太湖流域潜鱼水库设计任务书.docx
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太湖流域潜鱼水库设计任务书
太湖流域潜鱼水库
设计任务书
目录
一、设计任务3
二、背景资料3
2.1．流域和水库情况简介3
2.2．径流资料4
2.3．流域洪水资料5
2.4．坝顶高程设计相关资料7
2.5．装机容量选择相关资料8
三、设计年径流量的确定8
3.1．按水利年度整理后的年径流量表8
3.2．年径流量最终频率曲线图10
3.3．设计、典型年径流量及缩放系数表10
3.4．设计年内分配及典型年选择11
3.4.1设计丰水年的选择：
11
3.4.2设计中水年的选择：
11
3.4.2设计枯水年的选择：
12
3.5．数据表格及系数选择12
四、水库死水位及正常蓄水位的选择13
4.1．列表计算兴利库容13
4.2．由泥沙资料确定死水位的计算过程15
4.3．确定正常蓄水位的计算过程17
五、装机容量初选17
5.1．枯水年的水能计算17
5.2．中水年的水能计算19
5.3．确定装机容量及装机台数21
5.4．确定多年平均发电量21
六、设计洪水过程线的推求22
6.1．经验频率计算22
6.2洪峰样本的最终配线图23
6.3设计值、典型值及缩放系数归纳表23
6.4.设计洪水过程线综合计算表24
6.5洪水过程图25
七、结语26
一、设计任务
在太湖流域的西苕溪支流西溪上，拟修建一水库（坝址拟设在潜渔站），因而要进行水库规划的水文水利计算工作。
（1）根据相关资料求出频率为10%、50％、90％丰、平、枯三代表年的年径流量。
根据水利年度年、月径流资料和代表年的选择原则，确定丰、中、枯三个代表年。
并按设计年径流量用同倍比方法缩放各代表年的逐月年内分配。
（2）规划水库为大
（2）型水库，工程等别为Ⅱ等，永久性水工建筑物级别为2级。
下游防洪标准为5%，水库设计洪水标准为1％，校核洪水标准为0.1%。
请根据整理后的洪水资料，推求三种标准的设计洪水。
（3）确定水库兴利库容、水库死水位和正常蓄水位。
（4）通过代表年的水能计算，进行装机容量及装机台数初选，并确定水能指标。
二、背景资料
2.1．流域和水库情况简介
西苕溪为太湖流域一大水系，流域面积为2260km2，发源于浙江省安吉县天目山，干流全长150km，上游坡陡流急，安城以下堰塘遍布，河道曲折，排泄不畅，易遭洪涝灾害，又因流域拦蓄工程较少，灌溉水源不足，易受旱灾。
该水库为根治西苕溪流域水旱灾害骨干工程之一，控制西苕溪主要支流西溪，坝址以上流域面积328km2。
流域内气候温和、湿润、多年平均雨量孝丰站为1450mm，国民经济以农、林业为主，流域内大部为山区，小部为丘陵，平地较少。
流域水系及测站分布见图1。
图1西苕溪流域水系及测站分布图
水库以防洪为主，结合发电、灌溉、航运及水产，是一座综合利用水库。
2.2．径流资料
在坝址下游1公里处设有潜渔水文站，自1954年开始有观测的流量资料，见表1。
表1年径流过程（单位：
m3/s）
年份
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1979
3
3
3
15
21
45
29
18
20
4
2
2
1980
3
3
7
19
33
67
77
101
31
11
7
6
1981
3
4
7
26
28
31
19
11
5
5
4
3
1982
2
6
12
21
31
56
23
45
41
16
26
11
1983
9
7
8
27
38
46
93
22
28
23
12
4
1984
3
2
3
11
25
44
39
26
18
28
12
7
1985
5
6
8
24
29
30
31
18
12
6
7
7
1986
6
6
8
23
21
46
63
11
10
6
6
5
1987
4
3
3
16
32
44
58
43
16
26
10
5
1988
5
3
6
10
24
24
15
20
37
7
4
3
1989
3
6
10
40
22
37
23
17
28
24
26
7
1990
6
7
10
23
34
38
27
21
12
7
7
5
1991
7
10
12
19
41
32
86
23
17
6
3
3
1992
2
4
10
16
35
38
21
14
6
5
3
3
1993
7
10
13
17
27
26
66
65
20
19
12
8
1994
4
4
5
20
18
34
22
16
8
8
7
5
1995
11
13
8
19
36
74
43
30
17
11
7
4
1996
4
3
7
10
23
63
93
23
22
19
28
6
1997
5
11
13
29
20
19
33
13
7
8
6
8
1998
8
7
18
29
48
34
82
71
13
12
5
3
1999
3
2
2
23
27
87
72
22
16
14
9
6
2000
5
7
11
15
21
45
24
25
18
14
11
11
2.3．流域洪水资料
坝址处有1954～1977年实测洪峰资料（见表2）。
另据调查，1922年在坝址附近发生一场大洪水，推算洪峰流量为1350m3/s。
这场洪水是发生后至今最大的一次洪水。
缺测年份内，没有大于1160m3/s的洪水发生。
根据代表性和不利性原则，选取1963年的一场洪水作为典型（见表3）。
表2潜渔站洪峰资料统计表
年
洪峰Qm（m3/s）
年
洪峰Qm（m3/s）
1954
702
1966
232
1955
284
1967
244
1956
748
1968
167
1957
402
1969
387
1958
200
1970
305
1959
237
1971
500
1960
478
1972
108
1961
659
1973
484
1962
585
1974
287
1963
1160
1975
166
1964
409
1976
119
1965
510
1977
238
表3典型洪水过程线（1963年）
时段
（Δt＝1h）
流量
（m3/s）
时段
（Δt＝1h）
流量
（m3/s）
时段
（Δt＝1h）
流量
（m3/s）
0
6
34
1060
67
130
1
7
35
950
68
118
2
7
36
864
69
118
3
8
37
760
70
103
4
15
38
660
71
97
5
23
39
617
72
92
6
34
40
470
73
85
7
43
41
370
74
82
8
57
42
306
75
79
9
73
43
260
76
65
10
100
44
235
77
55
11
130
45
227
78
43
12
171
46
240
79
41
13
230
47
253
80
33
14
260
48
269
81
36
15
317
49
277
82
43
16
335
50
286
83
49
17
362
51
295
84
53
18
373
52
290
85
50
19
350
53
263
86
48
20
330
54
277
87
47
21
315
55
265
88
46
22
305
56
252
89
44
23
293
57
245
90
43
24
293
58
235
91
41
25
445
59
224
92
39
26
575
60
212
93
37
27
675
61
205
94
35
28
805
62
192
95
34
29
915
63
180
96
33
30
1000
64
161
97
32
31
1060
65
155
98
31
32
1130
66
145
99
30
33
1160
2.4．坝顶高程设计相关资料
1、根据实测泥沙资料分析，河流多年平均含沙量
kg/m3，泥沙干容重
kg/m3，泥沙沉积率m＝90％，孔隙率Φ＝0.3，推移质与悬移质淤积量之比值
＝15％，水库设计使用年限为50年。
确定死水位时另加安全值2米。
2、水轮机适应最小水头为16米。
确定死水位时另加安全值0.5米。
3、水库水位容积曲线（表4）。
表4水库水位容积曲线
水位（m）
48
50
52
55
60
65
70
容积（106m3）
0
0.1
0.6
2.3
8.0
18.0
35.7
水位（m）
75
80
81
82
83
84
85
容积（106m3）
60.3
94.4
102.8
111.3
120.0
129.0
138.6
水位（m）
86
87
88
89
90
91
容积（106m3）
148.3
158.8
170.0
181.5
194.5
207.0
4、水库下游水位流量关系曲线（表5）。
表5水位流量关系曲线
水位（m）
46.0
46.2
46.4
46.6
46.8
47.0
47.2
流量（m3/s）
0
1.0
3.6
7.3
11.9
16.2
20.5
2.5．装机容量选择相关资料
1、出力系数取7.5，预留水头损失0.5米；保证出力倍比系数取2.5；
2、水轮机机型为HL263-LJ-100（即混流式263型），单机容量为1250kw，适应最小水头16米；
三、设计年径流量的确定
3.1．按水利年度整理后的年径流量表
水利年度年径流量
年份
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1月
2月
3月
年平均流量
1979-1980
15
21
45
29
18
20
4
2
2
3
3
7
14.08
1980-1981
19
33
67
77
101
31
11
7
6
3
4
7
30.50
1981-1982
26
28
31
19
11
5
5
4
3
2
6
12
12.67
1982-1983
21
31
56
23
45
41
16
26
11
9
7
8
24.50
1983-1984
27
38
46
93
22
28
23
12
4
3
2
3
25.08
1984-1985
11
25
44
39
26
18
28
12
7
5
6
8
19.08
1985-1986
24
29
30
31
18
12
6
7
7
6
6
8
15.33
1986-1987
23
21
46
63
11
10
6
6
5
4
3
3
16.75
1987-1988
16
32
44
58
43
16
26
10
5
5
3
6
22.00
1988-1989
10
24
24
15
20
37
7
4
3
3
6
10
13.58
1989-1990
40
22
37
23
17
28
24
26
7
6
7
10
20.58
1990-1991
23
34
38
27
21
12
7
7
5
7
10
12
16.92
1991-1992
19
41
32
86
23
17
6
3
3
2
4
10
20.50
1992-1993
16
35
38
21
14
6
5
3
3
7
10
13
14.25
1993-1994
17
27
26
66
65
20
19
12
8
4
4
5
22.75
1994-1995
20
18
34
22
16
8
8
7
5
11
13
8
14.17
1995-1996
19
36
74
43
30
17
11
7
4
4
3
7
21.25
1996-1997
10
23
63
93
23
22
19
28
6
5
11
13
26.33
1997-1998
29
20
19
33
13
7
8
6
8
8
7
18
14.67
1998-1999
29
48
34
82
71
13
12
5
3
3
2
2
25.33
1999-2000
23
27
87
72
22
16
14
9
6
5
7
11
24.92
3.2．年径流量最终频率曲线图
3.3．设计、典型年径流量及缩放系数表
潜鱼水文站年径流量理论频率计算曲线
年份
年平均流量
序号
年平均流量由大到小
模比系数Ki
Ki-1
（Ki-1）2
p=m/（n+1）*100%
1979
14.08
1
30.50
1.543
0.543
0.2946
4.55
1980
30.50
2
26.33
1.332
0.332
0.1102
9.09
1981
12.67
3
25.33
1.281
0.281
0.0792
13.64
1982
24.50
4
25.08
1.269
0.269
0.0722
18.18
1983
25.08
5
24.92
1.260
0.260
0.0678
22.73
1984
19.08
6
24.50
1.239
0.239
0.0572
27.27
1985
15.33
7
22.75
1.151
0.151
0.0227
31.82
1986
16.75
8
22.00
1.113
0.113
0.0127
36.36
1987
22.00
9
21.25
1.075
0.075
0.0056
40.91
1988
13.58
10
20.58
1.041
0.041
0.0017
45.45
1989
20.58
11
20.50
1.037
0.037
0.0014
50.00
1990
16.92
12
19.08
0.965
-0.035
0.0012
54.55
1991
20.50
13
16.92
0.856
-0.144
0.0208
59.09
1992
14.25
14
16.75
0.847
-0.153
0.0233
63.64
1993
22.75
15
15.33
0.776
-0.224
0.0504
68.18
1994
14.17
16
14.67
0.742
-0.258
0.0666
72.73
1995
21.25
17
14.25
0.721
-0.279
0.0780
77.27
1996
26.33
18
14.17
0.717
-0.283
0.0803
81.82
1997
14.67
19
14.08
0.712
-0.288
0.0827
86.36
1998
25.33
20
13.58
0.687
-0.313
0.0979
90.91
1999
24.92
21
12.67
0.641
-0.359
0.1291
95.45
总计
415.25
415.25
21.004
0.004
1.3557
理论频率曲线选配计算表
频率
第一次配线
第二次配线
Q平均=19.77Cv=0.26Cs=1.5Cv
Q平均=19.77Cv=0.26Cs=2Cv
φp
Kp
Qp
φp
Kp
Qp
1
2.62
1.68
33.24
2.68
1.70
33.55
5
1.75
1.46
28.77
1.77
1.46
28.87
10
1.32
1.34
26.56
1.32
1.34
26.56
20
0.82
1.21
23.98
0.81
1.21
23.93
50
-0.07
0.98
19.41
-0.08
0.98
19.36
75
-0.71
0.82
16.12
-0.71
0.82
16.12
90
-1.23
0.68
13.45
-1.22
0.68
13.50
95
-1.52
0.60
11.96
-1.49
0.61
12.11
99
-2.03
0.47
9.34
-1.96
0.49
9.70
Cs=0.57，从表格中可以查得：
当P=10%时，QP=10%=26.56（m3/s）
当P=50%时，QP=50%=19.36（m3/s）当P=90%时，QP=90%=13.50（m3/s）
3.4．设计年内分配及典型年选择
3.4.1设计丰水年的选择：
从数据中可以看出，1983～1984年、1996～1997年、1998～1999年年流量分别为25.1m3、26.33m3、25.3m3，与年设计流量相近，不过1996～1997年6～10月的来水量占全年的70%，为最典型丰水年。
所以选择其为丰水年典型年。
3.4.2设计中水年的选择：
从数据中可以看出，1984～1985年、1989～1990年、1991～1992年年流量分别为19.08m3、20.6m3、20.5m3，与年设计流量相近，从年内分布情况来看，1984～1985年更符合典型中水年的选择，所以选择其为中水年典型年。
3.4.2设计枯水年的选择：
从数据中可以看出，1979～1980年、1981～1982年、1988～1989年、1992～1993年、1994～1995年五个水利年的年流量分别为：
14.08m3、12.67m3、13.58m3、14.25m3、14.17m3，都与年设计径流量相近。
从年内分布情况来分析，1979～1980年10月到第二年2月来水最枯，仅占全年的8.28%，年内分布最不利，所以选此年枯水年为典型年。
3.5．数据表格及系数选择
设计、典型年径流量及其缩放系数
年份
缩放系数KP
典型年平均流量Q典
设计年平均流量QP
1996～1997
1.0087
26.33
26.56
1984～1985
1.0147
19.08
19.36
1979～1980
0.9588
14.08
13.50
潜鱼水文站设计枯水年流量各月分配表
月份
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
年平均
典型年月平均径流量
15.00
21.00
45.00
29.00
18.00
20.00
4.00
2.00
2.00
3.00
3.00
7.00
14.08
设计年月平均净流量
14.38
20.13
43.15
27.81
17.26
19.18
3.84
1.92
1.92
2.88
2.88
6.71
13.50
潜鱼水文站设计中水年流量各月分配表
月份
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
年平均
典型年月平均径流量
11.00
25.00
44.00
39.00
26.00
18.00
28.00
12.00
7.00
5.00
6.00
8.00
19.08
设计年月平均净流量
11.16
25.37
44.65
39.57
26.38
18.26
28.41
12.18
7.10
5.07
6.09
8.12
19.36
潜鱼水文站设计丰水年流量各月分配表
月份
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
年平均
典型年月平均径流量
10
23
63
93
23
22
19
28
6
5
11
13
26.33
设计年月平均净流量
10.09
23.20
63.55
93.81
23.20
22.19
19.17
28.24
6.05
5.04
11.10
13.11
26.56
四、水库死水位及正常蓄水
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