习题设计洪水计算

1、、任务:求绵竹市官宋硼玲取水枢纽工程的百年一遇设计洪水过程.二、说明计算洪峰流量频率计算需要考虑特大洪水,超过三倍均值的作为特大洪水.三、相关资料1流域概况绵竹市官宋硼玲取水枢纽工程位于沱江上游绵远河山区与成都平原交界的 汉旺镇,上距汉旺水文站 0.5公里,下距汉旺镇仅1公里.绵远河发源于绵竹市与阿坝州茂县交界的九顶山南麓大盐井沟,绵远河是沱江干流主源,河道全长117公里,流域面积1212平方公里.在汉旺镇以上为山 区,山区河道长44.4公里,集水面积400平方公里,占流域面积的33%,河流 主干平均坡降63.1%,山区河段山高谷深,河床狭窄,水流湍急,森林茂密.汉 旺以下为平原,河道长72.

2、6公里.集水面积812平方公里,平均坡降3.6%.官 宋硼玲取水枢纽工程限制集水面积 403平方公里,开发河段上游800米,下游 200米1公里范围河道平均坡降8%10%,上游700米河段根本顺直,河床 宽80100米,下游逐渐开阔,河床宽约 500米.绵远河流域形状狭长,水系发育呈不对称树枝状分布,地理位置为东经 103.56'104.27'、北纬30.55'-31.42'之间.源头分水岭海拔高程达 4000米, 域内最顶峰火焰山海拔高程为 4285米,地势西北高、东南低,由西北向东南逐 渐倾斜.流向大致由西北向东南流,主干西河经大火地在松光岭处接纳东河后称

3、清水河,在伐木厂与黄水河汇流后始称绵远河.以下有湎沟及天池沟从右岸汇入, 流经汉旺场进入成都平原,经黄许镇、德阳市、八角井镇,在广汉市三水乡与石 亭江集合后称北河,再流经金堂县赵镇与毗河集合后称沱江.绵远河流域在汉旺以上的山区,属龙门山断裂带,主要有板厂沟冲断裂、清 平断裂、天池向斜、两岔河平错断裂、大火地冲断裂、汉旺倒转复向斜等,这一 系列倒转背、向斜及断裂,构成了绵远河上游山区连绵不断的高中低山.由于上 游山区特殊的地形、地貌特征,两岸的崩塌堆积物较多,是绵远河推移质泥沙的 主要来源,特别是近十年来各乡镇采矿盛行,大量的矿山废弃渣随地倾倒,一遇 大雨冲入河道,使推移质泥沙大量增加, 河道淤

4、积严重.绵远河小木岭以上是原 始森林区,海拔3000米以上为高山草甸,其余多为疏林及灌木丛、竹林,农耕 地面积仅占1%,植被良好,地面冲刷甚微,悬移质泥沙相对较少.流域内地层发育较为完全,震四系、寒武系、志留系、泥盆系、石炭系、二 迭系、三迭系、侏罗系地层均有不同程度的出露.岩石种类以灰岩、白云岩等炭 酸盐类岩石为主.矿藏主要为磷石矿、煤、石灰石,据水文地质资料说明河流没 有向邻谷渗漏情况,属封闭流域.2水文根本资料汉旺场水文站是绵远河上游山区出口限制测站, 绵竹市官宋硼玲工程距上游 汉旺水文站仅0.5公里,其间无大支流汇入,区间面积仅 3平方公里.因此本工 程设计水文分析计算直接采用该水文站

5、实测水文资料.1测站情况汉旺场水文站由四川省水文总站于 1954年1月设立.限制集雨面积400平 方公里.测验河段顺直长约300米,在根本断面下游120米处,两岸有废索桥墩 起束水作用,为中、高水限制.河道两岸为岩石陡坡,河床由砂卵石组成,组织 疏松,易于冲刷.测站观测工程及资料情况如表 3.2.2测流情况流量测验按标准进行,中低水时流量在300立方米/秒以下用流速仪测 流.在高水时采用浮标测流.1956年浮标系数采用0.85, 1957至1959年采用 0.73.1960年至1961年改为水位站,1963年恢复为水文站至今浮标系数采用 0.85. 据整编说明,1963年以后采用的浮标系数进行

6、过比测,个别年份在夜间推测洪 峰时利用了天然浮标,其中游浮标系数用0.62.3水位流量关系曲线汉旺场站的洪水涨落迅速,洪水过程线呈锯齿形,该站的测流河段冲淤变化较大,每年的水位流量关系曲线呈多曲线, 一场洪水一条水位流量关系曲线且成 纯套,历年的流量资料整编按临时曲线法推算日平均流量.3洪水1洪水特性绵远河上游山区是著名的麓头山暴雨区.流域降雨以高强度、短历时的暴 雨为主.降雨多集中在510月,尤以7、8.月多暴雨.绵远河的洪水具有山 区洪水的特点,陡涨陡落,落水过程线尖瘦呈锯齿形,一次洪水过程一般23天.2历史洪水调查及重现期确实定四川省水文总站、成勘院及省水利院曾先后于1954年、1956

7、年、1957年、1960年、1970年等年屡次在汉旺场河段、清平乡河段进行过洪水调查,调查到 1934年.?四川省洪水调查资料?中刊布了 1934年年的洪峰流量.除实测的洪 水外,调查的历史洪水可靠程度均供参考.1934年大洪水的暴雨分布从邛味山脉沿川西平原山区到龙门山尾部,暴雨 中央在绵远河汉旺场以上山区,同时在宝兴河、玉溪河、出江、寿溪、渔子溪、 湎江、石亭江、绵远河都发生了较大洪水.据省水利院1970年6月在清平河段调查,1934年大洪水时清平乡下游元宝 山垮塌,堵塞河道形成海子,不久约 10分钟即形成溃坝洪水,由于形成海 子的时间不长,故下游洪峰流量的加大不是很明显, 历史上绵远河汉旺

8、场以上属 偏远山区,交通闭塞,人烟稀少,农耕极不兴旺,各调查单位均未调查到比1934 年更为久远的大洪水.德阳县志记载：“1840年,七月大雨,绵江大水,1934年“七月中旬至八 月初,大雨滂沱,山溪水溢涨,水头高达十丈,淹没乡镇、街道民房不计其数, 打没良田二十余里,.受灾人约在万人以上,损失达百万元以上 .1934年8月 20日?国民公报?对彭县、什邠、德阳等县在此次洪灾的情况均有详细报导.从上述文献资料对洪灾的描述,说明 1934年是一场特大洪水,绵远河1934 年洪水是1840年以来的首大洪水,洪峰流量在汉旺场水文站河段推算为 3840立 方米/秒省洪调资料刊布成果推算值o3历年实测洪

9、水特征量表1.1汉旺场历年实测洪水特征量年份Qm( m3/s )年最大一日洪量 万m3年最大三日洪量万 m3年最大七日洪量万 m319566102168.643357.504695.8419575421987.203836.166280.42 :19588233024.006488.648910.43195914604993.9210385.2812043.3019606752379.134455.985201.69 |196111003521.366455.608476.8219626102047.684149.797218.72 ,19635261857.602882.304224.101

10、96420217024.3214126.4017153.86 11965106514.94914.981495.5819668513024.006687.369476.3519674832341.444123.876340.9019686102047.684149.797218.7219693021183.683067.204693.2519703501909.444544.647344.8619711781097.282157.413278.02197210803715.206894.728598.5319735872272.323010.184218.0519743341667.52372

11、0.385318.7819757652471.044008.968076.6719765822151.365495.048220.10 .197716904570.569264.6710719.6519788802937.608285.7613538.88 1197910503283.206151.688064.58 .198010603939.845016.386514.56198113804872.967162.569940.32 119825612237.764022.785202.141983248816.481399.682109.0219844871728.003214.08516

12、5.86 119853151131.841816.993193.34198668.2368.06820.801367.7119878873853.445394.827316.351988171770.691654.562884.031989153622.081143.942033.86 .19909844164.4810134.7213785.121991147872.641435.972087.42年份Qm( m3/s )年最大一日洪量 万m3年最大三日洪量万 m3年最大七日洪量万 m3199214603317.767957.4412461.47199310004199.049918.721

13、2135.74 :19942041131.842021.033392.93 :199522407387.2012061.4413514.6919966022583.364083.265143.39 119979603473.285127.846050.59 119984921797.122434.754568.83199924004164.484966.275584.03 :2000145451.01782.781188.00 120019653576.966557.769775.3020023791399.682750.983378.24 ：20035062194.563529.444548

14、.1020046452039.043407.625172.7720055301736.642932.424375.30200657.3283.39696.381438.562007141616.031480.902811.46 ,4可供选择的典型洪水过程表1.2 汉王场站1995、1999年洪水过程年份月日时分水位m流量m3/s 19958P 9230699.7919.4199581010699.9943.6199581020700.2278.419958r 10230700.48123199581040700.59146199581050700.7920919958r 10530701.01

15、284199581070701.364511995810715701.5555319958r 10730701.56559199581080701.666171995810815701.66617199581090701.686291995810930701.76411995810100701.764119958101118701.4147619958101124701.364511995810140701.08316年份月日时分水位m流量m3/s 19958P 10 :1430701.083161995810 |1442700.992761995810160700.9927619958P 1

16、0 :180701.042961995810200701.163521995810220701.7667819958P 10 :230702.1291619958102330702.41112019958102348702.82141019958P 11 00703.672050199581110703.922401995811130703.9224019958P 11 30702.921500199581140702.871470199581150702.211070199581170702.01953199581180702.361150199581110070294719958r 111

17、10701.687801995811140701.215521995811160701.0949819958111624700.994521995811200700.6430219958112112700.6430219958:11230700.49246199581220700.39213199581250700.3419619958r 1280700.191491995812140700.041091995812170700.021041995812230699.9792.5199581320699.9486.2199581350699.9486.219958r 1380699.9384.

18、21995813110699.9282.31995813140699.978.51995813230699.978.5199581420699.8976.6199581480699.82641995814200699.6923.8199581520699.6923.8199581580699.6720.2年份月日时分水位m流量m3/s 19958P 15 :140699.6315.71995815 |200699.6214.9199581620699.6214.919958P 16 :50699.6821.9199581680699.6821.91995816110699.6517.71995

19、8P 16 :140699.6720.21999814170700.7840.319998141718700.7840.319998P 14 200700.6423.71999814230700.7434.7199981500700.8957199981 15 )10701.0996.21999815112701.111001999815130701.161111999815 |151701.26135199981520701.281401999815224701.4217519998r 15248701.42175199981536701.512011999815330701.56218199981540701.98401199981550702.416751999815524703.07122019998:15542703.291430199981560703.4215501999815618703.98209019998:15624704.2823901999815642704.292400199981570704.292400199981580703