小流域水庫設計洪水計算與調(diào)洪演算

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1、４２中國農(nóng)村水利水電·２０１４年第５期文章編號：１００７－２２８４（２０１４）０５－００４２－０３小流域水庫設計洪水計算與調(diào)洪演算周全１，２，候建國１（１．武漢大學土木建筑工程學院，武漢４３００７２，２．湖北理工學院，湖北黃石４３５００３）摘要：在中小流域上興建水利工程，經(jīng)常遇到流量資料不足或代表性差的情況，難于使用相關法來插補延長推求設計洪水；而暴雨資料一般較多，故可用暴雨資料推求設計洪水。以某一?。ǘ┬退畮鞛檠芯繉ο?，在流域暴雨資料的基礎上，采用推理公式法推求設計及校核洪水過程，并進行了水庫調(diào)洪演算，可為確定水庫壩頂高程提供參考。關鍵詞：中小流域；暴雨；設計洪水；調(diào)洪演

2、算中圖分類號：ＴＵ３７８文獻標識碼：ＡＴｈｅＤｅｓｉｇｎＦｌｏｏｄＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｎｄＦｌｏｏｄＲｏｕｔｉｎｇｏｆＳｍａｌｌＷａｔｅｒｓｈｅｄＲｅｓｅｒｖｏｉｒｓＺＨＯＵＱｕａｎ１，２，ＨＯＵＪｉａｎ－ｇｕｏ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７２，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｕｂｅｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕａｎｇｓｈｉ，４３５００３，ＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ＇ｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｇｅｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｆｌｏｏｄｏｆｗａｔｅｒｃｏｎｓｅｒｖ

3、ａｎｃｙｐｒｏｊｅｃｔｉｎｓｍａｌｌ－ｍｉｄｗａｔｅｒｓｈｅｄａｒｅａｓｆｏｒｔｈｅｌａｃｋｏｆｆｌｏｗｄａｔａ．Ｏｔｈｅｒｗｉｓｅｒａｉｎｓｔｏｒｍｄａｔａｈｅｌｐｓｃｏｍｐｕｔｅｄｅｓｉｇｎｆｌｏｏｄ．Ａｓｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆａｓｍａｌｌｒｅｓｅｒｖｏｉｒｒａｉｎｓｔｏｒｍｄａｔａｔｏａｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｅｄｅ－ｓｉｇｎｆｌｏｏｄａｎｄｆｌｏｏｄｒｏｕｔｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃｒｅｓｔｅｌｅｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｍａｌｌ－ｍｉｄｗａｔｅｒｓｈｅｄ；ｒａｉｎｓｔｏｒｍ；ｄｅｓｉｇｎｆｌｏｏｄ；ｆｌ

4、ｏｏｄｒｏｕｔｉｎｇ１水庫概況該水庫位于湖北省境內(nèi)，規(guī)劃以灌溉為主。水庫規(guī)模為?。ǘ┬?，工程等別為５等，主要建筑物級別為５級。岸邊溢洪道堰頂高程７０．５２ｍ，凈寬１．５ｍ。２設計洪水計算水庫設計洪水標準為１０年一遇（Ｐ＝１０％），校核洪水標準為５０年一遇（Ｐ＝２％）。設計洪水的計算主要有兩種途徑［１］。一是根據(jù)流量資料計算設計洪水，二是根據(jù)暴雨資料計算設計洪水。由于該水庫處于無實測資料地區(qū)，故只能根據(jù)暴雨資料２．１暴雨遞減指數(shù)ｎ和雨力Ｓ根據(jù)區(qū)域?qū)崪y地形圖等資料及現(xiàn)場復核后，選定相關地理參數(shù)如下：集雨面積Ｆ＝０．７６ｋｍ２，河流長度Ｌ＝０．５ｋｍ，河流坡降Ｊ＝０．０１８，集

5、雨區(qū)域特征參數(shù)θ＝Ｌ／Ｊ１／３＝１．９１。水庫暴雨參數(shù)見表１，各歷時不同頻率面暴雨量成果見表２。表１水庫暴雨參數(shù)表點雨量均值／ｍｍ４０８０１２４變差系數(shù)Ｃｖ０．４３０．５２０．５４時段／ｈ１６２４Ｃｖ／Ｃｓ３．５３．５３．５Ｐ＝２％２．１８２．４８２．５５計算設計洪水，一般有瞬時單位線法、推理公式法和地區(qū)經(jīng)驗公式法。本文根據(jù)《湖北省暴雨徑流查算圖表》，采用推理公式法進行設計洪水計算，其中推理公式為：μＱｍ＝Ｋ１（ｍ）Ｋ２（ＳＦ）Ｋ３－Ｋ４Ｆ（１）θ式中：Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４為暴雨遞減指數(shù)ｎ的函數(shù)，計算時可以通過查《湖北省暴雨徑流查算圖表》選取合理數(shù)值。ＫｐＰ＝１０％１．５

6、７１．６９１．７１表２水庫面暴雨成果表時段／ｈ１６２４雨量點面換算系數(shù)１．０１．０１．０點雨量／ｍｍ８７．２１９８．４３１６．２Ｐ＝２％收稿日期：２０１４－０２－１７作者簡介：周全（１９８３－），男，博士研究生。Ｅ－ｍａｉｌ：２５４３２５７４９＠ｑｑ．ｃｏｍ。Ｐ＝１０％面雨量／ｍｍ８７．２１９８．４３１６．２點雨量／ｍｍ６２．８１３５．２２１２．０４面雨量／ｍｍ６２．８１３５．２２１２．０４小流域水庫設計洪水計算與調(diào)洪演算周全候建國４３已知１、６、２４ｈ的面雨量Ｈｔ，則面遞減指數(shù)根據(jù)下式得到：１≤ｔ＜６，ｎ１＝１＋０．５５８ｌｎβ１（２）６≤ｔ＜２４，ｎ２＝１＋０．７２１

7、ｌｎβ２（３）式中：β１＝Ｈ１面／Ｈ６面；β２＝Ｈ６面／Ｈ２４面。本文中雨力Ｓ取設計的最大一小時雨量，即Ｓ＝Ｈ１面。故ＳＰ＝２％＝８７．２ｍｍ；ＳＰ＝１０％＝６２．８ｍｍ。２．２匯流參數(shù)ｍ及損失參數(shù)μ該水庫匯流參數(shù)ｍ及損失參數(shù)μ分別按照下式計算：ｍ＝０．５θ０．２１（４）０．７５６μ＝０．０３８４Ｒ２４（５）Ｒ２４＝Ｈ２４面－２２．５（６）圖２水庫水位～庫容曲線０ｑ＝εｍＢ槡２ｇＨ３／２（９）經(jīng)計算，ｍ＝０．５７，μ＝２．０２ｍｍ／ｈ。２．３洪峰流量Ｑｍ當Ｐ＝１０％，假設τ＜６ｈ，先用ｎ１＝０．５７