水资源规划及利用报告.docx
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水资源规划及利用报告
前言
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!
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…………………………………………………5
2.1基本资料………………………………………………………………5
2.2设计方案………………………………………………………………6
第3章兴利调度计算…………………………………………………………8
3.1典型年的选取…………………………………………………………10
3.2兴利计算………………………………………………………………10
3.3兴利计算结果和结论…………………………………………………12
第4章防洪调度计算…………………………………………………………13
4.1调洪计算原理…………………………………………………………13
4.2调洪计算方法…………………………………………………………14
4.3调洪计算结果和结论…………………………………………………15
第5章心得体会………………………………………………………………19
参考文献……………………………………………………………………………20
附表…………………………………………………………………………………21
1.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)
15.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1章课程设计目的和要求
1.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.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.课程设计的基本目的和基本要求:
①目的
让学生加深对水资源规划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。
②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2章基本资料及设计方案
2.1基本资料
基本资料
1.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130km。
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量为9925万kW·h。
2.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稍下游的龙河口,距舒城县城约25km,属于长江流域巢湖水系。
坝址以上控制流域面积1120km2,占杭埠河全流域面积2122km2的53%。
流域长度48.9km,主河道长度74.8km;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53.0m,相应死库容0.502亿m3;正常蓄水位68.3m,设计洪水位72.64m,校核洪水位75.04m,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。
2.2设计方案
1.梅山水库兴利调度原则:
非汛期为5-10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:
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75m³/s
方案3:
汛限水位125.27m,防洪高水位132.2,控泄流量73m³/s
方案2:
汛限水位125.27m,防洪高水位131.2,控泄流量74m³/s
(本组选择方案为方案一、方案三)
3.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:
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20~50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:
汛期限制水位67.0m;
调度原则:
库水位67.0~67.5m,控制下泄流量800m3/s;
库水位67.5~71.17m,控制下泄流量1200m3/s;
库水位71.17~72.23m,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66.0~67.0m,控制下泄流量400~600m3/s;
库水位67.0~67.5m,控制下泄流量800m3/s;
库水位67.5~71.17m,控制下泄流量1200m3/s;
库水位71.17~72.23m,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。
(本组选择方案为方案2、方案3)
第3章兴利调度计算
3.1典型年的选取
1.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.计算过程(以梅山水库为例,龙河口水库方法相同):
①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;
②计算出每个水文年(十月到次年的九月)的全年年入库水量
;
③得到每年的总水量
之后,将每年的年来水量
从大到小排列;
④根据频率计算公式
计算出各个水文年的频率;式中m为
排列序号,n为资料水文年总年数;
⑤由各个水文年的频率绘制出频率曲线图(图3-1,图3-2),相应计算见附表
1、附表2.
图3–1梅山水库排频图
图3–2龙河口水库排频图
⑤根据设计保证率选择设计代表年时,在误差允许范围内,应选择经验频率与
设计保证率最接近的年份。
在频率曲线上查出P=10%,P=50%,P=90%对应的年
份,结果如表3–1、表3–2所示:
表3–1梅山水库典型年
年份
频率
典型年
1987年
9.7561%
丰水年
1971年
51.2195%
中水年
2001年
90.2439%
枯水年
表3–2龙河口水库典型年
年份
频率
典型年
1975年
11.11%
丰水年
1986年
51.11%
中水年
2007年
93.33%
枯水年
注:
龙河口水库枯水年本应该为1966年,但由于该年资料缺失,故改2007年为
枯水年。
3.2兴利计算
1.水库的兴利调节是指利用水库重新分配天然径流,以达到满足各兴利部门用水需要的目的。
单一水库
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