水文课程设计

湖南农业大学工学院

课程设计说明书

课程名称：工程水文学

题目名称：赋石水库水利水电规划

班级：2009 级水利水电专业01 班姓名：

学号：

指导教师：

评定成绩：

教师评语：

指导老师签名：

20 年月日

赋石水库水利水电规划

一、设计任务

在太湖流域的西苕溪支流西溪上，拟修建赋石水库，因而要进行水库规划的

工程水文及水利计算，其具体任务是：

1. 设计年径流分析计算；

2. 选择水库死水位和确定兴利库容；

3. 选择正常蓄水位；

4. 推求防洪标准、设计标准和校核标准的设计洪水过程线；

5. 推求各种洪水特征水位。

二、设计提纲

（一）水文气象资料的搜集和审查

熟悉流域的自然地理情况，广泛搜集有关水文气象资料（见基本资料）。经初步审查，降雨和径流等实测资料是可靠的、具有一致性的，可用于本次设计。（二）设计年径流量及其年内分配

1.设计年径流量的计算

先进行年径流量频率计算，求出频率为90%、50％、10％的丰、中、枯年径流量。

2.设计年内分配

根据年、月径流资料和代表年的选择原则，确定丰、中、枯三个代表年。并按

设计年径流量为控制用同倍比方法缩放各代表年的逐月径流量，推求丰、中、枯年径流量的年内分配。

（三）选择水库死水位和确定兴利库容

1.绘制水库水位容积曲线和水电站下游水位流量关系曲线；

2.根据泥沙资料计算水库的淤积体积和水库相应的淤积高程（按百年运用估计）；

3.根据水轮机的情况确定水库的最低死水位；

4.综合各方面情况确定水库死水位。

5.确定兴利库容

（四）选择正常蓄水位

根据本地区的兴利要求，发电方面要求保证出力不低于800 千瓦，发电保证率为90％，灌溉及航运任务不大，均可利用发电尾水得到满足，因此，初步确定正常蓄水位，通过水能计算后能满足保证出力要求就作为确定的正常蓄水位。（五）推求各种设计标准的设计洪水过程线

本水库为大（2）型水库，工程等别为Ⅱ等，永久性水工建筑级别为2 级。下游防洪标准为5%，设计标准为1％，校核标准为0.1%,需要推求5%、1％、0.1%设计洪水过程线。

1.按年最大值选样方法在实测资料中选取年最大洪峰流量及各历时洪量，根据洪水特性和防洪计算的要求，确定设计历时为7 天，控制历时为1 天和3 天，因而可得洪峰和各历时的洪量系列。

2. 7 天洪量只有1957~1972 年，用相关分析方法延长插补（编制程序，用计算机完成）。

3.对洪峰和各时段洪量系列进行频率计算，（洪峰频率计算要对特大值处理），从而可得各设计频率的洪峰和洪量值。

4.洪峰和洪量成果的合理性分析。

5.选择典型洪水过程线（要按照选择原则进行），并算出典型洪水过程线的洪峰和各时段洪量值。

6.用分段同频率放大法推求设计洪水过程线（包括5％、1％、0.1％的）。（六）推求水库防洪特征水位和确定坝顶高程

1.泄洪规则及起调水位

根据水库下游防洪要求，等于或小于20 年一遇的洪水，只放发电用水（9m3/s），其余全部拦蓄在水库里，超过20 年一遇的洪水，溢洪道和泄洪洞共同泄洪，自由泄流。起调水位为防洪限制水位。

2.防洪高水位的计算

用20 年一遇洪水过程线，除下泄发电用水（9m3/s）外，其余蓄在水库，则总蓄水量加在防洪限制水位上，则可得防洪高水位。

三、设计说明书

设计说明书，主要应包括以下内容

1.设计任务；

2.流域自然地理简况，流域水文气象资料概况；

3.设计年径流量及其年内分配的推求；

4.水库死水位的选择和兴利库容的确定（水库损失和渗漏损失不计）；

5.水库正常蓄水位的选择；

6.设计洪水的推求；

7.水库洪水特征水位的确定；

8.附表、附图、最后装订成册。

说明书的重点是对计算成果的说明和合理性分析以及其它有关问题讨论。

说明书要力求文字通顺、简明扼要，图表要清楚整齐，每个图、表都要有名称和编号，并与说明书中内容一致，最后成果图要字体工整，合订时，说明书在前，附表和附图分别集中，依次放在后面。

四、基本资料

1.流域和水库情况简介

西苕溪为太湖流域一大水系，流域面积为2260km2，发源于浙江省安吉县天目山，干流全长150km，上游坡陡流急，安城以下堰塘遍布，河道曲折，排泄不畅，易遭洪涝灾害，又因流域拦蓄工程较少，灌溉水源不足，易受旱灾。根据解放后二十多年的统计，仅安吉县因洪涝旱灾每年平均损失稻谷1500 万斤，严重的1961~63 年，连续三年洪水损失稻谷9300 万斤，冲毁耕地万余亩。

赋石水库为根治西苕溪流域水旱灾害骨干工程之一，位于安吉县丰城以西十公里，控制西苕溪主要支流西溪，坝址以上流域面积328km2。流域内气候温和、湿润、多年平均雨量孝丰站为1450mm，国民经济以农、林业为主，流域内大部为山区，小部为丘陵，平地较少。流域水系及测站分布见图1。

水库以防洪为主，结合发电、灌溉、航运及水产，是一座综合利用水库。库区位于区域的斜构造内，周边岩石多为不透水或弱透水的砂页岩，仅在局部地区有奥陶纪石灰岩及钙质页岩，但因层薄，并有砂页岩隔层，岩溶现象不甚发育，加之山体宽厚，其高程一般均在200m 以上，故库区渗漏问题可以不考虑。

西苕溪流域受洪水灾害25 万亩，其中安吉9 万亩，长兴15 万亩，吴兴3万亩，水库建成后，可使20 年一遇洪水减轻到5 年一遇以下，使圩区淹没面积11.3 万亩减至4 万亩，使3 万亩圩区农田免除洪水直接威胁，其它十几万亩可以不同程度的减轻洪水危害。

水库兴建后，可灌溉赤坞、安城等地区的水田计4 万亩，溪滩还田3000 亩，河道整治还田4000 亩，旱改水3000 亩，共计可灌溉5 万亩。

航运发电水产方面，可解决上游每年200 万支毛竹的水路运输以及水运康山的煤、化肥等。发电装机容量约3750 千瓦，年发电量为14000 度，补充电源不足，水库建成后，增加了6000 亩水面面积，可以发展水产。

库区包括有耕地5766 亩，3310 户人家，征用地5610 亩，迁移居民1500户，人口7400 人，房屋6910 间，还有国家粮库、商店等房屋约300 间，有两条公路需要改线，总长11 公里。

2.水文气象资料情况

流域内有天锦堂、坑垓、权岱三个雨量站，分别从1956 年、1961 年和1962年开始观测到今，流域附近有潜渔站1954 年开始观测，章村站1961 年开始观测，孝丰站有较长的资料，1922 年开始观测，但中间有缺测年份，因此可以利用孝丰站的雨量资料来延长流域雨量资料。

在坝址下游1 公里处设有潜渔水文站，自1954 年开始有观测的流量资料。