洪水调节课程设计

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洪水调节课程设计姓名:

学号:

指导老师:

一.洪水标准的确定

基本资料:法官泉水库是一座以灌溉为主的小(一)型水库, 位于夷陵城区东北20公里处的龙泉镇法官泉村,水库拦截长江北岸柏临河的支流杨柳河,水库原设计总库容407万m3,其中兴利库容337万m3,死库容15万m3。挡水建筑物为心墙代料土坝,水库设有溢洪道一座,土质溢洪道。为无闸控制的开敞式宽顶堰。堰顶高程167.4m,下游无防汛要求。溢流堰宽度60.4m。

本工程采用溢洪道泄洪,为无闸门控制,当水位达到溢流堰顶高程,下泄流量q随水库水位z的升高而增大,流态为自由流态。

结论:法官泉水库是一座以灌溉为主的小(一)型水库,查表2.1.1水利水电工程分等指标可得,工程等别为Ⅳ等,又因为挡水建筑物为心墙代料土坝,则对应的可以在表3.2.1中查得该水库的主要水工建筑物级别为4级,对应的设计洪水标准为30-50年,校核洪水标准300-1000年。

设计洪水标准为30-50年,则对应的设计洪水过程的经验频率P=3.33%(重现期为30.03年)。校核洪水标准为300-1000年,则对应的的校核洪水的经验频率p=0.5% 。

二.设计洪水过程的调洪演算

1设计洪水过程列表试算法调洪计算

设计洪水过程如表1所示:

由堰顶溢流公式:

2

3

02H g mB Q =

可以计算得到水位~下泄流量关系。

计算成果如表2中所示。

由水位查水位库容曲线便可得q =f(v)关系曲线,如表三中所示。 表3 ()q f v =关系曲线计算表

绘制q~Z,V~Z ,图如图1图2

图1 q~Z 曲线

列表试算

起调水位是167.4m ,从0时开始计算,此时q 1=0,V 1= 353.75万m 3。设计洪水下泄流量列表试算计算表(Δt=1h )。

试算原理:由起始条件已知的q 1、V 1和入库流量Q 1、Q 2假设时段末的下泄流量q 2利用水量平衡方程可以求得水库蓄水增量V ∆,则21V V V =∆+,由2V 反查图2得q 2。将其与假设的q 2相比较,若两者相等,则所设即为所求,否则要重新假设直到两者相等。重复上述试算过程直到求得整个泄流过程。

图3 设计洪水过程线与下泄洪水过程线

由图3可知12.7时刻时下泄流量最大为83.178m3/s,对应最高水位为168.322m。2校核洪水计算列表试算法

时间(t)入库洪水

Q(m^3/s)

平均入库流量

Q'(m^3/s)

库容V(万

m^3)

下泄流量

(m^3)

平均下泄流

量(m^3)

水位Z(m)

0 0.5 353.7494 0 0 167.4

1 3.1 1.8 354.28166 0.643 0.3215 167.41539

2 11 7.05 356.17526 2.937 1.79 167.4702

3 14.3 12.65 359.0459 6.415 4.676 167.55328

4 17 15.6

5 361.63088 10.524 8.4695 167.62814

5 16.8 16.9 363.27122 14.163 12.3435 167.67569

6 19 17.9 364.23242 16.29

7 15.23 167.70355

7 21.2 20.1 365.2109 18.467 17.382 167.73191

8 26.1 23.65 366.54416 21.426 19.9465 167.77056

9 25.2 25.65 367.62542 23.867 22.6465 167.80189

10 39.8 32.5 369.67508 29.746 26.8065 167.86122

11 50.6 45.2 373.3442 40.27 35.008 167.96742

12 84.3 67.45 379.60442 59.851 50.0605 168.13933

13 274 179.15 404.75348 158.732 109.2915 168.82153 13.1 259.85 266.925 404.75348 175.493 167.1125 168.91904 13.2 245.7 252.775 408.34673 187.466 181.4795 168.98869 13.3 231.55 238.625 410.91337 195.527 191.4965 169.03342

13.4 217.4 224.475 412.60999 200.113 197.82 169.05847 13.5 203.25 210.325 413.56957 201.731 200.922 169.06731 13.6 189.1 196.175 413.90808 200.851 201.291 169.0625 13.7 174.95 182.025 413.72391 197.868 199.3595 169.04621 13.8 160.8 167.875 413.09986 193.117 195.4925 169.02025

13.9 146.65 153.725 412.10563 186.932 190.0245 168.98559

14 132.5 139.575 410.79885 179.595 183.2635 168.94291

15 58.2 95.35 409.22607 107.047 143.321 168.49142

16 22.6 40.4 378.00692 54.764 80.9055 168.09598

17 13.2 17.9 369.38744 28.922 41.843 167.85289

18 11.7 12.45 365.3027 18.671 23.7965 167.73457

19 12.6 12.15 363.6251 14.949 16.81 167.68594

20 11.8 12.2 362.91788 13.38 14.1645 167.66545

21 11.3 11.55 362.44718 12.335 12.8575 167.6518

22 6.3 8.8 361.53782 10.317 11.326 167.62544

23 4.9 5.6 360.2744 7.902 9.1095 167.58884

24 4.7 4.8 359.35748 6.792 7.347 167.5623

图4 校核洪水过程线与下泄洪水过程线

由图4分析可得13.5时刻最接近交点,所以最大泄量为201.731(m3/s)对应的最高水位为169.0625(m)。