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洪水调节设计

洪水调节课程设计

姓名：

冯渊

学号：

02

班级：

专业：

水利水电

指导教师：

王卓娟

2012年1月9日

洪水调节课程设计

1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准

由设计基本资料中的水库库容亿m3，查表2.1.1水利水电工程分等指标，知工程等别是

级，再查表山区.山陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准【重现期（年）】，知设计洪水标准是100—50年（频率1%—2%），校核洪水标准是1000—500年（频率%—%）。

2.采用列表试算法进行调洪演算

根据已知水库水位容积关系曲线V～Z绘制V～Z曲线图

已知水库水位容积关系表：

高程（m）

450

460

470

480

490

500

505

库容（104m3）

0

18

高程（m）

510

515

520

525

530

535

540

库容（104m3）

6670

根据已知水库水位容积关系表绘制V～Z曲线有

根据设计洪水标准进行设计

用水力学公式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z

由堰顶溢流公式：

式中：

——泄洪孔数；——堰顶净宽；——流量系数，与堰顶形式有关，可查表，本工程取；——侧收缩系数，与墩头形式有关，初步设计可假设为；

——重力加速度，取

；H0——堰顶水头，m。

设计洪水来临时，堰顶流量

设计标准洪水v~q关系曲线计算表

库水位Z

堰顶水头H

溢洪道泄量q

库容

V

库水位Z

堰顶水头H

溢洪道泄量q

库容

V

519

0

3752

5557

3788

530

11

5607

3825

5657

3862

5707

520

1

3899

5758

3937

531

12

5809

3975

5861

4013

5913

521

2

4051

5965

4090

532

13

6018

4128

6073

4167

6124

522

3

4207

6178

4246

533

14

6232

4285

6286

4325

6341

523

4

4365

6396

4405

534

15

6452

4445

6507

4486

6563

524

5

4527

6619

4568

535

16

6676

4609

6733

4651

6790

525

6

4692

6847

4735

536

17

6904

4777

6962

4820

7020

526

7

4863

7078

4907

537

18

7136

4951

7195

4995

7253

527

8

5040

7312

5085

538

19

7371

5130

7430

5176

7489

528

9

5222

7547

5269

539

20

7606

5316

7665

5363

7724

529

10

5411

7783

5460

540

21

7842

5508

上表中用两孔泄洪，n=2。

由要求从防洪限制水位Z=开始起调，其库容V=，

间隔水位取0.25m。

设计洪水调洪演算表（P=1%）

计算过程与结果如下：

试算法求解得到的设计洪水调洪情况表

试算法（设计洪水1%）n=2

时间h

入库流量

时段平均入库流量

下泄流量

时段平均下泄流量（m3/s）

时段内水库存水量变化（万m3）

水库存水量v（万m3）

水库水位z（m）

Q（m3/s）

q（m3/s）

260

35

35

1

196

196

0

0

2

525

3

727

626

4

1220

5

1390

1305

6

1290

1340

7

1190

1240

8

853

9

647

750

10

483

565

11

437

460

12

391

414

13

348

14

304

326

15

283

16

263

273

17

245

254

18

224

19

204

214

204

20

183

183

0

21

171

177

177

0

22

154

0

23

145

0

24

133

139

139

0

由图知最大泄洪量发生在8时，Zmax=528.75m

根据校核洪水标准进行设计

用水力学公式求出下泄流量与库容关系曲线q～Z

由堰顶溢流公式：

式中：

——泄洪孔数；——堰顶净宽；——流量系数，与堰顶形式有关，可查表，本工程取；——侧收缩系数，与墩头形式有关，初步设计可假设为；

——重力加速度，取

；H0——堰顶水头，m。

校核洪水来临时，堰顶流量

校核洪水调洪演算表（P=%）

试算法求解得到的校核洪水调洪情况表

试算法（校核洪水%）

时间h

入库流量

时段平均入库流量

下泄流量

时段平均下泄流量（m3/s）

时段内水库存水量变化（万m3）

水库存水量v（万m3）

水库水位z（m）

Q（m3/s）

q（m3/s）

0

54

54

1

296

175

296

175

0

0

2

682

3

1305

4

2000

5

2300

2150

6

2100

2200

7

1750

1925

8

1180

1465

9

895

10

817

856

11

709

763

12

606

13

549

14

477

513

15

448

16

414

431

17

385

385

18

351

368

351

368

0

19

320

320

0

20

286

303

286

303

0

21

258

272

258

272

0

22

242

250

242

250

0

23

226

234

226

234

0

24

213

213

0

由图知最大泄洪量发生在7时，Zmax=530.17m

3.采用半图解法进行调洪计算

根据设计洪水标准进行设计

计算设计洪水q~V/△t+q/2辅助线

（设计洪水p=1%）

1.绘制单辅助曲线及q=f（Z）曲线。

计算过程及结果如下所示：

库水位Z

堰顶水头H

溢洪道泄量q

q/2

库容V

V/ot

V/ot+q/2

V/ot-q/2

519

0

0

0

3752

3825

10625

10620

520

1

3899

10815

3975

11012

521

2

4051

11208

4128

11405

522

3

4207

11605

4285

11800

523

4

4365

12125

12000

4445

12169

524

5

4527

12575

12750

12401

4609

12601

525

6

4692

12808

4777

13010

526

7

4863

13219

4951

13431

527

8

5040

14000

13646

5130

14250

13863

528

9

5222

14928

14083

5316

14308

529

10

5411

14535

5508

15300

14768

530

11

5607

15575

15005

5707

15242

531

12

5809

15486

5913

16425

15734

532

13

6018

15938

6124

16235

533

14

6232

16429

6341

16749

534

15

6452

17031

6563

17276

535

16

6676

19546

17543

6790

17831

536

17

6904

18081

7020

19500

18355

537

18

7136

18627

7253

18902

538

19

7371

20475

21771

19179

7489

19455

539

20

7606

19727

7724

22908

20003

540

21

7842

20277

绘制z-q曲线图

设计洪水调洪计算q~t过程和库水位过程（P=1%）

调洪计算半图解法（双辅助曲线法）

半图解法调洪计算表（p=1%）

时间

入库流量

入库平均流量

V/ot+q/2

　V/ot-q/2

下泄流量

水库水位

0

35

1

196

196

2

525

3

727

626

4

1220

5

1390

1305

6

1290

1340

7

1190

1240

8

853

9

647

750

10

483

565

11

437

460

12

391

414

13

348

14

304

326

15

283

16

263

273

17

245

254

18

224

19

204

214

204

20

183

183

21

171

177

171

22

154

154

23

145

145

24

133

139

133

由图知最大泄量发生在8时，水库最高水位528.86m

计算校核洪水q~V/△t+q/2辅助线（p=%）

调洪计算半图解法（双辅助曲线法）

半图解法调洪计算表（p=%）

时间

入库流量

入库平均流量

V/ot+q/2

　V/ot-q/2

下泄流量

水库水位

0

54

1

296

175

296

2

682

489

3

1305

4

2000

5

2300

2150

6

2100

2200

7

1750

1925

8

1180

1465

9

895

10

817

856

11

709

763

12

606

13

549

14

477

513

15

448

16

414

431

17

385

385

18

351

368

351

19

320

320

20

286

303

286

21

258

272

258

22

242

250

242

23

226

234

226

24

213

213

由图知最大泄洪量发生在8时，Zmax=530.17m

4.比较分析试算法和半图解法调洪计算的成果.

调洪计算成果表

频率

项目

设计洪水（P=1%）

校核洪水（P=%）

列表试算法

最大泄量（m3/s）

水库最高水位（m）

半图解法

最大泄量（m3/s）

水库最高水位（m）

成果分析

1.两种结果均在允许误差之内，说明两种方法具有一定精度。

计算时由于计算时段取为1h，所以结果相对粗略。

2.列表使用于计算时段不同或泄流规律变化的情况，但手算比较繁琐。

半图解法避免了列表试算法的繁琐，减轻了计算工作量，采用手算时半图解法较为简便。