工程水文及水利计算课程设计-天福庙水库防洪复核计算

天福庙水库防洪复核计算

一.设计任务

天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村，大坝以上流域面积553.62

km河长58.2km，河道比降1.06%，总库容6367万，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，已运行近30年。1975年技术设计时，水文系列年限仅20年，系列太短，也缺乏大洪水的资料。本次课程设计的任务，是在延长基本资料的基础上，按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核，其具体任务是：

1.选择水库防洪标准。

2.历史洪水调查分析及洪量插补。

3.设计洪水和校核洪水的计算。

4.调洪计算。

5.坝顶高程复核。

二.流域自然地理概况，流域水文气象特性

(一)流域及工程概况

天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村，大坝以上流域面积553.6，河长58.2km，河道比降10.6‰，总库容6367万，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。

天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，大坝为浆砌石双曲拱坝，坝前河底高程348m，坝高

63.3m，电站总装机6040kw。水

库死水位378m，死库容714万

m3，正常蓄水位409m，相应库

容6032万。设计洪水位（P=2%）

409.28m,校核（P=0.2%）洪水位

409.28m，坝顶高程410.3m，防

浪墙顶高程411.3m。库区吹程

1000m。

（二）水文气象资料

1.气象特征。天福庙流域地

处亚热带季风区，四季分明，夏

季炎热多雨，冬季低温少雨，秋

温高于春温，春雨多于秋雨，气

温年内变化较大，无霜期长。多

年平均气温16.8℃，历年最高

气温达40℃，最低气温-12℃，

平均风速1.2m/s,多年平均最大

风速15.5m/s，风向多为NE。流

域多年平均降水量1036.3mm，流域暴雨频繁，洪水多发，4-10月为汛期，汛期降雨量占全年降雨量的86.7%左右，尤其以7月最大，占全年的1.3%。月降雨量最少是12月，仅占全年的1.3%。

2.水文测站。黄柏河干流上1958年设立池湾河水文站，1971年设立小溪塔水文站，1961年在东支设立分乡水文站。天福庙水库建成后，先后开展了降雨、水位、泄流观测，有比较完整的运行资料。分乡水文站是重要的参证站，控制流域面积108

3.0。

3. 乡站历史洪水。根据1982年省雨洪办对宜昌市历史洪水调查成果的审定结果，分乡站洪水的排位为1935年、1984年、1826年、1930年、1958年，资料可靠，可直接采用。经审定认为，分乡站1935年洪水1826年以来的第1位，重现期为176年，1984年洪水于1826年、1930年洪水相当，分别确定为 1826年以来的地24位，1958年洪水为1826年以来的地5位。

4.天福庙水库洪峰洪量系列。见KS1-2。

三．防洪标准选择

由天福庙库容量资料得其总库容6367万，根据《防洪标准》GB 50201-94查得天福庙水库工程等级为三级,天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村,属于丘陵区水库,设计防洪标准为50～100年,p=1%～2%，而实际设计防洪标准为p=2%在此范围内，说明符合设计标准。校核防洪标准为500～1000年,p=0.1%～0.2%而实际校核标准为p=0.2%在此范围内，说明符合设计标准在此范围内，说明符合设计标准。

四．峰、量选样及历史洪水调查

1.天福庙水库坝址1959～1977年峰、量系列根据分乡站资料换算得到，洪峰按面积比指数的2/3次方换算，洪量按面积比的1次方换算。

2.天福庙水库坝址1978～2001年峰、量系列直接采用天福庙入库洪水系列计算。

3.分析分乡站历史洪水，并换算至天福庙水库坝址。根据天福庙水库坝址1978～2001年峰、量系列建立峰、量相关关系；根据此峰、量关系计算历史洪水的1d、3d洪量。

分析解答过程如下。首先根据天福庙水库坝址1978～2001年峰、量系列建立峰、量相关关系。

（1）均值 i 1

13030

x x 542.92n 24=

==∑3m /s

i 1 4.3644

y y 0.182n

24

=

=

=∑ 8310m ⨯

（2

）均方差x 457.184σ=== 3m /s

8y 83

0.182100.10110m σ==⨯⨯

=⨯（3

）相关系数--=

=

=(K 1)(K 1)9.9450r 0.927

相关系数的显著检验：在=0.01时 n=24时查的=0.5668。因为r>可推断出总体是相关的，r>0.8，密切相关。 （4）回归系数 σσ⨯==⨯=8

y y/x

x 0.10110R r 0.92720479.1457.184

y 倚x 的回归方程 y

x

y y r

(x x)σσ-=- （5）代入数据得 y=20479.1x+7081487.03

（6

）σ==⨯⨯=⨯863y s 0.10110 3.78810m /s

天福庙水库洪峰、3天洪量系列 （1）均值 i 113030

x x 542.92n

24

=

=

=∑3m /s

i 17.11

y y 0.2961n

24

=

=

=∑8310m ⨯ （2

）均方差x 457.184σ===3m /s

8y 83

0.2961100.15510m σ==⨯⨯

=⨯