水文水文实习报告

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水文实习报告一目的和要求。《工程水文学》综合练习也即《工程水文学》课程设计，课程设计的目的是为了巩固所学的知识，全面锻炼学生综合运用所学知识的技能，培养学生勤于动手.独立思考.分析问题和解决问题的能力。具体要求如下：（一）了解流域概况，熟悉资料的收集.处理.计算.绘图和合理性分析等环节，系统的掌握由暴雨资料推求设计洪水及调洪计算的基本方法和步骤。（二）熟练运用山东省现行的一套小流域设计洪水的方法和有关图表的使用。（三）掌握水库指标修复的过程，以增加学生在生产第一线的实战能力。二设计任务。1由暴雨资料推求设计洪水2由设计洪水演算出库洪水三时间安排。一周具体内容包括如下绪论本次设计的具体任务为：完成东周水库的设计洪水计算及东周水库设计条件下的防洪特征水位及库容的推求，进而确定出坝顶的高程流域概况山东省新泰市东周水库位于泰沂山南区，柴文河上游支流上，流域面积F=189km2，河道干流平均坡度J=0.0042m/m，干流长度L=30.9km。由于本流域水文要素观测资料较少，缺乏实测水文资料，本次设计按无资料情况进行。水库概况东周水库为综合性中型大库，设计总库容为8000万m3，防洪库容为740万m3，兴利库容为6630万m3，设计灌溉面积为13万亩，设计年发电量为130万度。水库上游有三座小（一）型水库，水库距新汶矿区.磁莱铁路约10km，津浦铁路约80km。根据国家规范（SDJ12-78），该水库为二等工程，大坝为二级建筑物，由此确定大坝的防洪设计标准为百年一遇（P=1%），千年一遇（P=1%）校核，并以可能最大洪水作为保坝设计洪水。水文分析计算一.水文计算(一).设计暴雨的计算采用山东省暴雨参数等值线图推求，设计历时取24小时，先求设计标准的点雨量，再有点面关系换算为面雨量。1.设计点雨量的计算由“山东省多年平均最大24小时降雨量等值线图”及“山东省最大24小时降水变差系数CV等值线图”，查流域中心处的24，CV。12 查表得出24＝108mm，CV＝0.55由CS=3.5CV,P=1%查“P-Ⅲ型曲线模比系数KP值表”求KP，由此求得东周水库百年一遇最大24小时设计点暴雨量H24PH24。KP＝2.96H24P＝2.96×108＝319.68mm通过长短历史暴雨转换，求得百年一遇最大三日设计点雨量H3P。H3P＝0.9H24Tm1＝399.6mm2.设计面雨量的计算流域面积F=189km2，设计历时tP=24小时，3天，查“山东省点面换算系数表”，可求点面换算系数：K24＝0.972，K3d＝0.981。由此求得24小时，3天设计面雨量24P＝0.972×319.68＝310.73mm，3P＝0.981×399.6＝392.008mm。按“山东省泰沂山南北区二小时雨型表”进行日程分配：查得：第一天：1日P=0.35(3P-24P)＝0.35×（392.008－310.73）＝28.45mm第二天：2日P=0.65(3P-24P)＝0.65×（392.008－310.73）＝52.83mm第三天：3日P=24P＝310.73mm（二）.设计净雨量的计算根据“山东省暴雨径流关系使用规范表”，东周水库以上流域为大汶河流域，津浦铁路以东山丘地区，且F=189km2小于300km2，由于确定该流域的设计Pa=40mm,Im=60mm,使用H+Pa～y相关图的第四号线，第四号线关系表1-3。1.设计净雨量的计算方法为：第一天：H1日P+Pa＝28.45＋40＝68.45mm，查表得∑h1＝12.23mm第二天：H2日P+Pa＝52.83＋28.45＋40＝121.28mm，查表得∑h2＝49.15mmh=∑h2-∑h1＝36.92mm第三天：H3日P+Pa＝310.73＋52.83＋28.45＋40＝336.81mm，查表得∑h3＝336.81mmh′=∑h3-∑h2-∑h1＝287.66mm计算结果填入下表：表1逐日设计净雨计算表单位：mm日程HPaH+Pa∑hh第一日28.454068.4512.2312.23第二日52.8340121.2849.1536.92第三日310.7340432.01336.81287.6612 东周水库以上流域暴雨径流关系图0501001502002503003500100200300400500径流深（mm）x＋Pa（mm）系列1图1图22.设计净雨的时程分配为了计算简单，山东省采用先计算逐日净雨量，然后将日净雨量分配到各阶段的方法求得各时段净雨。净雨分配过程值＝净雨分配百分比×净雨深由“山东省泰沂市南北区二小时雨型表”，计算设计净雨的时程分配，填入表2。表2设计净雨时程分配计算表日程净雨深净雨分配过程（△t=2小时）123456789101112合计第一天%53.940.16.110012.236.594.890.7412.23第二天%30.040.023.07.010036.9211.1314.848.532.5936.92第三天%1.50.33.93.92.913.721.234.58.56.43.2100287.664.310.8611.2011.208.3339.3360.8599.0524.4018.379.19287.663.设计洪水过程线的计算（1）计算各日瞬时单位线参数M1各日根据净雨量及产流量历史的不同，采用不同的单位线。该设计流域属于入黄山丘地区，计算公式为M1=0.24F0.33×J－0.27×tC0.17×h－0.20式中：F--流域面积（km2）J--干流平均坡度（m/m）T--该日的产流历时（小时）h--日净雨量（mm）12 计算结果填入在表3。表3逐日M1计算表日程h(mm)TC(小时)M1备注第一天12.3364.875F=189K㎡J=0.0042第二天36.9284.104第三天287.66223.233M1＝0.24×1890.33×0.0042－0.27×60.17×12.33－0.20＝4.875M2＝0.24×1890.33×0.0042－0.27×80.17×36.92－0.20＝4.104M3＝0.24×1890.33×0.0042－0.27×220.17×287.66－0.20＝3.233（2）推求各日采用的单位线查“山东省山丘地区.山丘平原混合区瞬时单位线参数M与2小时单位线表”，得各日F=100km2,h=10mm,△t=2小时的单位线（也可进行时段转换而得到。将其乘以F/100=1.89,便得到设计流域采用的单位线（F=189km2,h=10mm,t=2小时）。按照倍比定理，用单位线求各时段净雨产生的地面径流过程，即拿第一天为例6.59/10乘单位线各流量值净雨为6.59mm的地面径流过程，列于表，依次类推，求得各时段净雨产生的地面径流过程。第三天，当M3＝3.2时，由于表数有限，查山东省山丘地区，山丘平原混合区瞬时单位线参数M1与1.0小时单位线关系表，查得F＝100km2，h＝10mm，△t＝1h单位线须根据单位线时段转换，转换成△t＝2h的单位线，如下表，表4M1qS（t）S（t－2）S（t）-S（t－2）S（t）-S（t－2）/2000115.2915.29259.7275.01075.0137.505371.22146.2315.29455.90202.1375.01127.1263.56535.67237.8146.23620.12257.92202.1355.7927.895710.45268.37237.885.12273.49257.9215.577.78592.40275.89268.37101.08276.97273.493.481.74110.47277.44275.89120.20277.64276.970.670.335130.09277.73277.44140.04277.77277.640.130.065150.02277.79277.73160.01277.8277.770.030.015170277.8277.79277.8277.8按叠加假定将每一横栏同时刻流量叠加，得地面径流过程见表7，由于每100km2加基流量1m3/s，故东周水库F＝189100km2基流量为1.89m3/s12 ，然后将地面，地下径流过程叠加，即得到最后一栏设计洪水过程值。（3）设计洪水过程线的计算首先求出各时段净雨形成的部分径流过程，将其叠加，即求得地面径流过程，加入基流(按每100km2加基流量1m3/s)，求得设计洪水过程线，最后绘出洪水过程线图。4.设计洪水计算成果汇编通过分析论证，设计洪水过程采用瞬时单位线法，计算成果填入下面的汇编表中（表5），以便相互比较。洪水过程线02004006008001000120014001600180020001591317212529333741时间流量系列1出库洪水过程线02004006008001000120001020304050设计洪量:[1.89+1.89+(8932.665×2)]×7200/20000=6432.8当设计标准为P＝0.1％，CV＝0.55，查KP＝4.2，24×4.2＝463.712 所以24＝110.4。同理，PMP即P＝0.01％时，KP＝5.41，24＝170表5东周水库设计洪水计算成果汇编表设计标准暴雨统计参数设计面雨（㎜）设计净雨（㎜）设计洪峰（m³/s）设计洪量（10000m³）24CVCS243Ph24h3天P=1%1080.551.925310.73392.00812.23287.661746.936432.8P=0.1%110.40.551.925463.7599.2431.6530.8273310035PMP1700.551.925920.01187.5866.81082.8573820470备注（1）设计洪水过程线见表7（2）设计洪量指三日设计暴雨的产流量二.水库调洪演算利用单辅助曲线法，将P=1%的设计洪水过程线进行调洪演算，基本原理参阅课本。表6水位（m）库容（万m³）水面面积（km2）4孔全开泄量（m³/s）216.556002.100217.58002.40012 2189252.44820218.510502.706021911862.767112219.514003.25017022014873.277236220.516003.6031022118433.843392221.520004.27048022222534.384572222.523704.65067522327184.926776223.530005.4089022432385.481996224.537005.90112022538176.0861236225.543756.50136022644596.7751488226.547507.25162022751707.4621752227.558007.75190022859518.1372040228.562008.60219022967988.8202348229.571509.10249223077149.1562640230.581009.50281623186919.752992231.590009.953146232972910.20330012 东周水库特性曲线表水位面积214216218220222224226228230232234024681012面积水位系列1见下页图6东周水库特性曲线表218220222224226228230232234050001000015000库容水位系列11.计算并且绘制单辅助曲线表7水库水位z（m）库容V总（万m³）溢流堰顶以上库容（万m³）V/△t（m³/s）下泄流量q（m³/s）q/2（m³/s）V/△t＋q/2（m³/s）216.556000`0000217.580000000218925125173.62010183.612 218.51050250347.26030377.22191186385534.711256590.7219.51400600833.317085918.322014876879542361181072220.516008001111.13101551266.1221184310431448.63921961644.6221.5200012001666.74802401906.7222225314502013.95722862299.9222.5237015702180.5675337.52518223271819182663.97763883051.9223.5297021703013.98904453458.9224323824383386.19964983884.1224.5370029004027.811205604587.8225381730174190.312366184808.3225.5437535754965.313606805648.322644593659508214887445826226.547503950548616208106296227517043706069.417528766945.4227.5580050006944.419009507894.4228595151517154.2204010208874.2228.5620054007500219010958595229679859988330.6234811749504.6229.575506750937524921246106212307714691496022640132010922230.58100730010138.92816140811546.92318691789110959.72992149612455.7231.5900082001138931461573129622329729892912401.43300165014051.412 V/△t+q/2（m³/s）q（m³/s）020004000600080001000012000140001600001000200030004000系列1线性(系列1)图71.单辅助曲线调洪演算表8流量时段2h平均流量时段末时段末的下泄流量总库容库水位00000800217.51.8910.9450.9450.2519.153210.5211.2153.370.872345.0152.9256.595.814483.343129.7681574.074584.944210.9124041.654657.864228.7764519.826730.74214.516429.017814.42186.936214.48796.752172.688182.759103.623158.311162.138112.45144.76115.81.9449122.041131.00215.51.898131.921117.4231447.881424.89128.31314.8179.2815113.58227.0944.5235.2716207.525390.11569141.6417188.705509.829059.4718100.56520.389356.611958.04485.4280107.412082.01487.438112 91.192199.3505.738546.932269.06489.7980.518.972332.95442.24759.562414.265381.505673.52256.54321.0455532.892618.205284.254959.832746.36281.6148.5114.332887.08320.1954.8226.729170.51435.973257.230241.96604.36111.5456.8131357.015849.875165.8969.8732713.341397.4153351658.85331314.362376.7756301746.93341702.893449.6658951050.49351398.713953.37510503325.5224.1584.6536817.573720.945990281.9937433.323164.26529092.4738187.232561.49567624.383958.4251943.924816.654015.5151478.4353552.77414.711128.1452702.053421.4115859.5861661.92431.9865695.5731281.89441.905569.4781083.求设计调洪库容Vm,设计洪水位Gm，最大下泄流量qm根据qm＝1050m³/s，查东周水库特性曲线表，得最大库容V总=3325.5万m³已知起调库容V＝800万m³/s，则设计调洪库容V设洪＝2525.5万m³/s，以qm＝1050m³/s，查图得设计洪水位Z设洪＝224.1m。4.求坝顶高程坝顶高程=Gm+h爬+△h=224.1＋0.89＋2.81＝227.8式中：h爬=0.89m,△h=2.81m。因校核洪水未做，此次设计坝顶高程就取设计条件下的。但在实际工作中，必须加以比较后确定。小结12 为期一周的《工程水文学》课程设计接近了尾声，虽然过程中难免会被困难困住，但能把所学的知识融会贯通完成设计，仍然获益不少。通过了解流域概况，熟悉资料的收集、处理、计算、绘图和合理性分析等环节，系统的掌握由暴雨资料推求设计洪水及调洪计算的基本方法和步骤，并掌握或运用山东省现行的一套小流域设计洪水的方法和有关图表的使用及水库指标复核验算的过程。从而增加和锻炼了我们在生产第一线的实战能力。通过这次课程设计，巩固了所学的课堂知识，全面锻炼了我们综合运用所学知识的技能，培养了大家勤于动手、独立思考、分析问题和解决问题的能力。全体同学互帮互助，遇到问题探讨、商议，对待这次课程设计态度认真、共同进推，为以后的实践工作打下了坚实的基础。12