水庫(kù)水文計(jì)算全過(guò)程

1、.2水文2.1流域概況××水庫(kù)位于××西南方向，壩址高程1760m，徑流面積0.78km2，主河長(zhǎng)1.6km，平均坡降為88，流域平均高程1880m，徑流量條形狀。××水庫(kù)屬珠江水系西洋江流域源頭支流，地處珠江流域與紅河流域的分水嶺上。河流自北向南，在壩址下游500m向西轉(zhuǎn)，進(jìn)入溶洞，流入其龍得河，又通過(guò)地下暗河進(jìn)入頭河，匯入西洋江，流域水系分布詳見(jiàn)××水庫(kù)水系圖。××水庫(kù)流域地處中低山區(qū)，森林種類(lèi)較多，主要分布有灌木、雜草、杉木等植物，目前，森林林植被完好，覆蓋率在80%以上，徑流內(nèi)有少量的泉

2、點(diǎn)出露，來(lái)水主要靠地表徑流。2.2氣象特性西洋江流域?qū)僦衼啛釒Ц咴撅L(fēng)氣候區(qū)。夏季受東南太平洋和孟加拉灣暖濕氣流影響，510間濕熱多雨，水量充沛，其降水量占年降水量的85%左右，此期間又多集中在68月，占全年降水量的50%左右。冬季，受周?chē)矫}作屏障作用，阻滯北方冷空氣的入侵，使本流域干燥，涼爽少雨（114月），據(jù)××縣象站資料統(tǒng)計(jì)，多年平均降水量為1046.00mm，蒸發(fā)量（d=20m）為1637.6mm，多年平均氣溫為16.7，極高最高氣溫為36.7，最低為-5.5。多年無(wú)霜期為306天，雨季相對(duì)濕率82%，絕對(duì)濁率19.9hpa，旱季相對(duì)濕度76%，絕對(duì)濕度10.8h

3、pa。以上結(jié)果表明，流域具有氣候溫和，降水量年際變化小，年內(nèi)分配均勻，集中程度高，干濕分明的特點(diǎn)。該氣候特點(diǎn)決定了徑流由降水補(bǔ)給，徑流與降水規(guī)律一致。2.3年徑流分析擬建的××水庫(kù)壩址附近屬無(wú)測(cè)水文氣象資料地區(qū)，水庫(kù)設(shè)計(jì)年徑流量根據(jù)其地理位置及氣候成固相似性的特點(diǎn)，采用查徑流深等直線圖和移用西洋街（二）站徑流模數(shù)兩種方法分析，再作綜合論證后取值。2.3.1移西洋街（二）站徑流模數(shù)法西洋街（二）站屬?lài)?guó)家基本水文站，觀測(cè)內(nèi)客有水位、流量、降水、蒸發(fā)，觀制面積2473km2。該站有19642001年的流量統(tǒng)計(jì)系列，且該系列已具有一定的代表性，統(tǒng)計(jì)年限滿足規(guī)范要求，用適線法將該徑流

4、系列進(jìn)行頻率計(jì)算，矩法初估參數(shù)，取倍比系數(shù)C5=2.5CV，計(jì)算結(jié)果如表2-1由表2-1計(jì)算離勢(shì)系數(shù)CV：CV=0.35則西洋街（二）站徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)如表2-2。表2-2面積（km2）均值（m3/s·月）均值(mm)CVCs產(chǎn)水模數(shù)（萬(wàn)m3/km2）2473410.43430.20.352Cs43.02××水庫(kù)位于西洋街（二） 站的源頭支流上，直線距離50km，雖然××水庫(kù)控制面積遠(yuǎn)小于西洋街（二）站的控制面積，但彼此間為同一個(gè)流域，具有相同的氣候條件，幫移用徑流模數(shù)計(jì)算年徑流量：0.78×43.02=33.56萬(wàn)m3各種頻率的年徑流

5、量如表2-3。2.3.2查徑流深等直線圖查××水文站1981年9月編制的××水文圖集得××水庫(kù)片區(qū)年降水量為1030mm，根據(jù)1995年編制的××水資源調(diào)查及水利區(qū)劃（成果報(bào)告）可知，陸面蒸發(fā)量為600770mm之間，××水庫(kù)海拔較高，陸面蒸發(fā)取600mm，則由水量平衡公式得：徑流深：1030-600=430mm徑流模數(shù)：430×0.1=43萬(wàn)m3/km2水庫(kù)年徑流量：43×0.78=33.54萬(wàn)m3查××水文圖集得，水庫(kù)壩址處降水變差系數(shù)CV=0.3，偏

6、差系數(shù)CS=2CV，則各種頻率的年徑流量如表2-3。表2-3計(jì)算方法均值（萬(wàn)m3）CV設(shè)計(jì)值（%）1050759095移用徑流模數(shù)法33.560.3549.3332.2225.1719.8017.12查徑流深等值法33.540.346.9632.5326.1621.4718.78由表2-3法 可知，兩種方法計(jì)算的多年平均徑流量相近，只出入0.02萬(wàn)m3。變差系數(shù)CV的取值也比較相近。為更合理取值，綜合各因素，取用兩種方法的平均值，則××水庫(kù)年徑流量如表2-4：表2-4均值(萬(wàn)m3)CV設(shè)計(jì)值(%)10205075909533.550.3347.3742.1432.425.5

7、720.4717.782.4設(shè)計(jì)年徑流分配××水庫(kù)無(wú)任何實(shí)測(cè)的水文資料，設(shè)計(jì)年徑流分配移用西洋街（二）站典型年的分配，近同倍比法進(jìn)行分配到月。在西洋街（二）站徑流系列中分析選取1970-1971年作豐水年（P=12），1976-1977年為平水年（P=48），1980-1981年為枯水年（P=87），則××水庫(kù)年徑流分配如表2-5：表2-5P1% 月 份均值12345678910111210%0.951.080.770.722.895.9811.1210.695.534.092.141.4147.3720%0.760.60.431.341.932.181

8、1.869.027.223.491.581.7342.1450%0.920.80.610.590.610.296.929.644.563.621.641.132.475%0.730.630.480.470.481.025.467.613.672.861.290.8725.5790%0.660.580.450.390.780.892.326.991.271.420.830.6720.472.5地下水徑流量水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)有少量的地下泉點(diǎn)補(bǔ)給常年不斷。本年11月8日測(cè)得流量為為0.0027m3/s，12月1日測(cè)得流量為0.0018 m3/s。通過(guò)對(duì)碗廠村的幾位老人的了解，通過(guò)他們對(duì)各時(shí)段的介紹，折算后得

9、出各月的徑流量如表2-6。表2-6月份123456789101112合計(jì)徑流量(萬(wàn)m3)0.40.20.10.10.10.80.80.80.80.650.550.45.7××水庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)模為?。?）型蓄水工程，年徑流設(shè)計(jì)保證率取用P=75%，由該水庫(kù)年徑流量總分配如表2-7。表2-7月份123456789101112合計(jì)徑流量(萬(wàn)m3)1.130.830.580.570.581.826.268.414.473.511.841.2731.272.6水庫(kù)蒸發(fā)××水庫(kù)與××氣候站同處于西洋江流域，兩地均處于西洋江流域的分水嶺上，兩地相距直線距

10、離34.5km，兩地海拔高程雖然出入較大，但屬同一個(gè)流域，有相同的氣候條件，故水面蒸發(fā)量移用××氣候站實(shí)測(cè)的蒸發(fā)量進(jìn)行分析。該站有1954年至2002年的水面蒸發(fā)統(tǒng)計(jì)系列，用適線法將該系列頻率計(jì)算，矩法估參數(shù)，點(diǎn)線配合情況見(jiàn)圖。取CS=2CV。得均值為1637.61mm，CV=0.008，各頻率蒸發(fā)量如表2-8。表2-8P%1020507590均值蒸發(fā)量(mm)1483.41545.41618.51717.11810.71637.61××水庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)模為?。?）型水庫(kù)工程，水面蒸發(fā)采用與徑流量對(duì)應(yīng)的保證率，選用P=75%，水面蒸發(fā)分配直接采用對(duì)應(yīng)的年內(nèi)分配

11、，結(jié)果如表2-9。表2-9月份123456789101112合計(jì)蒸發(fā)量(mm)111.8106.5206.7217.2235.8174.7135.9145.8140.786.0 98.0 58.0 1717.12.7水庫(kù)泥沙計(jì)算××水庫(kù)及下游的西洋街（二）站均未進(jìn)行懸段質(zhì)泥沙觀測(cè)，水庫(kù)泥沙計(jì)算按正常運(yùn)行年限的沉積泥沙估算：Vd=N·=1.245萬(wàn)m3 取1.2萬(wàn)m3 N水庫(kù)正常運(yùn)行年限，取30年；r平均侵蝕模數(shù)。庫(kù)區(qū)土壤侵蝕主要以水力侵蝕為主，但庫(kù)區(qū)植被好，植被率在80%左右，查土壤侵蝕強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)得，輕度侵蝕的侵蝕模數(shù)為800T/km2；F水庫(kù)徑流面積；r0沉積

12、物的容重，取1.5T/m3。2.8滲漏損失壩軸區(qū)基底基巖均為灰白色厚層石英砂巖泥質(zhì)粉礦巖、微弱含水層，巖層產(chǎn)狀傾向上游，地層防滲性能好，無(wú)構(gòu)造影響和不利組成。故庫(kù)盆內(nèi)不會(huì)有漏水現(xiàn)象有在，滲漏損失按中等地質(zhì)條件，采用時(shí)段平均庫(kù)容的1%計(jì)算。2.9 洪水計(jì)算××水庫(kù)無(wú)實(shí)測(cè)的洪水資料，洪水計(jì)算根據(jù)××1994編制的××省暴雨洪水查算實(shí)用手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算。2.9.1、基本情況××水庫(kù)徑流面積F=0.78km2，主河長(zhǎng)L=1.6km，河床平均坡降i=0.088。水庫(kù)洪水由庫(kù)區(qū)徑流的暴雨所形成，洪水與暴雨同頻率。2.9.2、洪水標(biāo)

13、準(zhǔn)××水庫(kù)主體工程為漿砌石壩，根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL2000規(guī)定，工程等級(jí)為五等，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇(p=5%)，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇(p=0.5%)。2.9.3、設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算（1）、設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)、時(shí)段根據(jù)××省暴雨特點(diǎn)，設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)取24h，時(shí)段t取1h。查圖暴雨等值圖將徑流集雨中心各種歷時(shí)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)值列于表2-9-1，并列出各種頻率的設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量。2、計(jì)算點(diǎn)設(shè)計(jì)暴雨量的遞增指數(shù)值，列于表2-9-2。H6p H24pN2p=1.285Lg N2p=1.285LgH1p H6p其它歷時(shí)點(diǎn)暴雨計(jì)算如下：H(25)=5%=H24p

14、×4N3p×6N2p×tN2p H(25)=0.5%=H24p×4N3p×6N2p×tN2pH(723)=5%=H24p×24N3p×tN2pH(723)=0.5%=H24p×24N3p×tN2p3、進(jìn)行0.78km2的暴雨歷時(shí)的aF1t值計(jì)算查××省暴雨區(qū)劃圖得，水庫(kù)位于暴雨第十區(qū)，由××省分區(qū)綜合時(shí)面a.p關(guān)系表進(jìn)行徑流面積為0.78km2的各時(shí)段的aFt值，見(jiàn)表2-9-3。4、按××省一日暴雨分區(qū)雨型表的十區(qū)排列次序，將H面t值排

15、列下表2-9-42-9-5。. v.二十年一遇暴雨凈雨過(guò)程計(jì)算二百年一遇暴雨凈雨過(guò)程計(jì)算. v.2.9.4產(chǎn)流計(jì)算1、確定產(chǎn)流滲數(shù)值查××省暴雨洪水查算手冊(cè)的附圖產(chǎn)流參數(shù)分區(qū)圖可知，該工程的綜合產(chǎn)流參數(shù)分別為：Wm=100mm，WT=82mm,Fc=2.2mm/h，E=3mm，R=10mm。2、1h逐時(shí)段雨量計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如表。2.9.5匯流計(jì)算1、匯流系數(shù)與雨強(qiáng)的計(jì)算及取值。查匯流系數(shù)數(shù)分區(qū)圖得：Cm=0.4、Cn=0.65。由表可算出，P=5%的最大3h凈雨強(qiáng)度為60mm，P=0.5%的最大3h凈雨強(qiáng)度為78.6mm，均超過(guò)非線性，經(jīng)全省分析、設(shè)計(jì)、校核標(biāo)準(zhǔn)主凈雨強(qiáng)度取

16、值的規(guī)定：3h凈雨強(qiáng)度取10mm。2、納希瞬時(shí)單位線參數(shù)n、k值計(jì)算B=F/L2=0.78/1.62=0.305M1=CmF0.262·J0.171·B0.476·(i/10)0.84F0.109=0.4×0.780.262×0.0880.171×0.3050.476×1 =0.999n=CnF0.161=0.65×1.060.161=0.625k=M/n=0.83/0.65=1. 6013、時(shí)段單位線計(jì)算(1)由n、k值查S(t)曲線查用表，將t/k、S(t)分別列于表，并計(jì)算t(h)值。(2)由表2-9-6的計(jì)

17、算結(jié)果繪制S(t)曲線圖。(3)由S(t)曲線圖從t=0起，每隔1h讀取S(t)值，填入表2910，按公式q(1.t)=10F/3.6V(1.t)計(jì)算出水庫(kù)河流1h10(mm)時(shí)段單位線q(1.t)列于表2-9-7。4、推求洪水過(guò)程(1)采用以下公式，由設(shè)計(jì)凈雨和時(shí)段單位線推求設(shè)計(jì)洪水地表流量過(guò)程線。Q11i=qiR1/10Q12i=qiR2/10· ·· ·· ·· ·· ·· ·Q1mi=qiRm/10(2)基流流量計(jì)算根據(jù)水庫(kù)徑流區(qū)的地理位置，查最大基流量分布圖，計(jì)算水庫(kù)壩址斷面的基流量。Q基=1.0m3÷100×F=0.009m3/s(3)潛流流量計(jì)算潛流流量采用等腰三角形回加法，地表洪水起漲點(diǎn)潛流流量為零，第一時(shí)段為Q潛，到地表徑流終止點(diǎn)為三角形頂點(diǎn)，出現(xiàn)潛流洪峰流量Q潛m，此后遞減。具體按以下公式進(jìn)行計(jì)算：Q潛m=fc·F/3.6t(t為地表洪水過(guò)程歷時(shí))P=5%，Q潛m=24.4×