水库兴利调节及调洪演算

《水资源规划及利用》课程设计说明书

在过去的一周里，我们进行了《水资源规划及利用》的课程设计，我们做的是梅山水库的三个典型年的兴利演算及其发电量的计算还有68年梅山水库的一次调洪演算。现在，我们基本上已经设计完毕，通过课程设计，进一步加强了我们对所学内容的理解水平和应用能力，培养了我们分析问题与解决问题的能力。下面，就是我们在课程设计的过程。

概述

1．梅山水库概况：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，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．设计内容：①.熟悉资料，绘出相关曲线；

②.根据梅山水库的1969-2008年的一年中各旬的入库流量资

料，定出对应设计保证率为10%，50%，90%的设计典型年；

③.分别对梅山水库的三个典型年的一、二种方案进行兴利调

节和水能计算，求出各种方案的年平均发电量，并且比较各方案的利弊。

④.用第一种方案分别对梅山水库的1969年的一次洪水进行

调洪演算。3．设计方案：兴利方案：①方案一：正常蓄水位：128 m，汛限水位：125.27 m。②方案二：正常蓄水位：128 m，汛限水位：124.57 m。

调洪方案：汛限水位125.27m，防洪高水位130.2，控泄流量75m³/s 4．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。

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。

5．拥有的资料：梅山水库入库水量、梅山水库需水量资料及整理、梅山水库水位库容关系、梅山水库逐月耗水率统计表、梅山水库发电量计算

特征值、梅山水库洪水过程线表、梅山水库水位泄量关系表、入库洪

水过程。

设计原理及过程

一、设计典型年的确定：1、根据1969-2008年梅山水库入库水量表，先将各

年的入库水量进行求和，得到1969-2008年各年的总入库水量；2、将年份及对应的年入库水库列入附表中，然后使用excel的排序功能，将入库水量降序排列；3、使用公式P=n/m+1求出排列好的水量对应的频率，本案例中年数为40年所以频率P=n/41；4、选出频率分别为0.1、0.5、0.9或者接近0.1、

0.5、0.9的三个年份分别作为本设计的丰水年、中水年和枯水年，本次设计

所选出的三个年份分别为：1987年、1971年和2001年，原因如下（详见排频排序表）：

年份年总水量频率

1987 229078.364 0.097560976

1971 133068.095 0.512195122

2001 69983.136 0.902439024

二、三个典型年及各典型年的两种方案的兴利调节（以1971年为例）：

1、先使用excel将计算表列出，表头分别为：时段、天然来水水量、蓄水水

量、多余水量、不足水量、弃水水量、时段末兴利库容蓄水量、总出库

水量、平均耗水率、各旬发电量。

2、将梅山水库入库水量表中的1971年的各旬入库水量复制下来并且粘贴入

兴利调节计算表中的天然来水量中；将梅山水库需水量资料及整理中的

1971年的各旬需水量复制并粘贴到兴利调节计算表中的需水量一列中。

3、时段多余及不足水量计算：用兴利调节计算表中的天然来水量减去需水

量，如果是正值，则计入多余水量一列中，如果是负值，则变为正值后

计入不足水量一列中。

4、时段末兴利库容蓄水量及弃水量的计算：根据课程设计任务书，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，所以10月初的水库库容为正常蓄水位的库容。非汛期：由水库概况知梅山水库正常蓄水位为128.0m，查水位库容关系表知，此

时库容为135880万立方米。所以在10月初时的水库库容为135880万立

方米，如果在以后的时段里水库有多余，则水库应保持正常蓄水位（库

容135880万立方米），多余的水量应作为弃水填入弃水水量一列中；如

果以后的时段里水库有不足，则水库的时段末蓄水量应减去不足水量，

没有弃水。汛期：由课程设计任务书，汛期为6-9月，汛期的水

位应保持在汛限水位以下，所以在5月末，水库的水位应降到汛限水位，即125.27m，汛限水位对应的库容为119843.2万立方米，所以，6月上旬

的水库水量为119843.2万立方米，6-9月的库容最多为119843.2万立方

米，如果有多余水量，则作为弃水，如果有不足水量，则应该逐个减去

不足水量得到时段末的库容。

5、总出库水量和总出库流量的计算：需水水量加上弃水的水量即为总的出

库水量，算好以后列入总出库水量一列中；总出库流量为总出库水量除

以一旬的时间（10*24*3600=864000秒）得到。