太湖流域潜鱼水库设计任务书.docx

1、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 32.1流域和水库情况简介 32.2径流资料 42.3流域洪水资料 52.4坝顶高程设计相关资料 72.5装机容量选择相关资料 8三、设计年径流量的确定 83.1按水利年度整理后的年径流量表 83.2年径流量最终频率曲线图 103.3设计、典型年径流量及缩放系数表 103.4设计年内分配及典型年选择 113.4.1设计丰水年的选择： 113.4.2设计中水年的选择： 113.4.2设计枯水年的选择： 123.5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 134.1列表计算兴利库容 134.2由泥

2、沙资料确定死水位的计算过程 154.3确定正常蓄水位的计算过程 17五、装机容量初选 175.1枯水年的水能计算 175.2中水年的水能计算 195.3确定装机容量及装机台数 215.4确定多年平均发电量 21六、设计洪水过程线的推求 226.1经验频率计算 226.2洪峰样本的最终配线图 236.3设计值、典型值及缩放系数归纳表 236.4.设计洪水过程线综合计算表 246.5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

3、。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

4、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1

5、1月12月19793 33 1521 45 29 18 20 4 2 2 19803 3 7 19 33 67 77 101 31 117 6 19813 47 26 2831 1911 5 5 4 3 19822 6 12 21 31 56 23 45 41 16 26 11 19839 78 273846 9322 28 23 12 4 19843 2 3 11 2544 39 26 18 28 12 7 19855 6824 29 30 31 18 12 6 7 7 19866 6 8 23 21 46 63 11 10 6 6 5 19874 33 16 32 4458 43 16 2

6、6 10 5 19885 3 6 1024 24 15 20 37 7 4 3 19893 6 1040 2237 23 17 28 24 26 719906 71023 34 38 27 21 12 7 75 19917101219 41 32 8623 17 6 3 319922 4101635 3821 14 6 5 3 3 19937 10 1317 27 2666 65 20 19 12 8 19944 4 5 20 18 34 22 168 8 7 5 19951113819 36 74 43 30 17 117 4 19964 3 7 1023 63 93 2322 19 286

7、19975 111329 201933 13 78 68 1998871829 48 34 82 71 13 12 5 3 199932 2 23 27 87 72 2216 1496 20005 7 11152145 24 25 181411 11 2.3流域洪水资料坝址处有19541977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

8、洪峰Qm（m3/s）1954702196623219552841967244195674819681671957402196938719582001970305195923719715001960478197210819616591973484196258519742871963116019751661964409197611919655101977238表3 典型洪水过程线（1963年） 时段（t1h）流量（m3/s）时段（t1h）流量（m3/s）时段（t1h）流量（m3/s）0634106067130173595068118273686469118383776070103415386607

9、197523396177292634404707385743413707482857423067579973432607665101004423577551113045227784312171462407941132304725380331426048269813615317492778243163355028683491736251295845318373522908550193505326386482033054277874721315552658846223055625289442329357245904324293582359141254455922492392657560212933

10、72767561205943528805621929534299156318096333010006416197323110606515598313211306614599303311602.4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m90，孔隙率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）48505255606570容积（106 m3）00.10.62

11、.38.018.035.7水位（m）75808182838485容积（106 m3）60.394.4102.8111.3120.0129.0138.6水位（m）868788899091容积（106 m3）148.3158.8170.0181.5194.5207.04、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）46.046.246.446.646.847.047.2流量（m3/s）01.03.67.311.916.220.52.5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2

12、63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1979-198015214529182042233714.08 1980-19811933677710131117634730.50 1981-198226283119115543261212.67 1982-198321315623454116261197824.50 1983-19842738469322282312432325.08 1984-19851125443926182812756819

13、.08 1985-198624293031181267766815.33 1986-198723214663111066543316.75 1987-19881632445843162610553622.00 1988-1989102424152037743361013.58 1989-199040223723172824267671020.58 1990-19912334382721127757101216.92 1991-1992194132862317633241020.50 1992-1993163538211465337101314.25 1993-19941727266665201

14、912844522.75 1994-1995201834221688751113814.17 1995-1996193674433017117443721.25 1996-1997102363932322192865111326.33 1997-199829201933137868871814.67 1998-1999294834827113125332225.33 1999-20002327877222161496571124.92 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KiKi-1（Ki

15、-1）2p=m/(n+1)*100%197914.08 130.50 1.543 0.543 0.2946 4.55 198030.50 226.33 1.332 0.332 0.1102 9.09 198112.67 325.33 1.281 0.281 0.0792 13.64 198224.50 425.08 1.269 0.269 0.0722 18.18 198325.08 524.92 1.260 0.260 0.0678 22.73 198419.08 624.50 1.239 0.239 0.0572 27.27 198515.33 722.75 1.151 0.151 0.0

16、227 31.82 198616.75 822.00 1.113 0.113 0.0127 36.36 198722.00 921.25 1.075 0.075 0.0056 40.91 198813.58 1020.58 1.041 0.041 0.0017 45.45 198920.58 1120.50 1.037 0.037 0.0014 50.00 199016.92 1219.08 0.965 -0.035 0.0012 54.55 199120.50 1316.92 0.856 -0.144 0.0208 59.09 199214.25 1416.75 0.847 -0.153 0

17、.0233 63.64 199322.75 1515.33 0.776 -0.224 0.0504 68.18 199414.17 1614.67 0.742 -0.258 0.0666 72.73 199521.25 1714.25 0.721 -0.279 0.0780 77.27 199626.33 1814.17 0.717 -0.283 0.0803 81.82 199714.67 1914.08 0.712 -0.288 0.0827 86.36 199825.33 2013.58 0.687 -0.313 0.0979 90.91 199924.92 2112.67 0.641

18、-0.359 0.1291 95.45 总计415.25415.2521.0040.0041.3557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=19.77 Cv=0.26 Cs=1.5CvQ平均=19.77 Cv=0.26 Cs=2CvpKpQppKpQp12.62 1.68 33.24 2.68 1.70 33.55 51.75 1.46 28.77 1.77 1.46 28.87 101.32 1.34 26.56 1.32 1.34 26.56 200.82 1.21 23.98 0.81 1.21 23.93 50-0.07 0.98 19.41 -0.08 0.98 19

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，19831984年、19961997年

20、、19981999年年流量分别为25.1m3、26.33m3、25.3m3，与年设计流量相近，不过19961997年610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，19841985年、19891990年、19911992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，19841985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，19791980年、19811982年、19881989年、19921993年、19941995年

21、五个水利年的年流量分别为：14.08m3、12.67m3、13.58 m3、14.25 m3、14.17 m3，都与年设计径流量相近。从年内分布情况来分析，19791980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QP199619971.008726.3326.56198419851.014719.0819.36197919800.958814.0813.50潜鱼水文站设计枯水年流量各月分配表月份456789101112123年平均典型年月平

22、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456789101112123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456789101112123年平均典型年月平均径流量102363932322192865111326.33 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