繁下的洪峰流量（m3/S） ψp″—经验性系数（设计时为23.8，校核时为43.0） F—坝址以上集雨面积km2 即设计洪峰流量为16.89m3/S，校核洪峰流量为30.51 m3/S， ②、洪峰总量的计算采用公式
W p=0.1CH24F 式中：W p—洪水总量（万m3） C—径流系数（设计时0.86，校核时为0.88） H24—最在24小时降雨量（设计时254mm，校核时为390mm） F—集雨面积即设计洪水总量为14.85万m3，校核洪水总量为23.34万m3 ㈢、水库调洪计算 水库流域面积小，库容也很小，暴雨汇流时间短，无合适的流量过程线可套用，因此，采用三角形概化法进行水库的调洪计算。水库的泄洪流量按下式计算： q=MEBH3/2 式中：m—流量系数，取m=0.36 E—侧收缩系数，E=0.95 B—溢流堰宽，B=7.6m H—堰上水头（m） 水库水量平衡用下式计算： （Q1+Q2）/2▽t-（q1+q2）/2▽t=V2-V1=▽V 式中：Q1、Q2—进段▽t始、未的入库流量（m3/S）
防洪标准 各种防洪保护对象或工程本身要求达到的防御洪水的标准。通常以频率法计算的某—重现期的设计洪水为防洪标准，或以某一实际洪水(或将其适当放大)作为防洪标准。在—般情况下，当实际发生的洪水不大于防洪标准的洪水时，通过防洪工程的正确运用，能保证工程本身或保护对象的防洪安全。中国对已建防洪工程的防洪标准按国家标准GB 50201—94《防洪标准》执行；对保护对象的防洪安全，具体体现为防洪控制点的最高水位不高于保证水位，或流量不大于河道安全泄量。 防洪标准与工程本身或防洪保护对象的重要性、洪水灾害的严重性及其影响直接有关，并与国民经济的发展水平相联系。国家根据需要与可能，对防拱标准用规范予以规定。在防洪工程的规划设计中，一般按照规范选定防洪标准，并进行必要的论证。对特殊情况，例如洪水泛滥可能造成大量人口死亡等严重后果时，在经过充分论证后可采用比规范规定更高的标准。如因投资、工程量、移民等因素的限制一时难以达到规定的防洪标准时，也可以分期达到。 世界各国所采用的防洪标准各不相同，例如，日本对特别重要的城市要求防200年—遇洪水，重要城市防100年一遇洪水，一般城市防50年一遇洪水；印度要求重要城镇的堤防按50年一遇洪水设计；其他国家的防洪标准大体在此范围内。农田的防洪标准—般为防御10～20年一遇洪水。澳大利亚一般农牧业只要求防3—7年一遇洪水。美国密西西比河防洪规划采用的标准是按水文气象法作出的“计划洪水”，约相当于频率法的100年一遇洪水。 中国的防洪标准过去没有统一规定，1995年颁布了中华人民共和国国家标准GB50201—94《防洪标准》。该标准对城市，乡村，工矿企业，交通运输设施(含铁路、公路、航运、民用机场、管道工程、木材水运工程)，水利水电工程(含水库、水电站、灌排工程、供水工程、堤防)，动力设施，通信设施，文物古迹和旅游设施等，分别不同规模、不同情况规定了应采用的防洪标准及处理有关问题的原则。
200 4006008001000120014001600 姓名：*** 学号：********** 指导老师：*** 班级：洪水调节课程设计1班
目录 一、设计说明 (3) 二、计算过程 (3) (一)设计洪水的计算 (3) (二)校核洪水的计算 (9) 三、调洪计算结果及分析 (16) (一)调洪计算成果表 (16) (二)成果分析及结论 (16) 四、参考文献 (16)
洪水调节课程设计 一、设计说明 由《洪水调节课程设计》任务书中提供的材料可知，该水利枢纽工程工程等别为Ⅲ，工程规模为中型，故采用100年一遇(1%)洪水进行设计，1000年一遇(0.1%)洪水进行校核。防洪限制水位为Z 0=524.04m 。 二、计算过程 根据高程库容关系表(表一)绘出水利枢纽Z~V 关系曲线(图一)如下。 表一： (一)设计洪水的计算 A 、试算法 1、计算并绘制q-V 曲线 根据堰顶溢流公式： 2 302n q H g bme (1) 其中b=8m ，e=0.92，m=0.48，g=9.81，H 0=Z-519，在设计洪水下n=2。 将Z=[519，540]中的每个整数带入公式计算出所对应的q 值，填入表二如下。 表二：
由表二中的数据可绘制水库q=f(Z)曲线如图二。 由图二和图一可绘制水库q=f(V)关系曲线如图三。 2、调洪计算求q~t 过程和Z~t 过程 由起调水位Z 限 =524.04m 可从图二中查得需要调节的起始流量为 q 0=354.12m3/s ，因在前两小时内q 均小于q 0，故q=Q 。 从第三小时开始调洪，取△t=1h=3600s 。根据水量平衡方程 V V V t q q t Q Q t ?=-=?+-?+= ?-122121)(2 1 )(21)q Q (· ······(2) 结合水库q=f(V)关系曲线逐时段对设计洪水进行试算，计算结果如表三所示。
附件： 山东省小型水库洪水核算办法（试行） 前言 《山东省小型水库洪水核算办法》（试行）是为适应新形势下小型水库除险加固需要而制定的。本办法依据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）、《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）和《山东省水文图集》的有关分析成果，在原山东省水利局暴雨洪水组1979年6月编印的《山东省小型水库洪水核算方法》基础上修订完成的。在山丘区小型水库防洪安全复核、控制运用、加固设计等工作中应以本办法为主，其它各法可作验证参考。 本办法提供了洪峰流量、洪水总量以及调洪演算方法，适用我省流域面积在1到30平方千米的小型水库保安全洪水核算使用。对有闸控制或流域面积大于30平方千米的小型水库，应使用《山东省大、中型水库防洪安全复核洪水计算办法》进行核算，设计洪水流量过程应采用瞬时单位线法，其中流域面积小于50平方千米的水库时段长建议取0.5小时，瞬时单位线参数M1与0.5小时单位线关系表可参考《山东省水文图集》。流域面积小于1平方千米的小（2）型水库，应按本办法计算的洪峰、洪量分别加大10%后，再进行调洪。 请各单位在使用过程中注意结合实际, 及时总结经验,如有问题请函告省水利厅。
1小型水库设计洪水标准 小型水库设计洪水标准，按照水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)选取。小型水库永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区或平原、滨海区分别确定。山区、丘陵区永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]按表1选用。平原、滨海区永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）]按表2选用。 当山区、丘陵区的小型水库坝高低于15m，上下游最大水头差小于10m时，且失事后对下游防洪影响不大时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定；当平原、滨海区的小型水库坝高高于15m，且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准宜按山区、丘陵区标准确定。 小（1）型、小（2）型水库的消能防冲建筑物洪水重现期分别取20年、10年。 表1 山区、丘陵区小型水库设计洪水标准表 表2 平原、滨海区小型水库设计洪水标准表 注：特别重要小型水库系指可能危及下游城镇、工矿区，铁路干线或其它重要政治经济意义设施或梯级水库。一般是否特别重要应由上一级主管部门确定。