小型水庫水文計算

1、<p><b>　　小型水庫水文計算</b></p><p>　　摘要：水庫設(shè)計中，水文計算是基礎(chǔ)，水文計算的成果直接關(guān)系到工程的建設(shè)規(guī)模、工程投資和經(jīng)濟(jì)社會效益。在小型水庫水文計算中，吉林省已經(jīng)探索出了具有本省特點的路子，那就是采用羅氏法計算為主，同時利用吉林省水科所法作校核。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：小型水庫水文計算；羅氏法；吉林水科所法； 計算簡

2、介 </p><p>　　Abstract: The design of a reservoir, hydrological calculation is the foundation, the hydrological calculation results is directly related to the project construction scale, project investment and

3、 economic and social benefits. On Calculation of small reservoir in Jilin Province, have explored the characteristics of the road, that is using the Roche method is the main, and checked by the Jilin Institute of water c

4、onservancy method. </p><p>　　Key words: small reservoir hydrologic calculation; Roche; Jilin water department; calculation. </p><p>　　中圖分類號：F407.9文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 </p><p><b>　　1 流域

5、概況 </b></p><p>　　牛家街水庫水庫壩址以上控制面積3.4Km2，河道長度1.85km，河道比降11‰，流域平均坡面長度893m，坡面坡度6.96%。水庫所在河流為柳樹河右岸支流，發(fā)源于小蜂蜜頂子，在山河街道辦事處牛家街匯入柳樹河。水庫以上為半山區(qū)，地勢南高北低，流域形狀呈葉狀；流域內(nèi)植被較好，兩岸主要為耕地，有部分森林覆蓋，土壤為砂壤土。 </p><p>&l

6、t;b>　　2 氣象 </b></p><p>　　流域地處吉林省中部地區(qū)，流域氣象特征屬于北溫帶大陸性半濕潤季風(fēng)氣候，全年盛行西南風(fēng)，其特點為：春季干燥多大風(fēng)，夏季溫?zé)岫嘤辏锛厩缋錅夭畲?，冬季?yán)寒而漫長。洪水成因主要是暴雨所致，暴雨出現(xiàn)在7～8月份，暴雨比較集中。 </p><p><b>　　3 年徑流 </b></p><

7、p>　　查《吉林省水資源》附圖5-1吉林省1956～2000年平均年徑流等值線圖，雙陽區(qū)平均年徑流深為100mm，多年平均年徑流量為34×104m3,設(shè)計年徑流成果見下表。 </p><p>　　水庫設(shè)計年徑流成果表 </p><p><b>　　4設(shè)計洪水計算 </b></p><p>　　4.1 暴雨洪水特征 </p&

8、gt;<p>　　水庫上游屬于柳樹河流域，屬半山區(qū)，洪水由暴雨形成。暴雨洪水一般出現(xiàn)在7月上旬到8月下旬，且比較集中，一天暴雨量占三天暴雨量的80%左右。由于流域面積小，坡降大，因此洪水陡漲陡落，洪水歷時一般在24小時左右。 </p><p>　　4.2 設(shè)計洪水計算 </p><p><b>　　（1）基本資料 </b></p><

9、p>　　應(yīng)用吉林省最新資料《吉林省暴雨統(tǒng)計圖集》成果，用計算小面積洪水的方法分析計算水庫壩址的設(shè)計洪水。 </p><p>　　本次設(shè)計洪水過程以洪峰流量、24小時洪量控制，用阿列克謝夫法計算水庫壩址處的洪水過程線。 </p><p>　　用萬分之一地形圖量算流域特征值， </p><p>　　水庫壩址以上流域特征值成果表 </p><p&

10、gt;　?。?）設(shè)計暴雨計算 </p><p>　　各時段的設(shè)計暴雨參數(shù)由《吉林省暴雨統(tǒng)計參數(shù)圖集》中的等值線圖查得，暴雨時程分配采用圖集刊印的中部地區(qū)成果。成果見下表。 </p><p><b>　?。?）設(shè)計凈雨 </b></p><p>　　流域內(nèi)沒有實測資料，設(shè)計采用《吉林省暴雨統(tǒng)計參數(shù)圖集》，參證站選擇煙筒山站。 </p>

11、<p>　　水庫設(shè)計凈雨計算參數(shù)匯總表 </p><p>　　設(shè)計凈雨依據(jù)降雨～徑流關(guān)系推求，計算成果如下： </p><p>　　30日設(shè)計暴雨時段雨量差值計算表 </p><p>　　根據(jù)吉林省最大30日日程雨量分配表分配30日雨量，假設(shè)第一天土壤含水量前期影響雨量為0，計算每天前期降雨指數(shù)Pa及P+Pa，計算凈雨深，計算成果見下表。 </p

12、><p>　　水庫設(shè)計凈雨綜合成果表 </p><p>　?。?）設(shè)計洪峰流量 </p><p>　　1）采用羅氏法計算洪峰流量 </p><p>　　計算公式：Qmax=16.67×α×i×β×F </p><p><b>　　公式中： </b></p&

13、gt;<p>　　Qmax—設(shè)計洪峰流量，m3/s </p><p>　　i—設(shè)計暴雨強(qiáng)度，mm/min， </p><p>　　i==，S=0.113×H24,其中：H為設(shè)計暴雨 </p><p>　　β—暴雨不均勻系數(shù)，F(xiàn)＜300km2時β= 1 </p><p>　　F—集水面積km2 </p>&

14、lt;p><b>　　α—洪峰徑流系數(shù) </b></p><p>　　α=ξ（i+1）0.345T0.15,其中：ξ為土壤系數(shù)，中等透水性土壤取0.32 </p><p>　　T—為產(chǎn)峰暴雨歷時 </p><p>　　T=+=Ts+T2 </p><p><b>　　l—坡面長度，米 </b>

15、</p><p>　　Vs—坡面流速m/s </p><p>　　Ts—坡面匯流歷時，分鐘 </p><p>　　L—河道長度，km </p><p>　　Vl—河道流速 m/s </p><p>　　T2—河道匯流歷時，分鐘 </p><p>　　計算時采用T=Ts+T2=bd0.5+cd0.

16、2 </p><p><b>　　b=× </b></p><p><b>　　c= </b></p><p><b>　　d= </b></p><p>　　φ—植被系數(shù)，坡面作物以玉米為主，取0.34 </p><p>　　應(yīng)用電子模板進(jìn)行

17、計算。計算成果如下表所示。 </p><p>　　設(shè)計洪水計算參數(shù)表(羅氏法) </p><p>　　設(shè)計洪水成果表(羅氏法) </p><p><b>　　2）吉林水科所法 </b></p><p>　　采用吉林水科所法對本次洪水進(jìn)行比較分析。 </p><p><b>　　計算公式：

18、 </b></p><p>　　Qm=0.278F </p><p>　　公式中：Qm—設(shè)計洪峰流量（m3/s） </p><p><b>　　φ—徑流系數(shù) </b></p><p><b>　　S—雨力（mm） </b></p><p><b>　　n

19、—暴雨遞減指數(shù) </b></p><p>　　τ—匯流歷時（小時） </p><p>　　F—流域面積（km2） </p><p>　　通過以上設(shè)計洪水成果的比較分析，羅氏法計算成果符合雙陽區(qū)小面積洪水的變化規(guī)律，因此本次設(shè)計采用羅氏法的計算成果。 </p><p>　?。?）設(shè)計洪量及設(shè)計洪水過程線 </p>&l

20、t;p><b>　　1）設(shè)計洪量 </b></p><p>　　計算公式：Wp=0.1×R×F (104m3) </p><p>　　公式中：F—集雨面積（km2），F(xiàn)=3.4km2 </p><p>　　R—各設(shè)計頻率徑流深（mm） </p><p>　　牛家街水庫設(shè)計洪量成果表 </p

21、><p>　　2）設(shè)計洪水過程性 </p><p>　　本次設(shè)計洪水過程線以洪峰流量、24小時洪量控制，用阿列克謝也夫法（即阿氏模型）計算水庫壩址處的洪水過程線。 </p><p><b>　　5 分期洪水計算 </b></p><p>　　5.1 分期洪水流量計算 </p><p>　　分期洪水計算

22、也稱施工期洪水計算，主要計算施工期洪水，用于確定施工圍堰高程。 </p><p>　　由于牛家街水庫缺少洪水資料，施工期洪水參照附近流域的黑頂子水庫施工期洪水資料，用面積比的方法計算出牛家街水庫施工期洪水。按5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，洪水頻率P=20%。 </p><p>　　面積比法的計算公式； </p><p>　　春季：Qm牛家街=（F牛家街/F黑頂子）0.82

23、15;Qm黑頂子 </p><p>　　秋季：Qm牛家街 =（F牛家街/F黑頂子）0.82×Qm黑頂子 </p><p>　　5.2分期洪水總量計算 </p><p>　　采用附近流域相應(yīng)頻率的年徑流分配比進(jìn)行分配，主要用于計算春汛4-6月及秋汛9-11月洪水總量。 </p><p><b>　　6 泥沙和冰情 </

24、b></p><p>　　查《吉林省水資源》附圖4-1、4-2，流域多年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù)采用150t/km2/年，懸移質(zhì)平均含沙量占推移質(zhì)輸沙量的15%，總輸沙模數(shù)為172.5t/k㎡年，流域的多年平均總輸沙量為586.5噸（流域面積3.4km2）。泥砂的容重按1.33t/m3考慮，流域的多年平均總輸沙量為V泥砂=441m3。 </p><p>　　水庫的封凍期一般在當(dāng)年的十一月中

25、旬到翌年三月下旬，大約140天左右，最大冰厚可達(dá)1m左右。 </p><p><b>　　7 結(jié)論 </b></p><p>　　吉林省采用羅氏法為主進(jìn)行計算，采用吉林水科所法進(jìn)行校核，計算采用計算機(jī)計算，要保證計算成果的合理，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集非常關(guān)鍵，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如流域面積、河道長度、河道平均坡度、流域平均坡面長度、平均坡面坡度都從萬分之一地形圖上量取，準(zhǔn)確量取是關(guān)鍵，應(yīng)

26、多次量取，校對并取加權(quán)平均值。特別強(qiáng)調(diào)的是羅氏法河道長度是從河源算到水庫大壩，水科所法是從分水嶺算到大壩。計算成果采用兩種計算方法對比，如差距較大，應(yīng)分析原因，重新收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，重新計算。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　(1)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001） </p><