调洪计算教学教材
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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5000KV,年发电量1372X 104kw • h,水库库容亿卅。
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 K 6m (宽X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〜乙并将V〜乙q〜Z绘制在图上;b)决定开始计算时刻和此时的q i、M,然后列表试算,试算过程中,对每一时段的q2、V;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 i(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。
调洪演算课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解调洪演算的基本概念,掌握调洪演算的基本原理;2. 学会运用调洪演算方法,对给定流域的水文数据进行计算和分析;3. 掌握调洪演算结果的评价标准,能够对结果进行合理判断。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立完成调洪演算的计算过程;2. 能够熟练使用相关软件工具,进行水文数据的处理和调洪演算;3. 能够通过实际案例分析,提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对水资源管理和保护的关注,提高环保意识;2. 培养学生严谨的科学态度,增强对科学研究的兴趣;3. 增强学生的团队协作能力,培养合作精神。
课程性质:本课程属于水利工程学科,旨在通过调洪演算的教学,使学生掌握水资源管理的基本技能。
学生特点:学生具备一定的水文基础知识,具备初步的数据处理和分析能力。
教学要求:1. 结合实际案例,深入讲解调洪演算的原理和方法;2. 注重培养学生的实际操作能力,加强实践教学环节;3. 鼓励学生参与讨论,提高课堂互动性。
二、教学内容1. 调洪演算基本概念:流域特征参数、设计洪水、调洪演算的定义与分类;2. 调洪演算原理:洪水演进过程、水库调洪原理、河道调洪原理;3. 调洪演算方法:频率分析法、模拟法、图解法;4. 水文数据处理:数据收集、数据整理、数据验证;5. 调洪演算计算步骤:建立模型、参数率定、计算调洪演算结果;6. 调洪演算结果评价:评价标准、安全性分析、经济性分析;7. 实际案例分析:选取典型流域,分析调洪演算在实际工程中的应用。
教学大纲安排:第一周:介绍调洪演算基本概念,讲解流域特征参数及设计洪水;第二周:讲解调洪演算原理,分析洪水演进过程;第三周:学习调洪演算方法,掌握频率分析法和模拟法;第四周:进行水文数据处理教学,学习数据收集、整理和验证;第五周:详细讲解调洪演算计算步骤,学会建立模型和参数率定;第六周:学习调洪演算结果评价,分析安全性及经济性;第七周:结合实际案例,进行综合分析讨论。
调洪演算计算说明书一、 相关资料中包水利枢纽工程是三等工程,溢洪道设计洪水标准为五十年一遇(P=2%)至一百年一遇(P=1%),校核洪水标准为千年一遇(P=0.1%).二、基本原理1.泄水建筑物尺寸:溢洪道堰顶高程519m ,采用3孔86m m ⨯(宽⨯高)的弧形门控制。
由2/302q H g m nb ⋅=ε (其中侧收缩系数ε=0.92,n 为所开孔数, 流量系数m=0.48,单孔堰顶宽度b=8m ,g=9.812/m s ,堰顶水头0H =水位Z-堰顶高程,。
不计流速水头。
) 计算出下泄流量2.设计洪水来临时,用左右2孔泄洪;校核洪水来临时,用3孔泄洪。
3.基本计算公式为:()()()t V V q q Q Q ∆-=+-+/2/2/122121式中: Q 1, Q 2--分别为计算时段初、末的入库流量,m 3/s ; v 1,v 2--分别为计算时段初、末水库的蓄水量,m 3 ; q 1,q 2--分别为计算时段初、末的下泄流量,m 3/s ; t ∆--计算时段,一般取1小时。
4.下游安全泄量及起调水位该水利枢纽没有下游防洪要求,一般在洪水来临时,水库将预泄库水至水库防洪限制水位,以便有足够的库容蓄洪或滞洪。
防洪限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,则调洪计算从水位525.3m 起调。
5.水库运行方式根据题目分析,本工程采用3孔溢洪道泄洪,设计洪水来临时,用左右2孔泄洪;校核洪水来临时,用3孔泄洪。
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525.3m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。
6.计算方法:先决定开始计算时刻和此时的q1、V1,然后假定下泄流量q2值,再由计算V2值,再查q-V表得出q2’值,水量平衡方程()()()t-+2/2/=+/VV-qqQ∆Q211122比较q2和q2’,若二者基本相等,则假定正确,否则重新试算,直到大致相等为止,依次计算下去。
目录第一章调洪演算 .................................................- 4 -1.1 洪水调节计算............................................................................................................... - 4 -1.1.1 洪水调节计算方法............................................................................................................. - 4 -1.1.2 洪水调节具体计算............................................................................................................. - 4 -1.1.3 计算结果统计..................................................................................................................... - 8 -1.2 防浪墙顶高确定........................................................................................................... - 8 -1.2.1 正常蓄水位和设计设计洪水位状况................................................................................. - 9 -1.2.2 校核状况........................................................................................................................... - 10 -第二章 L型挡墙计算.............................................- 11 -2.1 L型挡墙荷载计算...................................................................................................... - 11 -2.2 最危险工况判定......................................................................................................... - 14 -2.3 L型挡墙的抗滑稳定计算.......................................................................................... - 14 -2.4 L型挡墙的基底应力计算.......................................................................................... - 15 -2.5L型挡墙抗倾覆稳定计算............................................................................................ - 16 -2.6L型挡墙配筋计算........................................................................................................ - 17 -第三章复合土工膜强度及厚度校核 .................................- 21 -3.1 0.4mm厚土工膜........................................................................................................ - 21 -3.2 0.6mm厚土工膜........................................................................................................ - 22 -第四章坝坡稳定计算 .............................................- 23 -4.1 第一组滑动面........................................................................................................... - 23 -4.2 第二组滑动面........................................................................................................... - 24 -4.3 第三组滑动面........................................................................................................... - 25 -4.4 第四组滑动面........................................................................................................... - 26 -4.6 第六组滑动面........................................................................................................... - 28 -第五章坝坡面复合土工膜稳定计算 .................................- 29 -5.1混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算.............................................................. - 29 -5.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算.................................................................. - 29 -第六章副坝设计 .................................................- 31 -6.1 副坝及主坝的连接及副坝型式选择................................................................................... - 31 -6.2 副坝的地基处理防渗设计................................................................................................... - 34 -第七章址板设计 .................................................- 35 -7.1 趾板剖面设计:......................................................................................................... - 35 -7.2 垂直段趾板稳定验算:............................................................................................. - 37 -7.4 坝体沉降估算.............................................................................................................. - 39 -第八章工程量清单计算 ...........................................- 40 -8.1主坝工程量计算表................................................................................................................. - 40 -8.2副坝工程量计算表................................................................................................................. - 41 -8.3工程量清单............................................................................................................................. - 42 -第九章地基处理及溢洪道设计(专题) ...............................- 44 -9.1副坝的地基处理防渗设计.......................................................................................... - 44 -9.2坝基处理...................................................................................................................... - 44 -9.2.1 坝基及岸坡开挖............................................................................................................... - 44 -9.2..2 固结灌浆......................................................................................................................... - 45 -9.2.3 帷幕灌浆及排水............................................................................................................... - 46 -9.3 溢洪道......................................................................................................................... - 46 -第十章拦洪水位确定 .............................................- 48 -10.1 洪水调节原理...................................................................................................................... - 48 -10.2 隧洞下泄能力曲线的确定.................................................................................................. - 48 -第十一章工程量计算 .............................................- 51 -11.1堆石体施工................................................................................................................ - 51 -11.1.1 施工强度计算................................................................................................................. - 51 -11.1.2工机械选择及数量分析.................................................................................................. - 54 -11.2混凝土工程量及机械数量计算................................................................................ - 56 -11.2.1 趾板................................................................................................................................. - 56 -11.2.2 混凝土面板..................................................................................................................... - 57 -11.2.3 挡浪墙............................................................................................................................. - 58 -11.2.4 副坝................................................................................................................................. - 58 -11.2.5 混凝土工程机械选择数量计算..................................................................................... - 58 -第十二章导流洞施工计算 .........................................- 60 -12.1基本资料............................................................................................................................... - 60 -12.2开挖方法选择....................................................................................................................... - 60 -12.3钻机爆破循环作业项目及机械设备的选择 ....................................................................... - 60 -12.4开挖循环作业组织............................................................................................................... - 60 -附图一:水位库容关系曲线 ........................................- 63 -附图二:坝址水位流量关系曲线 ....................................- 64 -附图三:设计洪水过程线 P=2% .....................................- 65 -附图四:校核洪水过程线 ...........................................- 66 -附图五: Q~H曲线(设计).......................................- 67 -堰顶高271米..................................................................................................................... - 67 -堰顶高272米..................................................................................................................... - 68 -堰顶高273米..................................................................................................................... - 69 -堰顶高274米..................................................................................................................... - 70 -附图六: Q~H曲线(校核).......................................- 71 -堰顶高271米..................................................................................................................... - 71 -堰顶高272米..................................................................................................................... - 72 -堰顶高273米..................................................................................................................... - 73 -堰顶高274米..................................................................................................................... - 74 -附图七:拦洪水位确定 ............................................- 75 -附图八:0.4mm土工膜厚度验算.....................................- 76 -纵向:................................................................................................................................. - 76 -横向:................................................................................................................................. - 76 -附图九:0.6mm土工膜厚度验算.....................................- 77 -纵向..................................................................................................................................... - 77 -横向..................................................................................................................................... - 77 -参考文献:......................................................- 78 -第一章 调洪演算1.1 洪水调节计算1.1.1 洪水调节计算方法利用瞬态法,结合水库特有条件,得初专用于水库调洪计算的实用公式如下: Q-q=△v/△t (1-1) 式中:Q — 计算时段中的平均入库流量(m 3/s );q — 计算时段中的平均下泄流量(m 3/s ); △v —时段初末水库蓄水量之差(m 3);√△t — 计算时段,一般取1-6小时,本设计取4小时。
水库调洪计算书范本一、项目背景我国是一个水资源短缺严重的国家,且水灾频发。
为了减少水灾对人民生命财产造成的损失,我国在各个地区建设了大量的水利工程,其中就包括水库。
水库作为调控水文过程的一种主要设施,具有蓄水、防洪、发电等多种功能。
然而,由于气候变化和人类活动等因素的影响,水灾依然时有发生。
因此,对水库的调洪工作显得尤为重要。
二、调洪计算原理水库调洪计算是指通过对水库蓄洪、泄洪运行进行模拟和计算,确定最优的调洪方案,以减少水灾风险,保护人民生命财产安全。
水库调洪计算的基本原理包括以下几点:1. 检测水情:通过水文站点监测、遥感技术等手段获取水情信息,包括降雨量、河道流量等数据。
2. 水库调度:根据水情信息和水库的蓄放水特性,确定水库的蓄放水方案,包括蓄水量、进水量、出水量等参数。
3. 洪水模拟:利用数学模型对水库进出水过程进行模拟,预测水库的蓄放水情况。
4. 风险评估:根据模拟能力,评估水库的风险程度,确定合理的调洪方案。
5. 优化调整:在预测风险和实际水情变化的基础上,适时调整调洪方案,降低灾害风险。
三、计算过程下面将以某水库为例,对其调洪计算过程进行详细叙述。
1. 水库基本情况:某水库位于某省某市,是一座多功能水库,具有调节河流径流、发电、农田灌溉等功能。
水库总库容XXX万立方米,最大蓄水位XXX米,最大调洪流量XXX立方米/秒。
2. 水情检测:水库所在地区的水文站每日监测并报送水情数据,包括降雨量、河道流量等。
3. 水库调度:根据水情数据和水库的特性,制定水库的调洪方案。
根据历史资料和专家预测,确定水库要蓄水至什么水位,以及在何种水情下进行泄洪等。
4. 洪水模拟:利用水文模型对水库的进出水过程进行模拟,计算水库蓄放水情况。
根据模拟结果,评估水库的洪水风险,确定调洪方案。
5. 优化调整:在实际运行中,不断监测水情数据,与模拟数据进行比较,根据实际情况适时调整调洪方案,以降低风险。
四、计算结果和结论根据以上计算,得出某水库的最优调洪方案为:在水情允许的情况下,积极蓄水,保持水库水位在安全范围内;在出现降雨等恶劣天气条件时,采取适当的泄洪措施,确保不会造成洪水灾害。
调洪计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握调洪计算的基本概念、原理和方法;2. 理解洪水过程线的绘制和运用;3. 了解水库调洪演算的基本步骤和影响因素;4. 掌握运用调洪计算公式进行简单水库调洪计算。
技能目标:1. 能够独立绘制洪水过程线;2. 能够运用调洪计算公式进行水库调洪演算;3. 能够分析调洪计算结果,提出优化措施;4. 能够运用所学知识解决实际问题,提高解决复杂工程问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对水利工程建设的兴趣,激发学生热爱水利事业;2. 培养学生严谨、细致的科学态度,提高学生的团队协作意识;3. 增强学生对我国水资源管理和防洪减灾重要性的认识,培养学生的社会责任感。
本课程旨在帮助学生掌握调洪计算的基本知识,提高解决实际问题的能力,同时培养学生的科学态度和社会责任感。
针对学生的年级特点,课程设计注重理论与实践相结合,以实例分析、课堂讨论等形式,激发学生的学习兴趣,提高学生的主动参与度。
通过本课程的学习,使学生能够运用所学知识为我国水利工程建设和水资源管理贡献力量。
二、教学内容1. 调洪计算基本概念:洪水、洪水过程线、调洪演算等;2. 洪水过程线的绘制:资料收集、数据处理、绘制方法等;3. 调洪计算原理:水库调洪作用、调洪计算公式、参数选取等;4. 水库调洪计算步骤:确定设计洪水、确定调洪库容、确定泄洪设施规模等;5. 影响调洪计算的因素:流域特性、水库特性、泄洪设施等;6. 实例分析:选取具有代表性的水库进行调洪计算案例分析;7. 调洪计算在实际工程中的应用:防洪措施、水资源利用、生态保护等。
教学内容按照以下进度安排:1. 第一节课:介绍调洪计算基本概念,洪水过程线的绘制方法;2. 第二节课:讲解调洪计算原理,学习调洪计算公式;3. 第三节课:学习水库调洪计算步骤,分析影响调洪计算的因素;4. 第四节课:进行实例分析,让学生动手实践;5. 第五节课:总结调洪计算在实际工程中的应用,讨论相关问题。
《洪水调节课程设计》设计说明书1、根据工程规模和建筑物的等级,确定相应的洪水标准:大M山水库是小(一)型水库,挡水建筑物是浆砌石重力拱坝,则可确定其设计洪水标准的频率为3.33%,校核洪水标准的频率为0.5%。
2、设计洪水调洪演算:2.1 用列表试算法进行调洪演算2.1.1计算并绘制V-Z线,q-V线,q-Z线表一水库水位容积关系及水库q=f(V)关系曲线计算表其中:起调水位为227.2m,此时库容根据内插法算出为16万m3,流量系数由内插法算得,下泄流量由水力学公式算出。
2.1.2列表试算起调水位是227.2m,从0时开始计算,此时q1=0,V1=16万m3表二设计洪水下泄流量列表试算计算表列表试算:q1=0,V1=16,假设一个q2,则由水量平衡方程可以算出相应的V2,再由q-V曲线可以查的V2所对应的q2,如果此q2与假设的q2相同,则假设正确,如果不同,则重新假设并计算,并把假设正确的q2和V2作为下一时段的q1和V1,继续计算,以此类推,直至算出整个洪水过程线,其中应注意再洪峰段应对时间进行加密。
最后算得:最大下泄流量为1582.01m3/s,最高库水位为232.81m。
2.1.2根据列表试算结果绘Q—t、q—t曲线,Z—t曲线2.2 用半图解法进行调洪演算2.2.1 绘制V/△t+q/2=f2(Z)曲线及q=f(Z)曲线表三半图解法单辅助曲线计算表根据以上表格可绘出下列曲线2.2.2 进行图解计算,结果如下表表四水库设计洪水调洪半图解法计算表半图解法计算:对于第一时段,已知q1=0,则由单辅助曲线可以得出(V1/Δt+q1/2)的值,再由水量平衡方程可得出(V2/Δt+q2/2)的值,再由单辅助曲线可以得到q2的值,同法以此类推,可以求出其他时段的泄量。
最后可算出:最大下泄流量为1593.53m3/s,最高库水位为232.84m.2.3 比较分析试算法和半图解法调洪计算的成果利用试算法得出的最大下泄流量为1582.01m3/s,最高库水位为232.81m;利用半图解法得出的最大下泄流量为1593.53m3/s,最高库水位为232.84m。
计算书1设计依据1.1工程等别及建筑物级别1.1.1根据枢纽的任务确定枢纽组成建筑物由于大华桥工程主要任务为发电,兼有防洪等功能,故需的永久建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、开关站。
为便于施工,还需要导流建筑物、施工围堰等临时建筑物。
1.1.2确定工程等别及建筑物等级表2.1 水利水电枢纽工程的分等指标根据表2.1和表2.2(参照~~~规范)m,调节库容0.41亿3m,具有已知条件:正常蓄水位1477m,相应库容2.93亿3周调节性能,电站总装机容量900MW(225MW×4),年发电量40.7亿kW•h,按表2-1知水库属Ⅱ等大(2)型工程,查表2-2知主要建筑物拦河坝、溢流堰、排沙底孔为2级建筑物,相应的次要建筑物等级为3级,则引水道、消能防冲、导流墙、挡土墙为3级,厂房按装机也属3级,导流围堰、明渠等临时建筑物为4级。
1.2洪水标准根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分和设计标准(山区、丘陵区部分)》结合枢纽所给定的特征水位和基本资料,通盘考虑水库总库容、防洪效益、装机容量等因素,该工程为二等大型工程,主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,临时建筑物为4级。
由表2.3知永久性建筑物设计洪水标准为:正常运用(设计)洪水重现期为500年,非常运用(校核)洪水重现期为2000年。
1.3主要技术规范[1]华东水利学院.水工设计手册:混凝土坝[M].北京:水利电力出版社,1987.[2]华东水利学院.水工设计手册:泄水与过坝建筑物[M].北京:水利电力出版社,1987.[3]林继镛.水工建筑物(第5版)[M].北京:国水利水电出版社,2010[4]混凝土重力坝设计规范,SL319-2005,2005.[5]水工建筑物荷载设计规范,DL5077-1997,1997.[6]水工建筑物荷载设计规范(DL5077-1997)[7]水利水电工程制图标准(SL73-95)[8]吴媚玲.水工设计图集[M].北京:水利电力出版社,1995.[9]胡明,沈长松.水利水电工程专业毕业设计指南(第二版) [M].北京:水利水电出版社,2010.[10]水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)2洪水调节2.1基本资料2.1.1洪水过程线的确定本设计中枢纽主要任务是发电,兼做防洪之用,所以必须在选定水工建筑物的设计标准外,还要考虑下游防护对象的防洪标准。
摘要A江是我国东南地区的一条河流,根据流域规划拟建一座水电站。
A江水利枢纽同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用,水库正常蓄水位183.5m,设计洪水位186.9m,校核洪水位189.8m,汛前限制水位182m,死水位164m,尾水位103.5m。
水库死库容 4.76亿m3,总库容9.6亿m3。
A江水利枢纽工程等别为一等,工程规模为大(1)型工程,主要建筑物级别为1级,次要建筑物级别为3级,临时性建筑物级别为4级。
A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物、主副厂房、泄水建筑物、过木筏道等。
经过坝型比选,选定挡水建筑物为一变圆心变外半径的双曲拱坝,坝顶弦长309.8m,最大坝高99.1m,坝底厚25.0m,坝顶宽8.5m。
设计中对四种工况的坝体应力分别采用了电算和手算,手算运用拱冠梁法。
泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成:浅孔位于两岸,孔口宽9.0m,高8.5m,进口底高程为164m,出口底高程为154m;中孔位于水电站进水口两侧,孔口宽7.5m,高7.5m,进口底高程为135m,出口底高程为130m。
在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门,检修闸门采用平板门,工作闸门采用弧形闸门,在每一个工作闸门的上方有启闭机房,浅孔启闭机房高程为188.16m,中孔启闭机房高程为161.7m。
泄槽支撑结构采用框架式结构。
坎顶高程为119m,浅孔反弧半径为40m,中孔反弧半径为50m。
泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角θ=15o,导墙厚度为 1.0m, 浅孔导墙高度为 5.5m,中孔导墙高度为7.5m。
坝后式厂房装有4台5万kW的发电机组,主厂房长81m,宽18m,副厂房长66m,宽10m,安装场长21m,宽18m。
压力管道的直径为4.6m,进水口底高程为152.4m。
发电机层高程为114.8m,尾水管底高程为90.8m,厂房顶高程为130.5m。
为防止坝基渗漏,在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆,并且为了减少坝基的扬压力,在灌浆帷幕之后设置排水孔。
水库调洪计算课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解水库调洪的基本原理,掌握调洪计算的基本步骤。
2. 学生能掌握水库设计洪水过程线的绘制方法,了解其与水库调洪的关系。
3. 学生了解水库调度规程,明确不同调度原则下的调洪计算方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成水库调洪计算的案例分析和问题求解。
2. 学生能够运用图表、数据和文字描述,清晰表达水库调洪计算过程及结果。
3. 学生能够通过小组合作,共同解决水库调洪计算中的实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生关注水资源管理,提高节约用水、保护水资源的意识。
2. 培养学生面对复杂问题时的耐心、细心和团队合作精神。
3. 培养学生运用所学知识为社会发展和人民生活安全做出贡献的价值观。
课程性质分析:本课程属于水利工程学科范畴,旨在让学生掌握水库调洪计算的基本知识和技能。
课程注重理论与实践相结合,以培养学生解决实际问题的能力为目标。
学生特点分析:本课程面向高中年级学生,他们在数学、物理等方面具有一定的知识基础,具备一定的逻辑思维和分析能力。
但学生在水利工程领域的专业知识相对薄弱,需要从基础入手,逐步引导。
教学要求:1. 结合学生特点,以实例为主线,引导学生掌握水库调洪计算的基本方法和步骤。
2. 注重培养学生的动手操作能力和团队协作能力,提高学生的实际应用能力。
3. 通过课程学习,让学生认识到水利工程在保障国家和人民生命财产安全中的重要作用,培养学生的社会责任感。
二、教学内容1. 水库调洪基本原理- 水库调洪概念及作用- 水库调洪的基本条件与要求2. 水库设计洪水过程线- 设计洪水过程线的绘制方法- 设计洪水过程线与水库调洪的关系3. 水库调度规程- 水库调度原则及方法- 不同调度原则下的调洪计算4. 水库调洪计算方法- 水库调洪计算的步骤- 水库调洪计算公式及其应用5. 案例分析与问题求解- 实际水库调洪案例解析- 学生分组讨论,解决实际问题6. 教学内容安排与进度- 第一周:水库调洪基本原理、设计洪水过程线- 第二周:水库调度规程、调洪计算方法- 第三周:案例分析、问题求解与实践操作教学内容依据教材相关章节,结合课程目标进行选择和组织。
第三章调洪计算3.1调洪计算目的水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位(或其他的起调水位)的条件下,用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料,按规定的防洪调度规则,推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应的最高调洪水位和最大下泄流量。
3.2调洪演算的原理水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式:t t t t t t V V t q q t Q Q -=∆+-∆++++1121121)()( (3-1)式中t ∆—计算时段长度,s ;1,+t t Q Q —t 时段初、末的入库流量,m 3/s ; 1,+t t q q —t 时段初、末的出库流量,m 3/s ; 1,+t t V V —t 时段初、末水库蓄水量,m 3。
水库泄流方程 :q =f (V ) (3-2)用已知(设计或预报)的入库洪水过程线Q ~t ,由起调水位开始,逐时段连续求解(3-1)和(3-2)组成的方程组,从而求得水库出流过程q ~t ,这就是调洪演算的基本原理。
这里采用单辅助线半图解法,联解(2-1)和(2-2)两个方程,将(3-1)改写为:(V t/△t+q t/2 )+Q-q t= (V t+1/△t)+(q t+1/2 ) (3-3)式中Q—计算时段平均入流量,Q=(Q t + Q t+1)/2;其他同(3-1)也就是说,可以事先绘制q~(V/△t)+(q/2 )的关系曲线,即调洪演算工作曲线,因式3-3)的左端各项为已知数,故式(3-3)右端项也可求出,然后根据(V t+1/△t)+(q t+1/2 )的值,通过工作曲线q~(V/△t)+(q/2 )可查出q t+1的值。
因第一时段的V2、q2就是第二时段的V1、q1,于是可重复以上步骤连续进行计算,直到求出结果。
3.3调洪计算结果整理3.3.1调洪演算基本资料水库特征水位:正常蓄水位1856m,汛期限制水位1854m,死水位1852m 积石峡入库洪水过程线见下表:表2-1积石峡入库洪水过程线3.3.2调洪计算过程及结果 方案一:1. 拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶(或底坎)高程:左岸溢洪道: 单孔溢洪道, B=16.5m,H=18m,堰顶高程为1833m 。