1、工程水文與水力計算課程設計本次課程設計主要由我負責的部分主要有設計洪水過程線以及建立q-（t）的過程，中間有些如求一些相關關系模擬曲線部分是由其他成員完成。現將我的設計過程與成果列如下：具體步驟：根據題目要求，分析可得首先需要建立洪峰流量經驗頻率曲。 一， 洪峰流量經驗頻率曲線的配置：洪峰流量經驗頻率曲線的推求采用配線法求的,(1).計算經驗頻率：從1953年1985年的調查期為33年，而從1877年以來有三次特大洪水分別是1877年，1922年和1914年。調查期無遺漏，所以從1877年以來調查期為109年，需將這三次洪水加入洪水資料中，并將1969年的一次特大洪水提出來與前三次的洪一起計算

2、年洪峰流量經驗頻率，如表1：（2），選擇p-3型頻率曲線（3），初步估算統計參數得：平均流量x=1034.35m3/s，cv=0.051。（4）,配線并推求設計值：先取x=1034m3/s，cv=0.051，取cs=4cv=0.2進行配線，查p-3型頻率曲線的模比系數kp值，用其推求qp的值，然后分別以頻率，qp為橫縱坐標做折線圖，發現曲線并不吻合，則重新調整q=1034，cv=0.1，cs=4cv=0.4進行配線，不吻合，進行第三次配線?。簈=980，cv=0.15，cs=4cv=0.6進行配線得到曲線比較吻合。（5），推求百年一遇和千年一遇設計洪峰流量;據圖知q0.1=10200m3/s，

3、q1=4500 m3/s.表1，洪峰流量經驗頻率曲線按流量大小排序n=109n=33年份qm序號頻率（%）序號頻率（%）1877279010.911922263021.821969218032.731914213043.641969218012.94 1973175025.88 1960172038.82 19571710411.76 19831480514.71 19771310617.65 19541290720.59 19531250823.53 19701220926.47 198411251029.41 197111201132.35 19619651235.29 198086013

4、38.24 19818551441.18 19758101544.12 19627761647.06 19677731750.00 19827501852.94 19647181955.88 19767182058.82 19856402161.76 19666122264.71 19595542367.65 19745452470.59 19585342573.53 19555272676.47 19655242779.41 19565162882.35 19634272985.29 19794213088.24 19724153191.18 19683763294.12 197821733

5、97.06 x:1034.35第一次配線第二次配線第三次配線q=1034，cv=0.05cs=4cv=0.2q=1034，cv=0.1cs=4cv=0.4q=980，cv=0.15cs=4cv=0.6kpqpkpqpkpqp234567 1.561613.042.362440.243.293224.20 1.361406.241.781840.522.212165.80 1.271313.181.531582.021.761724.80 1.161199.441.271313.181.321293.60 0.981013.320.9930.60.79774.20 0.86889.240.717

6、34.140.59578.20 0.76785.840.6620.40.52509.60 0.59610.060.52537.680.5490.00 二， 建立w1，w3，w7的頻率曲線（1），建立一天流量頻率曲線w1曲線，題目要求只有洪峰流量qm與w1考慮特大洪水的影響，而w3與w7的不考慮，所以w1曲首先要建立w1與qm的相關關系，把歷史三大洪水的w1插入其中一起計算頻率。 ， qm與w1相關關系的建立：按年份排列年份qmw1kqmkw1kqm-1(kqm-1)2kw1-1（kq1-1）2（kqm1）*（kw11）195312500.451.39 1.10 0.39 0.152 0.10

7、0.010 0.038 195412900.5691.43 1.39 0.43 0.185 0.39 0.150 0.167 19555270.2440.59 0.60 -0.41 0.172 -0.40 0.164 0.168 19565160.3320.57 0.81 -0.43 0.182 -0.19 0.036 0.081 195717100.7651.90 1.87 0.90 0.811 0.87 0.750 0.780 19585340.3430.59 0.84 -0.41 0.165 -0.16 0.027 0.066 19595540.2320.62 0.57 -0.38 0.

8、148 -0.43 0.188 0.167 196017200.7391.91 1.80 0.91 0.828 0.80 0.644 0.730 19619650.6071.07 1.48 0.07 0.005 0.48 0.231 0.035 19627760.3210.86 0.78 -0.14 0.019 -0.22 0.047 0.030 19634270.3180.47 0.78 -0.53 0.276 -0.22 0.050 0.118 19647180.3460.80 0.84 -0.20 0.041 -0.16 0.024 0.032 19655240.2390.58 0.58

9、 -0.42 0.174 -0.42 0.174 0.174 19666120.3790.68 0.92 -0.32 0.102 -0.08 0.006 0.024 19677730.370.86 0.90 -0.14 0.020 -0.10 0.010 0.014 19683760.2230.42 0.54 -0.58 0.339 -0.46 0.208 0.265 196921801.012.42 2.46 1.42 2.025 1.46 2.142 2.083 197012200.6751.36 1.65 0.36 0.127 0.65 0.418 0.230 197111200.565

10、1.24 1.38 0.24 0.060 0.38 0.143 0.093 19724150.210.46 0.51 -0.54 0.290 -0.49 0.238 0.263 197317500.6371.95 1.55 0.95 0.893 0.55 0.307 0.523 19745450.3030.61 0.74 -0.39 0.155 -0.26 0.068 0.103 19758100.3240.90 0.79 -0.10 0.010 -0.21 0.044 0.021 19767180.1860.80 0.45 -0.20 0.041 -0.55 0.298 0.110 1977

11、13100.5361.46 1.31 0.46 0.208 0.31 0.094 0.140 19782170.0980.24 0.24 -0.76 0.576 -0.76 0.579 0.577 19794210.2060.47 0.50 -0.53 0.283 -0.50 0.248 0.265 19808600.340.96 0.83 -0.04 0.002 -0.17 0.029 0.008 19818550.3460.95 0.84 -0.05 0.002 -0.16 0.024 0.008 19827500.3840.83 0.94 -0.17 0.028 -0.06 0.004

12、0.011 198314800.4541.65 1.11 0.65 0.416 0.11 0.012 0.069 198411250.4491.25 1.10 0.25 0.063 0.10 0.009 0.024 19856400.30.71 0.73 -0.29 0.083 -0.27 0.072 0.077 qm均方值：473.9650 w1均方值：0.1974 相關系數r：0.9213 回歸系數r：0.000384w1依qm的回歸方程：w1=0.000384qm+0.0645回歸線均方誤：0.0619根據以上所求的w1依qm的回歸方程：w1=0.000384qm+0.0645可以分別求

13、出歷史上三年的w1值：1877年：1.136億m31922年：1.074億m31914年：0.882億m3則w1經驗頻率曲線計算如下：按年份排列按大小排列n=109n=33年份qmw1年份w1序號頻率（%）序號頻率（%）187727901.13618771.13610.91 191421301.07419221.07421.82 195312500.88219691.0132.73 196921801.0119140.88243.64 195312500.4519691.0112.94195412900.56919570.76525.8819555270.24419600.73938.8219

14、565160.33219700.675411.76195717100.76519730.637514.7119585340.34319610.607617.6519595540.23219540.569720.59196017200.73919710.565823.5319619650.60719770.536926.4719627760.32119830.4541029.4119634270.31819530.451132.3519647180.34619840.4491235.2919655240.23919820.3841338.2419666120.37919660.3791441.1

15、819677730.3719670.371544.1219683760.22319640.3461647.06196921801.0119810.3461750.00197012200.67519580.3431852.94197111200.56519800.341955.8819724150.2119560.3322058.82197317500.63719750.3242161.7619745450.30319620.3212264.7119758100.32419630.3182367.6519767180.18619740.3032470.59197713100.53619850.3

16、2573.5319782170.09819550.2442676.4719794210.20619650.2392779.4119808600.3419590.2322882.3519818550.34619680.2232985.2919827500.38419720.213088.24198314800.45419790.206319144919760.1863294.1219856400.319780.0983397.06w1曲線的配線過程同qm的配線過程：配線：頻率第一次配線第二次配線p%w1=0.41，cv=0.05cv=0.1w1=0.41，cv=0.15

17、cs=4cv=0.4cs=4cv=0.6kpwpkpwp12367 12.360.97 3.291.35 51.780.73 2.210.91 101.530.63 1.760.72 201.270.52 1.320.54 500.90.37 0.790.32 750.710.29 0.590.24 900.60.25 0.520.21 990.520.21 0.50.21 （2），建立三天，七天洪水量頻率曲線w3，w7曲線的配置，由于w3，w7不考慮歷史特大洪水的影響，可直接做頻率曲線，則其配線計算資料與成果如下： w3按年份排列按大小排列n=33年份w3年份w3序號頻率（%）19531.0

18、419691.4712.94 19541.3419571.425.88 19550.51819541.3438.82 19560.68319701.34411.76 19571.419731.22514.71 19580.61619531.04617.65 19590.46219601720.59 1960119830.967823.53 19610.9519610.95926.47 19620.52119710.8661029.41 19630.61919770.8571132.35 19640.68719800.7351235.29 19650.4419840.731338.24 1966

19、0.68519740.6941441.18 19670.64119810.6891544.12 19680.51219640.6871647.06 19691.4719660.6851750.00 19701.3419560.6831852.94 19710.86619670.6411955.88 19720.44119820.6292058.82 19731.2219630.6192161.76 19740.69419580.6162264.71 19750.50719850.5952367.65 19760.38819620.5212470.59 19770.85719550.518257

20、3.53 19780.22719680.5122676.47 19790.41419750.5072779.41 19800.73519590.4622882.35 19810.68919720.4412985.29 19820.62919650.443088.24 19830.96719790.4143191.18 19840.7319760.3883294.12 19850.59519780.2273397.06 配線：頻率第一次配線p%w3=0.75，cv=0.15cv=0.15cs=4cv=0.6kpwp12313.292.47 52.211.66 101.761.32 201.320

21、.99 500.790.59 750.590.44 900.520.39 990.50.38 w7：w7：按年份排列按大小排列n=33頻率（%）19531.5219542.3312.94 19542.3319612.1425.88 19550.86119692.0338.82 19560.85119831.86411.76 19571.6819631.71514.71 19580.90719571.68617.65 19590.68719701.55720.59 19601.2119731.54823.53 19612.1419531.52926.47 19620.62519711.43102

22、9.41 19631.7119801.281132.35 19640.98219601.211235.29 19650.53219771.21338.24 19660.90219681.141441.18 19670.73719640.9821544.12 19681.1419810.9781647.06 19692.0319840.9431750.00 19701.5519580.9071852.94 19711.4319660.9021955.88 19720.6819550.8612058.82 19731.5419560.8512161.76 19740.75919740.759226

23、4.71 19750.719670.7372367.65 19760.61219850.732470.59 19771.219820.7242573.53 19780.31219750.72676.47 19790.69919790.6992779.41 19801.2819590.6872882.35 19810.97819720.682985.29 19820.72419620.6253088.24 19831.8619760.6123191.18 19840.94319650.5323294.12 19850.7319780.3123397.06 平均值：1.12 配線：頻率第一次配線第

24、二次配線第三次配線p%w7=1.12，cv=0.1cs=4cv=0.4w7=1.12，cv=0.15cs=3cv=0.45w7=1.12，cv=0.15cs=4cv=0.6kpwpkpwpkpwp12367 8912.362.642.462.763.293.68 51.781.991.872.092.212.48 101.531.711.61.791.761.97 201.271.421.321.481.321.48 500.91.010.91.010.790.88 750.710.800.670.750.590.66 900.60.670.530.590.520.58 990.520.580

25、.390.440.50.56 三， 推求設計洪水過程線： 根據設計要求，使用同頻率放大法設計洪水過程線，選定控制時段1d，3d，7d時，各種放大倍比按以下公式計算：洪峰流量放大比rqm： rqm=qmp/qmd最大1d洪量放大比r1： r1=w1p/w1d最大3d洪量放大比r3： r3=（w3p-w1p）/（w3d-w1d）最大7d洪量放大比r7： r7=（w7p-w3p）/（w7d-w3d）流量和洪量都按平均值計算：天數流量平均值（m3/s）一天（ m3）三天 （m3）七天 （m3）471.65189577080514341238976001674993606327.257177.48269

26、.8997.57 1080.97 1149則計算洪峰流量和各不同時段的放大比如下：rqm0.1=4.64 r1-0.1=3.31 r3-0.1=3.90 r7-0.1=4.53 rqm1=2.05 r1-1=2.02 r3-1=2.52 r7-1=1.81 則計算的水庫洪峰流量與洪量統計表如下：項目洪峰流量（m3）洪量（m3/s)*h)1d3d7d典型過程線相應值2200123897200167499360189577080p=0.1%的設計值10200410000000580000000680000000p=1%的設計值4500250000000360000000400000000起訖時間5

27、日15時30分5日4時至6日4時5日4時至8日4時4日1時至11日1時其次，將典型洪水過程線的洪峰和不同時段的洪量乘以相應的放大倍比，得到放大后的設計過程線：（典型洪水過程線的時間不是均勻給出的，這里為了計算的精確，將時間全部累積表示，作為曲線的橫坐標。）過程線計算表：時間（h）典型流量（m3/）p=0.1過程線q(m3/s)p=1過程線q(m3/s)162.3282.219112.76311.562.3282.219112.7632076.5346.545138.4652385.6387.768154.93628263870.53531.26306281965.641268.56331340

28、4194.22706.83617805571.43595.637.521506729.5434339.5218010115.2446939.821606760.84363.240.520806510.44201.642.914904663.73009.845.59633014.191945.2647.57402316.21494.851.54831598.73 975.66563341302.60 841.68592781084.20 700.5668.3214834.60 539.2877.4208811.20 524.1682.5198772.20 498.9688.5162631.80

29、408.2491156608.40 393.1292163635.70 410.7696.72811095.90 708.1299.53401326.00 856.8100.23371526.61 609.971072491127.97 450.69119142643.26 257.02125.5110498.30 199.113399.3449.83 179.73314083.4377.80 150.95415289.3404.53 161.63315488.1399.09 159.46116465.5296.72 118.55516949221.97 88.69四，q-t曲線的推求：假定洪

30、水到來時，水位剛好與溢洪道堰頂齊平，即起調水位為90m。而題目中所給的資料中只有如下資料：平垣水庫特征資料高程（m）5060708090100庫水面面積（萬m3）050150200500750庫容（萬m3）028012503500750013500若起調水位定為90m，大于90m的數據只有一個，則需要在90m與100m之間進行插入數據，則需模擬水庫高程與庫容之間的關系。具體步驟與成果如下：(1),建立水庫高程與庫容曲線：擬合曲線：高程（m）5060708090100庫容（萬m3）028012503500750013500此曲線近視為一直線，所以直接選用一次曲線進行模擬，賦予函數后直接得到函數：

31、v=600h-46500，根據試驗的公式q=mbh1.5,其中m=1.17，溢洪道寬度b=90m。代入數據計算的q-v成果表如下：平垣水庫q-v關系計算表水庫水位（m）90919293949596979899100堰上水頭（m）012345678910泄流能力q（m3/s）0105297.8 547.2 842.4 1177.3 1547.6 1950.2 2382.7 2843.1 3329.88 庫容v（萬m3）75008100870093009900105001110011700123001290013500根據平垣水庫q-v關系計算表繪制水庫庫容曲線z-v和蓄泄曲線q-v，如下圖：推求

32、下泄流量過程線q(t)按表的格式逐時段進行試算。對于第一時段，按起始條件v1=7500104m3,q1=0m3和已知設計洪水過程q1=113m3/s,q2=138m3求v2，q2。首先，假設q2=30m3/s，由式(q1+q2)*t/2-(q1-q2)*t/2=v2-v1計算v2再查圖中的qv曲線得q2，若與假設不符，應重新假設q2的值在進行試算。以第一時段所求的得v2、q2作為第二時段初的v1 、q1，重復第一時段的試算過程，就按這種試算法逐一推求q,計算的成果表如下：水庫調洪計算表（列表計算法）時間t（h）時段tq(m3/s)(q1+q2)/2(q1+q2)*t/2q(m3/s)(q1+q2)/2(q1+q2)t*/2vz(h)m3/s萬m3(m3/s)(萬m3)(萬m3)(m)1234567891011.501130750090.0 208.5138126 384.03603091.87792.290.03288531335 963.36160110316.88438.890.43021269900 648360260187.28899.690.133327071988 2