水文水利计算课程设计.docx
《水文水利计算课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水文水利计算课程设计.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
水文水利计算课程设计
《水文学及水利计算》
课程设计
班级：
10级农水四班
姓名：
学号：
指导老师：
设计成绩：
2012年6月30日——7月13日
（1）任务书-------------------------------------------------------------第3页
（2）设计来水过程计算------------------------------------------------第6页
（3）设计用水过程计算------------------------------------------------第18页
（4）不计损失兴利调节计算------------------------------------------第20页
（5）计入损失兴利调节计算------------------------------------------第22页
（6）设计洪水过程计算------------------------------------------------第27页
（7）调洪计算------------------------------------------------------------第34页
（8）课程设计心得------------------------------------------------------第36页
一任务书
一、目的
课程设计是培养学生运用所学理论知识解决实际问题的重要环节。
主要目的在于：
较系统的复习、巩固所学理论，联系实际、解决生产的问题；使学生初步了解和掌握设计工作的内容、方法和步骤；培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、选题
本课程为：
安集海灌区引、蓄水工程规划设计中的水文水利计算。
三、资料
（一）位置
安集海灌区位于新疆维吾尔自治区沙湾县境内的西部，距沙湾县城约20公里。
处于准葛尔盆地南缘，天山北坡的八音沟河冲积扇和冲积平原上。
（二）水源及水文
1、水源
主要水源是八音沟河，其次春季有部分融雪水。
2、水文资料
八音沟发源于天山山系中部的伊乃尔卡山的北坡。
全长约100-120公里，河川径流主要为高山冰雪补给，山区暴雨对洪水的形成起重要作用。
黑山头水文站为基本测站，建于1954年，为准备渠首上移，于1966年在头道沟设专用测站，至1971年撤消，测站位置见八音沟示意图。
黑山头站集水面积1688Km3，河床纵坡比约1/70，河床宽约300m左右。
两岸为40-60m的砂卵石沉积层悬崖，在测站附近建的渠首将报废。
黑山头站至安大桥约15Km，河床纵坡比约1/70-1/100，河床宽约1000m，为卵石组成。
河床渗漏严重，据短期测定一般渗漏损失为35-45%，枯水期达70-80%。
安大桥至水库附近河道长约12Km，河床纵坡比为1/100-1/200，河床为砂砾石，两岸为砂石和壤土覆盖。
黑山头站历史逐年平均流量如表1；
黑山头站悬移质含沙量如表2；
黑山头站推移质输沙率如表3；
黑山头站最大流量和最小流量如表4。
头道沟水文站在黑山头站上游约15Km处，集水面积约为1500Km2。
头道沟站历年逐月平均流量如表5；
头道沟站推移质输沙率如表6；
头道沟站悬移质输沙率如表7。
（三）气象
由安集海气象站观测资料获取。
1、历年逐月平均降水量如表8；
2、历年逐月蒸发量如表9。
（四）作物种植比例、灌溉制度及可耕地
1、乡镇、团场种植比例如表10和表11；
2、作物灌溉制度如表12；
3、可耕地：
乡镇拟6万亩，团场43万亩。
（五）安集海水库
水位~面积~库容关系如表13。
（六）其他
1、年径流量统计参数比较如表14；
2、洪峰、洪量频率计算成果统计如表15。
四、任务
一．为进一步发展农牧业，生产更多的农牧产品，更好地促进乌鲁木齐、石河子、奎屯、克拉玛依等大中城市的工业发展，繁荣城乡经济，需建引、蓄水工程。
由于原黑山头渠首因淤积严重，拟在头道沟建新渠首，下游黑山头渠首作为冲沙水回收渠首。
头道沟至黑山头引水渠线长18Km，黑山头至灌区附近的总分水闸，引水渠线长17.4Km，设计流量为60m3/s。
总分水闸闸前水位定为614.40m，总分水闸向东分水出冬夏引水渠，设计流量为20m3/s。
水库为贯注式平原水库，设东、西两座泄水闸，西泄水闸考虑水库防洪保坝，设计流量为30m3/s，东泄水闸设计流量为6m3/s。
两泄水闸平均水位均为453.00m。
二．为确定引、蓄水工程的规模、尺寸，需求出两种灌溉保证率情况下的设计年径流来水过程；确定头道沟渠首的引水流量；计算两种灌溉面积情况下的用水过程；进行水库兴利调节计算，求出所需要的库容。
三．为保证大坝安全，求出设计保准和校核标准情况的设计洪水过程，进行调洪演算，求出设计调洪库容和下泄流量过程，最高洪水位。
二设计来水过程
为提高资料的代表性。
先利用黑山头站的资料将头道沟站的历年逐月平均流量展延（讯期6，7，8，9月回归分析，其他月给出）
表16月黑山头站与头道沟站月均流量相关计算表
年份
黑山头站月均流量X（m/s）
头道沟站月均流量Y（m/s）
K
K
K-1
K-1
（K-1）
（K-1）
（K-1）（K-1）
1966
15.900
0.955
17.900
0.982
-0.045
-0.018
0.002
0.000
0.001
1967
22.800
1.370
23.400
1.283
0.370
0.283
0.137
0.080
0.105
1968
17.700
1.063
19.200
1.053
0.063
0.053
0.004
0.003
0.003
1969
22.400
1.346
25.200
1.382
0.346
0.382
0.120
0.146
0.132
1970
11.200
0.673
11.300
0.620
-0.327
-0.380
0.107
0.145
0.124
1971
9.870
0.593
12.400
0.680
-0.407
-0.320
0.166
0.102
0.130
平均值
16.645
18.233
求和
99.870
109.400
0.000
0.000
0.535
0.476
0.496
1均值
===16.645
==18.233
②均方差
=5.445
==5.628
3相关系数
=0.982
r>0.8说明黑山头水文站汛期来水与头道沟水文站汛期来水相关密切
4回归系数
R=r=0.98=1.0151
5y倚x的线性回归方程
=x+1.588
6回归直线的均方误差
S==1.067
即占的5.85%。
小于15%
由六月份的计算七、八、九月的流量相同，得到：
6月的相关方程：
y=+1.588
7月的相关方程：
y=1.012+2.16
8月的相关方程：
y=1.100-1.261
9月的相关方程：
y=1.253-1.163
其余月份按回归方程计算，其中十、十一月的月流量相关系数r>0.8，得相关方程
10月的相关方程：
y=1.585-1.4
11月的相关方程：
y=1.603-0.55
十二月至五月的月流量相关系数r<0.8，通过做相关曲线得相关方程
1月的相关方程y=-4.3146+14.73-9.714
2月的相关方程y=27.135-134.42+218.86-114.34
3月的相关方程y==-54.536+203.22-186.53
4月的相关方程y=-24.915+146.58-283.76+183.37
5月的相关方程y=0.09+0.346+2.2
根据相关方程，计算出各月流量，进行展延：
表2头道沟站讯期平均流量展延成果表
头道沟
年月
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
1954
22.704
33.059
13.372
5.891
2.816
1.912
1.912
4.705929
0.674
6.136
2.552
11.788
1955
35.860
31.849
11.868
9.426
4.211
3.436
3.436
2.298611
1.820
13.939
2.650
17.788
10.14048
1956
37.276
35.809
9.989
5.733
3.618
3.252
3.252
2.433804
2.410
2.920
3.545
12.788
10.33314
1957
26.144
30.969
10.991
5.733
3.778
3.348
3.348
3.096754
2.633
3.217
2.666
18.888
10.79373
1958
37.074
48.789
19.261
8.586
4.596
2.944
2.944
3.018112
2.784
7.759
2.801
15.888
9.679805
1959
51.343
33.059
23.646
10.503
7.401
3.239
3.239
2.850866
1.766
6.360
3.774
15.788
12.91882
1960
37.782
29.759
17.131
6.842
4.307
3.534
3.534
9.090821
2.786
4.261
4.285
16.288
14.11978
1961
28.472
25.139
16.128
5.669
3.634
3.249
3.249
2.32676
2.314
2.162
4.837
16.388
10.88605
1962
44.462
50.989
21.015
7.635
5.237
3.203
3.203
3.0776
2.425
12.557
8.023
24.288
11.32202
1963
35.354
39.109
11.342
5.162
4.371
3.157
3.157
3.64174
2.536
5.898
3.850
18.188
14.15088
1964
34.746
48.789
11.868
6.319
4.820
4.754
4.754
3.113738
2.647
3.077
4.053
21.688
11.4856
1965
42.842
33.499
12.495
6.414
4.371
2.192
2.1
升级会员 