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1、1前前 言言课程设计，就是课程工作者从事的一切活动，包括对达成课程目标所需的因素、技术和程序，进行构思、设计和方案比选的过程。对于我们大学生的课程设计，就是对在校期间所学的专业课程进行实际的工程设计，进一步巩固已学到的知识。同时，本次的梅山水库与龙河口水库的优化运行课程设计也是检验我们对水资源规划与利用这门课程的学习情况的自我检查。作为水利水电专业学生的我们，在未来的工作中，水资源规划的知识是必不可少的。相应的，本课程的相关知识也是我们必须掌握的。特别是对于水库的兴利计算、电能的计算和调洪过程的设计更是我们应该熟练掌握的知识。此次课程设计可以培养我们的分析问题、解决问题的能力，以及运算、绘图和
2、编写说明书的能力。帮助我们熟悉工作相关流程、方法，这对于我们以后的工作是大有裨益的。在这次课程设计的过程中，各小组成员积极协作，共同探讨发现的问题，共同讨论、解决发现的问题，体现了很好的团队精神。这次课程设计，我们应该感谢徐老师、童老师在百忙之中抽出时间给予我们帮助，给我们指点迷津，让我们节省了不少时间。同时，王学长也给予我们很大的帮助，特在此表示感谢！2目目 录录第 1 章 课程设计的目的与要求4第 2 章 基本资料及设计方案52.1 基本资料52.2 设计方案6第 3 章 兴利调度计算83.1 典型年的选取103.2 兴利计算103.3 兴利计算结果和结论12第 4 章 防洪调度计算134
3、.1 调洪计算原理134.2 调洪计算方法144.3 调洪计算结果和结论15第 5 章 心得体会193参考文献20附表211.附表 1 梅山水库调频2.附表 2 龙河口调频3.附表 3 梅山水库年调节时历列表法 1987 年丰水年（方案 1）4.附表 4 水库年调节时历列表法 1971 年（方案 1）5.附表 5 梅山水库年调节时历列表法 2001 年枯水年（方案 1）6.附表 6 梅山水库年调节时历列表法 1987 年丰水年（方案 3）7.附表 7 梅山水库年调节时历列表法 1971 年中水年（方案 3）8.附表 8 梅山水库年调节时历列表法 2001 年枯水年（方案 3）9.附表 9 龙河
4、口水库年调节时历列表法 1975 年丰水年（方案 2）10. 附表 10 龙河口水库年调节时历列表法 1986 年中水年（方案 2）11. 附表 11 龙河口水库年调节时历列表法 2007 年枯水年（方案 2）12. 附表 12 龙河口水库年调节时历列表法 1975 年丰水年（方案 3）13. 附表 13 龙河口水库年调节时历列表法 1986 年中水年（方案 3）14. 附表 14 龙河口水库年调节时历列表法 2007 年枯水年（方案 3）415. 附表 15 梅山水库 1996 年 6 月第 3 次洪水调洪计算列表试算法（方案1）16. 附表 16 梅山水库 1996 年 6 月第 3 次洪
5、水调洪计算列表试算法（方案3）17. 附表 17 龙河口水库 1975 年调洪计算列表试算法（方案 2）18. 附表 18 龙河口水库 1975 年水库调洪计算列表试算法（方案 3）19. 附表 19 到附表 24 基础资料第第 1 1 章章 课程设计目的和要求课程设计目的和要求1.本次设计的课题是本次设计的课题是：梅山水库和龙河口水库优化运行研究2 2. 课程设计的时间和地点课程设计的时间和地点：2012 年 1 月 1 日到 2012 年 1 月 6 日（第 18 周） ，地点在西教 429 3 3. 课程设计的基本目的和基本要求课程设计的基本目的和基本要求：目的目的让学生加深对水资源规划
6、及利用课程基本理论的理解，更好地掌据水资源规划及利用的基本知识和分析计算方法；培养学生分析问题、解决问题的能力，以及运算、绘图和编写说明书的能力。基本要求基本要求根据梅山水库和龙河口水库的基本资料为依据，应用水资源规划及5利用的理论和方法，确定丰、平、枯三个典型年，对水库进行兴利计算和调洪演算。根据计算结量，编写设计说明书，并附上必要的图表。第第 2 2 章章 基本资料及设计方案基本资料及设计方案2.12.1 基本资料基本资料基本资料基本资料1.梅山水库简介梅山水库简介梅山水库位于淮河支流史河上游的安徽省金寨县境内，东与淠河西源为邻，西与灌河隔岭为界，南源于大别山北麓，北距史河入淮口 130k
7、m。水库流域南北长约 70km，东西宽约 40km，流域面积 1970km 。梅山水库按 500 年一遇洪2水设计，5000 年一遇洪水校核，设计洪水位 137.66m，校核洪水位 139.93m，正常蓄水位 128.0m，汛限水位 125.27m，死水位 94.00m，总库容 22.64 亿m3，兴利库容 9.57 亿 m3，调洪库容 5.0 亿 m3，死库容 1.26 亿 m3，为年调节水库。梅山水库现有水电站装机容量为 4 万 kW，4 台发电机组，单机最大过水流量 29.8m3/s，电站主要结合灌溉供水或利用泄洪弃水发电，原则上不单独为发电目的而放水入横排头水库。现状情况下多年平均发电
8、量为 9925 万kWh。2.龙河口水库简介：龙河口水库简介：龙河口水库位于舒城县境内的杭埠河上游， 坝址位于龙河与杭埠河汇合处6稍下游的龙河口，距舒城县城约 25 km，属于长江流域巢湖水系。坝址以上控制流域面积 1120 km2，占杭埠河全流域面积 2122 km2的 53%。流域长度 48.9 km，主河道长度 74.8 km；河道坡度 5.04。流域内地形西南高，东北低，西南各支流的中上游为典型的山区，山高谷深。东北部为低山丘陵区，各支流的下游至坝址主河道之间为宽阔河漫滩地。水库按百年一遇洪水没计，万年一遇洪水校核。死水位 53.0 m，相应死库容0.502 亿 m3；正常蓄水位 68
9、.3 m，设计洪水位 72.64 m，校核洪水位 75.04 m，总库容 9.03 亿 m3，其中调洪库容 3.87 亿 m3， （此调洪库容对应的是设计汛限水位 68.3m 至校核洪水位的库容）兴利库容 4.66 亿 m3。水库是以防洪、灌溉为主，结合发电、水产养殖、旅游、供水等综合利用的大型(2)水库。水库下游保护合九铁路、206 国道、沪蓉高速铁路和舒城县城、龙河镇、三河镇等人口密集区。设计防洪保护面积 53 万亩。下游灌区有杭淠、舒庐两条干渠，设计灌溉舒城、庐江、肥西、六安四县 155 万亩农田。 2.22.2 设计方案1.梅山水库兴利调度原则：梅山水库兴利调度原则：非汛期为 5-10
10、 月，汛期为 6-9 月，其中 9 月为过渡期，即从 9 月份开始水库开始慢慢蓄水，并在 9 月末时保证水库水位在死水位和正常高水位之间，10-5 月份水库处于非汛期，这段时间保证水库水位在死水位和正常高蓄水位之间，并保证非汛期末时水库水位在死水位与汛限水位之间。2.梅山水库调洪原则：梅山水库调洪原则：从汛限水位 125.27m 起调，设计洪水位 139.17m。电站装机 4 台，为安全计，按 3 台发电机组满载下泄流量，其余泄流设备均关闭，但水库水位上涨到防洪高水位时，除泄水底孔外其余泄流设备均全开，按泄流能力下泄，不受下游及淮河干流限制；之后水库来水较小时，按维持设计蓄洪水位控制下泄，但最
11、小下泄流量不小于 3 台机组发电流量。三种调洪计算方案如下：方案 1：汛限水位 125.27m，防洪高水位 130.2，控泄流量 75m/s 方案 3：汛限水位 125.27m，防洪高水位 132.2，控泄流量 73m/s方案 2：汛限水位 125.27m，防洪高水位 131.2，控泄流量 74m/s7（本组选择方案为方案一、方案三方案一、方案三）3.龙河口水库兴利调度原则：龙河口水库兴利调度原则：汛期尽量使水库在汛期末蓄到正常蓄水位，对于方案二和方案三，将 9 月份当作过渡期，在过渡期，逐步抬高汛限水位，尽量使汛末水库蓄满。非汛期水库水位到正常蓄水位和死水位之间变化。4.龙河口水库调洪原则：
12、龙河口水库调洪原则：龙河口水库下游的防洪标准为 20 年一遇洪水，安全泄量为 1000m3/s，50 年一遇洪水，安全泄量为 1500m3/s。下游防洪标准小于水工建筑物的设计标准，当下泄流量较大时用闸门控制下泄流量小于下游安全泄量，当库水位高于防洪高水位时，闸门全开，自由泄流。方案 1：汛期限制水位 68.3m；调度原则：库水位超过 68.3m 而低于 20 年一遇洪水位时，控制下泄流量1000m3/s；库水位在 2050 年一遇洪水位之间，控制下泄流量1500m3/s；库水位超过 50 的一遇洪水位时，正常溢洪道全开，不控制；库水位超过 100 年一遇洪水位时，非常溢洪道自溃泄洪。方案 2
13、：汛期限制水位 67.0m；调度原则：库水位 67.067.5m，控制下泄流量 800m3/s；库水位 67.571.17m，控制下泄流量 1200m3/s；库水位 71.1772.23m，控制下泄流量 1500m3/s；库水位超过 72.23 时，正常溢洪道全开，不控制；库水位超过 100 年一遇洪水位时，非常溢洪道自溃泄洪。方案 3：汛期限制水位 66.0m；调度原则：库水位 66.067.0m，控制下泄流量 400600m3/s；库水位 67.067.5m，控制下泄流量 800m3/s；库水位 67.571.17m，控制下泄流量 1200m3/s；库水位 71.1772.23m，控制下泄
14、流量 1500m3/s；库水位超过 72.23 时，正常溢洪道全开，不控制；8库水位超过 100 年一遇洪水位时，非常溢洪道自溃泄洪。（本组选择方案为方案 2、方案 3）第第 3 3 章章 兴利调度计算兴利调度计算3.13.1 典型年的选取典型年的选取1.1.基本原理基本原理：根据不同的年份的来水量或入库流量进行从大到小排列，分别算出各自的频率，再在根据已知的频率从图表上找出与之对应的年份，即是典型年。2.2.计算过程计算过程( (以梅山水库为例，龙河口水库方法相同以梅山水库为例，龙河口水库方法相同) )：将已经给定的梅山水库自 1969 年到 2008 年的年总入库洪水量从大到小 进行排列;
15、计算出每个水文年（十月到次年的九月）的全年年入库水量; ;WW总得到每年的总水量之后，将每年的年来水量 从大到小排列; 总W总W根据频率计算公式计算出各个水文年的频率；式中 m 为%1001nm）（P排列序号，n 为资料水文年总年数; 由各个水文年的频率绘制出频率曲线图（图图 3-13-1，图，图 3-23-2） ，相应计算见附表附表91 1、附表、附表 2.2. 附图1 梅山水库频率图0500001000001500002000002500003000003500002.4390% 9.7561% 17.0732% 24.3902% 31.7073% 39.0244% 46.3415% 53.6585% 60.9756% 68.2927% 75.6098% 82.9268% 90.2439%频率入库总量系列1 系列2图图 3 3
