洪水调节设计(试算法和半现用图解法)实用模板 - 带试算C语言程序

《洪水调节课程设计》任务书

一、设计目的

1.洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库

水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据；

2.掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点；

3.了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题；培养学生分析问题、解决

问题的能力。

二、设计基本资料

1.某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站

装机为5000KW，年发电量1372×104 kw·h，水库库容0.55亿m3。挡水

建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。溢洪道堰顶高程519.00m，

采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。水库正常蓄水位525.00m。电

站发电引用流量为10 m3/s。

2.本工程采用2孔溢洪道泄洪。在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下

泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不

变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，

就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由

流态，情况与无闸门控制一样。

3.上游防洪限制水位52

4.8m（注：X=524.5+学号最后1位/10，即

524.5m-525.4m），下游无防汛要求。

三、设计任务及步骤

分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤：

1.根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准；

2.用列表试算法进行调洪演算：

①根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学

公式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在

图上；

②决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对

每一时段的q2、V2进行试算；

③ 将计算结果绘成曲线：Q ～t 、q ～t 在一图上，Z ～t 曲线绘制在下方。 3. 用半图解法进行调洪计算：

① 绘制三条曲线：()2

t 1q V Z f -=∆

，()2

t 2q V Z f +=∆

，()Z f

=q ；

② 进行图解计算，将结果列成表格。 4. 比较分析试算法和半图解法调洪计算的成果。 四、 时间安排和要求

1. 设计时间为1周；

2. 成果要求：

① 设计说明书编写要求条理清楚、附图绘制标准；

② 列表试算法要求采用手工计算，熟悉过程后可编程计算，如采用编程

计算需提供程序清单及相应说明；

③ 设计成果请独立完成，如有雷同则二者皆取消成绩，另提交成果时抽

查质询。

五、 参考书

3. 《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)

4. 《水利水能规划》 附录： 一、

堰顶溢流公式

2

/30

2q H g m nb ⋅=ε

式中：q ——通过溢流孔口的下泄流量，m 3/s ；

n ——溢流孔孔口数；

b ——溢流孔单孔净宽，m ； g ——重力加速度，9.81m/s 2；

ε——闸墩侧收缩系数，与墩头形式有关，初步计算可假设为0.92； m ——流量系数，与堰顶形式有关，可查表，本工程取0.48；

H 0——堰顶水头，m 。 二、

设计洪水过程

三、水位－库容曲线和库容表

库容表

高程（m）450 460 470 480 490 500 505

库容（104m3）0 18 113.5 359.3 837.2 1573.6 2043.2 高程（m）510 515 520 525 530 535 540

库容（104m3）2583.3 3201.3 3895.7 4683.8 5593.9 6670 7842.6 四、工程分等分级规和洪水标准

五、调洪计算成果表

频率

设计洪水校核洪水

项目

列表试算法最大泄量（m3/s）1003.35m3/s 1550.73 m3/s

水库最高水位（m）529.03m 532.44m

半图解法最大泄量（m3/s）1004.54m3/s 1558.92m3/s

水库最高水位（m）528.92m 532.36m

洪水调节演算过程

一、洪水标准的确定

1.工程等别的确定：由设计对象的基本资料可知，该水利枢纽工程以发电

为主，兼有防洪、供水、养殖等其他综合效益，电站装机为5000kW，水

库库容0.55⨯108m3。若仅由装机容量5000kW为指标，根据“水利水电

工程分等指标”，可将工程等别定为Ⅴ；若仅以水库总库容0.55⨯108m3

为指标，则可将工程等别定为Ⅲ。综合两种指标，取等级最高的Ⅲ等为

工程最终等别。

2.洪水标准的确定：该水利工程的挡水建筑物为混凝土面板坝，由已确定

的为Ⅲ等的工程等别，根据“山区，丘陵区水利水电工程永久性水工建筑

物洪水标准”，可查得，该工程设计洪水标准为100~50年，校核标准为

1000~500年，不妨取设计标准为100年，校核洪水标准为1000年。二、试算法洪水调节计算

1.计算并绘制水库的q=f(V)关系曲线：应用式

2/3

2

q H

g

m

nb⋅

=ε，根据不

同水库水位计算H与q,再由H~V关系曲线查得V，并计算于下表，绘制q=f(V) 关系曲线图如下。

2.

3.