洪水课程设计

姓 名 学 号 指导老师

根据建筑物的等级，可确定设计洪水标准的频率为3.33%、校核洪水标准的频率为0.5%,起调水位是227.0m,溢流堰宽度 56.9m。 一．设计洪水调节的计算 （一）列表试算法:

1.计算并绘制q—V,V—Z和q—Z曲线

表一： 设计洪水标准(p=3.33%)时水库q—V关系计算表

库水位Z(m) 224.94 226.37 227.05 227.93 228.30 228.88 229.44 229.98 230.49 230.98 231.46 231.91 232.35 232.77 233.18 233.58 233.97 234.35 234.72 235.08 235.44 溢洪道堰顶水头H（m） 0.00 0.00 0.05 0.93 1.30 1.88 2.44 2.98 3.49 3.98 4.46 4.91 5.35 5.77 6.18 6.58 6.97 7.35 7.72 8.08 8.44 溢洪道泄量q（m3/s） 0.00 0.00 1.13 90.26 149.17 259.41 400.72 557.90 725.61 902.47 1008.11 1275.25 1465.11 1657.38 1848.05 2042.34 2235.29 2420.56 2605.62 27.99 2978.51 库容V（万m3） 0 10 15 22 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105

2.确定调洪起始条件。起调水位为227.0m，相应库容查表一得为14.632万m3，初始下泄流量查表一得为0 m3/s。

3.用试算法进行调洪计算。计算时段为0.5h，见表二

表二： 设计洪水标准(P=3.33%,)

入库洪时段平均水流量入库流量（m3/s ） (m3/s) 9.60 10.70 11.80 17.55 23.30 36.05 48.80 67.55 86.30 109.15 132.00 157.10 182.20 215.35 248.50 297.05 345.60 433.30 521.00 704.50 888.00 1094.30 1300.60 1428.75 1556.90 1572.25 1587.60 1515.70 1443.80 1325.20 1206.60 1082.65 958.70 844.95 731.20 638.95 时段入库水量(万m3) 下泻流量q(m3/s) 0.00 9.18 11.40 14.90 17.74 30.48 43.24 59.19 78.13 100.15 126.23 135.97 187.70 204.70 246.51 281. 330.53 415.54 506.58 665.23 724.23 1122.68 1246.47 1431.29 1526.71 1585.50 1576. 1537.66 1447.92 平均时段下泻流量(m3/s) 4.58 10.29 13.15 16.32 24.11 36.86 51.22 68.66 .14 113.19 131.10 161.84 196.20 225.61 2.20 306.21 373.04 461.06 585.91 694.73 923.46 1184.58 1338.88 1479.00 1556.11 1581.20 1557.28 1492.79 时段下泻水量(万m3) 时段内水库的水库的存水变存水量化△(万m3) V(万m3) 1.003 0.173 0.275 0.221 1.002 1.002 1.253 1.488 1.455 1.329 2.412 1.407 0.4 1.138 1.543 2.721 2.955 2.6 4.832 1.759 12.185 2.318 4.8 2.493 1.529 -0.224 -1.012 -2.347 14.632 15.635 15.808 16.083 16.304 17.306 18.308 19.561 21.049 22.504 23.833 26.245 27.652 28.115 28.253 29.796 32.517 35.472 38.368 43.200 44.959 57.144 59.462 .109 66.602 68.131 67.907 水库的水位Z(m) 227.000 227.130 227.152 227.186 227.214 227.340 227.466 227.623 227.810 227.992 228.156 228.444 228.608 228.661 228.677 228.856 229.126 229.491 229.804 230.306 230.486 231.653 231.862 232.272 232.485 232.613 232.594 时间t(h) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 16.5 17 17.5

10.15 11.25 14.68 17.55 29.68 42.43 58.18 76.93 97.23 120.58 144.50 169.65 198.78 231.93 272.78 321.33 3.45 477.15 612.75 704.50 991.15 1197.45 13.70 1492.85 15.60 1579.95 1551.65 1479.75 1384.35 1265.90 1144.65 1020.70 901.85 788.10 685.08 1.827 2.025 2.2 3.159 5.342 7.637 10.472 13.847 17.501 21.704 26.010 30.537 35.780 41.747 49.100 57.839 70.101 85.887 110.295 126.810 178.407 215.541 245.6 268.713 281.628 284.391 279.297 266.355 249.183 227.862 206.037 183.726 162.333 141.858 123.314 0.824 1.852 2.367 2.938 4.340 6.635 9.219 12.359 16.045 20.374 23.598 29.130 35.316 40.609 47.556 55.118 67.146 82.991 105.463 125.051 166.222 213.224 240.998 266.220 280.099 284.615 280.310 268.702 66.5 232.510 .547 232.310 18 18.5 19 19.5 20 20.5 21 21.5 22 22.5 23 23.5 24 546.70 474.35 402.90 346.40 2.90 251.20 212.50 182.40 152.30 131.80 111.30 97.15 83.00 592.83 510.53 438.63 374.65 318.15 270.55 231.85 197.45 167.35 142.05 121.55 104.23 90.08 106.709 91.5 78.953 67.437 57.267 48.699 41.733 35.541 30.123 25.569 21.879 18.761 16.214

4.由表二绘制Q—t，q—t和Z—t曲线如下所示：

5.由Q—t，q—t曲线查得设计洪水标准时最大泄量为1585.50 m3/s,由表二查得水库最高水位为232.613 m。 （二）半图解法

1.由上述列表试算法得到的q~V曲线计算并绘制q~V/△t+q/2辅助曲线，见表三。 表三： q=f（V/△t+q/2）辅助曲线计算表（p=3.33%） 库水位Z(m) 227.0 227.4 227.8 228.2 228.6 229.0 229.4 229.8 230.2 230.6 231.0 231.4 231.8 232.2 232.6 233.0

堰顶水头 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 泻流量q(m3/s) 0.000 26.118 73.874 135.715 208.946 292.011 390.022 503.687 627.587 763.421 909.284 10.330 1277.657 1398.307 1578.404 17.424 总库容V(万m3) 14.632 17.784 20.966 24.1 27.586 31.071 34.3 38.333 42.157 46.122 50.208 54.375 58.778 63.295 67.976 72.805 堰顶以上库容(万m3) 0 3.152 6.334 9.557 12.954 16.439 20.011 23.701 27.525 31.49 35.576 39.743 44.146 48.663 53.344 58.173 V/t(m3/s) 0.000 8.756 17.594 26.547 35.983 45.6 55.586 65.836 76.458 87.472 98.822 110.397 122.628 135.175 148.178 161.592 q/2 0.000 13.059 36.937 67.858 104.473 146.006 195.011 251.844 313.794 381.711 454.2 532.165 638.829 699.154 7.202 882.212 V/t+q/2 0.000 21.815 54.531 94.405 140.456 191.669 250.597 317.680 390.252 469.183 553.4 2.562 761.456 834.329 937.380 1043.804

2.调洪计算求q~t过程和库水位过程。计算过程见表四。

表四： 水库半图解法调洪计算表（p=3.33%） 时间t(h) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

入库流量Q（m3/s） 9.60 11.80 23.30 48.80 86.30 132.00 182.20 248.50 345.60 521.00 888.00 1300.60 1556.90 1587.60 1443.80 1206.60 958.70 731.20 546.70 402.90 2.90 212.50 152.30 111.30 83.00 平均入库流量（m3/s） 10.70 17.55 36.05 67.55 109.15 157.10 215.35 297.05 433.30 704.50 1094.30 1428.75 1572.25 1515.70 1325.20 1082.65 844.95 638.95 474.35 346.40 251.20 182.40 131.80 97.15 V/t+q/2（m3/s） 0.00 10.70 15.37 33.02 58.10 87.85 119.40 159.29 216.85 316.26 519.48 763.31 911.33 951.29 8.96 738.55 584. 466.00 347.01 267.60 195.17 151. 106.96 83.08 62.08 q（m3/s） 水位Z（m） 0.00 12.88 18.40 42.47 79.40 125.54 175.47 239.49 333. 501.28 850.47 1280.73 1532.30 1602.02 1451.61 1236.56 963.59 757.94 553.76 418.83 294.73 227.08 155.68 118.15 85.58 227.000 227.197 227.282 227.537 227.836 228.134 228.417 228.747 229.171 229.792 230.837 231.810 232.498 232.659 232.318 231.723 231.140

3.绘制Q~t与q~t曲线，求qm与Z设。

4．由上表查得设计洪水标准时最大泄量为1602.02m/s，水库最高水位为232.659m。

二．校核洪水调节的计算 （一）列表试算法:

1.计算并绘制q—V,V—Z和q—Z曲线

表一 校核洪水标准(p=0.5%)时水库q—V关系计算表

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库水位Z(m) 224.94 226.37 227.05 227.93 228.30 228.88 229.44 229.98 230.49 230.98 231.46 231.91 232.35 232.77 233.18 233.58 233.97 234.35 234.72 235.08 235.44

溢洪道堰顶水头H（m） 溢洪道泄量（m3/s） 库容V（万m3） 0.00 0.00 0.05 0.93 1.30 1.88 2.44 2.98 3.49 3.98 4.46 4.91 5.35 5.77 6.18 6.58 6.97 7.35 7.72 8.08 8.44 0.00 0.00 1.13 90.26 149.17 259.41 400.72 557.90 725.61 902.47 1008.11 1275.25 1465.11 1657.38 1848.05 2042.34 2235.29 2420.56 2605.62 27.99 2978.51 0 10 15 22 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105

2.确定调洪起始条件。起调水位为防洪水位227.0 m，相应库容查表一得为14.632万m3，初始下泄流量查表一得为0 m3/s。

3.确定时刻0~2h和13h后小于防洪水位下的泄流量，为保持防洪水位不变，应使下泄水位等于来水量。其余时刻水库进行洪水调节，用试算法进行调洪计算。计算时段为0.5h，见表二

表二： 校核洪水标准(p=0.5%) 时间t(h) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 11 12 13 14 15

时段平入库洪均入库水流量流量（m3/s ） (m3/s) 12.00 13.10 14.20 19.15 24.10 39.20 54.30 78.25 102.20 130.20 158.20 187.70 217.20 247.70 278.20 310.25 342.30 393.75 445.20 530.10 614.70 933.10 12.55 13.65 16.70 21.65 31.65 49.25 66.30 90.25 116.20 144.20 172.95 202.45 232.45 262.95 294.23 326.28 368.03 419.48 487.65 572.40 694.30 853.50 时段入库水量(万m3) 2.259 2.457 3.006 3.7 5.697 8.865 11.934 16.245 20.916 25.956 31.131 36.441 41.841 47.331 52.961 58.730 66.245 75.506 87.777 下泻流量q(m3/s) 0.00 11.74 13.79 16. 21.98 32.31 50.40 67.38 92.11 122.88 150.15 180.47 209.70 239.95 271.42 304.16 335.91 382.01 436.83 511.92 平均时段下泻流量(m3/s) 5.87 12.77 15.34 19.44 27.15 41.36 58. 79.75 107.50 136.52 165.31 195.09 224.83 255.69 287.79 320.04 358.96 409.42 474.38 556.97 671.44 825. 时段内时段下水库的水库的泻水量存水变存水量(万m3) 化△(万m3) V(万m3) 1.057 2.298 2.761 3.498 4.886 7.444 10.600 14.354 19.349 24.573 29.756 35.115 40.469 46.023 51.802 57.606 .613 73.696 85.388 1.202 0.159 0.245 0.399 0.811 1.421 1.334 1.1 1.567 1.383 1.375 1.326 1.373 1.308 1.158 1.123 1.632 1.810 2.3 14.632 15.834 15.994 16.239 16.637 17.448 18.869 20.203 22.094 23.661 25.044 26.419 27.745 29.118 30.425 31.584 32.707 34.338 36.148 38.538 41.315 45.431 50.401 58.379 70.972 76.365 82.046 87.538 .296 .106 85.911 水库的水位Z(m) 227.000 227.155 227.175 227.206 227.256 227.358 227.536 227.704 227.942 228.135 228.305 228.465 228.618 228.778 228.928 229.057 229.183 229.366 229.5 229.822 230.114 230.532 231.019 231.7 232.850 233.2 233.740 234.169 234.297 234.282 234.093 103.032 602.02 124.974 740.85 153.630 910.93 100.255 2.777 120.858 4.116 148.660 4.970 10.5 773.90 11.5 1255.15 1094.13 196.943 1188.67 1049.80 188.9 7.979 1577.20 1416.18 254.912 1503.76 1346.22 242.319 12.593 2197.90 2042.73 367.691 2121.26 2011.17 362.010 5.681 2429.60 2371.68 426.902 2394.46 2361.91 425.144 1.758 2270.80 2310.50 415.0 2269.05 2328.25 419.085 (3.195) 12.5 1887.55 1732.38 311.828 1901.07 1702.42 306.435 5.393 13.5 2313.75 2255.83 406.049 2329.36 2225.31 400.556 5.493 14.5 2350.20 23.90 430.182 2387.45 2390.96 430.372 (0.190) 15.5 2077.55 2174.18 391.352 2122.03 2195.54 395.197 (3.846) 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1884.30 1980.93 356.567 1433.30 1546.05 278.2 1042.00 1139.83 205.169 966.53 815.58 684.70 573.90 479.53 401.58 336.15 283.25 239.35 204.45 173.28 145.83 173.975 146.804 123.246 103.302 86.315 72.284 60.507 50.985 43.083 36.801 31.190 26.249 740.10 518.50 362.60 256.80 187.00 132.10 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 16.5 1658.80 1771.55 318.879 17.5 1237.65 1335.48 240.386 18.5 1.05 19.5 629.30 20.5 440.55 21.5 309.70 22.5 221.90 23.5 159.55 82.065 233.744 356.567 318.879 278.2 240.386 205.169 173.975 146.804 123.246 103.302 86.315 72.284 60.507 50.985 43.083 36.801 31.190 26.249

4.由表二绘制Q—t，q—t和Z—t曲线如下所示：

5.由Q—t，q—t曲线查得设计洪水标准时最大泄量为2394.46 m3/s,由表二查得水 库最高水位为234.297 m。 （二）半图解法

1.由上述列表试算法得到的q~V曲线计算并绘制q~V/△t+q/2辅助曲线，见表三。

表三： q=f（V/△t+q/2）辅助曲线计算表（p=0.5%） 库水位Z(m) 227.0 227.4 227.8 228.2 228.6 229.0 229.4 229.8 230.2 230.6 231.0 231.4 231.8 232.2 232.6 233.0 233.4 233.8 234.2 234.6 堰顶水头 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 6.8 7.2 7.6 泻流q(m3/s) 0.000 26.118 73.874 135.715 208.946 292.011 390.022 503.687 627.587 763.421 909.284 10.330 1277.657 1398.307 1578.404 17.424 1955.277 2149.817 2346.834 2545.106 量总库容V(万m3) 14.632 17.784 20.966 24.1 27.586 31.071 34.3 38.333 42.157 46.122 50.208 54.375 58.778 63.295 67.976 72.805 77.750 82.821 88.026 93.378 堰顶以上库容（万m3） 0.000 3.152 6.334 9.557 12.954 16.439 20.011 23.701 27.525 31.490 35.576 39.743 44.146 48.663 53.344 58.173 63.118 68.1 73.394 78.746 V/t(m3/s) q/2(m3/s) 0.000 8.756 17.594 26.547 35.983 45.6 55.586 65.836 76.458 87.472 98.822 110.397 122.628 135.175 148.178 161.592 175.328 1.413 203.872 218.739 0.000 13.059 36.937 67.858 104.473 146.006 195.011 251.844 313.794 381.711 454.2 532.165 638.829 699.154 7.202 882.212 977.639 1074.909 1173.417 1272.553 V/t+q/2 0.000 21.815 54.531 94.405 140.456 191.669 250.597 317.680 390.252 469.183 553.4 2.562 761.456 834.329 937.380 1043.804 1152.966 12.321 1377.2 1491.292

2.调洪计算求q~t过程和库水位过程。计算过程见表四。

表四： 水库半图解法调洪计算表（p=0.5%） 时间t(h) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

入库流量Q（m3/s） 12.00 14.20 24.10 54.30 102.20 158.20 217.20 278.20 342.30 445.20 614.70 933.10 1577.20 2197.90 2429.60 2270.80 1884.30 1433.30 1042.00 740.10 518.50 362.60 256.80 187.00 132.10 平均入库流量（m3/s） 13.10 19.15 39.20 78.25 130.20 187.70 247.70 310.25 393.75 530.10 773.90 1255.15 1887.55 2313.75 2350.20 2077.55 1658.80 1237.65 1.05 629.30 440.55 309.70 221.90 159.55 V/△t+q/2（m3/s） q（m3/s） 0.00 13.10 16.57 35.93 67.46 103.74 140. 178.94 217.82 276.46 372.72 548.97 902.62 1273.03 1421.77 1347.77 1129.96 873.70 4.53 467.72 336.12 241.50 176.31 131.11 96.57 0.00 15.68 19.83 46.72 93.93 150.55 209. 271.37 335.12 433.84 597.65 901.50 1517.13 2165.01 2424.20 2295.36 1915.06 1466.82 1067.87 760.90 535.17 374. 267.10 194.09 139.17 水位Z（m） 227.000 227.240 227.304 227.573 228.055 228.281 228.602 228.760 229.176 229.554 230.103 230.979 232.4 233.831 234.356 234.096 233.316 232.352 231.407

3.绘制Q~t与q~t曲线，求qm与Z设。

4．由上表查得设计洪水标准时最大泄量为2424.20 m3/s，水库最高水位为234.356 m。

三. 调洪计算成果表

频 率 项 目 最大泄量（m/s） 3设计洪水（3.33%） 1585.50 232.613 1602.02 232.659 校核洪水(0.5%) 2394.46 234.297 2424.20 列表试算法 水库最高水位（m） 最大泄量（m/s） 3半图解法 水库最高水位（m） 234.356