洪水调节课程设计.docx
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洪水调节课程设计
洪水调节课程设计
计算书
学院：
水利与环境学院
专业：
水利水电工程
姓名：
学号：
指导老师：
一、按照工程规模和建筑物的品级，肯定洪水标准
水库库容0.55亿m3，装机为5000KW，挡水建筑物为混凝土面板坝，查附表可肯定该该水电工程的品级为Ⅲ,设计洪水的重现期为100年，频率为1%；校核洪水的重现期为1000年，频率为0.1%。
二、采用列表试算法进行调洪演算
1、按照已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，利用堰顶溢流公式：
计算并绘制下泄流量与库容关系曲线q～V，计算结果如下：
q-V关系曲线计算表
表1
库水位Z
溢洪道堰顶水头H
溢洪道泻量q1
发电引用泻量q2
总泄流量q
库容V
519
0
0.00
10
10.00
3756.82
519.5
0.5
11.07
10
21.07
3826.26
520
1
31.30
10
41.30
3895.70
520.5
1.5
57.50
10
67.50
3974.51
521
2
88.52
10
98.52
4053.32
521.5
2.5
123.71
10
133.71
4132.13
522
3
162.62
10
172.62
4210.94
522.5
3.5
204.93
10
214.93
4289.75
523
4
250.37
10
260.37
4368.56
523.5
4.5
298.76
10
308.76
4447.37
524
5
349.91
10
359.91
4526.18
524.5
5.5
403.68
10
413.68
4604.99
525
6
459.97
10
469.97
4683.80
525.5
6.5
518.64
10
528.64
4774.90
526
7
579.62
10
589.62
4865.91
526.5
7.5
642.82
10
652.82
4956.92
527
8
708.16
10
718.16
5047.93
527.5
8.5
775.58
10
785.58
5138.94
528
9
845.01
10
855.01
5229.95
528.5
9.5
916.40
10
926.40
5320.96
529
10
989.69
10
999.69
5411.97
529.5
10.5
1064.84
10
1074.84
5502.98
530
11
1141.79
10
1151.79
5593.99
530.5
11.5
1220.52
10
1232.02
5701.51
531
12
1300.98
10
1312.98
5809.12
531.5
12.5
1383.13
10
1395.63
5916.73
532
13
1466.94
10
1479.94
6024.34
532.5
13.5
1552.38
10
1565.88
6131.95
533
14
1639.42
10
1653.42
6239.56
533.5
14.5
1728.03
10
1742.53
6347.17
534
15
1818.17
10
1833.17
6454.78
534.5
15.5
1909.84
10
1925.34
6562.39
535
16
2002.99
10
2018.99
6670.00
535.5
16.5
2097.61
10
2114.11
6787.26
536
17
2193.67
10
2210.67
6904.52
536.5
17.5
2291.16
10
2308.66
7021.78
537
18
2390.05
10
2408.05
7139.04
537.5
18.5
2490.33
10
2508.83
7256.30
538
19
2591.96
10
2610.96
7373.56
538.5
19.5
2694.95
10
2714.45
7490.82
539
20
2799.26
10
2819.26
7608.08
539.5
20.5
2904.89
10
2925.39
7725.34
540
21
3011.81
10
3032.81
7842.60
图1
图2
二、列表试算并肯定调洪起始条件
由于本水库有上游防洪限制要求，所以起调水位为上游防洪限制水位，即525.3m，相应的库容为4738.46×10^4m³，查Z-q曲线可知需要调节的起始流量为505.17m³/s，初选计算时段△t=1h=3600s。
计算结果如下：
表2设计洪水水库调洪计算表（P=1%）
时间t
入库流量Q（m³/s）
时段流量Q0（m³/s）
时段水量Q0△t（万m³）
下泄流量q（m³/s）
时段下泄流量q0（m³/s）
时段下泄水量q0△t（万m³）
时段库容变化△V（万m³）
库容V（万m³）
水位Z（m）
0
35
115.5
41.58
35.00
115.50
41.58
0
4738.46
525.3
1
196
196.00
4738.46
525.3
1.94
505.17
350.6
118.64
505.17
350.59
118.64
0
4738.46
525.3
2
524
514.6
11.12
505.30
505.24
10.91
0.20
4738.66
525.3
3
727
625.5
225.18
530.34
517.82
186.42
38.76
4777.43
525.5
4
1220
973.5
350.46
626.90
578.62
208.30
142.16
4919.58
526.3
5
1390
1305
469.80
783.10
705.00
253.80
216.00
5135.58
527.5
6
1290
1340
482.40
919.05
851.07
306.39
176.01
5311.60
528.4
7
1190
1240
446.40
1000.16
959.61
345.46
100.94
5412.54
529.0
8
853
1021.5
367.74
1005.68
1002.92
361.05
6.69
5419.23
529.0
9
647
750
270.00
940.81
973.25
350.37
-80.37
5338.86
528.6
10
483
565
203.40
847.67
894.24
321.93
-118.53
5220.33
527.9
11
437
460
165.60
754.87
801.27
288.46
-122.86
5097.48
527.3
12
398
417.5
150.30
676.65
715.76
257.67
-107.37
4990.10
526.7
13
348
373
134.28
608.48
642.57
231.32
-97.04
4893.06
526.1
14
294
321
115.56
546.01
577.25
207.81
-92.25
4800.81
525.6
14.74
285.915
290.0
76.72
505.17
525.59
139.07
-62.35
4738.46
525.3
图3
图4
表3校核洪水水库调洪计算表（P=0.1%）
时间t
入库流量Q（m³/s）
时段流量Q0（m³/s）
时段水量Q0△t（万m³）
下泄流量q（m³/s）
时段下泄流量q0（m³/s）
时段下泄水量q0△t（万m³）
时段库容变化△V（万m³）
库容V（万m³）
水位Z（m）
0
50
173.00
62.28
50.00
173.00
62.28
0.00
4738.46
525.3
1
296
296.00
4738.46
525.3
1.54
505.17
400.59
77.87
505.17
400.59
77.87
0.00
4738.46
525.3
2
680
592.59
98.13
514.02
509.60
84.39
13.74
4752.20
525.4
3
1300
990.00
356.40
616.81
565.41
203.55
152.85
4905.05
526.2
4
2000
1650.00
594.00
857.88
737.34
265.44
328.56
5233.61
528.0
5
2300
2150.00
774.00
1185.92
1021.90
367.88
406.12
5639.73
530.2
6
2100
2200.00
792.00
1430.18
1308.05
470.90
321.10
5960.83
531.7
7
1750
1925.00
693.00
1553.73
1491.95
537.10
155.90
6116.73
532.4
8
1180
1465.00
527.40
1531.42
1542.57
555.33
-27.93
6088.80
532.3
9
895
1037.50
373.50
1408.47
1469.95
529.18
-155.68
5933.12
531.6
10
817
856.00
308.16
1274.75
1341.61
482.98
-174.82
5758.30
530.8
11
709
763.00
274.68
1153.42
1214.09
437.07
-162.39
5595.91
530.0
12
606
657.50
236.70
1023.47
1088.45
391.84
-155.14
5440.77
529.2
13
549
577.50
207.90
910.03
966.75
348.03
-140.13
5300.64
528.4
14
477
513.00
184.68
813.20
861.61
310.18
-125.50
5175.14
527.7
15
440
458.50
165.06
729.03
771.11
277.60
-112.54
5062.60
527.1
16
414
427.00
153.72
659.60
694.32
249.95
-96.23
4966.36
526.6
17
385
399.50
143.82
601.61
630.61
227.02
-83.20
4883.17
526.1
18
351
368.00
132.48
550.95
576.28
207.46
-74.98
4808.18
525.7
19
320
335.50
120.78
505.41
528.18
190.14
-69.36
4738.82
525.3
图5
图6
三、采用半图解法进行调洪演算
设计洪水（P=1%）
1、由上述列表试算法取得的q~V关系曲线计算并绘制q~
+
和q~
-
辅助曲线。
计算时段取Δt=1h。
计算进程见下表：
表4校核标准单辅助曲线计算表
库水位Z
库容V总
堰顶以上库容V
V/△t
q
q/2
V/△t+q/2
V/△t-q/2
519
3756.82
0
0.00
10.00
5.00
5.00
-5.00
519.5
3826.26
69.44
192.89
21.07
10.53
203.42
182.36
520
3895.7
138.88
385.78
41.30
20.65
406.43
365.13
520.5
3974.51
217.69
604.69
67.50
33.75
638.44
570.95
521
4053.32
296.5
823.61
98.52
49.26
872.87
774.35
521.5
4132.13
375.31
1042.53
133.71
66.86
1109.38
975.67
522
4210.94
454.12
1261.44
172.62
86.31
1347.76
1175.13
522.5
4289.75
532.93
1480.36
214.93
107.46
1587.82
1372.90
523
4368.56
611.74
1699.28
260.37
130.19
1829.46
1569.09
523.5
4447.37
690.55
1918.19
308.76
154.38
2072.57
1763.82
524
4526.18
769.36
2137.11
359.91
179.95
2317.06
1957.16
524.5
4604.99
848.17
2356.03
413.68
206.84
2562.87
2149.19
525
4683.8
926.98
2574.94
469.97
234.98
2809.93
2339.96
525.5
4774.9
1018.08
2828.00
528.64
264.32
3092.32
2563.68
526
4865.91
1109.09
3080.81
589.62
294.81
3375.62
2785.99
526.5
4956.92
1200.1
3333.61
652.82
326.41
3660.02
3007.20
527
5047.93
1291.11
3586.42
718.16
359.08
3945.50
3227.33
527.5
5138.94
1382.12
3839.22
785.58
392.79
4232.01
3446.43
528
5229.95
1473.13
4092.03
855.01
427.51
4519.53
3664.52
528.5
5320.96
1564.14
4344.83
926.40
463.20
4808.03
3881.63
529
5411.97
1655.15
4597.64
999.69
499.84
5097.48
4097.79
529.5
5502.98
1746.16
4850.44
1074.84
537.42
5387.86
4313.03
530
5593.99
1837.17
5103.25
1151.79
575.90
5679.15
4527.35
530.5
5701.51
1944.69
5401.92
1232.02
616.01
6017.93
4785.91
531
5809.12
2052.3
5700.83
1312.98
656.49
6357.32
5044.34
531.5
5916.73
2159.91
5999.75
1395.63
697.82
6697.57
5301.93
532
6024.34
2267.52
6298.67
1479.94
739.97
7038.64
5558.69
532.5
6131.95
2375.13
6597.58
1565.88
782.94
7380.53
5814.64
533
6239.56
2482.74
6896.50
1653.42
826.71
7723.21
6069.79
533.5
6347.17
2590.35
7195.42
1742.53
871.26
8066.68
6324.15
534
6454.78
2697.96
7494.33
1833.17
916.59
8410.92
6577.75
534.5
6562.39
2805.57
7793.25
1925.34
962.67
8755.92
6830.58
535
6670
2913.18
8092.17
2018.99
1009.49
9101.66
7082.67
535.5
6787.26
3030.44
8417.89
2114.11
1057.05
9474.94
7360.83
536
6904.52
3147.7
8743.61
2210.67
1105.34
9848.95
7638.27
536.5
7021.78
3264.96
9069.33
2308.66
1154.33
10223.66
7915.00
537
7139.04
3382.22
9395.06
2408.05
1204.03
10599.08
8191.03
537.5
7256.3
3499.48
9720.78
2508.83
1254.41
10975.19
8466.36
538
7373.56
3616.74
10046.50
2610.96
1305.48
11351.98
8741.02
538.5
7490.82
3734
10372.22
2714.45
1357.22
11729.45
9015.00
539
7608.08
3851.26
10697.94
2819.26
1409.63
12107.58
9288.31
539.5
7725.34
3968.52
11023.67
2925.39
1462.69
12486.36
9560.97
540
7842.6
4085.78
11349.39
3032.81
1516.40
12865.79
9832.98
利用表中相应的数值绘制V/Δt+q/2=f1（z），V/Δt-q/2=f1（z），q=f1（z）三条曲线，曲线如下图所示：
图7
按照计算表4绘出的单辅助曲线图如下：
图8
二、调洪计算求q~t进程线和库水位进程
调洪的起始条件与试算法相同，即Z=525.3m，q=505.17m³/s，初选计算时段△t=1h。
计算进程如下：
表5设计洪水半图解法调洪演算（P=1%）
时间t（h）
入库流量Q（m³/s）
平均流量Q0（m³/s）
V/t+q/2（m³/s）
下泄流量q（m³/s）
水位Z（m）
0
35
35.00
525.3
1
196
115.5
196.00
525.3
2
524
360.0
2979.35
505.17
525.3
3
727
625.5
3099.68
530.23
525.5
4
1220
973.5
3542.96
626.81
526.3
5
1390
1305.0
4221.15
783.02
527.5
6
1290
1340.0
4778.12
919.00
528.4
7
1190
1240.0
5099.13
1000.11
529.0
8
853
1021.5
5120.51
1005.65
529.0
9
647
750.0
4864.86
940.79
528.6
10
483
565.0
4489.08
847.66
527.9
11
437
460.0
4101.42
754.85
527.3
12
398
417.5
3764.07
676.64
526.7
13
348
373.0
3460.43
608.47
526.1
14
294
321.0
3172.96
546.00
525.6
由表5数据可绘出Q-t及q-t曲线：
图9
由表
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