计算书打印.docx
《计算书打印.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算书打印.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算书打印
《洪水调节课程设计》计算书
一、设计基本资料
1、课题数据资料：
某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KW，年发电量1372×104kw·h，水库库容0.55亿m3。
挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高84.80m。
溢洪道堰顶高程519.00m，采用3孔8m×6m（宽×高）的弧形门控制。
水库正常蓄水位525.00m。
本工程采用3孔溢洪道泄洪，设计洪水来临时，用左右2孔泄洪；校核洪水来临时，用3孔泄洪。
在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。
上游防洪限制水位确定为Xm=524.6m，下游无防汛要求。
2、设计任务：
分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。
3、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准；
由于该水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，挡水建筑物为混凝土面板坝，电站装机为5000KW，根据《水利水电工程分等指标》可确定该工程等级为中型（Ⅲ），由《山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准》可初步确定该工程的设计洪水重现期为100-50年，校核洪水重现期为1000-500年。
即设计洪水标准为1%-2%，校核洪水标准为0.1%-0.2%。
4、引用水位—库容的关系曲线（V-Z曲线）
高程（m）
450
460
470
480
490
500
505
库容（104m3）
0
18
113.5
359.3
837.2
1573.6
2043.2
高程（m）
510
515
520
525
530
535
540
库容（104m3）
2583.3
3201.3
3895.7
4683.8
5593.9
6670
7842.6
5、计算并绘制水库的q=f（V）曲线
堰顶溢流公式：
式中：
q——通过溢流孔口的下泄流量，m3/s；
n——溢流孔孔口数；
b——溢流孔单孔净宽，8m；
g——重力加速度，9.81m/s2；
ε——闸墩侧收缩系数，与墩头形式有关，初步计算可假设为0.92；
m——流量系数，与堰顶形式有关，可查表，本工程取0.48；
H0——堰顶水头，m。
当设计洪水来临时，用左右2孔泄洪，n=2;
q=2
8
0.92
0.48
。
（m3/s）
当校核洪水来临时，用3孔泄洪,n=3;
q=3
8
0.92
0.48
。
（m3/s）
根据已知水库水位容积关系曲线V～Z和泄洪建筑物方案，用水力学公式求出下泄流量与库容关系曲线q～V，并将V～Z，q～V绘制在图上；
则可得水库的下泄流量与库容的关系曲线q-f（V）:
n=2
n=3
采用线性插值方法
库水位Z（m）
溢洪道堰顶水头H（m）
溢洪道泄量q溢（m3/s）
溢洪道泄量q溢（m3/s）
库容V（万m3）
519
0
0
0
3756.82
519.5
0.5
11.07
16.60
3826.26
520
1
31.30
46.95
3895.70
520.5
1.5
57.50
86.24
3974.51
521
2
88.52
132.78
4053.32
521.5
2.5
123.71
185.57
4132.13
522
3
162.62
243.93
4210.94
522.5
3.5
204.93
307.39
4289.75
523
4
250.37
375.56
4368.56
523.5
4.5
298.76
448.13
4447.37
524
5
349.91
524.86
4526.18
524.5
5.5
403.68
605.53
4604.99
525
6
459.97
689.95
4683.8
525.5
6.5
518.64
777.96
4774.81
526
7
579.62
869.43
4865.82
526.5
7.5
642.82
964.23
4956.83
527
8
708.16
1062.25
5047.84
527.5
8.5
775.58
1163.37
5138.85
528
9
845.01
1267.52
5229.86
528.5
9.5
916.40
1374.60
5320.87
529
10
989.69
1484.53
5411.88
529.5
10.5
1064.84
1597.25
5502.89
530
11
1141.79
1712.69
5593.9
530.5
11.5
1220.52
1830.78
5701.51
531
12
1300.98
1951.47
5809.12
531.5
12.5
1383.13
2074.70
5916.73
532
13
1466.94
2200.42
6024.34
532.5
13.5
1552.38
2328.58
6131.95
533
14
1639.42
2459.13
6239.56
533.5
14.5
1728.03
2592.04
6347.17
534
15
1818.17
2727.26
6454.78
534.5
15.5
1909.84
2864.75
6562.39
535
16
2002.99
3004.48
6670
535.5
16.5
2097.61
3146.41
6787.26
536
17
2193.67
3290.51
6904.52
536.5
17.5
2291.16
3436.74
7021.78
537
18
2390.05
3585.08
7139.04
537.5
18.5
2490.33
3735.49
7256.3
538
19
2591.96
3887.95
7373.56
538.5
19.5
2694.95
4042.42
7490.82
539
20
2799.26
4198.89
7608.08
539.5
20.5
2904.89
4357.33
7725.34
540
21
3011.81
4517.71
7842.6
则由表可得设计洪水q-f（V）的关系曲线为：
校核洪水q-f（V）的关系曲线为：
二、用列表试算法进行设计洪水的调洪演算：
（n=2）
1、确定调洪演算的起始条件。
起调水位为防洪限制水位524.6m，防洪限制水位相应的库容查Z-V曲线可得为4620.75（万m3），初始下泄流量查q-V曲线可得为414.74m3/s。
2、确定时刻0~1h、16~24h来水量小于防洪限制水位下的泄流量，为保持防洪限制水位不变，应使下泄流量等于来水量。
3、选取计算时段为0-24小时。
当设计洪水标准为p=2%（即为50年一遇的洪水时），决定开始计算时刻和此时的q1=29m3/s，V1=4620.75（万m3），然后列表试算，试算过程如下：
时间t（h）
入库洪水流量（m3/s）
时段平均入库水量Q（m3/s）
时段入库水量（万m3）
下泄流量q（m3/s）
时段平均下泄流量（m3/s）
时段下泄水量（万m3）
时段内水库存水量变化（万m3）
水库存水量（万m3）
水库水位Z（m）
0
29
95.5
34.38
29
29
29
0
4620.75
524.6
1
162
162
162
162
0
4620.75
524.6
2
432
297
106.92
415
288.5
103.86
3.06
4623.81
524.6
3
602
517
186.12
439
427
153.72
32.4
4656.21
524.8
4
1040
821
295.56
530
484.5
174.42
121.14
4777.35
525.6
5
1130
1085
390.6
662
596
214.56
176.04
4953.39
526.7
6
1090
1110
399.6
769
715.5
257.58
142.02
5095.41
527.5
7
1010
1050
378
835
802
288.72
89.28
5184.69
527.9
8
706
858
308.88
841
838
301.68
7.2
5191.89
528.0
9
505
605.5
217.98
785
813
292.68
-74.7
5117.19
527.6
10
400
452.5
162.9
706
745.5
268.38
-105.48
5011.71
527.0
11
362
381
137.16
628
667
240.12
-102.96
4908.75
526.4
12
326
344
123.84
561
594.5
214.02
-90.18
4818.57
525.9
13
289
307.5
110.7
501
531
191.16
-80.46
4738.11
525.4
14
251
270
97.2
446
473.5
170.46
-73.26
4664.85
524.9
15
230
240.5
86.58
414
430
154.8
-68.22
4620.75
524.6
16
219
224.5
80.82
219
224.5
80.82
0
4620.75
524.6
17
204
211.5
76.14
204
211.5
76.14
0
4620.75
524.6
18
187
195.5
70.38
187
195.5
70.38
0
4620.75
524.6
19
170
178.5
64.26
170
178.5
64.26
0
4620.75
524.6
20
152
161
57.96
152
161
57.96
0
4620.75
524.6
21
142
147
52.92
142
147
52.92
0
4620.75
524.6
22
127
134.5
48.42
127
127
48.42
0
4620.75
524.6
23
119
123
44.28
119
119
44.28
0
4620.75
524.6
24
111
115
41.4
111
111
41.4
0
4620.75
524.6
由试算表格可绘制曲线得：
Z～t曲线
Q-t和q-t曲线
4、由上表查得设计洪水标准时最大泄量为841m3/s，由计算过程表查得水库最高水位为528m。
三、用列表试算法进行校核洪水的调洪演算：
（n=3）
设计洪水标准为0.1%，用左右3孔泄洪，其列表试算法进行调洪演算如下：
时间t（h）
入库洪水流量（m3/s）
时段平均入库流量（m3/s）
时段入库水量（万m3）
下泄流量（m3/s）
时段平均下泄流量（m3/s）
时段下泄水量（万m3）
时段内水库存水量变化（万m3）
水库存水量（万m3）
水库水位（m）
0
50
173
62.28
50
173
62.28
0.0
4620.8
524.6
1
296
296
4620.8
524.6
2
680
488
175.68
629
462.5
166.50
9.2
4629.9
524.6
3
1300
990
356.4
751
690
248.40
108.0
4737.9
525.4
4
2000
1650
594
1016
883.5
318.06
275.9
5013.8
526.8
5
2300
2150
774
1419
1217.5
438.30
335.7
5349.5
528.7
6
2100
2200
792
1697
1558
560.88
231.1
5580.7
529.9
7
1750
1925
693
1778
1737.5
625.50
67.5
5648.2
530.3
8
1180
1465
527.4
1669
1723.5
620.46
-93.1
5555.1
529.8
9
895
1037.5
373.5
1457
1563
562.68
-189.2
5365.9
528.9
10
817
856
308.16
1255
1356
488.16
-180.0
5185.9
528.0
11
709
763
274.68
1088
1171.5
421.74
-147.1
5038.8
527.1
12
606
657.5
236.7
606
847
304.92
-68.2
4909.8
524.5
13
549
577.5
207.9
549
577.5
207.90
0
4620.8
524.6
14
477
513
184.68
477
513
184.68
0
4620.8
524.6
15
440
458.5
165.06
440
458.5
165.06
0
4620.8
524.6
16
414
427
153.72
414
427
153.72
0
4620.8
524.6
17
385
399.5
143.82
385
399.5
143.82
0
4620.8
524.6
18
351
368
132.48
351
368
132.48
0
4620.8
524.6
19
320
335.5
120.78
320
335.5
120.78
0
4620.8
524.6
20
286
303
109.08
286
303
109.08
0
4620.8
524.6
21
257
271.5
97.74
257
271.5
97.74
0
4620.8
524.6
22
240
248.5
89.46
240
248.5
89.46
0
4620.8
524.6
23
226
233
83.88
226
233
83.88
0
4620.8
524.6
24
212
219
78.84
212
219
78.84
0
4620.8
524.6
由表中的计算数据可绘制Q-t和q-t曲线如图所示：
由曲线查得设计洪水标准时最大泄量为1778s，由表五查得水库最高水位为530.3m。
四、用半图解法进行设计洪水的调洪计算：
计算任务：
同国半图解法绘制三条曲线：
V/△t-q/2=f1（z）、V/△t+q/2=f2（z）、q=f（z）；进行图解计算，将结果列成表格。
1、由上述列表试算法得到的q~V关系曲线计算并绘制q~
+
和q~
-
辅助曲线。
为提高图解精度，计算中V值取溢洪道堰顶以上的库容。
计算时段取Δt=0.5h。
计算过程见下表。
设计洪水标准单辅助曲线计算表
水库水位Z（m）
总库容V总（万m3）
堰顶以上库容V（万m3）
V/Δt（m3/s）
q（m3/s）
q/2（m3/s）
V/Δt+q/2（m3/s）
V/Δt-q/2（m3/s）
519
3738.1
0
0
0
0
0
0
519.5
3816.9
78.8
437.8
16.6
8.3
446.1
429.5
520
3895.7
157.6
875.7
46.9
23.5
899.1
852.2
520.5
3974.5
236.4
1313.5
86.2
43.1
1356.6
1270.4
521
4053.3
315.2
1751.3
132.8
66.4
1817.7
1684.9
521.5
4132.1
394.1
2189.2
185.6
92.8
2281.9
2096.4
522
4210.9
472.9
2627
243.9
122
2749
2505
522.5
4289.8
551.7
3064.8
307.4
153.7
3218.5
2911.1
523
4368.6
630.5
3502.7
375.6
187.8
3690.4
3314.9
523.5
4447.4
709.3
3940.5
448.1
224.1
4164.6
3716.4
524
4526.2
788.1
4378.3
524.9
262.4
4640.8
4115.9
524.5
4605
866.9
4816.2
605.5
302.8
5118.9
4513.4
524.6
4620.8
882.7
4903.7
622.1
311.1
5214.8
4592.7
525
4683.8
945.7
5254
689.9
345
5599
4909
525.5
4774.8
1036.7
5759.6
778
389
6148.6
5370.6
526
4865.8
1127.7
6265.2
869.4
434.7
6699.9
5830.5
526.5
4956.8
1218.8
6770.8
964.2
482.1
7252.9
6288.7
527
5047.8
1309.8
7276.4
1062.2
531.1
7807.6
6745.3
527.5
5138.9
1400.8
7782.1
1163.4
581.7
8363.7
7200.4
528
5229.9
1491.8
8287.7
1267.5
633.8
8921.4
7653.9
528.5
5320.9
1582.8
8793.3
1374.6
687.3
9480.6
8106
529
5411.9
1673.8
9298.9
1484.5
742.3
10041.2
8556.6
529.5
5502.9
1764.8
9804.5
1597.3
798.6
10603.1
9005.9
530
5593.9
1855.8
10310.1
1712.7
856.3
11166.5
9453.8
530.5
5701.5
1963.4
10907.9
1830.8
915.4
11823.3
9992.6
531
5809.1
2071
11505.8
1951.5
975.7
12481.5
10530
531.5
5916.7
2178.7
12103.6
2074.7
1037.3
13141
11066.3
532
6024.3
2286.3
12701.4
2200.4
1100.2
13801.7
11601.2
532.5
6132
2393.9
13299.3
2328.6
1164.3
14463.6
12135
533
6239.6
2501.5
13897.1
2459.1
1229.6
15126.7
12667.5
533.5
6347.2
2609.1
14494.9
2592
1296
15791
13198.9
534
6454.8
2716.7
15092.8
2727.3
1363.6
16456.4
13729.1
534.5
6562.4
2824.3
15690.6
2864.8
1432.4
17123
14258.2
535
6670
2931.9
16288.4
3004.5
1502.2
17790.7
14786.2
535.5
6787.3
3049.2
16939.9
3146.4
1573.2
18513.1
15366.7
536
6904.5
3166.4
17591.3
3290.5
1645.3
19236.6
15946.1
536.5
7021.8
3283.7
18242.8
3436.7
1718.4
19961.1
16524.4
537
7139
3401
18894.2
3585.1
1792.5
20686.8
17101.7
537.5
7256.3
3518.2
19545.7
3735.5
1867.7
21413.4
17677.9
538
7373.6
3635.5
20197.1
3887.9
1944
22141.1
18253.1
538.5
7490.8
3752.7
20848.6
4042.4
2021.2
22869.8
18827.3
539
7608.1
3870
21500
4198.9
2099.4
23599.4
19400.6
539.5
7725.3
3987.3
22151.4
4357.3
2178.7
24330.1
19972.8
540
7842.6
4104.5
22802.9
4517.7
2258.9
25061.7
20544
利用表中相应的数值绘制V/Δ
升级会员 