赋石水库水利水电规划说明书

水文水利计算课程设计

说明书

姓名：

班级：

学号：

学院：水利与环境学院

指导老师：

2012年6月

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；

3. 选择正常蓄水位；

4. 计算保证出力、多年平均发电量和选择装机容量；

5. 推求丰、中、枯设计年径流过程；

6. 推求防洪标准、设计标准和校核标准的设计洪水过程线。

二、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22602

km，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1961~1963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3282

km。流域内气候温和、湿润、多年平均雨量丰站为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。

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200 m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。通过频率计算，得各设计频率的设计年径流量，选择典型年，计算缩放倍比，成果见表 1。通过典型缩放得丰（P=15％）、中 (P=50％)、枯 (P=85％)设计年径流过程，见表2。

表 1 设计年径流及典型年径流量

根据调查1922年 9月 1 日在坝址附近发生一场大洪水，推算得潜渔站洪峰流量为1350 3/m s 。这场洪水是发生后至今最大的一次洪水。缺测年份内，没有大于 1160 3/m s 的洪水发生。

3、根据地区用电要求和电站的可能情况，发电要求为保证出力不能低于 800千瓦，发

电保证率为 85％，灌溉和航运任务不大，均可利用发电尾水得到满足。

4、水库水位库容曲线

5、水电站下游水位流量关系曲线

三、计算及分析

1、选择水库死水位

（1）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） 水库使用T 年后的淤积总容积V 沙，总：

V TV =沙，总沙，年 (1)

年淤积量：

γ

ρα)1(W )

(1V 00P m

-+=沙，年 (2)

式中，T 为水库正常使用年限(年)；α为推移质淤积量与悬移质淤积量之比；V 沙、年为多年平均年淤沙容积(m ³/年)；0ρ为多年平均含沙量(kg/年)；0W 为多年平均年径流量(m ³)；m 为库中泥沙沉积率(%)；P 为淤积体的孔隙率；γ为泥沙颗粒的干容重(kg/m ³)。

根据实测泥沙资料得多年平均含沙量300.237kg /m ρ=，泥沙干容重31650kg /m γ=，泥沙沉积率m ＝90％，孔隙率p ＝0.3，推移质与悬移质淤积量之比值15α＝％，用P=50%的设计年的流量资料求得多年平均径流量

6307.53652436002365.2310W m =⨯⨯⨯=⨯

由公式（2）求得3V =50231.32m 沙、年,取水库使用年限为100年

363V =10050231.325023132 5.02310m m ⨯==⨯沙、总

查水位容积曲线(见表3)对应的水位为57.389m ，加上安全超高即得水库死水位，

Z 57.389259.389m =死＋＝。

（2）水轮机的情况确定水库的最低死水位；

由下游流量关系曲线可知下游最低水位为46m ，适应最小水头为 16m 。

m Z 621646=+=死

（3）综合前几种情况得Z 死=62m

2、选择正常蓄水位

初步给定正常蓄水位为79.9m ，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，所以要对正常蓄水位进行检验，若满足发电要求则正常蓄水位就确定为79.9m ，若不满足发电要求则需要调整正常蓄水位。

出力公式为

净AQH N =

上式中，A 为出力系数，取A=7.5，Q 为调节流量， H H H =-∆净，水头损失H ∆取0.5m 。

H Z Z =-下上。

假设正常蓄水位79.9m 查水位容积曲线得库容为6393.71810m ⨯，查水位库容曲线

36m 1012⨯=死V 。所以兴利库容

363610718.81m 1012.8-71.93m V V V ⨯=⨯==）（—死正常兴 ])/[(01.313600245.3010718.8136月兴⋅=÷÷÷⨯=s m V

在枯水年供水期为6月到次年2月共9个月 ，相应的调节流量为 )/(40.49

01

.3155.83d

s m T V Q

Qp =+=

+=

∑兴

供

用样，蓄水期为3到5月，相应的调节流量为 )/(53.73

58

.3118.54-3s m T V Q

Qp f

=-=

=

∑兴

蓄

故枯水年水能计算表如下表5所示：