洪水调节课程设计

《洪水调节课程设计》说明书。

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**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.

2m。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**法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。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**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**计算，将结果列成**。

4、比较分析试算法和半**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50～30年，校核洪水重现期为1000～300，故选择频率为3.33%的洪水为设计洪水，选择频率为0.

33%的洪水为校核洪水；

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～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)。

b) 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：

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。

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=0.33%的校核洪水进行试算。试算结果如表所示。

c) 将计算结果绘成曲线：q～t、q～t在一张图上，z～t曲线绘制在下方结果分别如图所示。

3、用半**法进行调洪计算：

半**法的依据是水量平衡方程。水量平衡方程写为。

用、代入上式，整理得。

由此式可以看出是的函数，可依据资料绘制两者的关系曲线。

a) 绘制两条曲线： v/△t+q/2=f2(z)、q=f(z)；

利用v～z和q～v曲线绘制所需的辅助曲线(见表5、图5).

b) 进行**计算，将结果列成**。

基本步骤如下：对于第一时段，已知、和，于是由查图5得，代入水量平衡方程求得，以此查得，同法依此类推，可求出其他时段的泄流量。半**法结果如下表和图。