某水电站调洪演算计算书

**水电站工程

水库调洪演算计算说明书

批准:

审查:

计算:

勘察设计院

1、工程有关的文件

（1）、《**水电站工程招标文件》

（2）、《**水电站初步设计报告》（第二册）

2、设计依据及要求

2.1 设计依据

（1）、《**水电站初步设计报告》（第二册）

（2）、《防洪标准》（GB50201-94）

（3）、《水利水电工程枢纽等级划分标准（山区、丘陵区）》SDJ12-78及补充规定

（4）、《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93

（5）、《**水电站工程招标文件》

（6）、其他国家和部颁的有关规程规范

2.2 设计要求及边界条件

（1）、假定在坝顶高程、正常蓄水位不变条件下，取消右岸原设计导流洞(本导流洞单纯是施工导流作用，原设计不参与永久泄洪）、大坝中孔、并将左岸现有导流洞改造成永久冲沙兼泄洪隧洞后，根据《**水电站初步设计报告》（第二册）所提供的“设计洪水成果表”、“水位~库容关系曲线”、“设计洪水过程线”等参考资料复核大坝表孔过流能力。

（2）、大坝表孔孔数及单孔孔口结构尺寸可适当调整（注：表孔深度不宜加大）；

（3）、左岸现已完工导流洞可进行改造。

（4）、水电站厂房轴线建议由顺河向布置改为平行坝轴线方向布置。

3、原始资料

3.1 基本设计参数

坝顶高程：1561.8 m；

溢流堰坝顶高程：1553.00m

设计洪峰流量Q(P=2%)= 1710 m3/s

校核洪峰流量Q（P=0.2%）= 2570m3/s

正常蓄水位高程1561.00m,对应水库库容1660万m3；

校核洪水位高程1561.12m，对应水库库容1676万m3；

死水位高程1553.00m，对应水库库容1092万m3；

3.2 左岸导流洞结构参数

进口底板高程：1495.00m，出口底板高程1493.78m，隧洞长256.8m，底板坡降I=0.477%，结构断面如下图所示。

假定导流洞改造后过水断面面积A=41.97m2不变（现衬砌厚0.6m，改为泄洪洞后衬厚还会增加）

3.3 大坝表孔

原设计大坝表孔孔数2孔，单孔净宽：b=10m，溢流堰堰顶高程Z=1553.00m.

3.4 发电机引用流量

发电引用流量Q=70m3/s。

4 基本计算思路

（1）、根据《防洪标准》（GB50201-94），本工程下游无防洪任务，水库调洪只需解决大坝遭遇校核洪水时的安全渡汛问题。

（2）、本工程在计算时，需要考虑闸门的开启条件。（一般情况下，闸门的开启度应尽量维持库水位等于防洪限制水位，然后随着入库流量的增加而加大开度，直到泄洪设备全部开启）。

（3）、基本计算原理如下

入库流量过程线（可将校核洪水过程作为入库流量过程线）与经过水库调蓄后的出库流量过程线之间的关系，可利用水量平衡议程式来表示。计算公式如下：

V V V t q q t Q Q ∆=-=∆+-∆+122

1212

2 Q 1……时段初入库流量(m 3/s) Q 2……时段末入库流量(m 3/s) q 1……时段初出库流量(m 3/s) q 2……时段末出库流量(m 3/s) V1……时段初水库蓄水量 V2……时段末水库蓄水量 ΔV ……时段内的水库蓄水变量

Δt ……时段长，其大小视入库流量的变化幅度而定，陡涨陡落的过程，时间应取小些，如1~6小时，变化平缓的过程，时段可取长一些，如 12~24小时。本工程计算时段长度取Δt=3.0小时。

(4)、考虑在洪水来临之间，先将水库水位降至死水位，即：腾出调洪库容以迎水洪水来临。

5 基本计算公式

5.1 左岸导流洞

根据《水工隧洞设计规范》（（SL279-2002）及《水力学计算手册》，由于

5.18.85

.7149515612=>=-=m K a H ，故左岸导流洞为有压隧洞，计算模型如下图所示。

其过流能力按管流公式计算,计算公式如下（《水力计算手册》（P396））：

由于隧洞尾水出口水流顺直连接,故取hp=a=7.5m,故述公式改写为: μ(式中,▽为坝前水位；Z为导流洞出口底板⨯

⨯

=ω

∇

⨯

⨯

Q-

(

)

-

2a

Z

g

高程，a为导流洞出口洞高)

流量系数μ按下述公式计算。

经计算，得

流量系数μ=0.689（与《实用水文水利计算手册》（长委83版）所给定0.62~0.7之间参数吻合）。

5.2 大坝表孔

由于大坝表孔设有弧形钢闸门.

（1）、当e/H<0.75时，大坝表孔泄流能力按底坎为实用堰的闸孔出流方式计算。其计算公式如下：

H g 2e b ⨯⨯⨯⨯⨯=μQ 式中：

Q ……闸孔过流能力(m 3/s)

μ……曲线型实用堰顶闸孔自由出流的流量系数，根据《水力计算手册》P164，H

e

⨯

-=19.0685.0μ。 e ……闸孔开度，当e/H ≤0.75时为闸孔出流，H ……闸前不深，从堰顶算起。（m ）

b ……闸孔过水宽度，b=n ×b ’(m) n ……闸孔个数 b ’……单个闸孔宽度(m)

（2）、当e/H>0.75时，按实用堰自由出流泄流能力计算。

6 计算结果

6.1 校核洪水P=0.2%情况

经计算，当大坝遭遇校核洪水时，水库调洪演算成果如下表。