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1、河海大学继续教育学院毕业设计水资源规划（方案U）专业年级：站点名称：姓 名：学 号：指导老师：二 O 年 月1 基本情况11.1流域概况11.2开发任务11.3设计任务21.4设计前提21.5设计内容31.6设计原始资料32兴利计算62.1基本资料整理62.2死水位的确定62.3保证出力计算72.4水电站必需容量选择 92.5水电站调度图绘制 102.6重复容量选择与多年平均电能计算 133防洪计算153.1水库调洪计算 1.53.2坝顶高程的确定1.7附表.9附图25摘要：沅水五强溪水库位于湖南省沅陵县境内，是一个以发电为主，兼有 防洪、航运和灌溉等效益的综合利用大型水库。 流域雨量充沛，水
2、量丰富, 坝址多年平均流量2060 m3/s，年水量649亿m,坝址位于沅水干流最后 一段峡谷出口处，岩性坚硬，地形地质条件良好，具备修建高坝的自然条 件。本次毕业设计是在给定备选方案H （即正常蓄水位为115m）情况下，进行五强溪水库的兴利计算、防洪计算。在兴利计算中，主要包括对设计 原始资料进行整理，绘制各类曲线；录入调试计算机程序；考虑三方面因 素，确定水库死水位；计算保证出力；采用经验方法确定水电站必须容量； 绘制水电站防破坏线，确定水库防洪限制水位；选择重复容量、计算多年 平均电能以及确定水库有关参数等内容。在防洪计算中，利用水库调节计 算程序求得本方案的防洪高水位、设计洪水位。校核
3、洪水位及相应的最大 下泄流量；根据计算公式求得坝顶高程。 关键词：水库；兴利计算；防洪计算1 基本情况1.1流域概况五强溪水电站位于湖南省沅陵县境内，上离沅陵县城 73km下距常德 市130km坝址控制流域面积83800肺，占沅水总流域面积的 93%流域 雨量充沛，水量丰富，坝址多年平均流量2060nVs，年水量649X 108斥，并有1925年以来的水文资料和核实的历史洪水资料。坝址位于沅水干流 最后一段峡谷出口处，岩性坚硬，地形地质条件良好。具备了修筑高坝的 自然条件。在沅水规划中，五强溪水电站为沅水干流最后第二个梯级，上游接虎 皮溪及酉水的风滩（已建成）梯级，是一个以发电为主，兼有防洪、
4、航运 效益的综合利用水库，系湖南省最大的水电电源点。1.2开发任务五强溪水电站是以发电为主、兼有防洪、航运和灌溉等效益的综合利 用工程。其开发任务分述如下：1. 发电五强溪水电站建成后投入华中电网，主要供电范围为湖南省。2. 防洪沅水下游赤山以西的桃源、常德、汉寿三县及常德市所属平原河网地 区，统称沅水尾闾。这个地区地势低洼，全靠提防保护，共保护人口 106万, 农水159万亩。现有河道的泄洪能力 20000nVs，如遇1927、1931、1933、 1935、1943、1949、1954、1969等年洪水重现，河道均不能完全承泄，防 洪标准仅为5年一遇。五强溪水库靠近沅水尾闾，控制全流域面积
5、的93% 解决尾闾防洪问题，是它的基本防洪任务。3. 航运五强溪水电站的航运效益为改善水库区和坝下游河道的通航条件。沅水是湘西的水上交通动脉，其干流全长1550km通航里程为640km 但航道险滩很多。五强溪水库修建以后，坝址以上，沅水以下河段成为常 年深水区，其险滩都将淹没。下游航道，确定五强溪航运基荷按10万kw相应流量考虑，枯水流量加大，上、下游航道均可改善。4. 灌溉每年自5月下旬至9月下旬为灌溉季节，在该季节自水库上游直接引 走的灌溉流量平均为35nVs。1.3设计任务本次设计任务是对五强溪水电站的诸方案（即正常蓄水位）已给的情 况下，进行水库的兴利与防洪计算，确定各方案水利设备的参
6、数，水库的 调节操作方式及计算水利指标，并通过经济分析，比较方案之优劣。1.4设计前提1. 本水利枢纽是以发电、防洪为主要目标的综合利用水库；2. 水电站参加系统工作，发电设计保证率 P=87.5%（按年份计）；3. 水电站的备选方案，正常蓄水位为 115m.4. 本水利枢纽根据国家规定属一级，以千年一遇洪水为设计标准，万年一遇洪水为校核标准，电站使用年限为 50年计；5. 水库库区蒸发渗漏等水量损失不大，故在初步设计阶段暂时不考 虑;6. 水库下游有防洪要求，设计标准为二十年一遇洪水，安全泄洪流量 q 安=20000m/s。1.5设计内容1. 水电站死水位选择及保证出力 NP计算；2. 水电
7、站装机容量选择；3. 绘制水电站调度图的防破坏线，加大出力辅助线，确定汛期限制 水位；4. 求重复容量，计算水电站多年平均电能；5. 进行防洪计算，确定各种防洪特征水位及坝顶高程；6. 求水利指标；1.6设计原始资料1. 坝址以上流域面积F=83800krh;2. 坝址断面历年月平均流量资料（见附表一）；3. 水库水位面积、库容曲线见表 1.1 ；4 .坝址下游水位流量关系曲线见表1.2 ；5. 为改善下游通航条件，确定五强溪航运基荷按10kw计；6. 船闸操作需要耗用10nVs，此部分流量不能用来发电；表1.1水库水位面积、库容曲线表高程（m）506070809010011012013014
8、0面积（血）07 24020.50339.49164.988111.184187.915297.288462.987647.004容 积108n3i0Q2411.5924.52149.69218.49033.34657.34995.058151.578m/s.月0917560 65172.13369.0703.961269.572183.433619.115770.97表1.2坝址下游水位流量关系曲线表水位m流量nVs水位m流量m/s水位m流量m/s水位m流量m/s48.520453.0332057.5947066.02520049.035053.5336058.01030067.027200
9、49.554554.0442059.01200068.02930050.079554.5504060.01370069.03160050.5112055.0572061.01560070.03380051.0149055.5645062.01750071.03600051.5190056.0720063.01930072.03830052.0235056.5795064.02120073.04030052.5282057.0970065.02320074.0434007 .每年5月下旬至9月下旬为灌溉季节，在该季节自水库上游直接引走的灌溉流量平均为35.0m3/s，此部分流量亦不能用来发电；8
10、. 在沅水规划中，五强溪水电站上游将干流的虎皮溪及酉水的风滩（已建成）梯级，其尾水水位 124m及114.2m,各正常蓄水位方案对上游 风滩的影响见表1.3 ;表1.3各正常蓄水位方案对上游风滩的影响方案（正常蓄水位）115m减少N(kw)0.02风滩E (亿kw.h09. 沅水尾闾洪灾情况、洞庭湖分分蓄洪提防基本情况见表1.4、1.5 ;表1.4 沅水尾闾历年洪灾情况年份常德最大流量(m3/s)洪灾情况192724800酉水特大洪水，尾闾未见灾情记载193129700尾闾淹田100万亩，淹死3049人193330400桃源淹田11.4万亩，汉寿受灾11.5万人193529900尾闾淹田93万
11、亩，淹死3430人193820600黔阳淹5万余亩，尾闾未见灾情记载194328600沅陵、桃源灾情较重，常德、汉寿未见灾情记载194924700尾闾淹田71万亩，受灾35万人195424300尾闾淹田73万亩196927300尾闾淹田4.7万亩，受灾3.3万人197022900安江一带灾情严重，尾闾无灾197421700表1.5历年较大洪水所需拦洪量单位：io8m年份193319311935194919691954197019741938拦洪量15.213.610.1待算6.56.22.311.380.3110. 五强溪水库入库设计洪水过程线(见附表二)；11. 水库最大吹程15km，设计风
12、速12km/s;12. 各方案泄洪建筑物参数见表1.6 ;表1.6泄洪建筑物参数表蓄水位115m泄洪建筑物溢孑L数12洪坝顶咼程(m)101坝孑1口尺寸(宽x咼15X 14中 孔孑L数1底坎高程(m)82孑1口尺寸(宽x高13X 82兴利计算2.1基本资料整理正常蓄水位为115m设计原始资料给定的流量是坝址断面历年平均流量，考虑工程实际， 现对其平均流量（附表一）数据进行处理：扣除灌溉和船闸用水。灌溉用 水按5月下旬至9月下旬的灌溉季节每月扣除 35 m/s（ 5月扣除11.7 nl/s， 七、八月扣除35 m/s，9月扣除22.3m3/s）；船闸运行用水按每月10 nVs 的流量扣除，从而得
13、到新的年平均发电流量表（附表三）。2.2死水位的确定死水位影响因素比较复杂，需考虑保证水库灌溉要求、满足泥沙淤积 要求、保证水电站最低水头要求以及航运、养殖等其它要求。本次设计对 死水位的确定采用简化处理的办法，主要考虑水库的使用寿命及泥沙淤 积；灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用要求；水轮机最小水头的限制三 个因素。各方案分述如下：正常蓄水位115m1 .水库的使用寿命及泥沙淤积使用寿命T按50年计，年淤积量V年为669万mV淤=V年 x T =669 X 50=33450 万 m查库容水位曲线表，确定水库在使用年限内满足防淤要求的死水位乙二76.80m;2. 灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用
14、要求，水库削落的最低水位不得小于Z2=82.00m;3. 水轮机最小水头的限制，水库削落深度不大于水电站最大水头的35%1. (1)任意假定最小发电流量q(0并相应下游Z下)。最小发电流量取q()=679.2m3/s，查表得下游水位Z下)=49.77m。(2) 极限削落深度hm= (Z正一Z下(0)X 35%=(11 49.77) X 35%=22.83m死水位：Z3=Z 正一hm=115- 22.83=92.17m(3) Z死(0)=max(Z,乙，Z)=max(76.8 , 82.00 , 92.17)=92.17m ;(4) 根据Z3(0)长系列计算各年供水期调节流量 qp=733.08 m3/s ,并 满足| qq p|=53.88m3/s e =1nVs，不满足重新取最小发电流量。2. (1)最小发电流量取q(0) =
