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1、西昌学院工程技术学院实训报告 课 程 名 称： 水力学案例分析 专 业 班 级： 10水本 2 班 姓 名： 卓 强 学 号： 1015030048 指 导 教 师： 陈 艳 霞 2012 年 11 月 18 日 4-1 大坳站年平均流量系列如表4-1所示，用配线法推求设计保证率P=10%的风水年、P=50%的中水年和P=90%的枯水年的设计年径流量。表4-1 大坳站年平均流量表 年份年平均流量序号年份年平均流量序号年份年平均流量序号1983110.211979541119664321197584.82198849.212198540.922197381.53198949.113197040.
2、823199369.94197448.61419904024199267.45198247.115197837.7251968646198446.716197237.426199462.8719764617196535.827198058.98196944.418197734.228198756.49197143.919196732.829198156.210198643.220199118.930表1-2年份Q (m3/s)序号大小排序KiKi-1(Ki-1)2P ( %)196535.81110.22.14 1.14 1.30 3.23 196643284.81.65 0.65 0.42
3、6.45 待添加的隐藏文字内容1196732.8381.51.58 0.58 0.34 9.68 196864469.91.36 0.36 0.13 12.90 196944.4567.41.31 0.31 0.09 16.13 197040.86641.24 0.24 0.06 19.35 197143.9762.81.22 0.22 0.05 22.58 197237.4858.91.14 0.14 0.02 25.81 197381.5956.41.09 0.09 0.01 29.03 197448.61056.21.09 0.09 0.01 32.26 197584.811541.05
4、 0.05 0.00 35.48 1976461249.20.95 -0.05 0.00 38.71 197734.21349.10.95 -0.05 0.00 41.94 197837.71448.60.94 -0.06 0.00 45.16 1979541547.10.91 -0.09 0.01 48.39 198058.91646.70.91 -0.09 0.01 51.61 198156.217460.89 -0.11 0.01 54.84 198247.11844.40.86 -0.14 0.02 58.06 1983110.21943.90.85 -0.15 0.02 61.29
5、198446.72043.20.84 -0.16 0.03 64.52 198540.921430.83 -0.17 0.03 67.74 198643.22240.90.79 -0.21 0.04 70.97 198756.42340.80.79 -0.21 0.04 74.19 198849.224400.78 -0.22 0.05 77.42 198949.12537.70.73 -0.27 0.07 80.65 1990402637.40.73 -0.27 0.08 83.87 199118.92735.80.69 -0.31 0.09 87.10 199267.42834.20.66
6、 -0.34 0.11 90.32 199369.92932.80.64 -0.36 0.13 93.55 199462.83018.90.37 -0.63 0.40 96.77 合计1545.81545.830.00 0.00 3.57 1.点绘经验频率曲线 将原始资料按由大到小的次序排列，并用数学期望公式计算经验频率，将表1-3中对应数据点绘经验频率点于频率格纸上，如下图图1-1 2.按无偏估值公式计算统计参数其中，为各项的模比系数，列于表中第（5）栏，说明计算无误。为第（7）栏的总和。 3.选配理论频率曲线 (1) 由=51.53m3/s，Cv=0.35，并假定Cs=2.5Cv，查附表1
7、，得出相应于不同频率p的p值，按Kp=Cvp+1计算K值，计算Qp=Kp列于表1-3。将表1-3中的数据对应值点绘曲线，发现理论频率曲线上端和下端明显偏低，中断稍微偏高。 表1-3第一次配线Cv=0.35Cs=2.5CvPpQpKp12.96104.922.03651.8685.081.651101.3475.701.469200.7765.421.269550-0.1548.820.947575-0.7338.360.744590-1.1530.790.597595-1.3527.180.527599-1.6621.590.419 （2）修正参数，重新配线。根据统计参数对频率曲线的影响，需增
8、大Cs。因此，选取=51.53m3/s，Cv=0.35，并假定Cs=3Cv，再次配线，该线与经验频率点依然配合不够良好，故对Cv值进行修正。表1-4第二次配线Cv=0.35Cs=3CvPpQpKp13.09107.262.081552.5898.061.903101.8985.621.6615201.3475.701.46950-0.1848.280.93775-0.7438.180.74190-1.131.690.61595-1.2828.440.55299-1.5224.120.468 （3）修正参数，再次配线。根据统计参数对频率曲线的影响，需增大Cv。因此，选取=51.53m3/s，Cv
9、=0.4，并假定Cs=3Cv，再次配线（图1-2），该线与经验频率点距配合良好，即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。表1-5第三次配线Cv=0.4Cs=3CvPpQpKp13.15116.46 2.2651.9190.90 1.764101.3479.15 1.536200.7366.58 1.29250-0.1947.61 0.92475-0.7436.28 0.70490-1.0829.27 0.56895-1.2425.97 0.50499-1.4521.64 0.42图1-2 4.推求设计洪峰流量 依据配线选定参数按计算设计保证率P=10%的风水年、P=50%的中水年和P=90%
10、的枯水年的设计年径流量。（1） P=10%时，Qp=51.53（0.4*1.34+1）=79.15m3/s（2） P=50%时，Qp=51.53（0.4*(-0.19)+1）=47.61m3/s（3） P=90%时，Qp=51.53（0.4*（-1.08）+1）=29.27m3/s5-1飞口水利枢纽位于清河中游，流域面积为10100Km2。试根据表5-3及表5-4所给资料，推求该站设计频率为95%的年径流及其分配过程，并与本流域上下游和邻近流域资料比较，分析成果合理性。 表5-3 飞口、青口站实测年平均流量表 站名1965.5-1966.41966.5-1967.41967.5-1968.41
11、968.5-1969.41969.5-1970.41970.5-1971.41970.5-1971.41972.5-1973.41973.5-1974.4飞口396596459577青口665750540695810430643516664站名1974.5-1975.41975.5-1976.41976.5-1977.41977.5-1978.41978.5-1979.41979.5-1980.41980.5-1981.41981.5-1982.4飞口560514438377462508564543青口594559464400505528614603表5-4 飞口站枯水年逐月平均流量表时间（年
12、月）567891011121234年平均1970.51971.44838937336214143602593291031061293213961976.51977.46046817827106374492791881411382573894381977.51978.4450504851520739442231183124109172200377表5-5 清河及邻近流域各测站年径流量统计参数站名流域面积F(Km2)多年平均流量（m3/s）多年平均年径流量R （mm)离势系数Cv备注青口1180058315600.18表中所列各站的控制流域均属深丘区，自然地理条件雨飞口站以上流域相似高林85204
13、3316000.22江岩581026014100.21三庙544026615400.20平山334014413600.23石阳290014015200.251.相关线性分析，推求飞口站缺失的年平均流量。年份飞口（y）青口（x）KyKx19703964300.79 0.79 19715966431.19 1.18 19724595160.92 0.95 19735776641.16 1.22 19745605941.12 1.09 19755145591.03 1.03 19764384640.88 0.85 19773774000.75 0.74 19784625050.92 0.93 197
14、95085281.02 0.97 19805646141.13 1.13 19815436031.09 1.11 合计499.5543.33 12.00 12.00 Ky-1Kx-1(Ky-1)2(Kx-1)2(Ky-1)(kx-1)-0.21 -0.21 0.04 0.04 0.04 0.19 0.18 0.04 0.03 0.04 -0.08 -0.05 0.01 0.00 0.00 0.16 0.22 0.02 0.05 0.03 0.12 0.09 0.01 0.01 0.01 0.03 0.03 0.00 0.00 0.00 -0.12 -0.15 0.02 0.02 0.02 -0
15、.25 -0.26 0.06 0.07 0.06 -0.08 -0.07 0.01 0.00 0.01 0.02 -0.03 0.00 0.00 0.00 0.13 0.13 0.02 0.02 0.02 0.09 0.11 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.23 0.26 0.24 由上表的计算结果，可进一步计算出下列各值：（1）均值 （2）均方差 （3）相关系数 推断总体是相关的，且r0.8，可以认为相关是密切相关系数的显著性检验：在时，据n=12查表的=0.6614。因为r，由此可以的。（4）回归系数 （5）y倚x的回归方程 y=0.85x+37.67通过回归方程推导
16、出1965年到1970年期间飞口站的年平均流量,得以下数据：1965.5-1966.4=602.92，1966.5-1967.4=675.17,1967.5-1968.4=496.67,1968.5-1969.4=628.42,1969.5-1970.4=726.17。2.对飞口站进行频率计算：（1） 点绘经验频率曲线： 将原始资料按由大到小的次序排列，用数学期望公式计算经验频率，将对应数据点绘经验频率点于频率格纸上，如下图所示年份飞口由大到小序号KiKi-1(Ki-1)2P(%)196560272611.370.370.13455.6196667567521.270.270.073311.1
17、196740562831.180.180.033216.7196862860241.130.130.017822.2196972659651.120.120.014927.8197039657761.090.090.007433.3197159656471.060.060.003838.9197245956081.050.050.002944.4197357754391.020.020.000550.01974560514100.97-0.030.001055.61975514508110.96-0.040.001961.11976438462120.87-0.130.017066.71977
18、377459130.86-0.140.018572.21978462438140.82-0.180.030877.81979508405150.76-0.240.056483.31980564396160.75-0.250.064888.91981543377170.71-0.290.084394.4合计531.1817.000.000.5630（2） 按无偏估值公式计算统计参数 其中，为各项的莫比系数，说明计算无误。（3） 由，Cv=0.18，并假定Cs=2.5Cv，查附表1，得出相应于不同频率p的p值，按Kp=Cvp+1计算Kp值，计算Qp=Kp如下表所示。将表中的数据对应值点绘曲线如下图
19、所示，该线于经验频率点距配合良好，即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。第一次配线Cv=0.18Cs=2.5CvP至P50距离X轴pQpKp0.2-2.878160.8408550.5-2.575831.1431871-2.326351.3926692.68797.78321.48245-1.644852.0741631.77709.6311.318610-1.281552.4374651.32666.03921.237620-0.841622.8773950.81616.63521.145850-1.4E-163.719016-0.08530.42040.9856750.674494.3
20、93506-0.71469.39190.8722901.2815525.000568-1.22419.98790.7804951.6448545.36387-1.49393.83280.7318992.3263486.045364-1.96348.30360.64723.设计年径流量计算：对飞口站年径流系列进行频率计算，得、Cv=0.18、Cs=2.5Cv。按Cs=2.5Cv=0.45和设计频率为95%查附表1的p=-1.49，则设计年径流量为4.典型年的选择：从飞口站的径流资料可以看出，1970.5-1971.4年、1976.5-1977.4年和1977.5-1978.4年水利年度的年径流量
21、分别为396m3/s、438m3/s和377m3/s，都与设计年径流量比较接近。从径流年内分配情况比较，1970-1971年水利年度非灌溉期1-4月来水最枯，仅占全年来水量的13.9%，年内分配较为不利。因此，选择该年度为典型年。5.设计年径流年内分配计算：采用同倍比放大法计算径流年内分配，其放大倍比为：将典型年各月平均流量乘以值，既得设计年各月径流量，如下表所示月份567891011121234典型年月平均流量483893733621414360259329103106129321设计年月平均流量474 877 720 610 407 354 254 323 101 104 127 315
22、6.合理性分析：由于控制区域均属深丘区，自然地理条件与飞口站流域相似故可以直接使用参证流域的参数，现在设高林站为参证流域。又水文比拟法可知：，现已知，。将数据带入公式即可计算出=513m3/s。用水文比拟法计算的年平均流量与用插补延长法计算的年平均流量结果相差不大，故上诉计算结果是合理的。7-1 某水文站实测的及延长后的年最大流量资料如表7-10所示，又调查1888年历史洪水的洪峰流量为6100m3/s，是1888年至规划时（1958年）期间的首大洪水，1935年实测流量4909m3/s为次大洪水。试推求p=0.1%的设计洪峰流量（按统一样本法计算经验频率，按矩法初估统计参数）。表7-10 某
23、水文站实测及插补延长的历年最大洪峰流量年份年最大流量（m3/s）年份年最大流量（m3/s）年份年最大流量（m3/s）193186019414001950900193255319422880195122001933670194391195238019341400194460019533400193549001945105195419301936210019461230195512101937920194713401956255193815601948360195750019391650194932219582801940512（1） 按统一样本法计算经验频率，如下表所示，分别为特大洪水和一般洪水
24、的经验频率，并以此在下图中描绘经验频率点。Mm洪峰流量（m3/s)PM(%)Pm(%)61001.3949092.78134006.252143228809.7242863220013.196434210016.668575193020.140716165023.612867156027.0858140030.557149134034.0292910123037.5014311121040.973571292044.445711390047.917861486051.391567054.862141660058.334291755361.806431851265.278571950068.75
25、0712040072.222862138075.6952236079.167142332282.639292428086.111432525589.583572610593.05571279196.52786（2） 已知N=71、n=28、a=2、l=0。计算年最大洪峰流量均值和变差系数Cv为=1186.56m3/s=0.939（3） 选配理论频率曲线，取、Cv=0.939、Cs=4Cv，查附表个频率P的p值，由计算各p的洪峰流量Qp，进行配线，如下列所示。发现理论频率曲线下端明显高了。第一次配线Cv=9.39Cs=4CvP至P50距离X轴pKpQp0.2-2.878160.8408550.5
26、-2.575831.1431871-2.326351.3926693.974.727835609.8545-1.644852.0741632.012.887393426.06110-1.281552.4374651.212.136192534.71820-0.841622.8773950.461.431941699.08350-1.4E-163.719016-0.380.64318763.1717750.674494.393506-0.640.39904473.4849901.2815525.000568-0.7020.340822404.4058951.6448545.36387-0.710
27、.33331395.4923992.3263486.045364-0.7140.329554391.0356故需修正参数，重新配线。根据统计参数对频率曲线的影响，需减小Cs。因此，选取、Cv=0.939、Cs=2.5Cv，再次配线，如下列所示，该线与经验频率点距配合良好，即可作为目估适线法最后采用的理论频率曲线。第二次配线Cv=0.939Cs=2.5CvP至P50距离X轴pKpQp0.2-2.878160.8408550.5-2.575831.1431871-2.326351.3926693.764.530645375.8765-1.644852.07416322.8783414.9210-1
28、.281552.4374651.272.192532601.56820-0.841622.8773950.551.516451799.35950-1.4E-163.719016-0.340.68074807.7389750.674494.393506-0.690.35209417.7759901.2815525.000568-0.820.23002272.9325951.6448545.36387-0.8490.202789240.6213992.3263486.045364-0.8670.185887220.5661（4） 由上步推求的理论频率曲线计算设计洪峰流量：当p=0.1%时，1186
29、.56*（6.3*0.939+1）=8205.89m3/s7-2 已经求的某水文站p=1%的洪峰流量、一日洪量及七日洪量分别为：，及，并根据选择典型洪水原则，选该站1969年7月一次洪水为典型，如表7-11所示。试按同频率放大法求该站p=1%的设计洪水过程线。表7-11 某站1969年7月一次典型洪水过程时间（日时分）Q时间（日时分）Q时间（日时分）Q400080640470800270412007068033484033050001206110278811024954002606200214900140512001788700230950110514002150750250913099.35
30、15002180716016310008351600208071901591010088.15210010507200163110062600700项目洪峰（m3/s)洪量(m3/s)一日三日七日p=1%的设计洪峰、洪量27901.21.972.55典型洪水过程线的洪峰、洪量21801.061.471.83起止时间5日15时30分5日4时-6日4时5日0时-8日0时4日0时-11日0时(1)计算各时段的放大倍比：=1.28,=1.13,=0.56,=1.61把放大倍比按其控制时间相应的填入表中，与对应的典型洪水流量相乘，得放大流量。要注意的是，在两种放大倍比的衔接处有两个放大倍比，因此也就有两
31、个放大流量。设计洪水过程想计算表：时间典型流量放大倍比放大流量修匀流量时间典型流量放大倍比放大流量修匀流量4000801.61129 129 7002301.88432 432 41200701.61113 113 7502501.88470 470 50001201.61/1.88193/226220 71601631.88306 306 54002601.88/1.13489/294293 71901591.88299 299 5120017881.132020 2020 72001631.88306 306 5143021501.132430 2430 8002701.88/1.6150
32、8/435480 5153021801.13/1.282463/27902790 8403301.61531 531 5163020801.132350 2350 81102491.61401 401 5210010501.131187 1187 9001401.61225 225 6007001.13791 791 9501101.61177 177 6404701.13/1.88513/884850 913099.31.61160 260 6803341.88628 628 1000831.61134 134 61102781.88523 523 1010088.11.61142 142
33、62002141.88402 402 1100621.61100 100 （2）把放大流量点绘在方格纸上，在两种放大倍比衔接处呈锯齿状。在保持各个时段洪量不变的原则下对放大流量过程线修匀，使其形状尽可能与典型相似，如下图所示，此即同频率法推求的设计洪水过程线。通过计算可知，其最大一日、三日、七日洪量与设计值相比，误差都小于1%。8-4某水文站以上的流域面积为，该流域1962年6月23日发生一次暴雨，测得降雨及洪水流量资料如表8-16所示。该次洪水的地面径流终止点在27日1时。试分析该次暴雨的初损及平均后损率，并以此来计算地面净雨过程。8-16 某流域1962年6月一次实测降雨及洪水过程线时间
34、（月日时）流域平均降雨量P (mm)实测流量Q （m3/s)时间 （月日时）流域平均降雨量P (mm)实测流量Q （m3/s)623110625192862375.396261236231338.3306267206231913.1106626131762412.83246261915624719062711362413117627712624198062713116251566271910625741628196251334（1）初损的确定：根据表8-16的数据绘制出流量过程线和降雨过程线，如下图所示:由流量过程线可知，6月23日13时为此次降雨的起涨点a，而起涨点a前的累积雨量就是初损，故。（2）平均后损率的确定：由表可知，总降雨量 P=59.5mm，因为该次洪水的地面径流终止在27日1时，所以在此以后的实测流量均为地下径流。故从6月23日13时到6月27日1时形成的总的地面径流深由公式计算地面径流深，得=45.44。现假设6月24日1时的降雨量为后损阶段非超渗历时内的雨量，即，则超渗历时，由公式可得平均后损率为： 因为,这同事
