水文水利計(jì)算

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1、摘要天然情況下的河川徑流，有著年內(nèi)和年際的變化，且地區(qū)間的分布也不均衡，因此無(wú)法滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各用水部門對(duì)水資源利用的要求。水利工程建設(shè)目的在于通過各種施工調(diào)節(jié)、改變區(qū)域水量分布狀況和地區(qū)水利條件，使之符合工業(yè)、農(nóng)業(yè)及其他各部門的需要。水利工程從修建到運(yùn)用，一般要經(jīng)過規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、管理三個(gè)階段，每一個(gè)階段都需要進(jìn)行水文水利計(jì)算工作。水文工作中的水利計(jì)算、水文預(yù)報(bào)及水資源評(píng)價(jià)都為工程在各階段提供了所需數(shù)據(jù)，而水文水利計(jì)算就是這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，通過分析，定出工程規(guī)模和建筑尺寸，編制水量調(diào)度方案，并對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)性和安全性連個(gè)

2、方面進(jìn)行權(quán)衡并制定對(duì)策，力求在復(fù)雜的問題中得到規(guī)劃設(shè)計(jì)和調(diào)度運(yùn)行的最優(yōu)方案。本次設(shè)計(jì)就是從這一方面出發(fā)，通過對(duì)興利調(diào)節(jié)、防洪調(diào)節(jié)和水能計(jì)算等各種任務(wù)的運(yùn)算，求得死庫(kù)容、興利庫(kù)容、防洪庫(kù)容和保證出力等，使得到的成果能運(yùn)用到生產(chǎn)當(dāng)中。關(guān)鍵詞;水庫(kù)興利調(diào)節(jié)；水庫(kù)防洪調(diào)節(jié)計(jì)算；水庫(kù)水能計(jì)算。(1)設(shè)計(jì)暴雨推求有資料地區(qū)，設(shè)計(jì)暴雨的推求采用實(shí)測(cè)雨量進(jìn)行分析；缺資料地區(qū)采用2003年頒布的《廣東省暴雨參數(shù)等值線圖》查算。(2)設(shè)計(jì)排澇流量設(shè)計(jì)排澇流量一般采用平均排除法，也可采用排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法。當(dāng)澇區(qū)內(nèi)有較大的蓄澇區(qū)時(shí)，一般需

3、要采用產(chǎn)、匯流方法推求設(shè)計(jì)排澇流量過程線，供排澇演算使用。1)平均排除法廣東省一般采用平均排除法計(jì)算排水流量，這種計(jì)算方法適用于集水面積較小的澇區(qū)排水設(shè)計(jì)。平均排除法按澇區(qū)積水總量和設(shè)計(jì)排澇歷時(shí)計(jì)算排水流量和排澇模數(shù)，其計(jì)算公式為：式中：Q——設(shè)計(jì)排水流量(m3/s)；Ci——各地類徑流系數(shù)，參考值：水稻田、魚塘和河涌采用1.0；山崗、坡地、經(jīng)濟(jì)作物地類采用0.7；村莊、道路采用0.7～0.9；城鎮(zhèn)不透水地面采用0.95；Ai——各地類面積（km2）；Rp——設(shè)計(jì)暴雨量(mm)；Ei——各地蒸發(fā)量（mm），一般可采用

4、4mm/d；hi——各地類暫存水量（mm），水稻田采用40mm，魚塘采用50mm～100mm，河涌采用100mm；W1——水閘排水量（m3）；W2——截洪渠截流水量（m3）；W3——水庫(kù)、坑塘蓄滯水量（m3）；T——排澇歷時(shí)（s）；q1——堤圍滲漏量（m3/s）q2——涵閘滲漏量（m3/s）q3——澇區(qū)引入水量，對(duì)灌溉是指回歸水量（m3/s）q4——廢污水量（m3/s）q——設(shè)計(jì)排澇模數(shù)(m3/s·km2)；F——控制排水面積（km2）。治澇區(qū)內(nèi)有水閘、泵站聯(lián)合運(yùn)用的情況下，一般先用水閘搶排，再電排。在用平均排除法計(jì)

5、算泵站排澇流量時(shí)，應(yīng)扣除水閘排水量和相應(yīng)排水時(shí)間。2)排澇模數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式法需求出最大排澇流量的情況，其計(jì)算公式為：（5-2）式中：K——綜合系數(shù)（反映河網(wǎng)配套程度、排水溝坡度、降雨歷時(shí)及流域形狀等因素）；m——峰量指數(shù)（反映洪峰與洪量的關(guān)系）；n——遞減指數(shù)（反映排澇模數(shù)與面積的關(guān)系）。我省目前還沒有關(guān)于排澇模數(shù)各項(xiàng)參數(shù)選取的統(tǒng)計(jì)分析。建議參考湖北省平原湖區(qū)的分析：集雨面積大于500km2的澇區(qū)，K=0.0135，m=1.0，n=-0.201；集雨面積500km2以下的澇區(qū)，K=0.017，m=1.0，n=-0.238

6、。3)產(chǎn)流、匯流方法根據(jù)設(shè)計(jì)暴雨、設(shè)計(jì)雨型、設(shè)計(jì)凈雨深，推求最大澇水流量和澇水過程，并依據(jù)蓄澇容積和蓄澇區(qū)限制水位（最高控制水位），進(jìn)行澇區(qū)水量蓄泄平衡計(jì)算（排澇演算），通過試算推求排水流量。這種方法適用于排水區(qū)面積大、蓄澇容積大、排水歷時(shí)長(zhǎng)的地區(qū)。產(chǎn)匯流計(jì)算方法，目前我省一般按照《廣東省暴雨徑流查算圖表》，采用綜合單位線法和推理公式法進(jìn)行計(jì)算。值得注意的是，對(duì)于集雨面積小于10km2的澇區(qū)，仍采用洪峰流量經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算較為合適。(3)設(shè)計(jì)外河水位根據(jù)澇區(qū)暴雨與承泄區(qū)（外河）水位的遭遇情況分析，計(jì)算當(dāng)澇區(qū)發(fā)生設(shè)計(jì)標(biāo)

7、準(zhǔn)暴雨時(shí)相應(yīng)的外河水位。外河設(shè)計(jì)水位一般采用實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析，如無(wú)實(shí)測(cè)資料，參照《廣東省防洪（潮）標(biāo)準(zhǔn)和治澇標(biāo)準(zhǔn)》：潮區(qū)可采用5年一遇的最高水位，其余地區(qū)采用外江多年平均洪峰水位。對(duì)近年來河道上修建了工程或進(jìn)行了堤圍加固、河道整治的河段，要采用工程修建后的設(shè)計(jì)水面線，并考慮河道下切的影響。河道下游和三角洲地區(qū)可采用2002年頒布《西、北江下游及其三角洲網(wǎng)河河道設(shè)計(jì)洪潮水面線》（試行）中的成果。由于西、北、東江中下游因采砂等原因造成河道下切，水面線下降，因此泵站、水閘排澇工程外河水面線建議采用現(xiàn)狀水面線成果。2.排澇工

8、程布局及規(guī)模計(jì)算(1)調(diào)蓄水域的布局及規(guī)模1）對(duì)范圍較大的平原澇區(qū)，有條件時(shí)可規(guī)劃一定的河道、溝渠、湖泊、坑塘作為蓄澇容積。蓄澇容積的規(guī)模應(yīng)與排水閘、站規(guī)模的關(guān)系分析比較確定，平原區(qū)水面率可采用5%～10%；其他地區(qū)可稍低，或參考湖北等地取5萬(wàn)m3/km2～15萬(wàn)m3/km2的蓄澇率。蓄澇容積一方面可以削減雨洪峰量，減輕排水負(fù)擔(dān)，減小排水工程的