洪水调节课程设计计算书详细

洪水调节课程设计

《洪水调节课程设计》任务书

一、设计目的

1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库

水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据；

2、掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点；

3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题；

4、培养学生分析问题、解决问题的能力。

二、设计基本资料

某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KW，年发电量1372×104kw·h，水库库容亿m3。挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高。溢洪道堰顶高程，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。水库正常蓄水位。电站发电引用流量为10m3/s。

本工程采用2孔溢洪道泄洪。在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。

上游防洪限制水位Xm（注：X=+学号最后1位/10，即），下游无防汛要求。

三、设计任务及步骤

分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。具体步骤：

1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准；

2、用列表试算法进行调洪演算：

a)根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公式

求出下泄流量与库容关系曲线q～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上；

b)决定开始计算时刻和此时的q

1、V

1

，然后列表试算，试算过程中，对每

一时段的q

2、V

2

进行试算；

c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方。

3、用半图解法进行调洪计算：

a)绘制三条曲线：V/△t-q/2=f

1(z)、V/△t+q/2=f

2

(z)、q=f(z)；

b)进行图解计算，将结果列成表格。

4、比较分析试算法和半图解法调洪计算的成果

四、 时间安排和要求

1、设计时间为1周；

2、成果要求：

设计说明书编写要求条理清楚、附图绘制标准。

列表试算法要求采用手工计算，熟悉过程后可编程计算，如采用编程计算需提供程序清单及相应说明。

设计成果请独立完成，如有雷同则二者皆取消成绩，另提交成果时抽查质询。

五、 参考书：

1、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)

2、《水利水能规划》 附录：

一、堰顶溢流公式：

2

/30

2q H g m nb ⋅=ε

式中：q ——通过溢流孔口的下泄流量，m 3

/s ；

n ——溢流孔孔口数；

b ——溢流孔单孔净宽，m ； g ——重力加速度，s 2；

ε——闸墩侧收缩系数，与墩头形式有关，初步计算可假设为； m ——流量系数，与堰顶形式有关，可查表，本工程取；

H 0——堰顶水头，m 。

二、设计洪水过程

三、水位－库容曲线

高程（m）510515520525530535540库容（104m3）6670

四、工程分等分级规范和洪水标准

洪水调节课程设计说明书

一、设计说明

由《洪水调节课程设计任务书》中提供的材料可知，该水利枢纽工程电站装机50000KW，水库总容积为亿m3，由《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）知，该水利枢纽工程等级为Ⅲ级，工程规模为中型，故采用100年一遇（1%）进行洪水设计，1000年一遇（%）进行洪水校核。

溢洪道堰顶高程为，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。水库正常蓄水位,上游防洪限制水位为。电站发电引用流量为10m3/s。在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。

二、计算过程

根据该水利枢纽工程水库——库容曲线表（表一）绘出Z~V曲线（图一）如下：

530

535

540

545

(一)、设计洪水的计算

A、列表试算法进行调洪演算：

1.列表计算q-Z曲线关系,计算并绘制q-V曲线

闸门全开条件下，根据堰顶溢流公式：

2/3

2o H

g

m

nb

qε= (1)

式中：;

519

;

/

81

.9

;

48

.0

;

92

.0

;

8

;2

2m

Z

H

s

m

g

m

m

b

n-

=

=

=

=

=

=ε

表二：该水利枢纽下泄流量q——水位Z关系曲线

库水位Z

（m）

堰顶水

头H（m）

溢洪道下泄

流量q溢

(m3/s)

发电站引用

流量q电

（m3/s）

总泄流量

q(m3/s)

库容

V(m3)

10

526710

10

527810

10

528910

10