合肥工业大学水资源规划及利用课程设计计算书

课程设计

院系名称 土木与水利工程学院

2014 年 06 月 30 日

设计题目 梅山水库水库优化运行研究

学生姓名 杨 卫 国

学 号 20113658

专业班级 水利水电11-01班

指导教师 徐得潜 童芳

合肥工业大学课程设计报告书

前言

课程设计，就是课程工作者从事的一切活动，包括对达成课程目标所需的因素、技术和程序，进行构思、设计和方案比选的过程。对于我们大学生的课程设计，就是对在校期间所学的专业课程进行实际的工程设计，进一步巩固已学到的知识。同时，本次的梅山水库的优化运行课程设计也是检验我们对《水资源规划与利用》这门课程的学习情况的自我检查。

作为水利水电专业学生的我们，在未来的工作中，水资源规划的知识是必不可少的。相应的，本课程的相关知识也是我们必须掌握的。特别是对于水库的兴利计算、电能的计算和调洪过程的设计更是我们应该熟练掌握的知识。

此次课程设计可以加深我们对水资源规划及利用课程基本理论的理解，更好地掌据水资源规划及利用的基本知识和分析计算方法；培养我们分析问题、解决问题的能力，以及运算、绘图和编写说明书的能力。对今后我们走上工作岗位、从事水利事业是大有裨益的。

目录

第1章课程设计目的和要求 (1)

1.本次设计的课题是 (1)

2. 课程设计的时间和地点 (1)

3. 课程设计的基本目的和基本要求 (1)

1.目的 (1)

2.基本要求 (1)

第2章基本资料及设计方案 (2)

2.1基本资料 (2)

1.梅山水库简介 (2)

2.2 设计方案 (2)

1.梅山水库兴利调度原则 (2)

2.梅山水库调洪原则 (2)

第3章兴利调度计算 (3)

3.1 典型年的选取 (3)

1.基本原理 (3)

2.计算过程 (3)

3.2 兴利计算 (4)

1.水库兴利调节的概念 (4)

2.兴利计算原则 (4)

3.3 兴利计算结果 (6)

第4章防洪调度计算 (6)

4.1 调洪计算原理 (6)

1.调洪计算原理 (7)

2.试算法 (7)

4.2 调洪计算方法 (7)

4.3 调洪计算结果和结论 (9)

调洪计算结论 (11)

第5章心得体会 (12)

附表 (13)

第1章课程设计目的和要求

1.本次设计的课题是

梅山水库优化运行研究

2. 课程设计的时间和地点

2014年6月30日到2014年7月6日（第19周），地点在东教202

3. 课程设计的基本目的和基本要求

1.目的

让学生加深对水资源规划及利用课程基本理论的理解，更好地掌据水资源规划及利用的基本知识和分析计算方法；培养学生分析问题、解决问题的能力，以及运算、绘图和编写说明书的能力。

2.基本要求

根据梅山水库的基本资料为依据，应用水资源规划及利用的理论和方法，确定丰、平、枯三个典型年，对水库进行兴利计算和调洪演算。根据计算结量，编写设计说明书，并附上必要的图表。

第2章基本资料及设计方案

2.1基本资料

1.梅山水库简介

梅山水库位于淮河支流史河上游的安徽省金寨县境内，东与淠河西源为邻，西

与灌河隔岭为界，南源于大别山北麓，北距史河入淮口130km。水库流域南北长约

70km，东西宽约40km，流域面积1970km2。梅山水库按500年一遇洪水设计，5000

年一遇洪水校核，设计洪水位137.66m，校核洪水位139.93m，正常蓄水位128.0m，

汛限水位125.27m，死水位94.00m，总库容22.64亿m3，兴利库容9.57亿m3，调洪

库容5.0亿m3，死库容1.26亿m3，为年调节水库。梅山水库现有水电站装机容量

为4万kW，4台发电机组，单机最大过水流量29.8m3/s，电站主要结合灌溉供水或

利用泄洪弃水发电，原则上不单独为发电目的而放水入横排头水库。现状情况下多

年平均发电量为9925万kW·h。

2.2 设计方案

1.梅山水库兴利调度原则

非汛期为5-10月，汛期为6-9月，其中9月为过渡期，即从9月份开始水库开始慢慢蓄水，并在9月末时保证水库水位在死水位和正常高水位之间，10-5月份水库处于非汛期，这段时间保证水库水位在死水位和正常高蓄水位之间，并保证非汛期末时水库水位在死水位与汛限水位之间。

我的方案：正常蓄水位：128.2 m，汛限水位：124.37 m

设计保证率为：15%，75%，95%

2.梅山水库调洪原则

从汛限水位125.27m起调，设计洪水位139.17m。电站装机4台，为安全计，

按3台发电机组满载下泄流量，其余泄流设备均关闭，但水库水位上涨到防洪高水

位时，除泄水底孔外其余泄流设备均全开，按泄流能力下泄，不受下游及淮河干流

限制；之后水库来水较小时，按维持设计蓄洪水位控制下泄，但最小下泄流量不小

于3台机组发电流量。三种调洪计算方案如下：

我的方案：汛限水位124.37m，防洪高水位131.2，控泄流量74m³/s

%

1001n m

⨯+=）

（P 第3章 兴利调度计算

3.1 典型年的选取

1.基本原理

根据不同的年份的来水量或入库流量进行从大到小排列，分别算出各自的频率，

再在根据已知的频率从图表上找出与之对应的年份，即是典型年。

2.计算过程

①将各年的各月各旬来水量在Excel 表格中自动求和，求出每年每月的天然来水量之和；

②将每年的各月来水量在求和得到1969-2008年各年的来水量总和； ③将各年的来水量之和进行从大到小排序, 并列出序号； ④根据频率计算公式计算出各个水文年的频率；式中m 为排列序号，n 为资料水文年

总年数；

⑤由各个水文年的频率绘制出频率曲线图（图3-1），相应计算见附表1.

图 3 – 1 梅山水库排频图

⑥根据设计保证率选择设计代表年时，在误差允许范围内，应选择经验频率与设计保证率最接近的年份。在频率曲线上查出P =15%,P =75%,P =95%对应的年份，结果如表3 – 1所示：