橋涵水利水文課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

1、水力學(xué)與橋涵水文課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（土木工程專業(yè)） 班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：1、為測(cè)定某閥門(mén)的局部阻力系數(shù)，在閥門(mén)上下游裝設(shè)三個(gè)測(cè)壓管，已知水管直徑50 mm，1 m，2 m，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)150 cm，125 cm，40 cm，=3 m/s，試計(jì)算閥門(mén)的值。分析：利用測(cè)壓管1,2的水頭損失可計(jì)算出沿程阻力系數(shù)，或?qū)y(cè)壓管2,3間的沿程水頭損失用1,2間的沿程水頭損失表示，然后根據(jù)總水頭損失等于沿程水頭損失加局部水頭損失，只要算出總水頭損失便可推算出局部水頭損失，進(jìn)而便可以算出局部水頭阻力系數(shù)。解： = 0.7622、水面線定性分析先畫(huà)出臨界水深K-K線，然后根據(jù)i與ik的關(guān)系畫(huà)出水深N-N線，判斷水面所處的

2、區(qū)域，再根據(jù)i與ik的關(guān)系作出相應(yīng)的水面曲線。（詳見(jiàn)紙質(zhì)檔）3、流量泥沙計(jì)算詳見(jiàn)相關(guān)excel表格（1）根據(jù)水位及河底高程算出水深，進(jìn)而求出平均水深。（2）根據(jù)起點(diǎn)距算出測(cè)深垂線間的距離，可進(jìn)一步算出垂線間的面積，然后可以得出部分面積。（3）根據(jù)所給的垂線的流速推算部分流速。（4）用所算出的部分面積和部分流量求出部分流量，然后可以算出整個(gè)斷面的流量。 （數(shù)據(jù)見(jiàn)附表。）4、相關(guān)分析：已知某流域19541965年的年徑流量及年降雨量，年徑流量與年降雨量在成因上具有聯(lián)系。試用解析法推求相關(guān)直線。（同時(shí)附有excel數(shù)據(jù)文件）年份年降雨量x(mm)年徑流量y(mm)19542014 1362 1955

3、1211 728 19561728 1369 19571157 695 19581257 720 19591029 534 19601306 778 19611029 337 19621310 809 19631356 929 19641266 796 19651052 383 解：由分析知，年徑流量與年降雨量在成因上具有聯(lián)系可以進(jìn)行相關(guān)分析。將該流域在不同年份的降雨量和年徑流量繪制在坐標(biāo)紙上（橫坐標(biāo)為年降雨量，縱坐標(biāo)為年徑流量），其點(diǎn)據(jù)的分布趨勢(shì)明顯呈帶狀，表明河流的年徑流量與年 降雨量之間存在直線關(guān)系，并且相關(guān)程度也比較高。算出相關(guān)系數(shù)r, ,平均值、代入方程可得出回歸直線方程。計(jì)算出兩序

4、列對(duì)應(yīng)的均值計(jì)算相關(guān)系數(shù)由于相關(guān)系數(shù)較大很接近1，而且表明二者之間存在直線相關(guān)，且相關(guān)度較為密切。因此，可以通過(guò)直線相關(guān)找到年降雨量與年徑流量之間的函數(shù)關(guān)系。同理可以得到：于是可以得到y(tǒng)倚x的回歸方程為：5、某站有24年實(shí)測(cè)徑流資料，試?yán)L制其經(jīng)驗(yàn)頻率曲線，并用求矩適線法推求年徑流量頻率曲線的三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)。（同時(shí)附有excel數(shù)據(jù)文件）。分析：將24年的年徑流深資料按降序的方式排列，利用相應(yīng)的公式求出，K，再利用維泊爾公式計(jì)算各流深的經(jīng)驗(yàn)頻率p ，然后將各經(jīng)驗(yàn)頻率和流深對(duì)應(yīng)的點(diǎn)繪在海森幾率格紙上。然后根據(jù)公式計(jì)算 C ,取C=2C進(jìn)行試算，繪出其理論頻率曲線，根據(jù)曲線與經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群的符合程度對(duì)C

5、,C進(jìn)行調(diào)整，使理論曲線與經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)群符合的比較好，因而就確定出三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值。解：666.3958 K= C=0.2633取C=2C進(jìn)行適線，然后對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。P(%)理論x軸理論y軸經(jīng)驗(yàn)x軸經(jīng)驗(yàn)y軸Cs=0.526Cs=0.6440.0101519.1281592.8211.9683 1065 0.10.6287841340.1581385.7782.3139 998 11.3926691141.8881171.7162.5440 964 21.6652681076.9681098.0232.7246 884 52.074163982.21891003.2742.8774 789 10

6、2.437465903.2617906.77093.0127 769 202.877395810.2676812.02223.1362 733 303.194616738.3288731.31043.2513 709 403.465669682.1814673.40843.3606 687 503.719016648.3176633.05253.4657 663 603.972364603.2242599.7153.5680 642 704.243417547.0769548.83153.6689 625 804.560638503.2117506.7213.7692 616 905.0005

7、68443.5552447.06443.8700 607 955.36387375.1256404.95393.9724 592 985.772765317.2236357.57954.0775 588 996.045364292.6592340.03354.1867 587 99.96.809249273.3585310.20524.3019 567 99.997.438033257.5671294.41384.4253 557 4.5606 547 4.7135 538 4.8940 510 5.1241 417 5.4697 341 當(dāng)C=0.263，Cs=0.644 時(shí)理論曲線與經(jīng)驗(yàn)頻

8、率點(diǎn)符合得較好，所以三個(gè)參數(shù)為：666.3958 年份年徑流深(mm)年份年徑流深(mm)19525381964769195362519656161954663196641719555921967789195655719687331957998196910651958642197060719593411971587196096419725671961687197358819625471974709196351019758846、已知某壩址斷面有30年的洪峰流量實(shí)測(cè)值，如下表所示，根據(jù)歷史調(diào)查得知1890年和1912年曾發(fā)生過(guò)特大洪水，推算得洪峰流量分別為8000m3/s和6700m3/s，實(shí)測(cè)

9、期內(nèi)也發(fā)生過(guò)一次特大洪水，流量為7360m3/s，試用求矩適線法推求該壩址斷面200年一遇洪峰流量。（同時(shí)附有excel數(shù)據(jù)文件）解：將1952-1981年的流量資料按降序的方式排列，得出該資料是含三個(gè)特大值的不連續(xù)系列，a=3;實(shí)測(cè)期n=（1981-1952）+1=30，實(shí)測(cè)期內(nèi)有一個(gè)特大值，l=1。調(diào)查考證期N=（1981-1890）+1=92年。利用對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算各流量的經(jīng)驗(yàn)頻率p 及平均流量Q和系列的變差系數(shù)C，然后將各經(jīng)驗(yàn)頻率和流量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)繪在海森幾率格紙上，然后代入統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行適線，繪出理論頻率曲線。最后可根據(jù)曲線算出相應(yīng)的200年一遇的洪峰流量。解：按公式計(jì)算各年流量的經(jīng)驗(yàn)頻率P

10、（%）。1992.7620.640445代入?yún)?shù)適線如下：P(%)理論x軸理論y軸經(jīng)驗(yàn)x軸經(jīng)驗(yàn)y軸Cv=0.64Cv=0.80Cs=2CvCs=4CvCs=2CvCs=2.5Cv0.01010422.9314134.2513646.4215081.211.42002480000.10.6287848267.56310524.9610553.6611414.531.695411736011.3926696061.1796992.1967397.1257747.8511.87042670021.6652685372.4815959.156424.6586631.9052.201087344052.

11、0741634403.2024658.2765117.4085181.1762.4188633200102.4374653676.2443574.2144113.0574065.232.5880393100202.8773952872.7632655.9513076.8212965.2272.7298482620303.1946162400.8772222.3262455.082343.4862.9662882600403.4656692107.5431839.7162024.6441897.1082.9662882600503.7190161763.1941559.1351546.38214

12、98.5563.0696932520603.9723641584.6431406.0911211.5981227.543.2585222400704.2434171189.2791189.279956.52481068.1193.2585222400804.560638985.22051074.496685.5094813.04613.3467272200905.000568704.63991036.235382.6099565.94383.5154722100955.36387538.84231017.105255.0733479.85663.5154722100985.772765385.

13、79831013.279127.5366432.03043.5974291860996.045364322.031009.45379.7104416.08833.678576182099.96.809249207.2471006.90263.76832411.30573.759457180099.997.438033168.9861004.35147.82624401.74043.84060417203.92256117004.0059115604.0913061540427145914004.3683413004.47174511004.5839119004.7081858604.8499948505.019176205.2369464805.567613310由圖可知當(dāng)1992.762 時(shí)理論曲線與特大值得經(jīng)驗(yàn)頻率點(diǎn)符合的較好。可推算出200年一遇的洪水設(shè)計(jì)流量。10314.52年份流量(m3/s)年份流量(m3/s)189080001967130019126700196814001952