大連理工離線作業(yè)橋涵水文答案.doc
網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院橋涵水文離線作業(yè) 學(xué)習(xí)中心: 層 次: 專 業(yè): 年 級: 年 春/秋 季 學(xué) 號: 學(xué) 生: 輔導(dǎo)教師: 楊穎 完成日期: 年 月 日大工13春橋涵水文大作業(yè)及要求題目一:計算題對某水文站22年不連續(xù)的年最大流量進行插補和延長后,獲得n=32年的連續(xù)年最大流量系列(如表1所示)。采用耿貝爾曲線作為理論頻率曲線,試計算和。表1 年最大流量表序號年份流量(m3/s)序號年份流量(m3/s)1195176717196734082195217811819682088319531284191969600419541507201970153051955200021197121706195623802219721650719572100231973840819582600241974285491959295025197513001019603145261976185011196125002719779001219621000281978377013196311002919791900141964136030198010801519651480311981101016196622503219821700答:(1)計算平均流量=58857=1839(m3/s)(2)計算均方差Sx樣本的均方差Sx=式中資料見表1,n=32, =1839(m3/s),得Sx=795(m3/s)(3)查表3-6-5,得系數(shù):p=1%,p=2%,(4)Q=+SQ=1839+3.631759=4726(m3/s)Q=1839+3.007795=4260(m3/s)(5)以上計算結(jié)果較采用皮爾遜型曲線作為理論頻率曲線,應(yīng)用適線法的結(jié)果稍小,Q小2.4%,Q小1.9%。題目三:查閱相關(guān)資料,談?wù)勅绾芜M行小流域設(shè)計流量的計算?(可列舉工程實例或簡單算例,建議必要處附圖片說明。)回答內(nèi)容應(yīng)與題目要求相一致,字數(shù)不少于1000,字體宋體小四字,1.5倍行間距。答:一、計算方法該計算采用暴雨推算法。暴雨推理他是運用成因分析與經(jīng)驗推算相結(jié)合的方法,從實測的暴雨資料入手,應(yīng)用地區(qū)綜合分析方法來分析暴雨資料和地區(qū)特征關(guān)系,從而間接地推求設(shè)計流量。是一種半理論半經(jīng)驗的計算方法。一次暴雨降雨在滿足了植物滯留、洼地蓄水和表土儲存后,當后降雨強度超過入滲能力時,超滲的雨量將沿著坡面匯流入河網(wǎng)。而決定小流域洪峰流量大?。从绊懏a(chǎn)流與匯流)的主要因素,一般有降雨量、降雨強度、降雨的時空分布和下墊面(如植物滯留洼地蓄水、土壤蒸發(fā)、入滲;匯水區(qū)的大小、形狀、坡度)等。暴雨推理法把匯水區(qū)上的產(chǎn)、匯流條件概括簡化,并引入一些假定,從而建立起主要因素和洪峰流量之間的推理關(guān)系和經(jīng)驗關(guān)系,通過統(tǒng)計分析計算,定量其參數(shù),最后得到計算公式。說明:本計算中有的參數(shù)均來自于十天高速水文計算書(第五冊第一分冊),有的來自現(xiàn)場,有的則來自有設(shè)計院提供的CAD地形圖。二、基本公式及使用情況暴雨推理公式:式中:QP規(guī)定頻率為P時的洪峰流量(m3/s);SP頻率為P時的雨水(mm/h),該地區(qū)取值62;損失參數(shù)(mm/h);n暴雨遞減指數(shù),按匯流時間及分區(qū)范圍查表取值為0.62;匯流時間(h);F匯流區(qū)面積(k)。(2)確定匯水區(qū)幾何參數(shù)在暴雨推理公式的查表及計算系數(shù)中,需要確定的匯水去幾何參數(shù)有三個:即匯水面積F(km2)、主河溝長度L(km)主河溝平均坡度IZ()。(3)公式中兩個因子的計算方法及適用性1)損失參數(shù)的計算損失參數(shù)的計算考慮了以下幾點:按超滲產(chǎn)流概念,假定把地面點的所示概念話為產(chǎn)流流逝內(nèi)所示等于常熟;影響損失參數(shù)的因素,主要考慮了土壤種類、植被、降雨量、匯水面積及地形情況等幾項;分類和分區(qū)給出個系數(shù)和指數(shù)值。已扣除法(即計算固定損失率的方法)經(jīng)行計算。計算公式 式中:K1系數(shù),查表為0.90;指數(shù),查表為0.88;即(mm/h)2)匯流時間的計算匯流時間是依據(jù)以下幾點經(jīng)行計算:將匯水區(qū)內(nèi)降雨概化為平均凈雨過程,假定同一時段的匯水區(qū)內(nèi)凈雨是相同的。多小流域均按全面匯流計算。因匯水區(qū)面積小,匯流時間相應(yīng)也短,故一般凈雨(產(chǎn)流)歷時時段的部分最大凈雨造峰,即時,則此是可以取代。降雨過程與入滲示意圖不計匯流過程,但計算最大匯流洪峰流量。流域徑流形成過程a.主要考慮匯水區(qū)特征、降雨量和地形等因素。計算公式:式中:匯流時間(h),查表得0.62;L主河溝長度(Km),按實際現(xiàn)場地形量得實際主河溝長度為0.5km;主河溝平均坡度(),現(xiàn)場勘查得=h/L=35/500=70;頻率為p時的雨力(mm/h), =62;K3系數(shù),查表為0.80;指數(shù),查表為0.71。根據(jù)徑流量形成的區(qū)域圖測得匯水面積F測=152594.3m2=0.15km2,考慮到在CAD地形圖中按【查詢】【面積】量出的是平面面積,所以本計算書中匯水面積F取量測值的6.67倍,已做安全保證。F=1km2根據(jù)暴雨推理公式:=0.64m3/s三、經(jīng)驗公式經(jīng)驗公式:經(jīng)驗公式:式中:Sp頻率為p時的雨量(mm/h); 損失參數(shù)(mm/h); 地貌系數(shù),查表為0.27; m、指數(shù),查表分別為1.08,0.96; C、系數(shù),指數(shù),查表分別為0.025、1.40、0.95; F匯水區(qū)面積(km2)按經(jīng)驗公式(1)計算=2.47(m3/s)按經(jīng)驗公式(2)計算=0.361(m3/s)取最大值為Qp=2.47 m3/s,因此只要修筑的排水設(shè)施的斷面排水流量大于2.47 m3/s就可保證河流的正常排放。按照相關(guān)要求隧道口排水溝斷面圖如下圖所示:由于本斷面采用明渠加暗管的形式排水,管涵斷面面積A1=23.1414=1.57(m2)斷面面積A2=(2.5+3) 1.52=4.125(m2)對明渠定常均勻流:水力坡度i、水面坡度ip(壓力坡度)、渠底坡度ib相等,即i=ip=ib=0.07即:總比能線、比壓線、渠底坡面線是三條平行的直線。計算水流流速有兩種方法:曼寧公式和巴甫洛夫斯基公式。曼寧公式(適用于n0.02及R0.5米渠底坡度較陡的明渠) n粗糙系數(shù)(查表)。v與R、n的關(guān)系:R越大v越大:A一定時,R大則濕周小,摩擦阻力小;n越大v越?。簄大,摩擦阻力大;巴甫洛夫斯基公式:(適用于0.1mR3m的明渠) n粗糙系數(shù),視材料而定。 y與n及R有關(guān)的指數(shù)。 近似公式:根據(jù)兩個公式的使用情況選用巴甫洛夫斯基公式計算c值, ,單位:米圓管:梯形:mn值來自十天高速水文計算書Q=Q1+Q2=A1+A2 =23.26 m3/s>Qp=2.47 m3/s由此可得排水設(shè)施滿足要求。