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工程水文学课程设计
工程水文学课程设计
天津农学院
工程水文学课程设计任务书
设计题目:
工程水文学课程设计
系别:
水利工程系
专业:
水文与水资源
学生姓名:
王泽学号:
*********
起迄日期:
12年05月28日~12年06月03日
指导教师:
教研室主任:
1
一、原始数据
1、流域概况
2、气象
3、测站及主要资料
二、设计过程
(一)设计年径流量及年内分配分析计算
1、数据资料
2、设计任务
3、设计年径流量分析计算
(二)推求设计洪水
1、原始数据
2、设计任务
3、设计计算分析
4、同频率放大法推求设计洪水过程线
三、主要参考文献
工程水文学课程设计
一(原始数据
1(流域概况
A河属于长江流域汉江水系,发源于河南省全长373.1公里。
根据2002年6月某县水利电力局编制的《县水电资源规划》,该县境内水能资源可开发量4775,
千瓦,年发电1881千瓦时,已开发量325千瓦。
拟计划在A河干流建B水电站,为径流引水式。
渠首坝位于上级电站下游60米处,此处为深山区,河道较窄,布置建筑物可节省工程量。
电站枢纽位于渠首坝下游9公里处。
交通条件较好。
2.气象
工程所在区域属暖温带山地季风气候区,一年四季分明,光照充足。
由于山高谷深,地形复杂,气温垂直变化较大。
据气象站资料统计:
该地区年最高气温38?
,最低气温-12?
,多年平均气温14.5?
,无霜期165天,平均日照2960小时。
根据该地雨量站C统计资料,该区降雨量年内分配不均,6,9月份降雨量占全年的70%左右,暴雨多出现在7,9月份,冬季降雨量偏少,仅占8,10%。
年径流变化规律与降水量一致。
区内夏季盛行偏东风,冬季则多西北风,年平均风速1.5米/秒,最大风速12米/秒。
3.测站及主要资料
工程所在区域附近只有C雨量站,没有水文测站,但在下游境内有D水文站,该站位于设计电站B下游87公里的A河干流上,控制流域面积300平方公里。
测站资料情况见表1。
表1测站资料情况表
资料年限项目流域面积、位置年限备注(平方公里)
测站站名
资料系列连续,现搜集到1961~1999年实测D水文站3001961~1999径流系列和1961~1999年实测洪水资料
B电站渠首坝控制流域面积为250平方公里,其上游有C雨量站,根据所搜集到的资料进行整理得出,6~9月份占全年降雨量的67%。
由于只有一个雨量站,利用降雨推求径流误差较大;D水文站位于B电站下游,具有长系列实测径流资料,采用此系列进行径流推算比较合适。
1
二(设计过程
(一)设计年径流量及年内分配分析计
1、数据资料
表2D水文站年径流资料表
年序123456789
年径流量46.125.621.520.819.718.617.817.717.23(m/s)
年序101112131415161718
年径流量17.014.914.714.314.314.213.913.813.83(m/s)
年序192021222324252627
年径流量13.613.213.112.812.612.212.111.911.33(m/s)
年序282930313233343536
年径流量9.69.59.489.118.027.816.485.925.413(m/s)
年序37
年径流量5.223(m/s)
表3不同代表年月分配百分比
全月份678910111212345年丰水代表
年月分配11.51917.914.59.18.54.32.62.72.543.4100百分比%
(25%)
平水代表
年月分配10.219.816.813.18.78.65.94.53.21.22.55.5100百分比%
(50%)
枯水代表
年月分配11.10.918.814.313.39.85.142.72.43.83.4100百分比%5
(75%)
2
2、设计任务
B水电站附近无实测洪水资料,但其下游D水文站具有39年实测洪水资料,且有一场特大洪水,另外通过查阅调查历史洪水资料,得知D站150年间有2次
33特大洪水,为5100m/s,4800m/s经分析考证,可以断定150年来没有遗漏比34103m/s更大的洪水,洪水资料见表4。
另外,B水电站和D水文站自然气象条件接近,同属一个降雨区,因此B水电站站址处设计洪峰可由D水文站参证站间接计算。
3、设计年径流量分析计算
表2D水文站实测洪水资料表
3单位:
m
年径流量x按大小
年排列模比P=m/(n+2序号K-1(k-1)ii份(m3)x1)(%)系数kii3(m)
146.1146.13.252.255.052.63225.6225.61.800.800.645.26321.5321.51.510.510.267.89420.8420.81.460.460.2210.53519.7519.71.390.390.1513.16618.6618.61.310.310.1015.79717.8717.81.250.250.0618.42817.7817.71.250.250.0621.05917.2917.21.210.210.0423.68101710171.200.200.0426.321114.91114.91.050.050.0028.951214.71214.71.040.040.0031.581314.31314.31.010.010.0034.211414.31414.31.010.010.0036.841514.21514.21.000.000.0039.471613.91613.90.98-0.020.0042.111713.81713.80.97-0.030.0044.741813.81813.80.97-0.030.0047.371913.61913.60.96-0.040.0050.002013.22013.20.93-0.070.0052.632113.12113.10.92-0.080.0155.262212.82212.80.90-0.100.0157.892312.62312.60.89-0.110.0160.532412.22412.20.86-0.140.0263.162512.12512.10.85-0.150.0265.79
3
2611.92611.90.84-0.160.0368.422711.32711.30.80-0.200.0471.56289.6289.60.68-0.320.1073.62299.5299.50.67-0.330.1176.32309.48309.480.67-0.330.1178.95319.11319.110.64-0.360.1381.58328.02328.020.57-0.430.1884.21337.81337.810.55-0.450.2086.84346.48346.480.46-0.540.3089.47355.92355.920.42-0.580.3492.11365.41365.410.38-0.620.3894.77375.22375.220.37-0.630.4097.37合计525.25525.2537.000.009.04
1)计算系列的多年平均径流量
n3x=()/n=525.25/37=14.20mxi,i,1
n2(Ki,1),i,1Cv利用公式求==0.25n,1
2)通过应用水文频率计算适线软件,获取数据。
如下表:
序年径流序年径流序年径流频率频率频率号量号量号量146.12.631414.336.842711.371.56225.65.261514.239.47289.673.62321.57.891613.942.11299.576.32420.810.531713.844.74309.4878.95519.713.161813.847.37319.1181.58618.615.791913.650.00328.0284.21717.818.422013.252.63337.8186.84817.721.052113.155.26346.4889.47917.223.682212.857.89355.9292.11101726.322312.660.53365.4194.771114.928.952412.263.16375.2297.371214.731.582512.165.791314.334.212611.968.42
4
3)输入样本实测年径流,应用参数估计并绘制曲线得下图:
丰水年
得Cv=0.44,Cs=13.87
缩放比K
Q15.93PK,,,0.16Q100
5
平水年
得Cv=0.5,Cs=2.32
Q12.76PK,,,0.13Q100
6
枯水年
得Cv=0.53,Cs=2.33
Q9.51PK,,,0.1Q100
7
计算结果如下表:
月份678910111212345全年
丰水代表
年月分配11.51917.914.59.18.54.32.62.72.543.4100百分比%
(25%)
缩放比K0.160.160.160.160.160.160.160.160.160.160.160.16
丰水设计
年月分配1.843.042.862.321.461.360.690.420.430.400.640.5415.93百分比%
(25%)
平水代表
年月分配10.219.816.813.18.78.65.94.53.21.22.55.5100百分比%
(50%)
缩放比K0.130.130.130.130.130.130.130.130.130.130.130.13
平水设计
年月分配1.332.572.181.701.131.120.770.590.420.160.330.7212.76百分比%
(50%)
枯水代表
年月分配10.918.814.313.311.59.85.142.72.43.83.4100百分比%
(75%)
缩放比K0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.1
枯水设计
年月分配1.091.881.431.331.150.980.510.40.270.240.380.349.51百分比%
(75%)
8
(二)推求设计洪水
1、原始数据
表4D水文站实测洪水资料表
年份123456789
3洪峰流量(m/s)341026302200164016001420132012701220年份101112131415161718
3洪峰流量(m/s)11901160107010201000950928916910年份192021222324252627
3洪峰流量(m/s)875765759690670653649560535年份282930313233343536
3洪峰流量(m/s)530526482475453445420420417年份373839
3洪峰流量(m/s)321117105
2、设计任务
根据B水电站规划拟定的工程规模及各类建筑物的等级,初定下列洪水标准:
五十年一遇,百年一遇,以满足工程设计要求。
3、设计计算分析
岗南水库洪峰流量经验计算频率表
按数量大小独立样本法按数量大小排列独立样本法排列
年QPM=M/(NPm=m/(n+QPM=M/(NPm=m/(n+mm年份33份(m/s)+1)1)(m/s)+1)1)
151002.382276550.00248004.762375952.50334102.502469055.00426305.002567057.50522007.502665360.006164010.002764962.507160012.502856065.008142015.002953567.509132017.503053070.0010127020.003152672.5011122022.503248275.00
9
12119025.003347577.5013116027.503445380.0014107030.003544582.5015102032.503642085.0016100035.003742087.501795037.503841790.001892840.003932192.501991642.504011795.002091045.004110597.502187547.50
利用水文频率分布曲线适线软件绘制B水电站洪峰流量频率曲线,如图五十年一遇
通过图得出C=1.29,C=5.01,C/C=3.88,EX=708.03。
P=80%时,洪峰流量设VSVS3计值为301.98m/s.
10
百年一遇
通过图得出C=1.27,C=5.47,C/C=,4.31,EX=715.63。
P=10%时,洪峰流量设VSVS3计值为2388.35m/s.
三(主要参考文献
[1].詹道江,叶守泽.工程水文学.北京:
中国水利电力出版社,2000.[2].王燕生.工程水文学.北京:
中国水利电力出版社,1992.[3].邱大洪.工程水文学.北京:
人民交通出版社,1999.5.[4].雒文生.河流水文学.北京:
中国水利电力出版社,1992.
内部资料,
请勿外传~
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序号名称规格型号单位数量备注一制冷系统1压缩机组4AV10台42冷凝器LN-70台13贮氨器ZA-1.5台14桶泵组合ZWB-1.5台15氨液分离器AF-65台16集油器JY-219台17空气分离器KF-32台18紧急泄氨器JX-108台19冷风机KLL-250台810冷风机KLD-150台411冷风机KLD-100台212阀门套8613电磁阀套614管道及支架吨18.6315管道及设备保温m2216管道保温包扎镀锌板吨1.617附件套1二气调系统1中空纤维制氮机CA-30B台12二氧化碳洗涤器GA-15台13气动电磁阀D100台144电脑控制系统CNJK-406台15信号转换器8线台16果心温度探头台737库气平衡袋5m个78库气安全阀液封式个79小活塞空压机0.05/7台110PVC管套111附件套1三水冷系统1冷却塔DBNL-100台23
2水泵SBL80-160I台23水泵SBL50-160I台24阀门套305管道及支架吨2.86附件套1四电仪控系统1电器控制柜套12照明系统套13电线电缆套14桥架管线套15附件套1
12
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