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洪水调节设计试算法和半图解法带试算C语言程序Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】《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；培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、设计基本资料1.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10 m3/s。
2.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。
3. 上游防洪限制水位（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：① 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；② 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；③ 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。
大米山水库洪水调节一．根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准：大米山水库是以发电为主的小（一）型水库，1988年防洪复核水库总库容为133×104m3。
挡水建筑物为浆砌石重力坝。
由任务书中表2.1.1和表3.2.1可得：水库设计洪水标准为：30年一遇。
水库校核洪水标准为：200年一遇。
二．设计洪水标准：表2-1：设计洪水过程线方法一：列表试算法。
a）.绘制V-Z，q-Z图：表2-2：水位Z与库容V，下泄流量q关系表表2-3：水位Z-库容V关系曲线表2-4：水位Z-流量q关系曲线b）.水库调洪计算表：表2-5：水库调洪计算表表2-6：设计洪水过程线与下泄流量过程线表2-7：水位时间Z-t关系曲线C）.由试算法可得：在设计洪水标准下，该水库的最高洪水位为232.649m，最大泄量为1593.556m3/s。
方法二：半图解法。
a）.绘制Z-V/Δt+q/2关系曲线和Z-q曲线表2-8：水位Z和V/Δt+q/2关系曲线表2-9：水位Z和流量q关系曲线b）.水库半图解法调洪计算表：表2-10：水库调洪计算表时间t（h）入库流量Q（m3/s)平均入库流量Q’（m3/s）V/Δt+q/2(m3/s）q（m3/s）Z（m）0 9.610.7 40.64 0 2271 11.8 51.34 11.19 227.782 23.3 17.55 57.7 20.43 228.093 48.8 36.05 73.32 48.94 228.524 86.3 67.55 91.93 82.82 229.025 132 109.15 118.26 128.94 229.346 182.2 157.1 146.42 178.26 229.697 248.5 215.35 183.51 244.83 230.18 345.6 297.05 235.73 343.58 230.529 521 433.3 325.45 513.89 231.1710 888 704.5 516.06 880.83 232.1811 1300.6 1094.3 729.53 1294.05 233.6312 1556.9 1428.75 864.23 1557.5 233.5113 1587.6 1572.25 878.98 1586.35 233.5614 1443.8 1515.7 808.33 1448.17 233.3215 1206.6 1325.2 685.36 1208.22 232.8916 958.7 1082.65 559.79 965.22 232.3617 731.2 844.95 439.52 732.13 231.8118 546.7 638.95 346.34 553.85 231.2919 402.9 474.8 267.29 403.24 230.7820 289.9 346.4 210.45 295.77 230.3121 212.5 251.2 165.88 212.35 229.9322 152.3 182.4 135.93 159.89 229.5623 111.3 131.8 107.84 110.68 229.2124 83 97.15 94.31 86.99 229.04C）.由半图解法可得：在设计洪水标准下，该水库的最高洪水位为233.56m，最大泄量为1586.35m3/s。
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。
《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；培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、设计基本资料1.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1372×104 kw·h，水库库容0.55亿m3。
挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。
溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。
水库正常蓄水位525.00m。
电站发电引用流量为10 m3/s。
2.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。
3.上游防洪限制水位524.8m（注：X=524.5+学号最后1位/10，即524.5m-525.4m），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：①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；②决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每一时段的q2、V2进行试算；③ 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。
洪水调节课程设计选课班级：。
姓名：。
学号。
21指导老师：玄英姬一、题目：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1372×104 kW·h，水库库容0.55亿m3。
挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。
溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。
水库正常蓄水位525.00m。
电站发电引用流量为10m3/s。
上游防洪限制水位X=（524.5+1/10）=524.6m,下游无防汛要求。
二、分析：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，调洪计算从水位524.6m起调。
本工程设计洪水和校核洪水均采用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。
由题设的条件可以将此工程级别定为中型，则对应的设计洪水重现期可以定为百年一遇（P=1%），校核洪水可以定为千年一遇（P=0.1%），由下表可以定出来水流量，进行演算。
1、工程分等分级规范和洪水标准2、设计洪水过程时刻（h）Q实测（m3/s）各频率Q（M3/S）0.1%1% 2% 5%0 3.32 50 35 29 201 136 296 196 162 1212 312 680 524 432 3573 349 1300 727 602 5244 960 2000 1220 1040 7395 1670 2300 1390 1130 8066 1290 2100 1290 1090 7757 919 1750 1190 1010 6988 543 1180 853 706 5419 402 895 647 505 38710 324 817 483 400 32711 294 709 437 362 27012 264 606 398 326 24313 234 549 348 289 21614 204 477 294 251 19515 191 440 283 230 17616 177 414 263 219 16217 164 385 245 204 15118 150 351 224 187 13919 137 320 204 170 125 20 123 286 183 152 113 21 110 257 171 142 106 22 102 240 154 127 96 23 97 226 144 119 89 249021213511183三、设计原理及公式：水量平衡原理：()()()t V V q q Q Q ∆-=+-+/2/2/122121Q 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，本题中取1小时。
《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。
《水资源规划及利用》课程设计计算说明书姓名：学号：专业：三峡大学水利与环境学院2017年 1 月目录1、设计目的 (1)2、设计基本资料 (1)3、列表试算法推求水库下泄流量过程 (2)3.1洪水标准确定 (3)3.1.1设计洪水标准 (4)3.1.2校核洪水标准 (3)3.2 设计标准洪水调节 (4)3.2.1下泄流量计算 (4)3.2.2列表试算法调洪演算 (6)3.3校核标准洪水调节 (9)4、半图解法推求水库下泄流量过程 (12)4.1洪水标准确定 (12)4.2 设计标准洪水调节 (13)4.2.1计算并绘制单辅助线 (13)4.2.2半图解法调洪演算 (16)4.3校核标准洪水调节 (17)5、成果分析及结论 (20)6、小结 (20)洪水调节1、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。
2、设计基本资料大峡水电站枢纽位于湖北省竹溪县境内，泉河流域规划中梯级电站的第三级，工程距天宝乡3km，距竹溪县城83km。
拦截堵河西支泗河上游的一级支流泉河。
河流全长82.2km，流域面积894.6km2，大峡电站坝址以上流域面积482.70km2，占全流域的53.96%，河长43.7km，河床比降14.3‰。
多年平均径流量为11.2m3/s，多年平均径流总量为3.53亿m3，多年平均径流深为733.9mm。
大峡电站水库正常蓄水位选为565m，汛限水位563.5m，死水位552m，其相应的死库容为407万m3，调节库容1333万m3，库容系数3.8%。
依据《防洪标准》(GB50201—94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），本工程项目为中型水库。
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。
《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；培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、设计基本资料1.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1372×104 kw·h，水库库容0.55亿m3。
挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。
溢洪道堰顶高程519.00m，采用2孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。
水库正常蓄水位525.00m。
电站发电引用流量为10 m3/s。
2.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。
3.上游防洪限制水位524.8m（注：X=524.5+学号最后1位/10，即524.5m-525.4m ），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：① 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；② 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；③ 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：① 绘制三条曲线：()2t 1q V Z f -=∆，()2t 2q V Z f +=∆，()Z f=q ；② 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：① 设计说明书编写要求条理清楚、附图绘制标准；② 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；③ 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3. 《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)4. 《水利水能规划》 附录： 一、堰顶溢流公式2/302q 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，9.81m/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0.92； m ——流量系数，与堰顶形式有关，可查表，本工程取0.48；H 0——堰顶水头，m 。
二、设计洪水过程三、水位－库容曲线和库容表库容表高程（m）510 515 520 525 530 535 540 库容（104m3）2583.3 3201.3 3895.7 4683.8 5593.9 6670 7842.6 四、工程分等分级规范和洪水标准五、调洪计算成果表频率项目设计洪水校核洪水列表试算法最大泄量（m3/s）1003.35m3/s 1550.73 m3/s 水库最高水位（m）529.03m 532.44m半图解法最大泄量（m3/s）1004.54m3/s 1558.92m3/s洪水调节演算过程一、洪水标准的确定1. 工程等别的确定：由设计对象的基本资料可知，该水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等其他综合效益，电站装机为5000kW ，水库库容0.55⨯108m 3。
若仅由装机容量5000kW 为指标，根据 “水利水电工程分等指标”，可将工程等别定为Ⅴ；若仅以水库总库容0.55⨯108m 3为指标，则可将工程等别定为Ⅲ。
综合两种指标，取等级最高的Ⅲ等为工程最终等别。
2. 洪水标准的确定：该水利工程的挡水建筑物为混凝土面板坝，由已确定的为Ⅲ等的工程等别，根据“山区，丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准”，可查得，该工程设计洪水标准为100~50年，校核标准为1000~500年，不妨取设计标准为100年，校核洪水标准为1000年。
二、试算法洪水调节计算1. 计算并绘制水库的q=f(V)关系曲线：应用式2/302q H g m nb ⋅=ε，根据不同水库水位计算H 与q,再由H~V 关系曲线查得V ，并计算于下表，绘制q=f(V) 关系曲线图如下。
2.3.4.5. 确定调洪的起始条件：起调水位也是防洪限制水位，Z=525.2m 。
相应库容4720.20×104m 3。
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。
由公式：10H 2g m nb Q q 230+⋅==ε=2⨯8⨯0.92⨯0.48()5.12.681.92⨯+10=483.2 m 3/s 得调洪开始时的下泄流量为483.2 m 3/s 。
所以在第一时段，以闸门控制入库流量等于下泄流量；以后时段闸门全开不再控制，下泄流量由试算计算。
6. 列表试算泄流量q ，本过程采用C 语言编程试算。
① 基本原理：根据水库容积曲线V=f （Z ）和堰顶溢流公式q=f （H ），得出蓄泄方程q=f （V ）。
联立水量平衡方程)q (2t121212q Q Q V V --++=∆f(V)q =可得q=f(V)=g （q ），即q=g （q ）。
② 编程公式的主要过程a) 已知的电站发电引用流量为10m 3/s ，结合堰顶溢流公式，得出下泄流q=nb εm 230H g 2+10。
（1）b) 水位高程Z 与堰顶水头H 的关系。
基本材料可知溢洪道堰顶高程为519m 则H=Z-519m ；c) 水库容积曲线V=f （Z ）的近似化。
根据该设计的蓄泄情况，水位高程的变化范围在525m~535m 之间，又由于水库容积曲线在水位高程属525m~535m 之间的变化率较小，为方便计算，故可将其分段直线化以简化、近似计算。
由水位—库容表V=f （Z ）及上式H=Z -519m ，可得V=f （H ），易算出H=g （V ）= 02.18268.3591V - []9.55938.4683V ，∈ 22.21548.3226V - []0.66709.5593V ，∈。
（2）联立（1）、（2）式得10V g g 2m nb =q 23+）（ε。
（3） d ）将（3）式与水量平衡方程联立。
得 )q (2t 121212q Q Q V V --++=∆10V g g 2m nb =q 23+）（ε。
（4） e ）C 语言程序源代码如下：#include<stdio.h> #include<math.h> void main() {float V1,V2,Q1,Q2,q1,q2,q3, t=0.36; printf("V1="); scanf("%f",&V1); printf("Q1="); scanf("%f",&Q1); printf("Q2="); scanf("%f",&Q2); printf("q1="); scanf("%f",&q1); printf("q2="); scanf("%f",&q2);printf("\n\n");loop:{V2=V1+ (Q1+Q2-q2-q1) * t/2;if (V2>=4683.8 && V2<=5593.9)q3=(pow((V2-3591.68)/182.02,1.5))*31.281+10;else if (V2>=5593.9 && V2<=6670.0)q3=(pow((V2-3226.48)/215.22,1.5))*31.281+10;}if (fabs(q3-q2)>0.01){q2=q3;goto loop;}printf("q2=%f\n",q3);printf("V2=%f\n\n\n",V2);}7.对设计洪水计算时段平均入库流量和时段入库水量。
①将洪水过程表中P=1%的洪水过程线划分计算时段，初选时段Δt=1h=3600填入下表第一栏，表中第二栏为按计算时段摘录的入库洪水流量，计算的时段平均入库流量和时段入库水量分别填入第三栏和第四栏。
泄流量的计算见第五，六，七栏。
从表中第一，五栏可绘制下泄流量过程线。
第一，十栏可绘制水位过程线；② 为了枯水期能保证兴利部门的用水需求，当水位再次下降到调洪水位时，又需要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。
见第15时段q=f （V ）的程序计算截图；③ 绘制Q~t 与q~t 曲线，如图所示。
最大下泄流量m ax q =996.78 m 3/s发生在t=8h 时，正好是q~t 曲线与Q~t 曲线的交点，即为所求的最大下泄流量；④ 推求设计调洪库容设V 和设计洪水位设Z 。
m ax q =996.78对应的库容和水位分别为5408.93万m 3和528.98m ，减去堰顶以下的库容3756.82万m 3 即可得设V =1652.11万m 3，设Z =528.98 m 。
第2时段试算法程序计算截图第7.4375时段试算法的程序计算截图8.对校核洪水计算时段平均入库流量和时段入库水量。
①将洪水过程表中P=0.1%的洪水过程线划分计算时段，初选时段Δt=1h=3600填入下表第一栏，表中第二栏为按计算时段摘录的入库洪水流量，计算的时段平均入库流量和时段入库水量分别填入第三栏和第四栏。
