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计算说明书
工程计算说明书
1.调洪演算
选定溢流堰堰顶高程H1,取为337米。
取起调水位为正常水位,即H1=345米。
选定调洪过程:
起调水位为堰顶高程,闸门全开,作为无闸门情况对待,但设计洪水情况在下泻洪水流量>2800m3/s时,则控制闸门开度使下泻量保持2800m3/s。
方案:
设计工况堰顶高程取337m,堰宽40m,闸门共5孔,t=14400秒时
(1)已知洪水过程线数据如下:
同倍比放大后,分别得出设计洪水和校核洪水的过程线。
洪水过程线曲线计算表
时段(天)
单位洪量(Q)
设计洪量Q设(立米/秒)
校核洪量Q校(立米/秒)
0
10
405
700
1
89
3604.5
6230
1.06
100
4050
7000
2
57
2308.5
3990
3
32.5
1316.25
2275
4
19
769.5
1330
5
12
486
840
根据WES溢流堰流量公式,求出水位-流量关系。
WES堰的设计水头Hd,按坝顶最大工作水头Hmax的0.75~0.95采用,由于最高水位不得超过350米,即有Hmax=350-337=13米,Hd=13*0.8=10.2米。
堰高P>1.33Hd,即为高堰,流量系数m只与H/Hd有关,根据m=f(H/Hd),查得从345米开始,即H=345-337=8米开始,对应的每个m值。
水位
水深H
流量系数m
350
13
0.514
349
12
0.508
348
11
0.502
347
10
0.494
346
9
0.486
345
8
0.48
同时考虑水轮机引用流量(由于不可能总是三台机组同时工作,故只考虑一台机组引用流量),得出该枢纽在不同堰宽(8*5,14*3,9*5)的下泻洪水流量。
如下表:
水位
水深
m
流量36m
流量42m
40米(5*8)
45米(5*9)
350
13
0.514
3430
4036
3840
4320
349
12
0.508
3007
3568
3366
3786
348
11
0.502
2634
3120
2919
3284
347
10
0.494
2268
2683
2490
2801
346
9
0.486
1924
2273
2091
2353
345
8
0.48
1608
1896
1731
1971
取t=4h=14400s,列表计算与(,各值列表如下:
在第13.14个小时时,来水量开始大于下泻流量,此时开始计算,
校核洪水40米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
6.4182
1761
2115
48772
1761
345
10.4182
2468
2861
49095
50887
1792
345.09
14.4182
3254
3722
50071
51956
1885
345.35
18.4182
4190
4830
51744
53793
2049
345.81
22.4182
5470
6227
54265
56574
2309
346.48
26.4182
6983
6798
57791
60492
2702
347.43
30.4182
6613
6321
61461
64589
3129
348.41
34.4182
6030
5695
64309
67782
3431
349.17
38.4182
5359
5047
66282
70004
3722
349.69
42.4182
4734
4460
67440
71329
3870
345
46.4182
4185
3944
71900
>345
可知校核洪水来临时,最高水位在46.41至50.41小时之间,再将时间划分为一个小时一段,计算出最高水位已近超过350米,可知需要重新计算。
下面取堰宽42米(14*3)
校核洪水42米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水库水位
7.38
1926
2287
48690
1926
345
11.38
2648
3055
49018
50977
1959
345.09
15.38
3462
3957
50013
52073
2060
345.36
19.38
4453
5176
51734
53970
2236
345.83
23.38
5898
6401
54389
56910
2521
346.54
27.38
6903
6705
57870
60790
2920
347.48
31.38
6507
6204
61256
64575
3319
348.38
35.38
5901
5549
63832
67460
3628
349.06
39.38
5196
4923
65541
69381
3840
349.52
43.38
4650
4358
66504
70464
3960
349.78
47.38
4066
3833
66858
70862
4005
349.87
同样划分一个小时一段,最后计算出最高水位在第47小时时,为349.88米。
同时计算出设计洪水42米堰宽时:
设计洪水42米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
14.77
1926.002
2229
48690
1926
345
18.77
2531.477
2934
48965
50919
1954
345.08
22.77
3336.066
3672
49855
51899
2044
345.32
26.77
4008.682
3896
51333
53527
2194
345.72
30.77
3783.433
3603
52873
55229
2356
346.13
34.77
3422.955
3228
53998
56476
2478
347.44
38.77
3032.964
2857
54674
57226
2552
346.62
42.77
2680.869
2527
54948
57531
2583
346.69
46.77
2372.373
57475
同理得出最高水位为346.72米。
同时计算出堰宽在45米(9*5)时的情况:
校核洪水45米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
7.1811
2001
2779
48652
2001
345
11.1811
3558
4068
49359
51431
2071
345.19
15.1811
4578
5350
51170
53427
2257
345.69
19.1811
6123
6492
53949
56520
2571
346.44
23.1811
6862
6658
57430
60441
3010
347.38
27.1811
6453
6128
60654
64088
3434
348.24
31.1811
5803
5465
63028
66782
3754
348.88
35.1811
5127
4829
64529
68493
3964
349.28
39.1811
4532
4272
65286
69358
4072
349.49
43.1811
4013
3785
65460
69558
4098
349.53
47.1811
3556
69245
校设计洪水45米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
15.3657
2001
2288
48652
2001
345
19.3657
2574
2991
48913
50940
2027
345.07
23.3657
3409
3702
49789
51904
2116
345.31
27.3657
3995
3880
51228
53491
2264
345.7
31.3657
3766
3582
52686
55108
2422
346.09
35.3657
3398
3203
53724
56268
2544
346.38
39.3657
3008
2833
54312
56927
2615
346.54
43.3657
2659
2506
54506
57145
2639
346.59
47.3657
2354
57012
最终得出以下几组方案:
方案
孔宽
孔数
最大泄量
最高水位
一
设计
14
3
2600
346.72
校核
14
3
4010
349.88
二
设计
8
5
2440
346.9
校核
8
5
3880
350.xx
三
设计
9
5
2650
346.6
校核
9
5
4120
349.54
最终选定方案一。
2.经济剖面选择
经济剖面选择的电算结果
351.600320.000.300.7002.4001.35010.000.000
3201
1345.000320.000310.0802.720.000.000
2345.000320.000310.0802.720.000.000
5349.880320.000316.7501.140.00096.000
302.000342.7405.000.000.000.7001.10060.000
1612
320.0003.0001.6002.400305.0003.0002.0003.000
302.0008.975.200.250.000.000.000.000.000
NPROF=1ZU=320.00ZX=343.63N=.00M=.800VO
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