水文学课程设计

'水利水电工程专业工程水文课程设计任务书工程水文学课程设计一、基本资料拟在某河上修建蓄水工程。坝址断面水文站内有1960-2006年的洪水流量观测资料，如表1所示。历史洪水洪峰流量调查资料如下：1878年为=14720m3/s,1901年为=22100m3/s，为1901年以来的最大洪峰流量，1942年为8400m3/s。1878-1900年间其他洪水未能查清。分析选定的典型洪水过程如表2所示。表1实测历年洪水资料统计表年份洪峰流量m3/s最大1d洪量(m3/s)h最大3d洪量(m3/s)h年份洪峰流量m3/s最大1d洪量(m3/s)h最大3d洪量(m3/s)h19609200110300187230198498121158402115701961850010002018360019853248388307014819627512901101529901986842197810178650196365241304813982019873264386507002419642100252004536019885671685004032619656325762161386201989542165420115980196654125834011680019906487768401400201967548665600118490199191201054201896831968240028560518401992884510311019102019693241390006895019936124734501321801970624574230135620199424562940052850197198010264211521995321037920689361972160018250353101996845110122018254019733245379327000519976243741021339801974632812350136420199885151021501836821975326139950704201999627875300135800197623692745051124200031643689067842197716201843034820200124892896054160197824582785652852200211891426025640197915401758033240200361207234012980619801200134202586020044832580101037401981541264520116583200510061204221560198232143850068490200632163948068654表2典型洪水过程日时流量m3/s日时流量m3/s日时流量m3/s日时流量m3/s701240183980144890944890416522034201556348456013 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书8243024314616657210423512288084265317631012398013383283130186150143674144430103582205648183325164100124200245260243000二、设计任务根据以上资料推求百年一遇设计洪水的洪峰流量和洪水过程线。三、设计内容和步骤1、分别选取洪峰流量和时段洪量组成计算样本，计算相应频率，绘制P-Ⅲ频率曲线；2、根据P-Ⅲ频率曲线推求设计洪峰流量和时段洪量；3、频率计算成果合理性检查；4、计算放大倍比；5、推求设计洪水过程线。四、设计要求1、根据由流量资料推求设计洪水的方法进行相关计算分析。2、设计报告层次清楚、语言通顺、用语规范，绘图正确、书写整洁。3、设计时间：4月22——4月29日。4月29日下午2：00提交设计报告，组织答辩。五、提交成果每人提交计算说明书一份，用A4纸打印或手写。13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书六、成绩考核：综合成绩=设计报告书60%+设计答辩30%+出勤10%。出现以下情况者设计成绩不及格：（1）没有完成设计任务；（2）没有按期提交报告；（3）抄袭他人设计报告；（4）答辩成绩为零者。13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书一、设计洪峰流量的推求（1）有资料知，实测系列n为46年，调查考证期N=2006-1878+1=129年，1901年和1878年洪水为N年中第一、第二大洪峰流量。用独立样本法计算经验频率，结果见表1。表1某坝址断面年最大流量经验频率计算年份洪峰流量（m3/s）序号经验频率　　M(N=129年）m(n=46年）PM(%)Pm(%)1901221001　0.770.771878147202　1.541.5419849812　1　2.1319609200　2　4.2619919120　3　6.3819928845　4　8.5119988515　5　10.6419618500　6　12.7719968451　7　14.8919868421　8　17.0219627512　9　19.1519636524　10　21.2819906487　11　23.4019746328　12　25.5319656325　13　27.6619996278　14　29.7919706245　15　31.9119976243　16　34.0419936124　17　36.1720036120　18　38.3019885671　19　40.4319675486　20　42.5519895421　21　44.6819665412　22　46.8119815412　23　48.9420044832　24　51.0619873264　25　53.1913 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书19753261　26　55.3219853248　27　57.4519733245　28　59.5719693241　29　61.7020063216　30　63.8319823214　31　65.9619953210　32　68.0920003164　33　70.2120012489　34　72.3419782458　35　74.4719942456　36　76.6019682400　37　78.7219762369　38　80.8519642100　39　82.9819771620　40　85.1119721600　41　87.2319791540　42　89.3619801200　43　91.4920021189　44　93.6220051006　45　95.741971980　46　97.87（2）点绘洪峰流量经验频率曲线，曲线图见附表。从经验频率曲线上读取3点Q5%=9180m3/s、Q50%=5110m3/s、Q95%=1105m3,按三点法公式计算洪峰系列的参数。求得S=0.641。有附表3S=f(CS)关系得CS=2.28，有附表4CS=f()关系得：50%=-0.337,(5%-95%)=2.875。=m3/s==m3/s(3)经多次适线，最后取=6056.5m3/s,Cv=0.46,Cs=3.5Cv,查Kp值表，得出相应于不同频率P的Kp值，Kp值乘以得相应的Qp值，绘出理论频率曲线。然后改变参数，重新配线。根据第一次适线结果，均值和Cv不变，减小Cs13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书值，取Cs=3Cv，再查Kp值，计算Qp值，再次点绘理论频率曲线，发现理论频率曲线与经验点据配合较好，即作为最后采用的理论频率曲线。理论频率曲线选配计算表见表2。由此求得P=1%的设计设计洪峰流量Q1%=15141.25m3/s。表2理论频率曲线选配计算表频率(%)第一次适线第二次适线Q=6056.5,Cv=0.46,Cs=3.5Cv=1.61Q=6056.5,Cv=0.46,Cs=3Cv=1.38KpQpKpQp12.5615504.642.515141.2551.911507.351.8911446.79101.619750.971.619750.97201.317934.021.338055.15500.885329.720.95450.85750.663997.290.663997.29900.543270.510.523149.38950.53028.250.462785.99990.452725.430.392362.04二、由最大1d的实测洪量资料组成样本推求最大1d设计洪量（1）用独立样本法计算经验频率，计算结果见表3。表3某坝址断面最大1d洪量经验频率计算年份最大1d洪量(m3/s)h序号经验频率m(n=46)Pm(%)198411584012.13196011030024.26199110542036.38199210311048.511998102150510.641996101220612.771961100020714.89198697810817.02196290110919.151990768401021.281965762161123.401999753001225.531970742301327.661997741021429.7913 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书1993734501531.912003723401634.041988685001736.171967656001838.301989654201940.431981645202042.551966583402144.682004580102246.811975399502348.942006394802451.061969390002553.191985388302655.321987386502757.451982385002859.571973379322961.701995379203063.832000368903165.961994294003268.092001289603370.211968285603472.341978278563574.471976274503676.601964252003778.721977184303880.851972182503982.981979175804085.112002142604187.231980134204289.361963130484391.491974123504493.622005120424595.741971102644697.87（2）点绘最大1d洪量频率曲线，曲线图见附表。从经验频率曲线上读取三点W5%=110000（m3/s）h、W50%=39730(m3/s)h、W95%=12115(m3/s)h，按三点法公式计算洪量系列的参数。求得S=,有附表3S=f（Cs）关系得Cs=3.28，由附表4Cs=f()关系得：=-0.406，（-）=2.60。13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书=(m3/s)h(m3/s)hCv=（3）选定=55015.1(m3/s)h，Cv=0.68，并假定Cs=3.5Cv,查Kp值表，得出相应于不同频率P的Kp值，Kp值乘以得相应的Wp值，绘出理论频率曲线。然后改变参数，重新配线。根据第一次适线结果，均值和Cv不变，减小Cs值，取Cs=3Cv，再查Kp值，计算Wp值，再次点绘理论频率曲线，发现理论频率曲线与经验点据配合较好，即作为最后采用的理论频率曲线。理论频率曲线选配计算表见表4。由此求得P=1%的设计设计洪峰流量W1%=183750.43(m3/s)h。表4理论频率曲线选配计算表频率(%)第一次适线第二次适线W=55015.1,Cv=0.68,Cs=3.5Cv=2.38W=55015.1,Cv=0.68,Cs=3Cv=2.04KpWpKpWp13.58196954.063.34183750.4352.37130385.792.32127635.03101.86102328.091.88103428.39201.3674820.541.4077021.14500.7641811.480.7943461.93750.5429708.150.5128057.70900.4625306.950.4022006.04950.4424206.640.3619805.44990.4323656.490.3418705.13三、由最大3d的实测洪量资料组成样本推求最大3d设计洪量（1）用独立样本法计算经验频率，计算结果见表5。表5某坝址断面最大3d洪量经验频率计算年份最大3d洪量序号经验频率13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书(m3/s)hm(n=46)Pm(%)196018723012.13196118360024.26196215299036.38196313982048.51196445360510.641965138620612.771966116800714.891967118490817.02196851840919.151969689501021.2819701356201123.401971211521225.531972353101327.661973700051429.7919741364201531.911975704201634.041976511241736.171977348201838.301978528521940.431979332402042.551980258602144.6819811165832246.811982684902348.9419842115702451.061985701482553.1919861786502655.321987700242757.451988403262859.5719891159802961.7019901400203063.8319911896833165.9619921910203268.0919931321803370.211994528503472.341995689363574.4719961825403676.6019971339803778.7219981836823880.8519991358003982.982000678424085.112001541604187.2313 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书2002256404289.3620031298064391.4920041037404493.622005215604595.742006686544697.87（2）点绘最大3d洪量频率曲线，曲线图见附表。从经验频率曲线上读取三点W5%=190000（m3/s）h、W50%=70520(m3/s)h、W95%=23640(m3/s)h，按三点法公式计算洪量系列的参数。求得S=,有附表3S=f（Cs）关系得Cs=3.38，由附表4Cs=f()关系得：=-0.409，（-）=2.575。=(m3/s)h(m3/s)hCv=（3）选定=96943.8(m3/s)h，Cv=0.67，并假定Cs=3.5Cv,查Kp值表，得出相应于不同频率P的Kp值，Kp值乘以得相应的Wp值，绘出理论频率曲线。然后改变参数，重新配线。根据第一次适线结果，均值和Cv不变，减小Cs值，取Cs=3Cv，再查Kp值，计算Wp值，再次点绘理论频率曲线，发现理论频率曲线与经验点据配合较好，即作为最后采用的理论频率曲线。理论频率曲线选配计算表见表6。由此求得P=1%的设计设计洪峰流量W1%=345119.93（m3/s）h。表6理论频率曲线选配计算表频率(%)第一次适线第二次适线W=96943.8,Cv=0.67,Cs=3.5Cv=2.35W=96943.8,Cv=0.67,Cs=3Cv=2.01KpWpKpWp13.65353844.873.56345119.9352.39231695.682.36228787.37101.86180315.471.88182254.3413 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书201.36131843.571.40135721.32500.7774646.730.7976585.60750.5452349.650.5149441.34900.4644594.150.4038777.52950.4442655.270.3634899.77990.4341685.830.3432960.89四、设计洪峰流量和时段洪量值（1）先由频率计算出设计洪峰和各种不同时段的设计流量，并求典型过程线的洪峰Qm和各种不同时段的洪量W1d、W2d等，然后按洪峰、最大1d洪量、最大3d洪量的顺序，采用不同倍比值分别将典型过程线进行放大。典型及设计洪峰、洪量统计见表7表7某水库典型及设计洪峰、洪量统计项目洪峰Qm(m3/s)洪量W（106m3)1d3dP=1%的设计值15141.25661.501242.43典型洪水6572.00407.16973.56（2）计算洪峰和各时段洪量的放大倍比：KQm=K1=K3-1=（3）由于各时段放大倍比值不同，时段分界处出现不连续现象所以要修匀。设计洪水过程线计算表见表8。表8设计洪水过程线计算表典型洪水过程线放大倍比放大流量（m3/s)修匀后的流量（m3/s）时间13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书日时流量m3/s7012401.031277.21277　416521.031701.561702　824301.032502.92502　1228801.032966.42966　1338321.033946.963947　1444301.034562.94563　1641001.0342234223　1839801.034099.44099　2034201.033522.63523　2431461.033240.3832408426531.03/1.622639.89/4152.063767　831301.625070.65071　1035821.625802.845803　1242001.6268046804　1448901.627921.87922　1556341.629127.089127　1665722.315115.615116　1763101.6210222.210222　1861501.6299639963　2056481.629149.769150　2452601.628521.285219448901.62/1.037921.8/5036.76213　845601.034696.84697　1042351.034362.054362　1239801.034099.44099　1436741.033784.223784　1833251.033424.753425　2430001.0330903090（4）最后画出典型洪水过程线和设计洪水过程线(见附表)。五、计算成果的合理性检查（1）根据本站频率计算成果，检查洪峰、各时段洪量的统计参数与历时之间的关系，一般来说，随着历时的增加，洪量的均值也随之增大，经检查，数据合理。（2）与暴雨频率分析成果进行比较。经检查，洪水的径流深小于相应天数的暴雨量，而洪水的Cv值大于相应暴雨的Cv值。13 水利水电工程专业工程水文课程设计任务书工程水文学课程设计班级：08水利水电工程学号：2008096034姓名：孔维萍13'