黄江水库~孟磨河口区间净雨过程计算表
表2-8 单位:mm 历时 (h) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 合计 tc Ptc f均 I0
P=5% 面降雨 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.5 0.7 5.7 32.5 24.4 24.4 5.4 3.1 0.7 0.7 0.7 0.6 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 101.6 P=10% 净雨深 18.9 10.8 10.8 P=20% 净雨深 13.5 7.1 7.1 入渗量 13.6 13.6 13.6 面降雨 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.5 0.8 4.7 25.6 19.2 19.2 4.4 2.6 0.8 0.7 0.7 0.6 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 82.3 入渗量 12.1 12.1 12.1 面降雨 0.1 0.1 0.1 0.2 0.2 0.6 0.9 3.6 18.8 14.1 14.1 3.4 2.0 0.9 0.8 0.8 0.7 0.4 0.4 0.4 0.2 0.2 0.1 0.1 63.5 入渗量 10.1 10.1 10.1 净雨深 8.7 4.0 4.0 40.8 8 81.3 13.6 7.6 40.5 36.3 8 64.1 12.1 6.7 27
27.8 30.3 8 47.1 10.1 5.9 16.8
瞬时单位线法计算5%频率洪水过程表
表2-9 t(h) t/k S(t) S(t-Δt) U(Δt,t) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 总和 0.0 0 0 0.684 0.781 0.977 0.994 0.999 0 0.684 0.097 0.196 0.017 0.005 0.001 1.0
瞬时单位线法计算10%频率洪水过程表
表2-10 t(h) t/k S(t) S(t-Δt) U(Δt,t) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 总和 0.0 0 0 0.621 0.896 0.973 0.992 0.998 0.999 0 0.621 0.275 0.077 0.019 0.006 0.001 0.001 1.0 .
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U×h 18.9 10.8 10.8 合计 0.0 1.8 3.7 0.3 0.1 0.0 0.0 7.4 1.0 2.1 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 7.4 1.0 2.1 0.2 0.1 0.0 0.0 13.0 9.2 12.1 3.5 2.4 0.3 0.1 0.0 13.0 0.0 洪水过程 (m3/s) 0.0 344.1 245.1 322.7 92.6 63.6 6.8 1.7 0.3 1076.9 1.4 0.684 2.8 0.781 4.2 0.977 5.6 0.994 7.1 0.999 8.5 1 18.9 10.8 10.8 40.5 U×h 13.5 7.1 7.1 合计 0.0 8.4 3.7 1.0 0.3 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 8.4 8.2 7.4 2.8 0.8 0.2 0.1 0.0 洪水过程 (m3/s) 0.0 223.4 216.5 197.4 73.5 20.3 5.1 1.7 0.4 981.1 1.3 0.621 2.6 0.896 4.0 0.973 5.3 0.992 6.6 0.998 7.9 0.999 9.2 1 4.4 0.0 2.0 4.4 0.5 2.0 0.1 0.5 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 12.9 6.7 6.7 26.2
瞬时单位线法计算20%频率洪水过程表
表2-11 t(h) t/k S(t) S(t-Δt) U(Δt,t) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 总和 0.0 0 0 0.621 0.875 0.96 0.987 0.996 0.999 0 0.621 0.254 0.085 0.027 0.009 0.003 0.001 1.0 U×h 8.7 4.0 4.0 合计 0.0 0.0 5.4 4.7 4.3 1.6 0.5 0.2 0.1 0.0 5.4 0.0 洪水过程 (m3/s) 0.0 144.3 125.6 113.6 42.6 14.1 4.6 1.5 0.4 446.7 1.2 0.621 2.4 0.875 3.6 0.96 4.8 0.987 6.0 0.996 7.2 0.999 8.4 1 2.2 2.5 0.0 0.7 1.0 2.5 0.2 0.3 1.0 0.1 0.1 0.3 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 8.7 4.0 4.0 16.8 根据以上分析,瞬时单位线法计算的黄江水库至孟磨河河口区间5%、10%和20%洪峰流量分别为344m3/s、223m3/s和144m3/s。
Ⅱ、推理公式法
根据甘肃省分区推理公式汇流参数地区综合关系,设计流域为黄土区,按公式m=2.5h-0.623θ0.637计算汇流参数。
θ=L/(F1/4×J1/3)=17.4/(95.61/4×0.01211/3)=24.24 m5%=2.08,m10%=2.40,m20%=3.28
按公式τ=0.278L/(mJ1/3Qm1/4)计算Qm与τ关系,见表2-12。
黄江水库~孟磨河口区间Qm与τ关系曲线
表2-12 Qm(m3/s) 700 600 2.05 1.77 1.30 500 2.14 1.86 1.36 400 2.27 1.96 1.44 300 2.43 2.11 1.54 200 2.69 2.33 1.71 100 3.20 2.78 2.03 80 3.39 2.94 2.15 50 3.81 3.30 2.41 p=5% 1.97 τ(h) P=10% 1.71 P=20% 1.25 按公式Qm=0.278(Σht/t)F计算Qm—t关系,见表2-13。
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黄江水库~孟磨河口区间Qm与t关系曲线
表2-13 t(h) p=5% Qm(m3/s) P=10% P=20% 3 4 5 6 7 8 92 56 9 120 82 50 10 108 74 45 11 98 67 41 359 269 216 246 185 148 149 112 89 180 154 135 123 106 75 64 将以上两条曲线点绘于同一张图上(见图2-2),曲线交点的纵坐标即为所求的洪峰流量,横坐标为汇流时间。 洪峰流量(m3/s)600黄江水库至孟磨河河口Qm~τ、Qm~t曲线图2-2550500450400350300250200150100012345时间(h)6
由图2-2可看出,黄江水库至孟磨河口区间洪水结果如下: Q5%=380m3/s,Q10%=266m3/s,Q20%=181m3/s。 Ⅲ、成果的分析与采用
根据以上瞬时单位线及推理公式法汇流结果来看,推理公式法的计算结果大于瞬时单位线法,5%、10%和20%频率时瞬时单位线法分别比推理公式法小9.5%、16.2%和20.4%,本次从工程的安全角度考虑,采用推理公式法的计算结果,即:
Q5%=380m3/s,Q10%=266m3/s,Q20%=181m3/s。
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b)黄江水库下泄洪水
黄江水库防洪标准为50年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核,根据《甘肃省西和县黄江水库除险加固工程初步设计报告》调洪计算成果,当遭遇500年一遇洪水时,黄江水库坝址洪峰流量为399m3/s,经水库调节后,水库最大下泄流量32m3/s,对50年一遇洪水,水库坝址洪水流量为160m3/s,经水库调节后,水库不泄流,也就是说,对水库坝址50年一遇及50年以下频率的洪水,黄江水库将全蓄而不泄洪。本次西和县漾水河城区段治理工程按20年一遇洪水设计,因此,西和县城20年一遇的洪水可不考虑黄江水库的下泄洪水。
c)孟磨河河口以上设计洪水
孟磨河河口以上漾水河干流设计洪水由黄江水库的下泄洪水与黄江水库至孟磨河口区间洪水共同组成,根据前述分析,在本次工程设计标准下,黄江水库不泄洪,则孟磨河口以上干流段的设计洪水仅为黄江水库至孟磨河口的区间洪水,根据推理公式法的洪水分析结果,当p=5%、10%、20%时,孟磨河口以上设计洪峰流量分别为380m3/s、266m3/s和181m3/s。 2.5.2.2 孟磨河口至白水河口设计洪水
漾水河孟磨河口至白水河口之间有较大支流孟磨河汇入,同孟磨河口以上设计洪水一样,孟磨河口至白水河口段设计洪水为黄江水库的下泄洪水与黄江水库至白水河口的区间洪水共同组成,根据孟磨河口以上设计洪水分析可看出,黄江水库在50年一遇洪水内不泄水,因此,在本次工程设计标准情况下,孟磨河口至白水河口段的设计洪水仅为黄江水库至白水河口的区间洪水。
黄江水库至白水河河口区间控制流域面积142.6km2,最大河道长19.7km,河道平均比降9.5‰。
同黄江水库至孟磨河口区间设计洪水计算一样,计算黄江水库至白水河口区间的设计暴雨及产流过程,并按瞬时单位线法和推理公式法进行区间的汇流计算,两种方法的计算结果见表2-14。该区间设计洪水采用推理公式法的计算结果。
由表2-14可看出,瞬时单位线法的计算结果要小于推理公式法,5%、10%和20%频率时瞬时单位线法分别比推理公式法小17.4%、16.4%和20.1%,本次从工程的安全角度考虑,采用推理公式法的计算结果。
因黄江水库在50年洪水标准内不泄洪,因此,黄江水库至白水河口的20年一遇区间洪水也就是所求的孟磨河口至白水河口段的设计洪水。
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