洪水调节课程设计说明书

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1、《洪水调节课程设计》计算说明书指导老师：玄英姬学生姓名：李应周学号：2009101509一、设计目的1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据；2、掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点；3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题；4、培养学生分析问题、解决问题的能力。二、设计基本资料法官泉水库是一座以灌溉为主的小(一)型水库,位于夷陵城区东北20公里处的龙泉镇法官泉村，水库拦截长

2、江北岸柏临河的支流杨柳河，水库原设计总库容407万m3，其中兴利库容337万m3，死库容15万m3。挡水建筑物为心墙代料土坝，水库设有溢洪道一座，土质溢洪道。为无闸控制的开敞式宽顶堰。堰顶高程167.9m，下游无防汛要求。溢流堰宽度60.0m。本工程采用溢洪道泄洪，为无闸门控制，当水位达到溢流堰顶高程，下泄流量q随水库水位z的升高而增大，流态为自由流态。三、设计任务及步骤分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述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

3、变化过程。具体步骤：1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准；2、用列表试算法进行调洪演算：a)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～Z，并将V～Z，q～Z绘制在图上；b)决定开始计算时刻和此时的q1、V1，然后列表试算，试算过程中，对每一时段的q2、V2进行试算；c)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方。3、用半图解法进行调洪计算：a)绘制两条曲线：V/△t+q/2=f2(z)、q=f(z)；b)进行图解计算，将结果列成表格。4

4、、比较分析试算法和半图解法调洪计算的成果四、设计成果1、法官泉水库是一座以灌溉为主的小(一)型水库，挡水建筑物为心墙代料土坝。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，法官泉水库设计洪水重现期为1450~30年，校核洪水重现期为500~200年，故选择频率为3.33%的洪水为设计洪水，选择频率为0.5%的洪水为校核洪水；1、用列表试算法进行调洪演算：a)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(如图1所示)，并将V～Z，q～Z绘制在图上(如图2所示

5、),；堰顶溢流公式：根据已知的库容曲线表(见表1)，利用堰顶溢流公式得下泄流量q与库容V的关系(见表2)。表1法官泉水库库容曲线表序号水位(m)库容(万m³）1162196.22163221.0843164247.9794165277.0155166307.9046167339.9357168374.4718169411.3319170449.614表2法官泉水库q-V计算表水位Z(m)167.9168168.5169169.5170堰顶高程(m)167.9168168.5169169.5170下泄流量q(m³/s)0.00

6、02.94043.209107.260188.160282.928库容V(万m³)371.017374.471392.901411.371430.473449.61414图1法官泉水库q-V关系曲线图2法官泉水库q-Z、V-Z关系曲线a)首先进行设计洪水的计算，选取P=3.33%的洪水为设计洪水。试算的基本步骤如下：①分析调洪开始时的起始条件，即起调水位和与之相应的库容、下泄流量。②从调洪开始，试算各时段末的q2、V2。对于第一时段，Q1、Q2、q1、V1及△t均为已知，假设q2，可由水量平衡方程求得V2，由V2在q-V关系

7、曲线上又可查得q’2，若两者相等，假设的q2即为所求。否则，应重设，重复上述计算过程，直到两者相等为止。这样，求得的q2、V2，又是下一时段的q1、V1。以此类推，直到调度期末，即得所需的下泄流量过程q~t。同样的对P=0.5%的校核洪水进行试算。试算结果如表3、4所示。b)将计算结果绘成曲线：Q～t、q～t在一张图上，Z～t曲线绘制在下方结果分别如图3、4所示。14图3法官泉水库设计洪水（P=3.33%）Q~t、q~t关系曲线法官泉水库设计洪水（P=3.33%）z~t关系曲线图4法官泉水库校核洪水（P=0.5%）Q~t、q

8、~t关系曲线14法官泉水库校核洪水（P=0.5%）z~t关系曲线14表3法官泉设计洪水(P=3.33%)Q-tq-t试算法计算表时段(Δt=1h)入库洪水流量Q(m³/s)平均入库流量(m³/s)水量(万m³)下泄流量q1(m³/s)试算下泄流量q2(m³/s)V1(万m³)V2(万m³)