施工洪水计算-幻灯稿2

施工洪水计算2•导流标准施工组织设计中施工工期安排在枯水期（11月～4月/12月～3月），根据《水利水电工程施工组织设计规范SL303-2004》和《水利水电工程等级划分和洪水标准SL252-2000》规定，导流采用放水涵管，施工围堰采用土石围堰，为5级临时建筑物，洪水标准采用枯水期5年一遇。3•施工期入库来水量计算•从“广东省1956～1979年平均年径流深等值线图”和“广东省1956～1979年年径流变差系数Cv等值线图”，查取水库所在地多年平均径流深和年径流变差系数Cv•根据集水区域的Cv，从Cs=3.5Cv皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数表中查取设计频率为20%的模比系数Kp=20%值4•按以下公式计算水库集水区域设计年径流深和设计年来水量:••••式中：F—为水库集雨面积，km2。•根据降雨或径流年内分配资料，统计施工期降雨量或径流量的占全年总降雨量或径流量的百分比，即可计算得到施工期入库来水量。(mm)KRR20%p%20p)m(FR10.W3%20p%20p万56•举例•博后水集雨面积1.39km2，正常水位25.65m，死水位20.65m；正常库容17.2万m3，死库容2.5万m3，施工工期安排在枯水期（11月～4月或11月～4月），导流采用放水涵管，施工围堰采用土石围堰，洪水标准采用枯水期5年一遇。•施工期入库来水量计算•（1）从《广东省水文图集》中的“广东省1956～1979年平均年径流深等值线图”和“广东省1956～1979年年径流变差系数Cv等值线图”，查得水库所在地多年平均径流深=560mm，年径流变差系数Cv=0.47；7•（2）从Cs=3.5Cv皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数表中查得设计频率为20%的模比系数Kp=20%=1.315；•（3）计算水库集水区域设计年径流深和设计年来水量:mm736..5KRR20%p%p431516020)m(102.3.736.40.W3%p万3911208•（4）由附表1查得11月~4月施工期径流量的占全年总径流量的百分比为30.74%，则施工期入库来水量：•由附表1查得12月~3月施工期径流量的占全年总径流量的百分比为21.18%，则施工期入库来水量：•由计算结果可知，必须采取导流措施才能满足施工期挡水要求。)m(1.43%74.30.3201W3%20p,4~11万月)m(1.672%18.21.3201W3%20p,3~12万月9•施工期设计洪峰流量及洪水过程计算•1推求施工期最大24h点雨量•（1）收集工程地点历年施工期（11月~4月或12月~3月）最大日降雨量资料，资料数不宜少于连续20年；•（2）将最大日降雨量换算为最大24h雨量，并计算施工期最大24h雨量均值：10•（3）根据《查算图表使用手册》附表2查出24h五年一遇暴雨（P=20%）的Kp=20%值，并计算施工期最大24h点雨量：%p施工期24,20%P,施工期24,KHH20施工期日施工期i,,i,24,H1.1Hn1ii,24,24,Hn1H施工期施工期11•2同倍比法推求施工期洪水•（1）按综合单位线法或推理公式法计算P=20%时的最大洪峰流量及其洪水过程；•（2）由计算得到的的P=20%时的施工期最大24h点雨量与该频率下的年最大24h点雨量相比，得出P=20%时的洪水倍比系数λ：•（3）用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流量及洪水过程线，即可得到P=20%时的施工期洪水的洪峰流量和洪水过程。%p,,%p,,HH20242024年最大施工期12•3由施工期暴雨参数计算施工期洪水•（1）由《广东省暴雨参数等值线图》查取年最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值和变差系数Cv,t后，按《查算图表使用手册》附表2查出各历时相应于P=20%的Ktp值，并计算各历时年最大点雨量；•（2）根据计算得到的5年一遇年最大各历时降雨成果，计算1h、6h、72h年最大降雨量均值与24h年最大降雨量均值的比值λt13••（t=1h，6h，72h）•（3）用比值λt=1,λt=6,λt=72分别乘以施工期5年一遇24h点雨量得到施工期5年一遇1h、6h、72h点雨量:（t=1h，6h，72h）•以上计算结果如下表所示20%P,施工期24,t20%P,施工期t,HλH20%p,24,20%p,t,tHHλ年最大年最大14施工期暴雨参数计算表（4）用推求出的施工期洪水参数按综合单位线法或推理公式法计算施工期5年一遇洪峰流量及其洪水过程；15输水涵施工围堰堰顶高程确定•（1）不设导流管•利用输水涵泄水放空水库后，在输水涵管进口前填筑围堰，堰顶高程根据挡水期洪水总量计算。从泄水后的库水位起算，5年一遇施工围堰挡水期洪水总量，由库容曲线查得相应库水位，加上波浪爬高和安全超高，可得堰顶高程和围堰高度。•输水涵管完工后，利用输水涵管导流，在坝前填筑围堰，进行大坝上游坡脚截水槽、防渗铺盖及护坡工程的施工。围堰堰顶高程根据计算得到的施工期调洪演算的结果确定。16•（2）设导流管•导流管直径及堰顶高程由调洪计算确定：•以导流管进口底部安装高程作为泄流起始高程，初选导流管直径D；•计算导流管泄流的水位~流量关系曲线；•由调洪计算结果校核导流管大小是否合适，并确定堰顶高程。17•导流管泄流曲线计算•水深h≤D/2水深D≥hD/218•1）非满流•式中：Q—流量（m3/s）•v—流速（m/s）•A—过流断面面积（m2）•当水深h≤D/2时：当水深D≥hD/2时：AvQ2/13/21iRnv2）bhb-SrA（2）bhbSrrA2（19•r—圆管半径(m)•S—水面对应圆心角的弧长（m）•b—水面宽度（m）；•n—管道糙率，对PVC管取n=0.011；•R—水力半径(m)•i—水力坡度，为导流管纵坡；•2）满管流•R=D/4•i=H/L,•H-管道进出口水头差(m)，L-导流管长(m)20导流管泄流计算简图21导流管泄流曲线计算表22举例：•洪水计算基本参数：集雨面积1.39km2；坝址以上河长1.08km；河床比降2.86%；施工期设计洪峰及洪水过程计算23•同倍比法•由《广东省暴雨参数等值线图》查取年最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值和变差系数Cv,t，按各历时相应于P=20%的Ktp值计算各历时年最大点雨量，并计算5年一遇设计洪水洪峰流量和洪水过程线；24•5年一遇洪水计算成果25P=20%设计洪水过程线26•由施工期日降雨量资料推求施工期最大24h点雨量水库施工期最大日降雨量表27•计算施工期最大24h雨量均值：••计算施工期最大24h雨量：计算P=20%施工期最大24h点雨量与该频率下的年最大24h点雨量之洪水倍比系数λ24：58.3mmHn1Hn1ii,24,24,施工期施工期77.54mm1.3358.27H20%P,施工期24,0.35222.7777.54HH%20p,,24%20p,,2424年最大施工期28•用得到的倍比系数乘以年最大洪峰流量及洪水过程线，即得到五年一遇施工期洪水的洪峰流量和洪水过程：•Q施工期=Q年最大×λ24=16.9×0.35=5.9（m3/s）29•施工期暴雨参数法（1）由日降雨量资料推求工期最大24h点雨量，计算得出施工期最大24h雨量均值=58.3mm；（2）计算年最大1h、6h、24h、72h暴雨量均值与24h年最大降雨量均值的比值（t=1h，6h，72h）20%p,24,20%p,t,tHHλ年最大年最大30•(3)计算施工期11月~4月5年一遇最大1h、6h、24h和72h降雨量均值，并用单位线法计算施工期5年一遇洪峰流量和洪水过程线：31•施工围堰堰顶高程确定•调洪计算:•导流管直径D=0.4m、0.6m、0.8m；•导流管进口底高程：20.65m;•导流管长：L=100m；•导流管底坡：i=0.01;•导流管糙率：n=0.011；32水位~库容曲线水位（m）20.6523.9526.7529.88库容（万m3）2.517.2036.2052.33导流管泄流曲线33•调洪计算结果如下：导流管直径D（m)0.40.60.8最大入库流量（m3/s）6.396.396.39最大泄流量（m3/s）0.41.032.01设计洪水位（m）22.4221.9621.63由调洪演算得到的施工期设计洪水位，加上波浪爬高和安全超高即得围堰堰顶高程。