电大水利《水资源调查实训》范文

《水资源调查实训》

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木兰县刘福屯塘坝水文调查

一、基本资料

1、工程概况

木兰县刘福屯塘坝位于木兰镇刘福屯西500米处，是一座以灌溉、养鱼为主的小型农田水利工程。该塘坝始建于1978年，该塘坝集雨面积为2.8平方公里，坝长50米，坝顶高程103.02m，最大坝高6.3米，平均坝高3.7米，最大水深5.4米，平均水深3.9米，库容9.6×104m3平方米。养鱼水面积4亩，年产鱼4000公斤，设计灌溉水田面积350亩。

2、水文气象

项目区属于寒温带大陆季风气候，冬季漫长而严寒，夏季短而炎热。年平均温度为2.3℃，月平均最高气温为24.2℃，日最高温度35.5℃，日最低温度-42℃，年平均日照时数为2484小时，年平均无霜期为127天，多年平均降水量为601.2毫米，春季受季风来临迟早的影响，降水很不稳定，历年平均降水量为90.0毫米，夏季雨量集中，历年平均降水量为373.9毫米，秋、冬季降水量为137.3毫米。

3、水文地质、工程地质

项目区位于木兰县木兰镇刘福屯西500m处，，地形大致东高西低，北高南低，项目区土壤主要为黑钙土厚度在30～50cm之间，土壤肥沃，适于水稻生长。

项目区及周围露出的地层主要有古生代花岗岩及第四纪沉积的松散岩层，钻探表明项目区表层均为亚粘土，厚一般在1～2m，其以下以砂、砂砾质土为主，是较好的建筑物地基，可以满足工程建设需要。

项目区地下水主要为松散岩类孔隙水，含水层岩性主要以粉细砂、中粗砂、砂砾石及砂、亚粘土夹碎石为主，单井出水量50吨/小时，水位埋深5～10m。

二、水文计算

1、年径流计算

由成果图14、15查得该拦河坝多年平均年径流深R0=170mm，变差系数Cv=0.58，再由CS=2.0Cv，保证率P=75%，查附录三KP=0.59。

1）计算多年平均年径流量

W0=1000×R0×F=1000×170×2.8=47.6×104m3

2）计算P=75%设计年径流

WP=KP.W0=0.59×47.6×104=28.08×104m3

RP=KP.R0=0.59×170=100.3mm

3）计算各月径流

查成果图16，塘坝位于V区，由表3-3查得各月分配百分数，与设计年来水量相乘即得各月径流，计算结果见表1。

2、各月降水量、蒸发量计算

由成果图1、3、13查得多年平均年降水量为610mm，P=75%，年降水量为510mm，多年平均年水面蒸发量为760mm，乘以0.93折算为水体蒸发量706.8mm，各月分配属Ⅱ区，查表1-3，表2-5选择距水库较近的六棵松降水分配代表站和哈尔滨蒸发分配代表站，列表2计算各月降水量与水体蒸发量。

3、泥砂量估算

总输沙量为悬移质和推移质之和。

①悬移质由成果图37查得多年平均输沙模数为20t/km2，乘采水面积

2.8km2及修正系数1.5即为多年平均悬移质年输沙量56t。

②推移质

按悬移质的20%考虑，则多年平均年推移质输沙量为11.2t。

③估算10年、20年的入库泥沙量

多年平均总输沙量分别乘以10、20即为10年、20年的入库泥沙量672t、1344t，容重采用1.3则10年、20年需占库容分别为519.9m3、1033 m3。

4、计算设计洪水

以概化过程线法推求10年一遇设计洪水过程线，20年一遇校核洪水过程线。

（1）由成果图17～24查得最大流量及最大洪量参数，由附录三查得相应频率模比系数，见表3。

各月径流（P=75%）计算表

各月降水量、蒸发量计算表

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最大流量不同时段洪量模比系数表

设计洪水过程线计算表

不计损失的年调节计算表

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总损失量计算表

注：表中渗漏量按第月1.0mm计。

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计入损失的年调节计算表

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三、调洪计算

考虑到刘福屯拦河坝兴利规模，冬季养鱼过冬，灌溉泄洪共用等因素，暂定泄水建筑物采用涵闸型式，孔径1.2×1.2m砼方涵，闸底高程98.72m，计算时段Δt=1h，采用调洪曲线列表计算。

调洪演算公式：（ + ）+ -q1= +

式中：Δt为t1到t2的时间间隔（取1小时）V1、q1为t1时刻的库容及出流，V2、q2为t2时刻的库容及出流，为t1至t2时刻的入流平均值。

1、调洪工作曲线绘制

按下式计算涵洞泄流量q，（按无压流计算，且下游水位不影响涵洞泄流量）q=Mbk H03/2

式中：M—流量系数取M=0.34

b—矩形断面涵洞宽度，b=1.2m

H0—计入行近流速水头的涵前总水头

然后列表计算调洪工作曲线，见表9，工作曲线见图。

2、洪水调节计算

依据调洪工作曲线列表计算设计洪水和校核洪水调节演算，见表10、11。

调洪工作曲线计算表