水资源规划及利用大作业教材

课程作业

科目：水资源规划及利用

题目：水利工程规模计算

——兴利调节及防洪调节姓名：

班级：

学号：

目录

第一部分题目··················· - 1 -

一、培养目标··················· - 1 -

二、基本任务··················· - 1 -

三、基本资料··················· - 1 -

（一）兴利计算··············· - 1 -

（二）调洪计算··············· - 2 - 四、成果要求··················· - 2 -

（一）兴利计算··············· - 2 -

（二）调洪计算··············· - 3 - 第二部分成果··················· - 8 - 一、兴利计算·················· - 8 -

（一）绘图················· - 8 -

（二）用水量计算表············· - 9 -

（三）不考虑水量损失的兴利调节计算····- 10 -

（四）水量损失计算表···········- 11 -

（五）结论：得出兴利库容及正常蓄水位···- 12 - 二、调洪计算··················- 12 -

（一）调洪计算的步骤及原理········- 12 -

（二）绘图················- 13 -

（三）设计洪水位及拦洪库容计算表·····- 15 -

（四）校核洪水位及调洪库容计算表·····- 18 -

（五）结论················- 20 -

第一部分题目

水利工程规模计算

——兴利调节及防洪调节

一、培养目标

1.培养学生综合运用课程知识解决实际问题的能力，培养学生分析计算、绘图的能力，培养学生编写报告和文字表达的能力。

2.通过本次作业，要求学生掌握水库兴利调节及调洪演算的计算方法。

3.通过本次作业，培养学生独立思考，创新思维，克服困难，严谨细致的优良素质。

二、基本任务

1.由设计来水和用水过程，分析确定水库的兴利库容和正常蓄水位。

2.调节洪水，确定水库相关的特征水位及特征库容。

三、基本资料

某水库规模按年调节设计。相关资料如下：

（一）兴利计算

1.来水过程

采用设计用水保证率为50%的水库入库洪水过程线，见表1。

2.用水过程

（1）灌溉需水量：本水库灌溉面积5.37万亩；其作物构成和灌溉面积以及灌溉水量见表2；灌溉水量利用系数为0.6。

（2）工业供水需求：工业供水需求为每年660×104m3，逐时段均匀供水。

（3）生态需水量：水库生态流量要求为每年700×104m3，按水库入流逐月分配比例下放。

3.水库水量损失

某水库水量损失仅为蒸发损失，年蒸发增损为641.8mm，分配到各月的蒸发增损值见表3。

4.水位～库容～面积关系见表4。

5.死库容为270万m³。

（二）调洪计算

1.初始条件

起调水位即防洪限制水位（防洪限制水位定为正常蓄水位）；初始下泄流量q1=Q1。

2.泄洪能力

泄洪设备包括泄洪洞和溢洪道，洪水来临时兼具泄洪能力。

泄洪洞：其功能包括工业供水和泄洪。其泄流公式为：

溢洪道：新建开敞式自由溢流溢洪道，其相应的泄流公式为：

3.设计标准

该水库不承担下游防护任务，设计标准为50年一遇洪水；校核标准为500年一遇洪水，见表5。

四、成果要求

（一）兴利计算

（1）给出详细的计算步骤及原理。

（2）绘制水位～库容、水位～面积关系曲线。

（3）用水量计算表。

（4）不考虑水量损失的兴利调节计算表。

（5）水量损失计算表。

（6）考虑水量损失的兴利调节计算表。经迭代计算，当前后两次计算所

得的蓄水量接近时，计算终止。（本次作业要求：迭代两次）

（7）结论：得出兴利库容及正常蓄水位。

（二）调洪计算

（1）给出详细的计算步骤及原理。

（2）绘制水位～库容、水位～泄量关系曲线。

（3）设计洪水位及拦洪库容计算表

（4）校核洪水位及调洪库容计算表

（5）结论。

表1 某水库坝址历年各月平均流量成果表单位：m3/s

表2 某水库灌区农作物灌溉制度表

表3 水库蒸发增损表单位：mm

表4 某水库水位～库容～面积关系表

表5 某水库设计洪水过程线单位：m3/s

第二部分成果

一、兴利计算

（一）绘图

根据表4（某水库水位～库容～面积关系表）绘制水位～库容关系曲线如图1；根据表4（某水库水位～库容～面积关系表）绘制水位～面积关系曲线如图2；

图1 水位～库容关系曲线

图2 水位～面积关系曲线

（二）用水量计算表

表7：某水库工业用水量

表8：水库生态用水量

表9：水库用水量

（三）不考虑水量损失的兴利调节计算

表10：水库年调节时历列表法（未计水库水量损失）

（四）水量损失计算表

表11：某水库蒸发损失深度单位mm

[]45.1201392832==-=+-∑

∑∑∑∑∑）（）（）（）（）（）（45.120131110==-∑∑∑

）（）（）（

计入损失计算上式满足校核计算要求

（五）结论：得出兴利库容及正常蓄水位

由上表两次试算得此水库的兴利库容为3

6100.9m ⨯；

根据表4的和库容~水位关系曲线查的此水库的正常蓄水位为1206.88m