隔河岩水库水文水利计算Word格式文档下载.docx
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坝址以下，右岸较平坦开阔，左岸较陡峭。
现场及附近沙石料丰富，土料缺乏。
坝址以下15km有公路浆砌石桥一座，联通左右岸。
公路由长阳县城通达坝下3kmm居民点（沿右岸）。
枢纽的主要任务是发电、航运和防洪。
（二）水文资料
1、隔河岩历年实测径流资料详见表1；
2、实测洪水资料详见表2；
3、历史洪水情况：
据历史洪水调查和文献考证，近300年中，1788年，1883年，1935年，1920年曾发生特大洪水。
1788年因年代久远，无法定量，确认比1969年洪水大，排第一位。
1969年则为次大，1883年第三。
1935年确认为200年来第五大洪水，1920年确认为60年来第三大洪水。
历史洪水洪峰流量如下：
年份洪峰流量
1788------
188317800
193515000
192013640
经预测，1883年，1935年，1920年的最大24h，最大72h洪量及最大168h洪量见表3；
4、典型洪水过程见表4。
（三）水能资料
水库的兴利运用体现在枢纽的主要任务上：
隔河岩枢纽主要任务是发电，在华中电网中主要起调峰调频作用，改善供电质量。
枢纽的第二个任务是防洪，清江流域地处长江中游暴雨中心，历史上洪水灾害频繁，又恰好在长江的荆江段上游约20km，加之清江洪水常与长江洪水遭遇，更加重了荆江河段的洪水威胁，清江洪峰流量最大可达长江洪峰流量的15%.隔阂岩水库留有7~8亿m3的防洪库容，亿1969年清江洪水为例。
可将洪峰流量18600m3/s消减至13000m3/s，大大减轻了对清江下游及长江河段的威胁。
枢纽的第三个任务是航运，清江滩多流急，陡涨陡落，航运十分困难，在其下游的反调节枢纽----高霸州枢纽建成后，水库将淹没先谈，形成长达150km的深水航道，300t级船队可从长江直达库区，将有利于促进鄂西地区的经济社会发展。
1、水库特征水位
在确定隔岩河水电站大坝正常蓄水位时，应不影响上游水布垭水利枢纽的发电尾水。
又已知水布垭水电站的高程为200m，且隔河岩水电站的淹没损失较小，可取隔河岩水电站的正常蓄水位为200m。
根据要求，取隔河岩水电站的消落深度为40m，由此确定隔河岩水电站水库的死水位高程为160m。
2、库容曲线见表5
3、坝址水文流量关系见表6
4、湖北省电网资料
湖北省水电比重为57%，设计水平年定为2010年。
负荷情况见表7—表9
5、经济效益基本资料
隔岩河水电站总投资105亿元，其中发电投资占60%防洪投资占,20%，其他投资占20%，上网电价为0.45元/度。
三、径流资料的审查分析
由《中华人民共和国水利水电工程水文计算规范》（SL278—2002）规定，径流频率计算依据的系列应在30年以上。
经分析，文件所提供的资料为长期实测径流资料，因此，本计算将采用具有长期实测径流资料时设计年径流的分析计算方法进行计算。
对于所使用的水文资料必须进行可靠性、一致性、代表性审查。
资料的审查方法如下所示：
（1）年径流资料的可靠性审查
对测站的原始资料进行去伪存真的分析。
审查时可以从径流资料的来源，资测验和整编方面，以及资料的摘录有无问题进行检查，并通过上、下游和干、支流水量平衡检查数据是否合理。
1）水位资料
主要审查基准面和水准高程有无变迁点、水尺有无变动，分析水位资料情况及水位过程线的形状，从而了解当时水位的观测质量。
2）水位流量关系曲线
主要审查水位～流关系曲线定得是否合理，是否符合测站特性。
3）水量平衡的审查
根据水量平衡原理，进行上下游站、干支流站的年、月径流对照，检查其可靠性。
（2）年径流资料的一致性审查
应用数理统计法进行年径流的分析计算时，一个重要的前提是年径流系列应具有一致性。
就是说组成该系列的流量资料，都是在同样的气候条件、同样的下垫面条件和同一测流断面上获得的。
其中气候条件变化极为缓慢，一般可以不加考虑。
但当流域上有农林、水土改良措施及设计断面的上游蓄水和引水工程以及发生分洪、河流改道等情况时，常导致径流形成条件不一致。
审查及修正方法有：
①对上述各项进行各项调查或进行典型的试验及观测研究。
②估计出各项变动因素引起的径流量及年内变化的数量范围。
③用水量平衡原理还原计算。
对实测资料进行一致性修正，一般是将人类活动后的系列修正到流域大规模人类活动以前的同一条件上，再进行分析计算。
（3）年径流资料系列的代表性审查
年径流系列的代表性，是指该样本对年径流总体的接近程度，如接近程度较高，则系列的代表性较好，频率分析成果的精度较高，反之较低。
样本对总体代表性的高低，可通过对二者统计参数的比较加以判断。
但总体分布是未知的，无法直接进行对比，只能根据人们对径流规律的认识以及与更长径流、降水等系列对比，进行合理性分析与判断。
如资料的代表性不够好，应当尽量应用相关法插补展延系列，以提高系列的代表性。
代表性审查的常用方法如下：
①进行年径流的周期性分析
对于一个较长的年径流系列，应着重检验它是否包括了一个比较完整的水文周期，即包括了丰水段（年组）、平水段和枯水段，而且丰、枯水段又大致是对称分布的。
②与更长系列参证变量进行比较
参证变量系指与设计断面径流关系密切的水文气象要素，如水文相似区内其他测站观测期更长，并被论证有较好代表性的年径流或年降水系列。
如：
当设计站有n年实测年径流系列时，为检验其系列的代表性，可选择同一地区具有N年长系列的参考变量进行对比分析。
计算其长短系列的统计参数。
如两者统计参数相近。
可推断设计站n年径流系列也具有代表性；
如两者统计参数相差较大（一般相差值超过5％～10％），则认为设计站n年径流系列缺乏代表性，这时应尽量插补延长系列，以提高系列的代表性。
资料系列代表性分析的实质是分析设计站实测n年径流系列作为样本时能否用它来估计总体。
代表性愈好，抽样误差就愈小。
四、设计代表年径流计算及其年内分配
（一）设计保证率的选择
由流域概况资料了解到，隔河岩水库枢纽的主要开发任务是发电、航运和防洪；
由水能资料了解到隔河岩枢纽主要任务是发电，第二个主要任务是防洪，第三个任务航运；
并且湖北省水电比重占57%，发电投资占60%，因此用水电站的设计保证率来进行设计代表年径流的设计保证率的计算。
由《中华人民共和国水利水电工程动能设计规范》（DL/T5015-1996）中的：
水电站的设计保证率应根据水电站所在电力系统的负荷特性系统中的水电比重河川径流特性水库调节性能水电站的规模及其在电力系统中的作用以及设计保证率以外时段出力降低程度和保证系统用电可能采取的措施等因素参照下表选用
电力系统中水电容量比重（%）
<
25
25~50
>
50
水电站设计保证率（%）
80~90
90~95
95~98
由于57%>
50%故水电站的设计保证率为95%~98%。
在这里我们取95%。
（二）频率计算设计代表年的年径流
95%为设计代表枯水年的设计保证率；
则设计代表丰水年的设计保证率为：
1-95%=5%；
设计代表中水年的设计保证率为50%。
通过对年径流量系列或时段径流量系列频率计算，可推求指定频率的年径流量或时段径流量，即为设计年径流量或设计时段径流量。
计算步骤一般如下：
1计算点绘经验频率点；
某河某断面有1951～1979年共28年的逐月径流资料，现拟在该断面处兴建水力发电站，需要求出频率为95％的设计代表枯水年流量年内分配及频率为5％的设计代表丰水年流量年内分配和频率为50%的设计代表平水年流量年内分配。
根据径流分配特性和水利计算要求，取4月至次年3月为水利年度。
通过取各年度的年平均流量来进行频率计算。
用公式
经验频率计算公式：
P=m/（n+1）×
100%n:
项目数量；
m项目序号
均值计算公式：
模比系数：
Ki=xi/
变差系数：
Cv=（∑（Ki-1）2/n）0.5
偏态系数：
Cs=∑（Ki-1）3/nCv3
，再将频率值绘制在频率个格纸上。
经验频率计算表如下：
经验频率计算表
年（月/日）份
水（流）量Y
序号n
Xi大→小
模比系数Ki=Xi/（X/n）
Ki-1
（Ki-1）^2
（Ki-1）^3
P=m/（n+1）*100%
至P=50%处的水平距离
X
合计
10691.8
28
1.6136
0.1229
0.01
-3.719
0.00
51-52
270.1
1
602.3
1.58
0.58
0.3333
0.1924
3.45
-1.819
1.90
51-53
405.9
2
517.2
1.35
0.35
0.1256
0.0445
6.90
-1.484
2.24
51-54
245.9
3
497.2
1.30
0.30
0.0913
0.0276
10.34
-1.262
2.46
51-55
4
487.8
1.28
0.28
0.0770
0.0214
13.79
-1.090
2.63
51-56
270
5
482.4
1.26
0.26
0.0693
0.0183
17.24
-0.945
2.77
51-57
390.3
6
475.4
1.24
0.24
0.0600
0.0147
20.69
-0.817
2.90
51-58
303.4
7
449.3
1.18
0.18
0.0312
0.0055
24.14
-0.702
3.02
51-59
8
447.2
1.17
0.17
0.0293
0.0050
27.59
-0.595
3.12
51-60
287.8
9
429.6
1.13
0.13
0.0156
0.0020
31.03
-0.495
3.22
51-61
350.9
10
422.2
1.11
0.11
0.0112
0.0012
34.48
-0.399
3.32
51-62
295.2
11
419
1.10
0.10
0.0095
0.0009
37.93
-0.307
3.41
51-63
12
1.06
0.06
0.0040
0.0002
41.38
-0.218
3.50
51-64
13
403.7
0.0033
44.83
-0.130
3.59
51-65
14
401
1.05
0.05
0.0025
0.0001
48.28
-0.043
3.68
51-66
320.5
15
1.02
0.02
0.0005
0.0000
51.72
0.043
3.76
51-67
249.4
16
361.5
0.95
-0.05
0.0028
-0.0002
55.17
0.130
3.85
51-68
17
0.92
-0.08
0.0066
-0.0005
58.62
0.218
3.94
51-69
18
335.2
0.88
-0.12
0.0149
-0.0018
62.07
0.307
4.03
51-70
19
0.84
-0.16
0.0258
-0.0041
65.52
0.399
4.12
51-71
20
0.79
-0.21
0.0422
-0.0087
68.97
0.495
4.21
51-72
21
0.77
-0.23
0.0515
-0.0117
72.41
0.595
4.31
51-73
282.1
22
289.3
0.76
-0.24
0.0587
-0.0142
75.86
0.702
4.42
51-74
23
0.75
-0.25
0.0607
-0.0149
79.31
0.817
4.54
51-75
24
0.74
-0.26
0.0682
-0.0178
82.76
0.945
4.66
51-76
0.71
-0.29
0.0856
-0.0251
86.21
1.090
4.81
51-77
26
0.0858
89.66
1.262
4.98
51-78
27
0.65
-0.35
0.1203
-0.0417
93.10
1.484
5.20
51-79
0.64
-0.36
0.1268
-0.0451
96.55
1.819
5.54
2估算统计参数初值；
X平均=381.85，CV=0.24，CS=0.36
适线：
根据P-Ⅲ曲线与经验点的拟合情况，合理调整统计参数，直至曲线与经验点配合最佳为止。
先假定Cs=2Cv分别取Cv1X平均=381.5，CV=0.20，CS=0.4：
Cv2X平均=381.5，CV=0.24，CS=0.48；
由于Cv1的频率曲线头部偏低，尾部上翘，中间匹配较好，故增加Cv，Cs值；
二次匹配后的Cv2曲线仍然有一些头部偏低，尾部上翘，故采用
Cv3X平均=381.5，CV=0.26，CS=0.65
发现匹配较好，故采用Cv3的值。
频率计算成果见下表：
频率%
第一次匹配
第二次匹配
第三次匹配
Cv
Cs
0.2
0.4
0.24
0.48
0.26
0.65
φp
Kp=φp*Cv+1
Xp=Kp*X
0.01
4.61
1.92
733.92
4.79
2.15
820.46
5.16
2.34
894.37
3.67
1.73
662.13
3.78
1.91
728.45
4.02
2.05
781.16
0.20
3.36
1.67
638.45
3.46
1.83
698.57
3.66
1.95
745.41
0.33
3.14
1.63
621.65
3.23
1.77
677.68
3.42
1.89
721.08
0.50
2.95
1.59
607.14
658.80
3.18
697.25
1.00
2.62
1.52
581.94
2.67
1.64
626.36
1.72
657.03
2.00
2.26
1.45
554.45
2.30
1.55
592.63
2.39
1.62
618.80
5.00
1.75
515.50
1.42
543.69
1.80
1.47
560.70
10.00
1.32
482.66
502.82
1.34
513.04
20.00
0.82
1.16
444.47
0.81
1.19
456.26
0.80
1.21
460.90
50.00
-0.07
0.99
376.50
0.98
374.70
-0.10
372.52
75.00
-0.71
0.86
327.63
0.83
316.78
311.44
90.00
-1.23
287.91
-1.22
269.86
-1.21
0.69
262.29
95.00
-1.52
0.70
265.77
-1.50
244.75
-1.45
0.62
238.45
99.00
-2.03
0.59
226.82
-1.97
0.53
200.94
-1.86
0.52
197.74
3在最佳拟合曲线上查得任一设计保证率对应的设计年径流量。
其频率曲线图为：
经查表可得：
P=95%时，设计代表枯水年设计年径流为Q=238.45m³
/s；
P=50%时，设计代表平水年设计年径流为Q=372.52m³
P=5%时，设计代表丰水年设计年径流为Q=560.70m³
/s。
（三）设计代表年的选择：
从实测的历年径流过程线中选择代表年径流过程线，可按下列原则进行：
①选取年径流量接近于设计年径流量的代表年径流过程线；
②选取对工程较为不利的年份作为典型。
对灌溉工程，应选择灌溉季节径流偏少的年份；
对水
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