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,水库拦截长江北

2、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、水位变化过程

3、。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、比较分析试

4、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),;堰顶溢流公

5、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)0.0002.94043.2

6、09107.260188.160282.928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关系曲线上又可查得q’2,若

7、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~t关系曲线14法官泉水库校

8、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)

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