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工程水文与水力计算

课程设计

赋石水库水利水电规划

、设计任务

1、选择水库死水位；

2、选择正常蓄水位；

3、计算电站保证出力和多年平均发电量；

4、选择水电站装机容量；

5、推求设计标准和校核标准的设计洪水过程线；6推求洪水特征水位和大坝坝址顶高程。

二、流域自然地理简况，流域水文气象资料概况：

1、流域和水库情况简介

西苕溪为太湖流域一大水系（图KS2-1）,流域面积为2260km2,发源于浙江省安吉县天目山，干流全长150km，上游陡坡流急，安城以下堰塘遍布，河道曲折，排泄不畅，易遭洪涝灾害，又因流域拦蓄工程较少，灌溉水源不足，易受灾害。

图KS2-1西苕溪流域水系及测站分布1

赋石水库是一座防洪为主，结合发电、灌溉、航运及水产养殖的综合利用水库，位于安吉县丰城西10km，控制西苕溪主要支流西溪，坝址以上流域面积328km2。流域内气候温和、湿润，多年平均雨量1450km。流域水系及测站分布见图KS2-1

1、水文气象资料情况

在坝址下游1Km处设有潜渔水文站，自1954年开始有观测的流量资料。通过频率计算，得各设计频率的设计年径流量，选择典型年，计算缩放比，成果见表KS2-3典型年径流过程见表KS2-4

根据调查1922年9月1日在坝址附近发生一场大洪水，推算得潜渔站洪峰流量为1350m3s。这场洪水是发生年份至今最大的一次洪水。缺测年份内，没有大于

1160m3s的洪水发生。

经初步审查，可降雨和径流等实测资料可用于本次设计。

表KS2-3 设计年径流量及典型年径流量

表KS2-4 潜渔站设计年径流过程

月~枯水典型年Q~中水典型~丰水典型~~I枯水典型年Q~中水典型~丰水典型

三、设计年径流量及其年内分配的推求

1、设计年径流量的计算

由已知资料得，频率为85%、50%、15%的年径流量如下表1

表1 潜渔站设计径流量

2、设计年径流量的年内分配

根据年、月径流资料和代表年的选择原则，确定丰、中、枯三个代表年。并按设计年径流量为控制用同倍比方法缩放各代表年的逐月年内分配如下表 2.

表2 潜渔站典型年径流量年内分配

四、水库死水位的选择

1、绘制水库水位容积曲线

表3 水位容积曲线

容积曲线（百万m3）

250 T

容积(106ni3)

2、绘制水电站下游水位流量关系曲线

表4 水位流量关系曲线

流量(m3/3)

3、 根据泥沙资料计算水库的淤积体积和水库相应的淤积高程

（按50年为设计年限）

4

6

3

所以 v 悬，总 T V 悬年 50 4.37 10

2.185 10 m

所以推移质 V 推，总 V 悬，总

2.185 106 0.15 0.33 106 m 3

可得 V 淤，总 V 悬，总 V 推，总 2.185 106 0.33 106 2.515 106m 3 根据水位容积曲线，由内插法（程序见附录程序 1）求得h 淤，积55.94m

在此基础上加上安全值2m 得h 淤死h 淤积2

55.94 2 57.94m

4、 根据水轮机的情况确定水库的最低死水位

由于每月的设计流量不同，在这里取最大的流量作为设计流量基准, 又由水轮机的水位流量关系可得

h 水轮机，死47.2 16 63.2m

5、 综合各方面情况确定水库死水位

h 死Max （h 淤，死，h 水轮机，死）63.2m

°

W °m (1 p)r

0.237kg/m 3 7.50m 3/s 90% 365 3600 24

(1 0.3) 1650kg/m 3

4.37 104m 3

25 20 15

LO

- /

/

—流量(m3/3)

0 45

45. 5

46 46. 5 水位(m )

47 47. 5

五、选择正常蓄水位

根据本地区的兴利要求，发电方面要求保证出力不低于800kw,发电保证率为85%灌溉及航运任务不大，均可利用发电尾水得到满足，因此，初步确定正常蓄水位为

79.9m。

六、保证出力和多年平均发电量的计算

1、保证出力的计算

以死水位为起始水位，按等流量调节方式计算各设计年的出力过程和发电量过程，其各个时期的平均出力就是该时期的保证出力。在这里，我们分别对丰、中、枯三个设计年以月为时段进行水能计算，计算出各月的水流出力。其中枯水

年的水能计算见下表，丰水年、中水年的水能计算见附表1和附表2。且由上面, 我们求得正常蓄水位为79.9，死水位为63.2m，由水位容积曲线用内插法(分别见程序附录2, 3)得水库的兴利库容为65.4百万m3,即25.2m3s •月；死库容为28.18 百万m3，即10.9m3s •月。

计算步骤：

(1)用试算法计算各月的发电用水；

(2)由余缺水量和死库容计算水库各月末水库蓄水，其时段初、末值平均值填入表中，并且查水

位容积曲线即得上游月平均水位。

(3)由发电用水查下游水位流量关系曲线得下游水位。

(4)用上游水位减去下游水位，减去预留水头损失，得水头。

(5)根据公式：出力N=AQH净求得各月出力，其中A=7.5。

表5枯水年出力计算(保证出力)

取设计枯水年供水期的平均出力为保证出力，则该水库的保证出力为: N枯二(1637.37 +1910.51 +2242.33)/3=1930.07 (KW)

出力历时曲线如下：