水资源规划与利用毕业设计(全部-文天学院)

河海大学文天学院课程设计

水资源规划与利用

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目录

1 基本情况 (3)

1.1 流域概况 (3)

1.2 开发任务 (3)

1.3 设计任务 (4)

1.4 设计前提 (4)

1.5 设计内容 (5)

1.6 设计原始资料 (5)

2 兴利计算 (10)

2.1 基本资料整理 (10)

2.2 死水位的确定 (10)

2.3 保证出力计算 (13)

2.4 水电站必需容量选择 (15)

2.5 水电站调度图绘制 (16)

2.6 重复容量选择与多年平均电能计算 (20)

3 防洪计算 (24)

3.1 水库调洪计算 (24)

3.2 坝顶高程的确定 (26)

附表 (45)

附图 (70)

1 基本情况

1.1 流域概况

五强溪水电站位于湖南省沅陵县境内，上离沅陵县城73，下距常德市130。坝址控制流域面积838002，占沅水总流域面积的93%，流域雨量充沛，水量丰富，坝址多年平均流量2060m3，年水量649×108m3，并有1925年以来的水文资料和核实的历史洪水资料。坝址位于沅水干流最后一段峡谷出口处，岩性坚硬，地形地质条件良好。具备了修筑高坝的自然条件。

在沅水规划中，五强溪水电站为沅水干流最后第二个梯级，上游接虎皮溪及酉水的风滩（已建成）梯级，是一个以发电为主，兼有防洪、航运效益的综合利用水库，系湖南省最大的水电电源点。

1.2 开发任务

五强溪水电站是以发电为主、兼有防洪、航运和灌溉等效益的综合利用工程。其开发任务分述如下：

1．发电

五强溪水电站建成后投入华中电网，主要供电范围为湖南省。

2．防洪

沅水下游赤山以西的桃源、常德、汉寿三县及常德市所属平原河网地区，统称沅水尾闾。这个地区地势低洼。全靠提防保护，共保护人口106万，农水159万亩。现有河道的泄洪能力20000m3，如遇1927、1931、1933、1935、1943、1949、1954、1969等年洪水重现，河道均不能完全承泄，防洪标准仅为5年一遇。五强溪水库靠近沅水尾闾，控制全流域面积的93%，

解决尾闾防洪问题，是它的基本防洪任务。

3．航运

五强溪水电站的航运效益为改善水库区和坝下游河道的通航条件。

沅水是湘西的水上交通动脉，其干流全长1550，通航里程为640，但航道险滩很多。五强溪水库修建以后，坝址以上，沅水以下河段成为常年深水区，其险滩都将淹没。下游航道，确定五强溪航运基荷按10万相应流量考虑，枯水流量加大，上、下游航道均可改善。

4．灌溉

每年自5月下旬至9月下旬为灌溉季节，在该季节自水库上游直接引走的灌溉流量平均为35m3。

1.3 设计任务

本次设计任务是对五强溪水电站的诸方案（即正常蓄水位）已给的情况下，进行水库的兴利与防洪计算，确定各方案水利设备的参数，水库的调节操作方式及计算水利指标，并通过经济分析，比较方案之优劣。

1.4 设计前提

1．本水利枢纽是以发电、防洪为主要目标的综合利用水库；

2．水电站参加系统工作，发电设计保证率87.5%（按年份计）；

3．水电站的备选方案（正常蓄水位）见表1.1；

表1.1 备选方案正常蓄水位表

4．本水利枢纽根据国家规定属一级，以千年一遇洪水为设计标准，

万年一遇洪水为校核标准，电站使用年限为50年计；

5．水库库区蒸发渗漏等水量损失不大，故在初步设计阶段暂时不考虑；

6．水库下游有防洪要求，设计标准为二十年一遇洪水，安全泄洪流量q安=20000m3。

1.5 设计内容

1．水电站死水位选择及保证出力计算；

2．水电站装机容量选择；

3．绘制水电站调度图的防破坏线，加大出力辅助线，确定汛期限制水位；

4．求重复容量，计算水电站多年平均电能；

5．进行防洪计算，确定各种防洪特征水位及坝顶高程；

6．求水利指标；

7．经济计算，比较方案优劣。

1.6 设计原始资料

1．坝址以上流域面积838002；

2．坝址断面历年月平均流量资料（见附表一）；

3．水库水位～面积、库容曲线见表1.2；

4．坝址下游水位流量关系曲线见表1.3；

5．为改善下游通航条件，确定五强溪航运基荷按10计；

6．船闸操作需要耗用10m3，此部分流量不能用来发电；

表1.2 水库水位～面积、库容曲线表

表1.3 坝址下游水位流量关系曲线表

7．每年5月下旬至9月下旬为灌溉季节，在该季节自水库上游直接引走的灌溉流量平均为35.0m3，此部分流量亦不能用来发电；

8．在沅水规划中，五强溪水电站上游将干流的虎皮溪及酉水的风滩（已建成）梯级，其尾水水位124m及114.2m，正常蓄水位方案对上游风

滩的影响见表1.4；

表1.4 正常蓄水位方案对上游风滩的影响

9．沅水尾闾洪灾情况、洞庭湖分分蓄洪提防基本情况见表1.5、1.6；表1.5 沅水尾闾历年洪灾情况

表1.6 历年较大洪水所需拦洪量单位：108m3

10．五强溪水库入库设计洪水过程线（见附表二）；

11．水库最大吹程15，设计风速12；

12．方案泄洪建筑物参数见表1.7；

表1.7 方案泄洪建筑物参数表

2 兴利计算

沅水五强溪水电站水库正常蓄水位共有120m、115m、108m、100四个方案，本次设计将对第二个个方案进行计算。

2.1 基本资料整理

设计原始资料给定的流量是坝址断面历年平均流量，考虑工程实际，现对其平均流量（附表一）数据进行处理：扣除灌溉和船闸用水。灌溉用