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1、水资源规划与管理课程设计 设计题目设计题目： 洪水调节设计 网选班网选班级级： 2 班 学学 号号： 2012101204 姓姓 名名： 黄辉 指导老师指导老师： 徐刚 2015 年 1 月 11 日1 目录目录 一、设计一、设计目的目的 2 二、二、设计基本设计基本资料资料 . 2 三三、设计任务及步骤设计任务及步骤 . 3 四四、设计计过程设计计过程 . 4 （一） 洪水标准的确定 4 （二） 特性曲线的绘制 4 五五、列表列表试算法运用试算法运用 . 5 （一） 方案 I 设计洪水标准计算 . 5 （二） 方案 I 校核洪水标准计算 . 8 （三） 方案 II 设计洪水标准计算 . 11
2、 （四） 方案 II 校核洪水标准计算 . 14 六六、计算计算成果成果选择以及课程选择以及课程总结总结 . 16 （一） 调洪计算成果表以及方案选择 16 （二） 课程设计总结. 16 七七、附录：原始资料表格附录：原始资料表格及附表及附表 . 17 （一） 、堰顶溢流公式 . 17 （二） 、水位库容曲线 17 八八、参考文献参考文献 17 2 洪水调节课程设计洪水调节课程设计 一、设计目的一、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
3、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。 二、设计基本资料二、设计基本资料 某水库以灌溉、防洪为主，兼有发电、供水、养殖等综合效益的大(2)型水利水电枢纽工程，水库承雨面积 450km2，水库总库容 2.408 亿 m3。挡水建筑物为粘土心墙代料坝，最大坝高 38.26m。溢洪道为开敞式宽顶堰，溢洪道堰顶高程102.70m， 采用 3 孔 8m6m （宽高） 的弧形门控制。 水库正常蓄水位 107.00m。 洪水调度自正常蓄水位起调， 当设计洪水小于正常蓄水位所对应的最大下泄流量时，控制闸门开度，使下泄
4、流量与来水流量相等；当等于、大于这一下泄流量时，则闸门全开。洪峰过后，水位回落至正常蓄水位，则下闸控制，维持正常蓄水位不变。 由于该水库需进行除险加固方案设计， 现对 2 个不同溢洪道改建方案进行方案比选。 方案 I：保持溢洪道堰顶高程和单孔宽度不变，由现在的 3 孔改为 5 孔； 方案 II： 降低溢洪道堰顶高程至 Xm， 扩大单孔宽度至 12m， 保持孔数不变；（注：X=101.00+学号最后 1 位/10，即 101.00m-101.90m） ，下游无防汛要求。 三、设计三、设计任务及步骤任务及步骤 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
5、， 分别采用列表试算法推求不同溢洪道改建方案的水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程，并给出最后的比选方案建议。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 VZ 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 qZ，并将 VZ，qZ 绘制在图上； b) 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 c) 将计算结果绘成曲线：Qt、qt 在一张图上，Zt 曲线绘制在下方。 3、 对不同改建方案做对比分析并给出方案比选建议： 四四
6、、设计过程、设计过程 （一）一）、洪水标准、洪水标准的确定的确定 由基本资料信息得，取该水库设计洪水标准为 500 年一遇，即选择 P=0.2%的典型洪水过程线；取水库的校核洪水标准为 2000 年一遇，即选择 P=0.05%的典型洪水过程线； （典型洪水过程线见附录） 。 （二）二）、特性特性曲线的绘制曲线的绘制 运用水力学公式：2/3 02qHgmnb （详细见附录）计算不同水位 Z 对应的最大下泄流量 q 并绘制相关曲线。 1、根据已给的数据绘制水库水位容积曲线 V-Z 如下： 图表 1 某水库容积特性曲线 2、绘制下泄流量与水库水位关系的 q-Z 曲线以及与容积关系的 q-V 曲线。
7、a、方案 I：堰顶高程 102.7m，5 孔 8m6m（宽高） 图表 2某水库下泄流量与水位关系 q-Z 曲线 981001021041061081101121141165000100001500020000250003000035000Z(m)V(万m3)Z-V曲线1021041061081101121141160.0500.01000.01500.02000.02500.03000.0Z（m）q（m3/s）q-Z曲线4 图表 3某水库下泄流量与库容 q-V 曲线 b、方案 II：堰顶高程 X=101.40m，3 孔 12m6m（宽高） 图表 4 某水库下泄流量与水位关系 q-Z 曲线 图表
8、 5某水库下泄流量与库容 q-V 曲线 0.0400.0800.01200.01600.02000.02400.02800.03200.08000120001600020000240002800032000q（m3/s）V(万m3）q-V曲线1021041061081101121140.0500.01000.01500.02000.02500.03000.03500.0Z（m）q（m3/s）q-Z曲线04008001200160020002400280032008000120001600020000240002800032000q（m3/s）V(万m3）q-V曲线5 五五、列表试算法的运用列表
9、试算法的运用 （一）一）、方案方案 I I 设计洪水标准计算设计洪水标准计算 表一 水库调洪计算表 时间 t (h) 入库流 量 Q （m3/s） 时段平 均入库 流量 Q （m3/s） 时段入 库水量 Qt (万 m3) 下泄流 量 q （m3/s） 时段平 均下泄 流量 q (m3/s） 时段 下泄 水量 qt (万 m3) 时段内 水量变 化 V (万 m3） 水库存 水量 V (万 m3） 水库水 位 Z （m） (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 0 20 20.5 7.4 20.0 20.5 7.4 0.0 16173.0 107.00
10、 1 21 21.0 16173.0 107.00 2 23 22 7.9 23.0 22 7.9 0.0 16173.0 107.00 3 24 23.5 8.5 24.0 23.5 8.5 0.0 16173.0 107.00 4 26 25 9.0 26.0 25 9.0 0.0 16173.0 107.00 5 28 27 9.7 28.0 27 9.7 0.0 16173.0 107.00 6 29 28.5 10.3 29.0 28.5 10.3 0.0 16173.0 107.00 7 31 30 10.8 31.0 30 10.8 0.0 16173.0 107.00 8 32
11、 31.5 11.3 32.0 31.5 11.3 0.0 16173.0 107.00 9 34 33 11.9 34.0 33 11.9 0.0 16173.0 107.00 10 36 35 12.6 36.0 35 12.6 0.0 16173.0 107.00 11 45 40.5 14.6 45.0 40.5 14.6 0.0 16173.0 107.00 12 64 54.5 19.6 64.0 54.5 19.6 0.0 16173.0 107.00 13 96 80 28.8 96.0 80 28.8 0.0 16173.0 107.00 14 150 123 44.3 15
12、0.0 123 44.3 0.0 16173.0 107.00 15 278 214 77.0 278.0 214 77.0 0.0 16173.0 107.00 16 514 396 142.6 514.0 396 142.6 0.0 16173.0 107.00 17 934 724 260.6 703.6 608.8 219.2 41.5 16214.5 107.02 18 1654 1294 465.8 733.1 718.35 258.6 207.2 16421.7 107.14 19 2431 2042.5 735.3 798.6 765.85 275.7 459.6 16881.
13、3 107.39 20 3020 2725.5 981.2 894.9 846.75 304.8 676.4 17557.7 107.77 21 3301 3160.5 1137.8 1008.7 951.8 342.6 795.1 18352.8 108.19 22 3284 3292.5 1185.3 1124.0 1066.35 383.9 801.4 19154.2 108.60 23 3053 3168.5 1140.7 1227.3 1175.65 423.2 717.4 19871.6 108.96 24 2699 2876 1035.4 1310.9 1269.1 456.9
14、578.5 20450.1 109.24 25 2296 2497.5 899.1 1371.1 1341 482.8 416.3 20866.4 109.44 26 1897 2096.5 754.7 1407.9 1389.5 500.2 254.5 21121.0 109.56 27 1532 1714.5 617.2 1423.5 1415.7 509.7 107.6 21228.5 109.61 28 1216 1374 494.6 1421.0 1422.25 512.0 -17.4 21211.2 109.60 29 953 1084.5 390.4 1403.9 1412.45
15、 508.5 -118.1 21093.1 109.54 30 741 847 304.9 1375.6 1389.75 500.3 -195.4 20897.7 109.45 6 31 573 657 236.5 1339.2 1357.4 488.7 -252.1 20645.6 109.33 32 444 508.5 183.1 1297.0 1318.1 474.5 -291.5 20354.1 109.20 33 346 395 142.2 1251.2 1274.1 458.7 -316.5 20037.6 109.05 34 273 309.5 111.4 1203.6 1227.4 441.9 -330.4 19707.2 108.88 35 219 246 88.6 1155.2 1179.4 424.6 -336.0 19371
