工程水文及水利计算课程设计天福庙水库防洪复核计算.docx

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工程水文及水利计算课程设计天福庙水库防洪复核计算

天福庙水库防洪复核计算

一、设计任务

天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支得天福庙村,大坝以上流域面积553、6河长58、2km,河道比降1、06%,总库容6367万,就是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用得水利工程。

天福庙水库于1974年冬开工建设,1978年建设成,已运行近30年。

1975年技术设计时,水文系列年限仅20年,系列太短,也缺乏大洪水得资料。

本次课程设计得任务,就是在延长基本资料得基础上,按现行规范要求对水库得防洪标准进行复核,其具体任务就是:

1、选择水库防洪标准。

2、历史洪水调查分析及洪量插补。

3、设计洪水与校核洪水得计算。

4、调洪计算。

5、坝顶高程复核。

二、流域自然地理概况,流域水文气象特性

（一）流域及工程概况

天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支得天赋庙村,大坝以上流域面积553、6,河长58、2km,河道比降10、6‰,总库容6367万,就是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用得水利工程。

天福庙水库于1974年冬开工建设,1978年建设成,大坝为浆砌石双曲拱坝,坝前河底高程348m,坝高63、3m,电站总装机6040kw。

水库死水位378m,死库容714万m3,正常蓄水位409m,相应库容6032万。

设计洪水位（P=2%）409、28m,校核（P=0、2%）洪水位409、28m,坝顶高程410、3m,防浪墙顶高程411、3m。

库区吹程1000m。

（二）水文气象资料

1、气象特征。

天福庙流域地处亚热带季风区,四季分明,夏季炎热多雨,冬季低温少雨,秋温高于春温,春雨多于秋雨,气温年内变化较大,无霜期长。

多年平均气温16、8℃,历年最高气温达40℃,最低气温12℃,平均风速1、2m/s,多年平均最大风速15、5m/s,风向多为NE。

流域多年平均降水量1036、3mm,流域暴雨频繁,洪水多发,410月为汛期,汛期降雨量占全年降雨量得86、7%左右,尤其以7月最大,占全年得1、3%。

月降雨量最少就是12月,仅占全年得1、3%。

2、水文测站。

黄柏河干流上1958年设立池湾河水文站,1971年设立小溪塔水文站,1961年在东支设立分乡水文站。

天福庙水库建成后,先后开展了降雨、水位、泄流观测,有比较完整得运行资料。

分乡水文站就是重要得参证站,控制流域面积1083、0。

3、乡站历史洪水。

根据1982年省雨洪办对宜昌市历史洪水调查成果得审定结果,分乡站洪水得排位为1935年、1984年、1826年、1930年、1958年,资料可靠,可直接采用。

经审定认为,分乡站1935年洪水1826年以来得第1位,重现期为176年,1984年洪水于1826年、1930年洪水相当,分别确定为1826年以来得地24位,1958年洪水为1826年以来得地5位。

分乡站历史洪水成果见表KS11

表KS11分乡站历史洪水成果表

序号

年份

洪峰流量

1d洪量

3d洪量

重现期

备注

1

1935

4680

176

2

1984

3739

1、0738

1、6664

3

1826

不能定量

4

1930

不能定量

5

1958

2820

1、2201

1、95

4、天福庙水库洪峰洪量系列。

见KS12。

表KS12天福庙水库洪峰、洪量系列

年份

洪峰Q

1d洪量

3d洪量

年份

洪峰Q

1d洪量

3d洪量

1958

1803

0、6237

0、9968

1980

571

0、1725

0、2092

1959

131

0、0434

0、0664

1981

126

0、0841

0、1241

1960

266

0、0921

0、138

1982

582

0、2127

0、3172

1961

200

0、0664

0、1023

1983

437

0、2124

0、3223

1962

640

0、1999

0、2924

1984

2389

0、5489

0、8518

1963

1036

0、3727

0、5725

1985

121

0、0613

0、1307

1964

452

0、1314

0、2223

1986

218

0、0979

0、1924

1965

519

0、1452

0、23

1987

438

0、1677

0、2864

1966

189

0、0817

0、1253

1988

222

0、1154

0、179

1967

774

0、1876

0、2852

1989

592

0、2229

0、3189

1968

838

0、2832

0、6594

1990

634

0、1209

0、179

1969

428

0、1514

0、2213

1991

804

0、2334

0、3158

1970

598

0、2233

0、3103

1992

851

0、2635

0、3288

1971

389

0、1681

0、2877

1993

425

0、1195

0、1824

1972

64

0、0363

0、0797

1994

167

0、1177

0、2131

1973

445

0、1457

0、2233

1995

261

0、0985

0、186

1974

240

0、0813

0、1589

1996

487

0、2341

0、4334

1975

848

0、1483

0、248

1997

544

0、1383

0、3186

1976

272

0、0931

0、138

1998

974

0、2262

0、4135

1977

162

0、0915

0、1795

1999

170

0、0734

0、1686

1978

299

0、1525

0、2812

2000

613

0、2113

0、3157

1979

634

0、288

0、5393

2001

471

0、1913

0、2986

三.防洪标准选择

工程等级

水库

防洪

治涝

灌溉

供水

水电站

工程规模

总库容

城镇及工矿企业得重要性

保护农田（万亩）

治涝面积（万亩）

灌溉面积（万亩）

城镇及工矿企业得重要性

装机容量

一

大

（1）型

>10

特别重要

>500

>200

>150

特别重要

>120

二

大

（2）型

10～1、0

重要

500～100

200～60

150～50

重要

120～30

三

中型

1、0～0、10

中等

100～30

60～15

50～5

中等

30～5

四

小

（1）型

0、10～0、01

一般

30～5

15～3

5～0、5

一般

5～1

五

小

（2）型

0、01～0、001

<5

<3

<0、5

<1

工程等级

永久性水工建筑物级别

临时性水工建筑物级别

工程等级

永久性水工建筑物级别

临时性水工建筑物级别

主要建筑物

次要建筑物

主要建筑物

次要建筑物

1

1

3

4

4

4

5

5

2

2

3

4

5

5

5

3

3

4

5

水工建筑物级别

防洪标准[重现期（年）]

山区、丘陵区

平原区、滨海区

设计

校核

设计

校核

洪凝土坝、浆砌石坝及其她水工建筑物

土坝、堆石坝

一

1000～500

5000～2000

可能最大洪水（PMF）或10000～5000

300～100

2000～1000

二

500～100

2000～1000

5000～2000

100～50

1000～300

三

100～50

1000～500

2000～1000

50～20

300～100

四

50～30

500～200

1000～300

20～10

1000～50

30～20

200～100

300～200

10

50～20

由天福庙库容量资料得其总库容6367万,根据《防洪标准》GB5020194查得天福庙水库工程等级为三级,天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支得天赋庙村,属于丘陵区水库,设计防洪标准为50～100年,p=1%～2%,而实际设计防洪标准为p=2%在此范围内,说明符合设计标准。

校核防洪标准为500～1000年,p=0、1%～0、2%而实际校核标准为p=0、2%在此范围内,说明符合设计标准在此范围内,说明符合设计标准。

四.峰、量选样及历史洪水调查

1、天福庙水库坝址1959～1977年峰、量系列根据分乡站资料换算得到,洪峰按面积比指数得2/3次方换算,洪量按面积比得1次方换算。

2、天福庙水库坝址1978～2001年峰、量系列直接采用天福庙入库洪水系列计算。

3、分析分乡站历史洪水,并换算至天福庙水库坝址。

根据天福庙水库坝址1978～2001年峰、量系列建立峰、量相关关系;根据此峰、量关系计算历史洪水得1d、3d洪量。

分析解答过程如下。

首先根据天福庙水库坝址1978～2001年峰、量系列建立峰、量相关关系。

天福庙水库洪峰、1天洪量系列

年份

洪峰x

1天洪量y

kx

ky

kx1

ky1

（kx1）2

（ky1）2

（kx1）*（ky1）

1978

299

0、1525

0、55

0、84

0、45

0、16

0、2018

0、0260

0、073

1979

634

0、288

1、17

1、58

0、17

0、58

0、0281

0、3407

0、098

1980

571

0、1725

1、05

0、95

0、05

0、05

0、0027

0、0026

0、003

1981

126

0、0841

0、23

0、46

0、77

0、54

0、5897

0、2889

0、413

1982

582

0、2127

1、07

1、17

0、07

0、17

0、0052

0、0288

0、012

1983

437

0、2124

0、80

1、17

0、20

0、17

0、0381

0、0282

0、033

1984

2389

0、5489

4、40

3、02

3、40

2、02

11、5621

4、0740

6、863

1985

121

0、0613

0、22

0、34

0、78

0、66

0、6039

0、4394

0、515

1986

218

0、0979

0、40

0、54

0、60

0、46

0、3582

0、2131

0、276

1987

438

0、1677

0、81

0、92

0、19

0、08

0、0373

0、0061

0、015

1988

222

0、1154

0、41

0、63