天福庙水库防洪复核计算课程设计

工程水文及水利计算课程设计

天

福

庙

水

库

防

洪

复

核

计

算

学校：云南农业大学

学院：水利学院

专业：水利水电工程

学号：74

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，河长，河道比降%，总库容6367万m3，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

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，河长，河道比降‰，总库容6367万m2，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。天福庙水库位置及水系见图：

黄柏河流域及天福庙水库位置图

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，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m3。设计洪水位（P=2%）,校核（P=%）洪水位,坝顶高程，防浪墙顶高程。库区吹程1000m。

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℃，历年最高气温达40℃，

最低气温-12℃，平均风速s,多年平均最大风速s，向多为NE。流域多年平均降水量，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%左右，尤其以7月最大，占全年的%。月降雨量最少是12月，仅占全年的%。

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。

3.分乡站历史洪水。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2-4位，1958年洪水为1826年以来的地5位。分乡站历史洪水成果见表KS1—1。

表KS1-1 分乡站历史洪水成果表

三、防洪标准选择

根据国家《防洪标准》（GB 50201-49）和部颁《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252-2000）等有关规定，选择水库防洪复核的防洪标准。如下：

水利水电枢纽工程等级

水库工程水工建筑物的防洪标准

依据天福庙库容量，根据《水库工程建筑物防洪标准》查的天福庙水库工程等级为三级，其防洪标准为：设计T=50年，校核T=500年。

四、峰、量选样及历史洪水调查

1、天福庙水库坝址1959-1977年峰、量系列根据分乡站同期资料换算得出，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、量系列建立峰量关系；根据比峰、量关系计算历史洪水的1d、3d洪量。

具体如下：

表KS1-2 天福庙水库洪峰、洪量系列

由天福庙水库坝址1978-2001年峰、量系列可得1978-2001年峰、量相关关系。

根据此峰、量相关关系可计算得出历史洪水的1d、3d洪量W。

五、设计洪水计算

1、对天福庙水库坝址洪峰及1d、3d洪量系列分别进行频率计算，推求出各设计频率的设计洪峰和1d、3d设计洪量。（在几率格纸上绘制峰、量频率曲线）

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。根据

Q天福庙=（F天福庙/F分乡站）2/3Q分乡站，W庙1d=（F天福庙/F分乡站）W乡1d,W庙3d=（F

）W乡3d

天福庙/F分乡站

计算天福庙库区1935,1984年的洪峰流量以及1d和3d洪量。得:

年份洪峰Q m(m3/s)1d洪量W1(*108m3)3d洪量W2(*108m3)

19352992

19842390

（１）推求洪峰流量：

将1935-2001年洪峰由大到小顺序排列，由公式ＰＭ＝Ｍ／（Ｎ＋１），Ｐm=m/(n+1)得经验频率。

天福庙水库洪峰流量经验频率计算表

431985121

44197264

天福庙水库洪峰流量经验频率曲线（第一次配线）

按无篇估值公式计算统计参数：

Ｑ平均＝１／n∑Q i=

C V=1

C S= C V=

选配理论频率曲线，第二次配线，得：

天福庙水库洪峰流量经验频率曲线（第二次配线）

按无篇估值公式计算统计参数：

Ｑ平均＝１／n∑Q i=

C V=

C S= C V=

推求设计洪峰流量：

校核P=%时查φp=,得ＫＰ＝（C Vφp＋１）＝５．１

Q P=０．２%=ＫＰQ平均＝３２０１．９８４m3/s

设计P=2%时查φp=３．０５，得ＫＰ＝（C Vφp＋１）=３．１７Q P=２%=ＫＰQ平均＝１９９０．２５m3/s

（２）推求１d设计洪量：

天福庙水库1d洪量经验频率计算表

序号

（大-小）序列值

1d洪量

W1(*108m3)

经验频率

P（%）

序号

序列值

1d洪量

W1(*108m3)

经验频率

P（%）