1、1目 录第一章 设计任务的基本资料 21.1 某水利工程资料 21.2 推求岗南水库设计洪水 3第二章 具有短期实测资料情况下的水文计算 42.1 参证站与设计站的相关分析 42.2 求延长前后的年径流频率曲线 .62.3 设计站代表年的月径流分配 10第三章 设计洪水的推求 113.1 洪峰流量频率计算 113.2 推求洪水过程线 12参考文献 15心得与体会.152第一章 设计任务的基本资料1.1 某水利工程资料某水利工程的设计站，有 19541971 年的实测年径流资料。其下游有一参证站，有 19391971 年的年径流系列资料，如表 1 所示，其中 19531954 年、1957195
2、8 年和 19591960 年，分别被选定为 P=50%、P=75%和 P=90%的代表年其年内分配如表 2 所示。表1：设计站与参证站的年径流系列 单位:（m 3/s)年份 参证站 设计站 年份 参证站 设计站 年份 参证站 设计站1939 778 1952 703 1965 676 547 1940 1060 1953 788 1966 1230 878 1941 644 1954 945 761 1967 1510 1040 1942 780 1955 1023 800 1968 1080 735 1943 1029 1956 587 424 1969 727 519 1944 872
3、1957 664 552 1970 649 473 1945 932 1958 947 714 1971 870 715 1946 1246 1959 702 444 1947 933 1960 859 643 1948 847 1961 1050 752 1949 1177 1962 782 569 1950 878 1963 1130 813 1951 996 1964 1160 775 （1）根据参证站系列，将设计站的年径流系列延长至 19391971 年。（2）根据延长前后的设计站年径流系列，分别绘制年径流频率曲线，并分析比较二者有何差别。（3）根据设计站代表年的逐月径流分配，计算设计
4、站 P=50%、P=75% 和P=90%的年径流量逐月径流分配过程。1.2 推求岗南水库设计洪水岗南水库入库洪峰流量统计表（19591984 年）如表 3 所示下：表2：设计站代表年月径流分配 单位:（m 3/s)月份年份7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6全年平均19531954 827 920 1780 1030 547 275 213 207 243 303 363 714 61919571958 1110 1010 919 742 394 200 162 152 198 260 489 965 55219591960 1110 1010 787 399 282 180
5、124 135 195 232 265 594 4443表 3：岗南水库入库洪峰流量表年份 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971洪峰流量(m3/s)2200 460 520 500 4390 1200 120 840 1450 450 500 1150 310年份 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984洪峰流量(m3/s)100 700 350 755 480 696 866 952 353 183 731 250
6、 111岗南水库历史洪水洪峰流量统计情况，见表 4：表 4：岗南水库实测历史洪峰流量年份 1794 1853 1917 1939 1956洪峰流量（m 3/s） 13000 9700 5000 4250 6930用同频率放大法推求水库设计洪水过程线，3 日及 6 日 P0.1%的设计洪量见表 5，水库典型洪水过程线见表 6。表 5：岗南水库典型洪峰洪量及设计洪峰洪量表6：岗南 水库典型洪水过程时间 典型流量 （m 3/s） 时间 典型流量 （m 3/s）3日00:00 160 6日3:00 17603:00 200 6:00 17406:00 315 9:00 16209:00 488 12:
7、00 154012:00 816 15:00 141015:00 1800 18:00 139018:00 2240 21:00 127021:00 2340 00:00 116000:00 2690 7日3:00 12004日3:00 3500 6:00 11006:00 6930 9:00 8709:00 5900 12:00 740洪量（m 3/sh）项目3天 6天P 1的设计洪水过程线 23.56108m3 27.74108m3典型洪水过程线的洪峰洪量 240063 295123412:00 5300 15:00 70015:00 5200 18:00 75818:00 4640 21
8、:00 72021:00 5730 00:00 70300:00 4590 8日3:00 6765日3:00 3450 6:00 6506:00 3210 9:00 6009:00 3650 12:00 56012:00 2750 15:00 51015:00 2550 18:00 49018:00 2380 21:00 48021:00 2250 00:00 40600:00 1920根据资料初定下列洪水标准： 1000 年一遇，推求设计洪水，以满足工程设计要求。第二章 具有短期实测资料情况下的水文计算2.1 参证站与设计站的相关分析参证站延展前如下表所示：设计站与参证站的年径流系列（延展前
9、） 单位:（m 3/s)年份 参证站 设计站 年份 参证站 设计站 年份 参证站 设计站1939 778 1952 703 1965 676 547 1940 1060 1953 788 1966 1230 878 1941 644 1954 945 761 1967 1510 1040 1942 780 1955 1023 800 1968 1080 735 1943 1029 1956 587 424 1969 727 519 1944 872 1957 664 552 1970 649 473 1945 932 1958 947 714 1971 870 715 1946 1246 19
10、59 702 444 1947 933 1960 859 643 1948 847 1961 1050 752 1949 1177 1962 782 569 1950 878 1963 1130 813 1951 996 1964 1160 775 根据参证站与设计站之间关系，把参证站设为 X，设计站设为 Y，通过EXCEL 进行相关分析计算，计算结果如下图所示：5如图所示，求得参证站与设计站之间呈简单直线相关，其中求得R=0.9282，表示二者关系密切，相关性良好。并且利用所得公式推出设计站。927.560.XY将设计站年径流系列延长至 19391971 年后，年径流系列如下表所示：设计站与
11、参证站的年径流系列（延展后） 单位:（m 3/s)年份 参证站 设计站 年份 参证站 设计站 年份 参证站 设计站1939 778 582 1952 703 533 1965 676 547 1940 1060 765 1953 788 588 1966 1230 878 1941 644 495 1954 945 761 1967 1510 1040 1942 780 583 1955 1023 800 1968 1080 735 1943 1029 745 1956 587 424 1969 727 519 1944 872 643 1957 664 552 1970 649 473 19
12、45 932 682 1958 947 714 1971 870 715 1946 1246 886 1959 702 444 1947 933 683 1960 859 643 1948 847 627 1961 1050 752 1949 1177 841 1962 782 569 1950 878 647 1963 1130 813 1951 996 724 1964 1160 775 2.2 求延长前后的年径流频率曲线延长前频率计算如下表所示：设计站延长前年径流量经验频率统计参数计算表年份 年径流量(m 3/s) 序号 按大小排列 (m3/s) 模比系数 kiki-1 (ki-1)2
13、(ki-1)3 P=m/n+1(%)1954 761 1 1040 1.54 0.54 0.29 0.16 0.05 61955 800 2 878 1.30 0.30 0.09 0.03 0.11 1956 424 3 813 1.20 0.20 0.04 0.01 0.16 1957 552 4 800 1.18 0.18 0.03 0.01 0.21 1958 714 5 775 1.15 0.15 0.02 0.00 0.26 1959 444 6 761 1.13 0.13 0.02 0.00 0.32 1960 643 7 752 1.11 0.11 0.01 0.00 0.37
14、1961 752 8 735 1.09 0.09 0.01 0.00 0.42 1962 569 9 715 1.06 0.06 0.00 0.00 0.47 1963 813 10 714 1.06 0.06 0.00 0.00 0.53 1964 775 11 643 0.95 -0.05 0.00 0.00 0.58 1965 547 12 569 0.84 -0.16 0.02 0.00 0.63 1966 878 13 552 0.82 -0.18 0.03 -0.01 0.68 1967 1040 14 547 0.81 -0.19 0.04 -0.01 0.74 1968 735
15、 15 519 0.77 -0.23 0.05 -0.01 0.79 1969 519 16 473 0.70 -0.30 0.09 -0.03 0.84 1970 473 17 444 0.66 -0.34 0.12 -0.04 0.89 1971 715 18 424 0.63 -0.37 0.14 -0.05 0.95 总量 12154 平均 675.22 计算系列的多年平均径流量 smnxni /2.67531通过上表，利用公式知: 245.01768.)(21nkCniiv .245.069)3(31viisk通过应用水文频率计算适线软件，获取数据。如下图所示：7拟合配线得出最佳参数
16、值 Cv=0.29，Cs=0.98。延长后频率计算如下表所示：设计站延长后年径流量经验频率统计参数计算表年份年径流量(m3/s)序号按大小排列(m 3/s)模比系数kiki-1 (ki-1)2 (ki-1)3 P=m/n+1(%)1939 582 1 1040 1.55 0.55 0.30 0.16 0.03 1940 765 2 886 1.32 0.32 0.10 0.03 0.06 1941 495 3 878 1.31 0.31 0.09 0.03 0.09 1942 583 4 841 1.25 0.25 0.06 0.02 0.12 1943 745 5 813 1.21 0.21
17、 0.04 0.01 0.15 1944 643 6 800 1.19 0.19 0.04 0.01 0.18 1945 682 7 775 1.15 0.15 0.02 0.00 0.21 1946 886 8 765 1.14 0.14 0.02 0.00 0.24 1947 683 9 761 1.13 0.13 0.02 0.00 0.26 1948 627 10 752 1.12 0.12 0.01 0.00 0.29 1949 841 11 745 1.11 0.11 0.01 0.00 0.32 1950 647 12 735 1.09 0.09 0.01 0.00 0.35 8
18、计算系列的多年平均径流量： smnxni /0.67231通过上表，利用公式知: 21.034.1)(2nkCniiv 4.209.5)3(31viisk通过应用水文频率计算适线软件，获取数据。如下表所示：1951 724 13 724 1.08 0.08 0.01 0.00 0.38 1952 533 14 715 1.06 0.06 0.00 0.00 0.41 1953 588 15 714 1.06 0.06 0.00 0.00 0.44 1954 761 16 683 1.02 0.02 0.00 0.00 0.47 1955 800 17 682 1.01 0.01 0.00 0.
19、00 0.50 1956 424 18 647 0.96 -0.04 0.00 0.00 0.53 1957 552 19 643 0.96 -0.04 0.00 0.00 0.56 1958 714 20 643 0.96 -0.04 0.00 0.00 0.59 1959 444 21 627 0.93 -0.07 0.00 0.00 0.62 1960 643 22 588 0.88 -0.12 0.02 0.00 0.65 1961 752 23 583 0.87 -0.13 0.02 0.00 0.68 1962 569 24 582 0.87 -0.13 0.02 0.00 0.7
20、1 1963 813 25 569 0.85 -0.15 0.02 0.00 0.74 1964 775 26 552 0.82 -0.18 0.03 -0.01 0.76 1965 547 27 547 0.81 -0.19 0.03 -0.01 0.79 1966 878 28 533 0.79 -0.21 0.04 -0.01 0.82 1967 1040 29 519 0.77 -0.23 0.05 -0.01 0.85 1968 735 30 495 0.74 -0.26 0.07 -0.02 0.88 1969 519 31 473 0.70 -0.30 0.09 -0.03 0.
21、91 1970 473 32 444 0.66 -0.34 0.12 -0.04 0.94 1971 715 33 424 0.63 -0.37 0.14 -0.05 0.97 合计 22176 均值 672.02 9拟合配线得出最佳参数值 Cv=0.21，Cs=0.2。比较延长前和延长后的频率曲线可以得出：（1）延长后的均值小于延长前的均值。（2）延长后的 Cv 值小于延长前的 Cv 值（3）延长后的 Cs 值比延长前的值小（4）延长前的线型上端陡峭、下端平缓，延长后的线型整体平缓。（5）延长前的频率曲线拟合度不高，延长后的频率曲线拟合度高。从延长前和延长后的频率曲线的区别，分析出延长前的均
22、值较大，根据标准差公式可以得出延长后的数据比延长前的数据更稳定；延长后的变差系数比延长前的小，说明延长后数据离散程度小；通过线型的比较，延长前的频率曲线偏离程度要比延长后的大。分析比较二者区别，延长后的频率曲线拟合度高，变差系数和偏态系数相比延长前的值小，所得频率曲线误差小。可以用来计算设计站代表的各项数据。2.3 设计站代表年的月径流分配1019531954 年、 19571958 年和 19591960 年分别被选定为 P=50%、P=75%和 P=90%的代表年。C v=0.21，Cs=0.2 经查表附录 1 得出 P=50%、P=75% 和P=90%的 值分别为-0.03、-0.69
23、和-1.26。19531954 年 P=50%设计年月平均径流量为： smCExv /.652.03(619)( 31 ）19571958 年 P=75%设计年月平均径流量为： vx /0.471.(5)( 32 ）19531954 年 P=50%设计年月平均径流量为： smCEvx /5.26.026(4)1( 33 ）利用同倍比法求得设计站年径流量逐月分配径流过程如下表所示：设计站代表年月径流分配 单位:（m 3/s)月份 全年平均年份7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 61953至1954827 920 1780 1030 547 275 213 207 243 303 3
24、63 714 7422P=50% 832 925 1790 1036 550 277 214 208 244 305 365 718 7381 1957至19581110 1010 919 742 394 200 162 152 198 260 489 965 6601P=75% 952 867 789 637 338 172 139 130 170 223 420 828 5664 1959至19601110 1010 787 399 282 180 124 135 195 232 265 594 5313P=90% 819 745 580 294 208 133 91 100 144 17
25、1 195 438 3918 第三章 设计洪水的推求3.1 洪峰流量频率计算根据第一章表 3、表 4 内容推求洪峰流量频率。由统一处理法公式： 与 推求洪峰流量频率，1NMP1)(lnmPaam如下表所示：11岗南水库入库洪峰流量表洪峰流量 经验频率计算按时间次序排列 按数量大小排列 统一处理法年份 Qm(m3/s) 序号 年份 Qm(m3/s) PM=M/N+1 Pm=Pa+(1-Pa)(m-l)/n1794 13000 1 1794 13000 0.006 1853 9700 2 1853 9700 0.012 1917 5000 3 1956 6930 0.018 1939 4250 4
26、 1917 5000 0.024 1956 6930 5 1963 4390 0.029 1959 2200 6 1939 4250 0.035 1960 460 7 1959 2200 0.068 1961 520 8 1967 1450 0.106 1962 500 9 1964 1200 0.143 1963 4390 10 1970 1150 0.180 1964 1200 11 1979 952 0.217 1965 120 12 1978 866 0.255 1966 840 13 1966 840 0.292 1967 1450 14 1975 755 0.329 1968 45
27、0 15 1982 731 0.366 1969 500 16 1973 700 0.404 1970 1150 17 1977 696 0.441 1971 310 18 1961 520 0.478 1972 100 19 1962 500 0.516 1973 700 20 1969 500 0.553 1974 350 21 1976 480 0.590 1975 755 22 1960 460 0.627 1976 480 23 1968 450 0.665 1977 696 24 1980 353 0.702 1978 866 25 1974 350 0.739 1979 952
28、26 1971 310 0.776 1980 353 27 1983 250 0.814 1981 183 28 1981 183 0.851 1982 731 29 1965 120 0.888 1983 250 30 1984 111 0.925 1984 111 31 1972 100 0.963 注：N=190,n=25,l=1,P a=0.031通过应用水文频率计算适线软件，获取数据如下图所示：12将数据输入水文频率计算适线软件，获得洪峰流量频率曲线，配线结果为Cv=1.09，Cs=8.07。并由上图利用软件查询得 p=1%时的洪峰流量Qm=43675.4m3/s。3.2 推求洪水过
29、程线同频率放大法推求设计洪水过程线，计算洪峰和各时段洪量如下表：放大倍比如下： 18974.32.60QmK岗南水库典型洪峰洪量及设计洪峰洪量项目 洪峰(m 3/s) 洪量（m 3/sh）3天 6天P1%的设计洪水过程线 18974.31 13.62108m3 16.59108m3典型洪水过程线的洪峰洪量 6930 240063 2951231388631.5903.61.53(24)0K利用以上放大倍比，计算出洪水过程线如下表：时间 典型流量放大倍数放大流(m3/s)修匀流（m 3/s）3日0:00 160 1.53 244.80 244.80 3:00 200 1.53 306.00 30
30、6.00 6:00 315 1.53 481.95 481.95 9:00 488 1.53 746.64 746.64 12:00 816 1.53 1248.48 1248.48 15:00 1800 1.53 2754.00 2754.00 18:00 2240 1.53 3427.20 3427.20 21:00 2340 1.53 3580.20 3580.20 0:00 2690 1.53 4115.70 4115.70 4日3:00 3500 1.58 5530.00 5530.00 6:00 6930 2.73 18918.90 18918.90 9:00 5900 1.58
31、9322.00 9322.00 12:00 5300 1.58 8374.00 8374.00 15:00 5200 1.58 8216.00 8216.00 18:00 4640 1.58 7331.20 7331.20 21:00 5730 1.58 9053.40 9053.40 0:00 4590 1.58 7252.20 7252.20 5日3:00 3450 1.58 5451.00 5451.00 6:00 3210 1.58 5071.80 5071.80 9:00 3650 1.58 5767.00 5767.00 12:00 2750 1.58 4345.00 4345.0
32、0 15:00 2550 1.58 4029.00 4029.00 18:00 2380 1.58 3760.40 3760.40 21:00 2250 1.58 3555.00 3555.00 0:00 1920 1.58 3033.60 3033.60 6日3:00 1760 1.58 2780.80 2780.80 6:00 1740 1.58 2749.20 2749.20 9:00 1620 1.58 2559.60 2559.60 12:00 1540 1.58 2433.20 2433.20 15:00 1410 1.58 2227.80 2227.80 18:00 1390 1
33、.58 2196.20 2196.20 21:00 1270 1.58 2006.60 2006.60 0:00 1160 1.58147日3:00 1200 1.53 1836.00 1836.00 6:00 1100 1.53 1683.00 1683.00 9:00 870 1.53 1331.10 1331.10 12:00 740 1.53 1132.20 1132.20 15:00 700 1.53 1071.00 1071.00 18:00 758 1.53 1159.74 1159.74 21:00 720 1.53 1101.60 1101.60 0:00 703 1.53
34、1075.59 1075.59 8日3:00 676 1.53 1034.28 1034.28 6:00 650 1.53 994.50 994.50 9:00 600 1.53 918.00 918.00 12:00 560 1.53 856.80 856.80 15:00 510 1.53 780.30 780.30 18:00 490 1.53 749.70 749.70 21:00 480 1.53 734.40 734.40 0:00 406 1.53 621.18 621.18 利用 EXCEL 绘制修匀后洪水过程线，如下图所示：02000400060008000100001200
35、0140001600018000200001 3 5 7 91113151719212325272931333537394143454749系 列 115参考文献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心得与体会通过这次的课程设计，我学到了很多。公式，软件和 excel 的应用.总的来说在做的过程中遇到了很多问题，但是后来通过和同学的讨论也都有了结果。在这里就不多加赘述了。主要讲讲在设计的后期发生的一些困难和解决途径。在用同频率放大法推求设计洪水过程线时，在最后求放大倍数比时，最大的洪峰流量放大倍数比平时的还要低很多。明显不是很合理，但是反复推求公式，图形，又发现不了错误。后来，在和同学的讨论中才发现洪量和洪峰的单位不一样，才恍然大悟。这次的设计让我明白要用更加严谨的态度对待工程建筑。然后整个一套设计下来，更加明白了公式和软件的实用价值。
