工程水文技術(shù)交底大全報(bào)告

-目錄1工程概況與設(shè)計(jì)任務(wù)..........................................................................................21.1工程概況及原始資料.................................................................................21.2設(shè)計(jì)任務(wù)......................................................................................................32干流設(shè)計(jì)洪水推求..............................................................................................42.1特大洪水重現(xiàn)期N與實(shí)測(cè)系列長(zhǎng)度n確實(shí)定......................................42.2洪水經(jīng)歷頻率的計(jì)算...............................................................................52.3洪水頻率曲線(xiàn)統(tǒng)計(jì)參數(shù)估計(jì)和確定......................................................72.4干流設(shè)計(jì)洪峰流量推求...........................................................................83支流小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算.................................................................................83.1最大24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程推求............................................................83.2產(chǎn)流計(jì)算93.3匯流計(jì)算...................................................................................................113.4支流設(shè)計(jì)洪峰流量確實(shí)定...................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。4橋址設(shè)計(jì)洪水流量............................................................................................125橋址設(shè)計(jì)斷面平均流速和設(shè)計(jì)水深..............................................................126設(shè)計(jì)感悟..............................................................................................................13. z.-1工程概況與設(shè)計(jì)任務(wù)1.1工程概況及原始資料*高速公路大橋跨越的河流斷面來(lái)水由干流和支流洪水組成，干流水文站位于橋址上游1km處，資料可用來(lái)推求壩址處洪水，支流洪水由地區(qū)降雨資料推求。干，支流與橋址位置示意圖如圖1所示。圖1-1干支流與橋址位置示意圖干流洪水資料有年洪峰最大流量，包括調(diào)查和實(shí)測(cè)資料，見(jiàn)表1。另外，還調(diào)查到橋址附近干流1900年岸坡上洪痕點(diǎn)2個(gè)，分別位于水文站和橋軸線(xiàn)上，洪痕點(diǎn)高程分別為121.3m和120.8m，橋址斷面河床高程為115.03m，河床比降為0.5%，床面與邊坡曼寧粗糙0系數(shù)n=0.012，河寬500m，據(jù)此可得該年洪峰流量，作為一個(gè)洪水統(tǒng)計(jì)樣本點(diǎn)。圖1-2橋址河段年最大洪峰流量支流洪水為一小流域〔流域面積為F〕匯流而成。1）該支流流域無(wú)實(shí)測(cè)洪水流量資料，但流域中心附近有一個(gè)雨量站資料，經(jīng)頻率計(jì)算獲得P=2%，1%所對(duì)應(yīng)的最大1d的設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量分別為202.4mm,323.8mm。該地區(qū)暴雨點(diǎn)~面折算關(guān)系見(jiàn)表2，該地區(qū)的最大日降雨量與最大24小時(shí)降雨量根據(jù)經(jīng)歷其關(guān)系為H1.14H，設(shè)計(jì)暴雨時(shí)程分配見(jiàn)表3。24,p日,p表1-1*地區(qū)暴雨點(diǎn)~面折算關(guān)系表. z.-F〔km2020406080100120140160〕t〔h〕11.0000.9450.9110.8840.8640.8470.8340.8230.8150.80731.0000.9600.9310.9100.8930.8790.8670.8580.8510.84561.0000.9770.9570.9420.9280.9170.9070.8990.8920.886121.0000.9860.9720.9610.9510.9430.9350.9280.9210.915241.0000.9910.9830.9750.9690.9640.9590.9530.9490.944表1-2地區(qū)最大24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨的時(shí)程分配表日 程 設(shè)計(jì)暴雨的時(shí)段〔3h〕雨量過(guò)程時(shí)段序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8〔3h〕典型分配4.18.313.834.220.4〔%〕2） 該流域位于濕潤(rùn)地區(qū)，流域蓄水容量為I。用同頻率法求得設(shè)計(jì)mP90mm(P2%);P86mm(P1%)，該流域的穩(wěn)定下滲率為f(mm/h)aac流域所在地區(qū)的地區(qū)綜合瞬時(shí)單位線(xiàn)參數(shù)nn,Kk001.2設(shè)計(jì)任務(wù)1〕推求橋址設(shè)計(jì)洪水流量2〕按均勻流假設(shè)，推求壩址斷面設(shè)計(jì)流量的平均流速和水深。. z.-設(shè)計(jì)條件如下表：3 1〕大橋工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為2%2〕

I

110mm

，

f

1.5mm

/hm

c3〕綜合單位線(xiàn)參數(shù)

n

1.5,

k

5.68

，支流小流域面積0

0F30km22干流設(shè)計(jì)洪水推求2.1特大洪水重現(xiàn)期N與實(shí)測(cè)系列長(zhǎng)度n確實(shí)定1.干流設(shè)計(jì)洪水推求1)洪水資料的總長(zhǎng)度N：洪水資料的總長(zhǎng)度為實(shí)測(cè)資料期17年；調(diào)查期56年；考證期4年的總和，即：Nnn n77（年）22)特大洪水流量判定：Q/Q3，假設(shè)QQ，可判定為特大洪水EMiEMQiQ3x14874.72x4958.24,nEM3)由調(diào)查資料推求水文站1900年洪峰流量x0.5%o，*=0.5m,推求水文站處河床高程為115.03+0.5=115.53m1000水文站水深M121.3115.535.77m,橋址水深M120.8115.035.77m12推求水文站處水流斷面面積A5.775002885m21根據(jù)曼寧公式vnR2/3i1/2121水文站處斷面平均流速v0.0125.7730.000525.9945m/s根據(jù)QAv推求水文站處洪峰流量Q28855.994517294.1325. z.-判定1900年，1904年，1927年為特大洪水。2.2洪水經(jīng)歷頻率的計(jì)算其中有3項(xiàng)特大洪水，即a=3。其經(jīng)歷頻率按以下公式計(jì)算：特大洪水系列：PMMaN11,2,...M則3次特大洪水經(jīng)歷頻率分別為：實(shí)測(cè)洪水：系列長(zhǎng)度為n=1976－1960＋1=17年實(shí)測(cè)期的n項(xiàng)洪水，認(rèn)為是在N年中任意抽取的局部。如果實(shí)測(cè)期n項(xiàng)中有l(wèi)項(xiàng)是特大洪水，是屬于a項(xiàng)中的，即已從n項(xiàng)中抽出，還剩有〔n－l〕項(xiàng)普通洪水都不超過(guò)為首的a項(xiàng)特大洪水。由于上一步中3項(xiàng)特大洪水可看做從N年中隨意抽取的，故其概率可假定在0~1之間分布。在統(tǒng)一樣本法中，認(rèn)為這〔n－l〕項(xiàng)洪水的經(jīng)歷頻率均勻分布于1－PMa圍，經(jīng)歷頻率計(jì)算公式為：實(shí)測(cè)洪水系列：PP(1P)mlml1,l2...,lnnl1maa如1960年，Q6120m3/s，M=2，其經(jīng)歷頻率為：m洪峰流量頻率計(jì)算PP(1P)ml按時(shí)間次序排列流量由大到小排列PMmaanl1MN1年份流量年份流量PMPm(%)190017294.11921206000.0128190415100190017294.10.0256.z.-1921206001904151000.038519606120196486709.19196156101971734014.53196239901960612019.88196353001973592025.22196486701965583030.56196558301961561035.9196636901963530041.24196743901974510046.58196842301972443051.93196939301967439057.27197035401968423062.61197173401962399067.95197244301969393073.29197359201966369078.63197451001976357083.98197527201970354089.32197635701975272094.66. z.-2.3洪水頻率曲線(xiàn)統(tǒng)計(jì)參數(shù)估計(jì)和確定1）統(tǒng)計(jì)參數(shù)初估對(duì)于不連續(xù)系列樣本，假定：〔n－l〕年系列的均值和均差與除去特大洪水后的〔N－a〕年系列的均值和均差相等，可導(dǎo)出如下統(tǒng)計(jì)參數(shù)矩法初估公式：aQ20600172941510052994nQ84290mj，ij1i12）目估適線(xiàn)法確定統(tǒng)計(jì)參數(shù)選頻率分布線(xiàn)行為皮爾遜Ⅲ型，并選C3Cs v進(jìn)展第一次配線(xiàn)第二次配線(xiàn)采用Cv=0.71Cs=2.5Cs/Cv=3.52第一次配線(xiàn)第二次配線(xiàn)〔采用〕頻率E*=5453.293m2E*=5453.293m2P%Cv=0.531Cs=1.593Cs/Cv=3Cv=0.71Cs=2.5Cs/Cv=3.52Kp*pKp*p〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕12.79315229.063.75320466.2352.03911121.222.42713235.16101.7059295.791.88710290.38201.3597409.51.36927466.66500.8664722.60.8524647.6750.6133340.530.6243404.98900.4722572.880.5112787.83. z.-950.4192282.40.4742582.16990.3631977.480.4402399.732.4干流設(shè)計(jì)洪峰流量推求x5453.（3m3/s） Cv=0.713.85得，

x

x

(1

C

)

5453.3

(1

0.71

3.85)

20359.90m

3

/sp

v3支流小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算3.1最大24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程推求該支流流域無(wú)實(shí)測(cè)洪水流量資料，但流域中心附近有一個(gè)雨量站資料，經(jīng)頻率計(jì)算獲得P=2%，1%所對(duì)應(yīng)的最大1d的設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量分別為202.4mm,323.8mm。該地區(qū)暴雨點(diǎn)~面折算關(guān)系見(jiàn)表1-1，該地區(qū)的最大日降雨量與最大24小時(shí)降雨量根據(jù)經(jīng)歷其關(guān)系為H1.14HI。用同頻率法求得設(shè)24,p日,p。該流域位于濕潤(rùn)地區(qū)，流域蓄水容量為mP90mm(P2%);P86mm(P1%)，該流域的穩(wěn)定下滲率為f(mm/h)。計(jì)aac流域所在地區(qū)的地區(qū)綜合瞬時(shí)單位線(xiàn)參數(shù)nn,Kk001）最大1日面設(shè)計(jì)暴雨量利用設(shè)計(jì)資料中所提供的關(guān)系式： H 1.14H24,p 日,p323.8mm，所以H1.14323.8230.736mm24,p日，p2）流域面平均設(shè)計(jì)雨量及時(shí)程分配根據(jù)設(shè)計(jì)資料所提供的點(diǎn)面折算系數(shù)進(jìn)展流域面平均設(shè)計(jì)雨量的計(jì)算由設(shè)計(jì)資料，支流小流域面積 F30km2. z.-根據(jù)表1-1，t=24時(shí)，F(xiàn)=20時(shí)折算系數(shù)為0.991，F(xiàn)=40時(shí)折算系數(shù)為0.983。利用插法，F(xiàn)=30Km2 折算系數(shù)=0.983(0.9910.983)(4030)0.9874020所以，流域面平均設(shè)計(jì)雨量為0.987230.736 =227.736 mm根據(jù)設(shè)計(jì)暴雨時(shí)程分配表進(jìn)展設(shè)計(jì)暴雨的時(shí)程分配日程設(shè)計(jì)暴雨的時(shí)段〔3h〕雨量過(guò)程時(shí)段序號(hào)〔3h〕12345678典型分配〔%〕4.18.313.834.220.4分配量〔mm〕9.318.931.477.945.63.2產(chǎn)流計(jì)算1）設(shè)計(jì)凈雨的推求按照蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模式〔B=0.2〕進(jìn)展設(shè)計(jì)凈雨計(jì)算。根據(jù)穩(wěn)定下滲率進(jìn)展地面凈雨和地下凈雨的劃分。根據(jù)設(shè)計(jì)資料所提供，W 110mm，B=0.2，m由公式W(1B)W得，W'(10.2)110132mmmmmmm根據(jù)設(shè)計(jì)資料所提供，Wo=Pa=90mmA=1321-90/1101/1.2111.67流域由公式A=W1(1W/W)1/(1B)得，mm0m降雨量P和初始土壤含水量W=90時(shí)，蓄滿(mǎn)產(chǎn)流模型的產(chǎn)流計(jì)算公式歸納為0當(dāng)A+P<W時(shí)，RPWWW1(AP)/W1Bmm0mmmm當(dāng)A+P>W時(shí)，R=P+WWmm0m設(shè)計(jì)凈雨計(jì)算表WmmAA+PRWoWP′.z.-m9.3132112121.32.59011018.9132118.29137.197.2102.73811031.4132132163.429.911011077.9132132209.977.911011046.5132132.546.511011026.2132132158.226.21101109.6132132141.69.6110110813213214081101102）地面凈雨與地下凈雨的推求根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)資料中所提供的數(shù)據(jù)，本流域的穩(wěn)定下滲率為1.5mm/h。由設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程中扣除地下凈雨〔等于穩(wěn)定下滲率乘以?xún)粲隁v時(shí)〕得地面凈雨過(guò)程。其中第一時(shí)段的凈雨歷時(shí)t=〔2.202/14.94〕*3=0.806〔h〕c地下凈雨h ft=1.5*0.806=01.2(mm),故第一時(shí)段地面凈雨為1.2mm，其余類(lèi)推。下 c cP=2%設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程分配時(shí)段數(shù)〔△t=3h〕12345678合計(jì)占最大1日的百分?jǐn)?shù)〔%〕4.18.313.834.220.4100設(shè)計(jì)暴雨〔mm〕9.318.931.477.945.6222.7設(shè)計(jì)凈雨〔mm〕77.945.65207.8地下凈雨〔mm〕4.54.529.7地面凈雨〔mm〕1.35.525.673.442.0.8.z.-3.3匯流計(jì)算1）無(wú)因次單位線(xiàn)u(t,t)與10mm單位線(xiàn)u(t,t)的推求由設(shè)計(jì)資料得，綜合單位線(xiàn)參數(shù)n1.5,k5.68，00t(h)t/kS(t)S(t-?t)u(?t,t)q(?t,t)00000.00030.5280.20900.2095.80661.0.450.2090.2416.69491.5850.6340.450.1845.111122.1130.7610.6340.1273.528152.6410.8470.7610.0862.389183.1690.9040.8470.1.583213.6970.940.9040.0361.000244.2250.9630.940.0.639274.7540.9770.9630.0140.389305.2820.9860.9770.0090.250335.810.9910.9860.0050.366.3380.9940.9910.0030.396.8660.9970.9940.0030.427.3940.9980.9970.0010.457.9230.9990.9980.00