潘口面板堆石壩設(shè)計(jì)-計(jì)算書

1、-. z. -. -可修編- .附錄：目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc772 1 調(diào)洪演算 PAGEREF _Toc772 1 HYPERLINK l _Toc14214 1.1根本設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc14214 1 HYPERLINK l _Toc27650 1.1.1工程等別、建筑物級(jí)別及洪水標(biāo)準(zhǔn) PAGEREF _Toc27650 1 HYPERLINK l _Toc28085 1.1.2氣象條件 PAGEREF _Toc28085 1 HYPERLINK l _Toc2972 1.1.3水文根本資料 PAGEREF _Toc2972 2

2、HYPERLINK l _Toc1943 1.1.4壩址設(shè)計(jì)洪水 PAGEREF _Toc1943 3 HYPERLINK l _Toc5763 1.1.5入庫(kù)洪水 PAGEREF _Toc5763 3 HYPERLINK l _Toc5457 1.1.6可能最大暴雨和可能最大洪水 PAGEREF _Toc5457 4 HYPERLINK l _Toc14754 1.2設(shè)計(jì)根本原理 PAGEREF _Toc14754 5 HYPERLINK l _Toc16435 1.2.1水量平衡方程 PAGEREF _Toc16435 5 HYPERLINK l _Toc4327 1.2.2蓄泄方程 PA

3、GEREF _Toc4327 6 HYPERLINK l _Toc29893 1.3 列表試算法主要步驟 PAGEREF _Toc29893 7 HYPERLINK l _Toc32170 1.4洪水標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)定 PAGEREF _Toc32170 8 HYPERLINK l _Toc25134 1.4.1各項(xiàng)指標(biāo)確實(shí)定 PAGEREF _Toc25134 8 HYPERLINK l _Toc8443 1.4.2確定洪水過(guò)程和水位-庫(kù)容曲線 PAGEREF _Toc8443 10 HYPERLINK l _Toc12146 1.4.3方案分析 PAGEREF _Toc12146 12 HYPER

4、LINK l _Toc25174 1.5調(diào)洪演算計(jì)算過(guò)程表 PAGEREF _Toc25174 13 HYPERLINK l _Toc25963 1.5.1方案1洪水計(jì)算過(guò)程 PAGEREF _Toc25963 13 HYPERLINK l _Toc13660 1.5.2方案2洪水計(jì)算過(guò)程 PAGEREF _Toc13660 19 HYPERLINK l _Toc29869 1.6調(diào)洪計(jì)算成果表及方案比照 PAGEREF _Toc29869 24 HYPERLINK l _Toc14655 2 壩體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc14655 25 HYPERLINK l _Toc29734 2.

5、1 壩頂高程和壩頂構(gòu)造 PAGEREF _Toc29734 25 HYPERLINK l _Toc14601 2.1.1 壩頂高程 PAGEREF _Toc14601 25 HYPERLINK l _Toc6983 2.1.2 壩頂寬度 PAGEREF _Toc6983 29 HYPERLINK l _Toc27851 2.1.3 壩坡 PAGEREF _Toc27851 29 HYPERLINK l _Toc11957 2.2 壩體構(gòu)造和材料分區(qū) PAGEREF _Toc11957 30 HYPERLINK l _Toc10246 2.2.1 壩體標(biāo)準(zhǔn)剖面 PAGEREF _Toc10246

6、 30 HYPERLINK l _Toc6039 2.2.2 壩體材料分區(qū) PAGEREF _Toc6039 30 HYPERLINK l _Toc11334 2.3 混凝土面板 PAGEREF _Toc11334 32 HYPERLINK l _Toc8772 2.3.1 面板的分縫分塊 PAGEREF _Toc8772 32 HYPERLINK l _Toc18842 2.3.2 面板厚度 PAGEREF _Toc18842 32 HYPERLINK l _Toc1878 2.3.3 面板混凝土 PAGEREF _Toc1878 32 HYPERLINK l _Toc980 2.3.4 面

7、板防裂措施 PAGEREF _Toc980 34 HYPERLINK l _Toc14965 2.4 混凝土趾板設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc14965 34 HYPERLINK l _Toc27313 3 溢洪道計(jì)算 PAGEREF _Toc27313 35 HYPERLINK l _Toc5204 3.1 引水渠的計(jì)算 PAGEREF _Toc5204 35 HYPERLINK l _Toc1112 3.2 控制段的計(jì)算 PAGEREF _Toc1112 36 HYPERLINK l _Toc22963 3.2.1 上下游堰高確實(shí)定 PAGEREF _Toc22963 37 HYPERLI

8、NK l _Toc25820 3.2.2 堰面曲線確實(shí)定 PAGEREF _Toc25820 37 HYPERLINK l _Toc28521 3.2.3 剖面銜接計(jì)算 PAGEREF _Toc28521 38 HYPERLINK l _Toc8853 3.3 泄槽的計(jì)算 PAGEREF _Toc8853 38 HYPERLINK l _Toc19395 3.3.1 泄槽臨界水深和臨界坡降 PAGEREF _Toc19395 38 HYPERLINK l _Toc5784 3.3.2 泄槽水面曲線確定 PAGEREF _Toc5784 39 HYPERLINK l _Toc30639 3.3.

9、3 摻氣水深的計(jì)算 PAGEREF _Toc30639 41 HYPERLINK l _Toc4500 3.4 消能防沖段的計(jì)算 PAGEREF _Toc4500 42 HYPERLINK l _Toc18075 3.4.1 反弧半徑R的計(jì)算 PAGEREF _Toc18075 42 HYPERLINK l _Toc12499 3.4.2 挑流鼻坎最大單寬流量計(jì)算 PAGEREF _Toc12499 43 HYPERLINK l _Toc25070 3.4.3 坎頂最大流速的計(jì)算 PAGEREF _Toc25070 43 HYPERLINK l _Toc7237 3.4.4 水舌挑距L的計(jì)算

10、PAGEREF _Toc7237 43 HYPERLINK l _Toc28024 3.4.5 沖坑深度的計(jì)算 PAGEREF _Toc28024 44-. z. -可修編- .BJ水利樞紐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算書1 調(diào)洪演算1.1根本設(shè)計(jì)資料1.1.1工程等別、建筑物級(jí)別及洪水標(biāo)準(zhǔn)口水電站地處堵河干流上游河段，位于省市竹山縣境，下距竹山縣城13km(公路里程)，經(jīng)鮑峽鎮(zhèn)至市162km，經(jīng)房縣至市184km。堵河為漢江中上游南岸一大支流，發(fā)源于大巴山北麓，有西、南兩源：西源名泗河，為堵河上游主流，發(fā)源于省鎮(zhèn)坪縣境；南源官渡河，發(fā)源于渝鄂交界的陰條嶺及烏云頂，兩源在兩河口集合后始稱堵河，再由西南流向東北匯

11、入漢江。堵河全長(zhǎng)(包括上游泗河)354km，總落差500多m，全流域面積12502km2，年徑流量達(dá)60億m3左右。口水電站水庫(kù)正常蓄水位355.00m，總庫(kù)容23.38億m3，具有完全年調(diào)節(jié)性能。工程開(kāi)發(fā)任務(wù)主要是發(fā)電，兼有提高低游黃龍灘水電站大壩防洪能力和改善庫(kù)區(qū)通航條件等效益。大壩最大高度114.0m，電站裝機(jī)2臺(tái)，總裝機(jī)容量500MW。屬一等大(1)型工程，工程樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水隧洞、壩后地面廠房等組成，其壩、溢洪道、泄洪洞、引水隧洞進(jìn)水口為1級(jí)水工建筑物，正常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期為1000年，非常運(yùn)用洪水重現(xiàn)期為10000年；電站廠房為1級(jí)水工建筑物，

12、設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為200年，校核洪水重現(xiàn)期為1000年；消能防沖建筑物設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為100年。1.1.2氣象條件芭蕉河所在的氵婁水流域?qū)賮啛釒駶?rùn)氣候，支流芭蕉河雨量充分，氣候溫和。多年平均氣溫15.4，極端最高氣溫40.71959年8月23日，極端最低氣溫-10.11977年1月30日。表 鶴峰縣氣象站氣象要素統(tǒng)計(jì)表項(xiàng) 目單 位鶴 峰多年平均降水量mm1684.5歷年最大1d降水量mm277.8多年平均蒸發(fā)量mm1000.5多年平均氣溫15.4歷年極端最高氣溫40歷年極端最低氣溫-10.1多年平均相對(duì)濕度%81多年平均風(fēng)速m/s0.6歷年最大風(fēng)速/風(fēng)向m/s14.0/ENE3降雨量流域降水受

13、山區(qū)地形及山地影響，有隨地勢(shì)增高而遞增的特征。經(jīng)統(tǒng)計(jì)1962年1985年流域多年平均年降雨量1986.4mm，鶴峰站以上流域多年平均年降雨量1770.6mm1961年1985年。年月降雨量見(jiàn)表。表 鶴峰、BJ水利樞紐壩址流域年、月平均降雨量表站 址各 月 平 均mm年平均mm一二三四五六七八九十十一十二鶴 峰30.740.379.1158.1225.2277.6323.4211.5180.4134.174.435.91770.6BJ水利樞紐34.841.486.4179.6250.9297.5357.4235.3228.8154.680.339.41986.4由上表可見(jiàn)流域降雨量主要集中在41

14、0月，約占全年降雨量的85.6%，尤以7月份為多，是流域暴雨多發(fā)季節(jié)。設(shè)計(jì)流域無(wú)雨量站，但流域周邊有鶴峰、太平鎮(zhèn)、中營(yíng)、雪落寨等雨量站；鶴峰站以上流域有鶴峰、中營(yíng)、坪山、燕子坪、大坪等雨量站，根本能控制流域降雨。-. z.水文根本資料1正常徑流芭蕉河屬山溪性河流，徑流主要由降雨所至。芭蕉河流域無(wú)實(shí)測(cè)徑流資料，徑流系列是依據(jù)芭蕉河口附近的干流溇水鶴峰站19601998年實(shí)測(cè)徑流資料，以流域面積和雨量比19621985年資料為參數(shù)推算。其中，19621985年各年借用兩流域各月實(shí)測(cè)雨量比值推算，19601961年、19861998年因受資料條件所限，均借用19621985年多年平均月雨量比推算。由

15、此統(tǒng)計(jì)得BJ水利樞紐壩址多年平均流量為12.6m3/s，平均年徑流量3.97億m3。鶴峰站及BJ水利樞紐壩址年、月平均流量見(jiàn)表表 壩址、鶴峰站年、月平均流量表地址各 月 平 均 流 量m3/s年平均(m3/s)一二三四五六七八九十十一十二壩址2.503.887.7713.118.922.030.515.815.611.16.993.0212.6鶴峰4.717.9414.625.137.545.756.127.527.620.213.05.7323.9由上表可見(jiàn)，由鶴峰站推算的多年平均流量系列中，徑流年分配主要集中在汛期410月，約占全年徑流量的84.6%，113月為枯水期，其徑流年分配根本與流

16、域降雨量年分配相吻合。推算的壩址徑流系列具有一定的代表性，根本能反映本流域的降雨量特征。2洪峰流量及總量本流域無(wú)實(shí)測(cè)流量資料，據(jù)水文資料推算，壩址處的洪峰流量及總量如下：壩址設(shè)計(jì)洪水采用鶴峰站設(shè)計(jì)洪水峰量值，洪峰以流域面積比的2/3次方推算，各時(shí)段洪量以流域面積比的一次方及流域平均降雨量比為參數(shù)推算得BJ水利樞紐壩址設(shè)計(jì)洪水。成果見(jiàn)表。表 鶴峰、BJ水利樞紐壩址設(shè)計(jì)洪水成果表站 址項(xiàng) 目各頻率P%設(shè)計(jì)值0.050.10.20.5125鶴 峰Q(m3/s)7210648057704830414034402560W24h(億m3)2.532.312.081.771.541.321.02W72h(億

17、m3)4.313.983.603.082.712.321.82BJ水利樞紐壩 址Q(m3/s)4350391034802910250020801540W24h(億m3)1.321.201.080.9220.8020.6870.531W72h(億m3)2.242.071.871.601.411.210.948設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線：由鶴峰站19601998年實(shí)測(cè)洪水過(guò)程中選用1962年7月7日、1969年7月11日、1998年8月3日三次不同峰型、峰高、量大較為惡劣的洪水過(guò)程為典型，按峰、量同頻率控制放大。經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪演算后采用1962年7月洪水過(guò)程，設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線見(jiàn)表和圖。表2.4-5 電站壩址設(shè)計(jì)洪水

18、過(guò)程線表(1962年7月)時(shí)序時(shí)間各頻率(%)流量(m3/s)時(shí)序時(shí)間各頻率(%)流量(m3/s) (h)日時(shí)0.0512(h)日時(shí)0.0512069438287245372285552345311046730726138237814894242115033302823980728456395312532350298401718455394413519341291412718454393514506332283423720453392615492323276434722454393716458300256445723455394817423278237456725456395918398261

19、223467786483418101937824821147883951644711203562341994898805464671221335216187491074836431113223462191935011619298267142335622619951124912462231.1.4壩址設(shè)計(jì)洪水堵河洪水均由暴雨形成，洪水的水成果組成不連序峰量系列，經(jīng)歷頻率計(jì)算成果見(jiàn)表12。表1-2 竹山站年最大洪水頻率計(jì)算成果表設(shè) 計(jì) 階 段及 項(xiàng) 目*CvCs/Cv頻 率 (%)0.010.020.050.10.51.01985年初設(shè)Qm(m3/s)42800.562.7213002000018

20、20016900137001230024h(億m3)2.730.573.014.513.612.311.39.098.11W3d(億m3)5.070.593.028.126.223.721.917.415.5本次Qm(m3/s)41700.553.021200198001800016600134001200024h(億m3)2.620.593.014.513.512.311.38.998.00W3d(億m3)4.920.613.028.426.523.922.017.415.5本次成果與原口初設(shè)成果很接近?？紤]到竹山站自1959年至2003年已有45年實(shí)測(cè)資料系列，插補(bǔ)延長(zhǎng)資料精度也較高，長(zhǎng)系

21、列資料所攜信息更多，故推薦口壩址設(shè)計(jì)洪水采用本次成果。1.1.5入庫(kù)洪水口水庫(kù)建成后，回水區(qū)原有的產(chǎn)匯流條件均會(huì)發(fā)生一定變化，故分析計(jì)算了入庫(kù)設(shè)計(jì)洪水。口原初步設(shè)計(jì)時(shí)，入庫(kù)設(shè)計(jì)洪水用系列法和典型年法兩種方法進(jìn)展分析計(jì)算，經(jīng)分析比擬，推薦采用典型年法入庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果。本階段用延長(zhǎng)到2003年的入庫(kù)洪水系列進(jìn)展頻率分析計(jì)算，考慮到本階段入庫(kù)洪水系列較口初步設(shè)計(jì)時(shí)更長(zhǎng)，系列長(zhǎng)達(dá)58年，故本次采用系列法入庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果，計(jì)算成果見(jiàn)表13。表1-3 口入庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果比擬表頻率(%)0.010.020.050.1備 注Qm(m3/s)227002130018000原初步設(shè)計(jì)(典型年法)227002120

22、01930017800本次(系列法)W24h(億m3)15.014.111.7原初步設(shè)計(jì)(典型年法)14.613.712.411.4本次(系列法)W3d(億m3)28.426.523.922.0本次(系列法)1.1.6可能最大暴雨和可能最大洪水口原初步設(shè)計(jì)階段曾進(jìn)展過(guò)PMP、PMF的分析計(jì)算，本階段考慮到口水電站壩型為面板堆石壩，又對(duì)口水電站PMP、PMF進(jìn)展了復(fù)核?？赡茏畲蟊┯暧?jì)算采用了35.7暴雨移置和當(dāng)?shù)乇┯攴糯髢煞N方法，經(jīng)分析研究，認(rèn)為當(dāng)?shù)乇┯攴糯蟪晒遣捎帽玖饔蛞寻l(fā)生的80.6大暴雨推算，其可能最大暴雨發(fā)生的機(jī)制與本流域已發(fā)生的暴雨機(jī)制一樣，資料也更為可靠，故推薦采用當(dāng)?shù)乇┯杲?jīng)水汽效

23、率聯(lián)合放大的可能最大暴雨(PMP)成果。可能最大洪水(PMF)采用了新安江模型和原口初設(shè)時(shí)采用的單位線匯流計(jì)算兩種方法推求。考慮到在濕潤(rùn)地區(qū)用新安江模型模擬流域產(chǎn)、匯流較易獲得滿意的結(jié)果，且比擬符合本流域自然地理?xiàng)l件，成果與長(zhǎng)江流域局部工程可能最大洪水成果比擬，認(rèn)為本次PMF成果根本合理，推薦采用當(dāng)?shù)乇┯杲?jīng)水汽效率聯(lián)合放大的可能最大暴雨(PMP)、用新安江模型計(jì)算的可能最大洪水(PMF)成果與壩址設(shè)計(jì)洪水成果比擬見(jiàn)表14。表1-4 各階段口PMF及P=0.01%壩址設(shè)計(jì)洪水成果比擬表項(xiàng) 目單位P=0.01%壩址設(shè)計(jì)洪水(本階段)PMF本階段采用1985年初設(shè)計(jì)算1985年初設(shè)推薦采用Qmm3/

24、s21200240002200025600W24h億m314.515.416.117.4W3d億m328.429.639.633.71.2設(shè)計(jì)根本原理水庫(kù)的調(diào)洪演算實(shí)質(zhì)上是入庫(kù)洪水、泄流建筑物類型與尺寸、運(yùn)用方式的情況下的水庫(kù)蓄泄調(diào)節(jié)計(jì)算。水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的直接目的，在于求出水庫(kù)逐時(shí)段的蓄水、泄水變化過(guò)程，從而獲得調(diào)節(jié)該次洪水后的水庫(kù)最高洪水位和最大下泄流量，以供確定溢洪道的尺寸。水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的根本原理，是逐時(shí)段地聯(lián)立求解水庫(kù)的水量平衡方程和水庫(kù)的蓄泄方程。水量平衡方程在*一時(shí)段t，入庫(kù)水量與出庫(kù)水量之差等于該時(shí)段水庫(kù)蓄水量的變化，用以下公式表示，稱為水庫(kù)的水量平衡方程 1-1式中：t時(shí)段中的平均

25、入庫(kù)流量m/s，它等于/2；t時(shí)段中的平均下泄流量m/s，它等于/2；、t時(shí)段初、末的入庫(kù)流量m/s；、t時(shí)段初、末的下泄流量m/s；、t時(shí)段初、末水庫(kù)的蓄水水量m；t計(jì)算時(shí)段s；Vt時(shí)段水庫(kù)需水量變化值m。計(jì)算時(shí)段t，其長(zhǎng)短視入庫(kù)流量的變化程度而定。陡漲陡落的中小河流，t可取短些；流量變化平緩的大河，t可適當(dāng)取長(zhǎng)。該面板堆石壩的時(shí)段t取2小時(shí)。水量平衡方程1-1的求解：在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，和由設(shè)計(jì)或校核洪水過(guò)程線查出；當(dāng)管理調(diào)動(dòng)水庫(kù)時(shí)，和由預(yù)報(bào)或?qū)嶋H入庫(kù)洪水過(guò)程求出。、根據(jù)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的起始條件確定。t取2小時(shí)，則此時(shí)在式1-1中便只有、兩個(gè)未知數(shù)，當(dāng)前一段的、求出后，其值即可成為后一時(shí)段的值，使

26、計(jì)算有可能逐時(shí)段地連續(xù)進(jìn)展下去。如何求解、，還需建立第二個(gè)方程即蓄泄方程。1.2.2蓄泄方程水庫(kù)通過(guò)泄洪建筑物泄洪，該泄量就是水庫(kù)的下泄流量，水庫(kù)泄洪建筑物的泄流能力，是指*一泄流水頭下的下泄流量。在溢洪道無(wú)閘門控制或閘門全開(kāi)情況下，泄洪道的下泄流量可按堰流公式計(jì)算，即 (1-2式中：通過(guò)溢流孔口的下泄流量，m3/s；n溢流孔孔口數(shù)；b溢流孔單孔凈寬，m ；g重力加速度，9.81m/s2；閘墩側(cè)收縮系數(shù)，與墩頭形式有關(guān)，本工程取0.92；m流量系數(shù)，與堰頂形式有關(guān)，可查表，本工程取0.48；H0堰頂水頭，m。泄洪洞的下泄流量可按有壓管流計(jì)算，即 1-3式中：泄洪洞的下泄流量m3/s；泄洪洞計(jì)算

27、水頭，非淹沒(méi)出流時(shí)，為庫(kù)水位與洞口中心高程之差；淹沒(méi)出流時(shí)，為上下游水位之差m；泄洪洞洞口的斷面面積；流量系數(shù)。泄洪水頭H與下泄流量q常常采用關(guān)系曲線來(lái)表示，根據(jù)水力學(xué)公式，該關(guān)系曲線不難求出，由此關(guān)系曲線再根據(jù)式1-2和式1-3便可換算出水庫(kù)水位Z與泄量q的關(guān)系，進(jìn)而，由水庫(kù)水位Z，又可借助于水庫(kù)容積特性，求出相應(yīng)的水庫(kù)蓄水容積蓄存水量V，于是，下泄流量q又可寫成庫(kù)容V的函數(shù)式，得出兩者的關(guān)系曲線，此式稱為蓄泄方程，即 1-4于是，列出以下聯(lián)立方程組該方程組概括了水庫(kù)防洪調(diào)節(jié)計(jì)算的根本原理。進(jìn)展調(diào)洪計(jì)算，實(shí)質(zhì)上就是求解這個(gè)方程組。當(dāng)，和時(shí)段t初的、，利用上述方程組，便可求出時(shí)段末的、。事實(shí)上

28、，不管水庫(kù)是否承當(dāng)下游防洪任務(wù)，也不管是否有閘門控制，調(diào)洪計(jì)算的根本公式都是上述兩式。利用上述方程組進(jìn)展調(diào)洪計(jì)算的具體方法有很多種，目前常用的是：列表試算法、半圖解法和簡(jiǎn)單三角形法。在本工程中主要采用列表試算法。1.3 列表試算法主要步驟為了求出式1-1和式1-4兩式的公共解，通過(guò)列表試算，可逐時(shí)段求得水庫(kù)的蓄水量和下泄流量。這種通過(guò)試算求方程組公共解的方法稱為列表試算法。其主要步驟如下：引用水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線。根據(jù)水庫(kù)容積曲線和泄洪建筑物的泄洪能力，應(yīng)用式1-2或式1-3求出下泄流量與庫(kù)容的關(guān)系曲線。根據(jù)水庫(kù)汛期的控制運(yùn)用方式，確定調(diào)洪計(jì)算的起始條件，即確定起調(diào)水位和相應(yīng)的庫(kù)容、下泄流量。

29、選取適宜的計(jì)算時(shí)段，由設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線摘錄，。決定起始計(jì)算時(shí)刻的、值，然后列表計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中，對(duì)每一計(jì)算時(shí)段的、值都要進(jìn)展試算。試算方法：由起始條件時(shí)段的、和入庫(kù)流量、，假設(shè)時(shí)段末的下泄流量，就能根據(jù)式1-1求出時(shí)段末水庫(kù)的蓄水增量，而，由查曲線得。將其與假定的相比擬，假設(shè)兩者相等，則所設(shè)同時(shí)滿足式1-1和式1-4，即為所求。否則需重新假設(shè)一個(gè)值，重復(fù)上述試算過(guò)程，直至兩者相等或很接近為止，這樣便完成了一個(gè)時(shí)段的計(jì)算工作。接下去，把這一時(shí)段末的、，作為下一時(shí)段的、，再進(jìn)展下一時(shí)段的試算。如此連續(xù)下去，便可求得整個(gè)泄流過(guò)程。將入庫(kù)洪水過(guò)程和計(jì)算所得的泄流過(guò)程繪制在同一圖上，假設(shè)計(jì)算所得的最大泄流

30、量正好是兩線的交點(diǎn)，說(shuō)明計(jì)算的正確。否則，應(yīng)縮小附近的計(jì)算時(shí)段，重新進(jìn)展試算，直到計(jì)算的正好是兩線的交點(diǎn)為止。由查關(guān)系線，可得最高洪水位時(shí)的庫(kù)容。由減去起調(diào)水位相應(yīng)庫(kù)容，即得水庫(kù)為調(diào)節(jié)該次入庫(kù)洪水所需的調(diào)洪庫(kù)容。再由查水庫(kù)庫(kù)容曲線，就可得到最高洪水位。顯而易見(jiàn)，當(dāng)入庫(kù)洪水為相應(yīng)樞紐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水，而起調(diào)水位為汛限水位時(shí)，求得的和即是設(shè)計(jì)調(diào)洪庫(kù)容和設(shè)計(jì)洪水位。當(dāng)入庫(kù)洪水為校核標(biāo)準(zhǔn)的洪水、起調(diào)水位為汛限水位時(shí)，求得的和即是校核調(diào)洪庫(kù)容和校核洪水位。1.4洪水標(biāo)準(zhǔn)確實(shí)定各項(xiàng)指標(biāo)確實(shí)定本工程屬一等大(1)型工程，水庫(kù)總庫(kù)容為23.38億m。工程樞紐由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水隧

31、洞、壩后地面廠房等組成，其壩、溢洪道、泄洪洞、引水隧洞進(jìn)水口為1級(jí)水工建筑物。根據(jù)條件可查下表：-. z.表1-5 水利水電工程分等指標(biāo)工程等級(jí)工程規(guī)模水庫(kù) 總庫(kù)容(108m3)防洪治澇灌溉供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田(104畝)治澇面積(104畝)灌溉面積(104畝)供水對(duì)象 重要性裝機(jī)容量(104kW)大(1)型10特別重要500200150特別重要120大(2)型101.0重要5001002006015050重要12030中型1.00.10中等100306015505中等305小(1)型0.100.01一般30515350.5一般51小(2)型0.010.001530.51

32、表1-6山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期年工程水工建筑物級(jí)別12345設(shè)計(jì)10005005001001005050303020校核土石壩可能最大洪水(PMF)或10000500050002000200010001000300300200混凝土壩、漿砌石壩50002000200010001000500500200200100查水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL252-2000)，因?yàn)樵摴こ虒儆谝坏却?型工程，由表1-1可得，工程等級(jí)為。由表1-2可得，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為1000500年，年保證率P=0.1%0.2%；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期為100005000年，年保證率P=

33、0.01%0.05%。由混凝土面板堆石壩設(shè)計(jì)規(guī)(SL228-2013可取得設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)年保證率P=0.1%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)年保證率P=0.01%，分別計(jì)算相應(yīng)的最大泄量和水庫(kù)最高水位。-. z.確定洪水過(guò)程和水位-庫(kù)容曲線表1-7口壩址設(shè)計(jì)洪水過(guò)程表月日時(shí)P(%)10.50.20.10.050.020.01%62313:00818910990104011301170127015:00156017401910203022002310249017:00307034403920429046505140547019:005570625072207980864097501040021:0071007970

34、92401020011100125001340023:00791088801020011200122001350014500241:008080909010400115001250013800148003:008200924010600117001270014000150005:008280932010700118001280014100151007:008410947010900119001300014200153009:0087809880113001240013500148001590011:00942010600121001330014500158001700013:001070012

35、100138001510016400180001930015:001200013400153001660018000198002120017:001090012300141001540016800184001970019:00963010800124001370014900163001750021:0087009790112001240013500148001590023:00796089401030011300123001360014600251:00720080809310103001120012400133003:0066107420857094701030011500123005:00

36、6100684079108750949010600114007:00559062707260804087209810105009:00521058506780751081309170982011:00477053506200687074408410900013:00441049505740636068907790834015:00411046105350593064207260777017:00380042604940547059306710717019:00358040204650515055806310674021:00338037904380485052505930633023:0032

37、30362041904630501056506030261:0030903460400044104780537057303:0030203380389042904640521055505:0029703320382042004550509054207:0029203270375041104450496052809:00286032103660401043504820513011:00275030703500382041504580487013:00261029203320361039204300458015:00247027703130339036804020428017:0023602640

38、2970321034903780403019:00221024702760298032303490372021:00210023502620281030603270350023:002020225025102680292031103330271:0019302160239025502780295031603:0018402060227024202630278029905:001760196021602300250026302830洪水過(guò)程線中的P=0.1%為設(shè)計(jì)洪水，P=0.01%為校核洪水。表1-8水位-庫(kù)容關(guān)系水位m271.5938276.1463279.203282.9284285.57

39、95289.3543294.8737庫(kù)容億m00.30.470.710.821.161.64水位m301.7826307.7394312.6804317.5406322.8492325.4323328.3744庫(kù)容億m2.473.44.285.26.57.248.13水位m330.8034333.0625335.5484337.7656340.5522342.653344.5804庫(kù)容億m8.949.710.5511.4112.5213.3514.23水位m346.5105348.6014350.1835352.2069353.8231355.3148357.0004庫(kù)容億m15.2116.2

40、317.0418.2219.1519.9320.92水位m358.5184359.9499361.9375363.2633364.9688366.3587367.634庫(kù)容億m21.922.7524.0125.0526.3227.2628.39水位m369.634370.9963372.909374.2322375.9698377.6421380.2148庫(kù)容億m29.5830.7332.4733.7635.3136.7639.31水位m382.7522385.6127387.6427389.3106391.6592393.0999395.2744庫(kù)容億m41.8344.6646.6648.6

41、451.2453.2255.46水位m396.7422398.3187399.9555庫(kù)容億m57.3859.4461.98圖1-1 水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系曲線1.4.3方案分析本工程的泄水建筑物包括溢洪道與泄洪洞。擋水建筑物選用混凝土面板堆石壩方案，不宜采用壩頂溢流，而壩址附近無(wú)適宜的埡口布置溢洪道，因此采用岸邊開(kāi)敞式溢洪道方案，經(jīng)工程總體布置方案比擬，溢洪道布置在右岸壩肩較為有利?？趬沃泛樗甯吡看?，泄水建筑物首先考慮采用表孔泄洪，使樞紐具有足夠的超泄能力。本階段共擬定了以下2個(gè)方案進(jìn)展比擬。方案：溢洪道孔口尺寸為4-12.0m18.0m(孔-寬高)，為WES型低實(shí)用堰，堰頂高程337.0m，洪

42、水調(diào)節(jié)從防洪限制水位340.00m起調(diào)；方案：溢洪道孔口尺寸為3-20.0m18.0m(孔-寬高)，為WES型低實(shí)用堰，堰頂高程337.0m，洪水調(diào)節(jié)從正常蓄水位355.00m起調(diào)。水庫(kù)采用入庫(kù)洪水進(jìn)展調(diào)洪計(jì)算，洪水典型采用1980年典型洪水。當(dāng)來(lái)流量小于200年一遇(廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))洪峰流量時(shí)，考慮滿裝機(jī)發(fā)電流量的2/3參與泄洪，當(dāng)來(lái)流量大于200年一遇洪峰流量(廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))時(shí)，不計(jì)發(fā)電流量。1.5調(diào)洪演算計(jì)算過(guò)程表1.5.1方案1洪水計(jì)算過(guò)程1.5.1.1水庫(kù)的關(guān)系表1-9水庫(kù)關(guān)系計(jì)算表庫(kù)水位Z(m)溢洪道堰頂水頭H(m)溢洪道泄量q溢(m3/s)庫(kù)容V(億m3)340.0000 3.00

43、00 487.60 12.30 340.5522 3.5522 628.24 12.52 342.6530 5.6530 1261.24 13.35 344.5804 7.5804 1958.47 14.23 346.5105 9.5105 2752.23 15.21 348.6014 11.6014 3708.05 16.23 350.1835 13.1835 4491.86 17.04 352.2069 15.2069 5564.69 18.22 353.8231 16.8231 6474.99 19.15 355.3148 18.3148 7355.01 19.93 357.0004 2

44、0.0004 8393.40 20.92 358.5184 21.5184 9366.88 21.90 359.9499 22.9499 10316.94 22.75 361.9375 24.9375 11685.82 24.01 圖1-2 溢洪道下泄流量q與庫(kù)容V關(guān)系曲線1.5.1.2設(shè)計(jì)洪水水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算表1-10水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算表時(shí)間t(h)入庫(kù)洪水流量Q (m3/s)時(shí)段平均入庫(kù)流量m3/s)時(shí)段入庫(kù)水量 (萬(wàn)m3)下泄流量q(m3/s)時(shí)段平均下泄流量(m3/s)時(shí)段下泄水量 (萬(wàn)m3)時(shí)段水庫(kù)存水量變化(萬(wàn)m3)水庫(kù) 存水量V(萬(wàn)m3)水庫(kù)水位 Z(m)01040487.6123

45、000.03402203015351105.2570.2528.91105.2124105.2340.17574429031602275.2700.7635.5457.51817.7125922.9340.62816798061354417.21011.0855.9616.23801.0129723.9341.589981020090906544.81531.71271.4915.45629.4135353.3343.02511011200107007704.02143.91837.81323.26380.8141734.1344.37231211500113508172.02784.6246

46、4.31774.36397.7148131.8345.64391411700116008352.03458.93121.82247.76104.3154236.2346.86921611800117508460.04164.03811.52744.25715.8159951.9348.04791811900118508532.04826.64495.33236.65295.4165247.3349.10922012400121508748.05488.45157.53713.45034.6170281.9350.10442213300128509252.05879.55684.04092.45

47、159.6175441.5350.989424151001420010224.06607.16243.34495.25728.8181170.3351.966826166001585011412.07418.47012.85049.26362.8187533.1353.075828154001600011520.08218.97818.75629.45890.6193423.7354.129130137001455010476.08879.78549.36155.54320.5197744.2354.95143212400130509396.09325.79102.76553.92842.12

48、00586.2355.4683411300118508532.09583.79454.76807.41724.6202310.8355.75753610300108007776.09699.19641.46941.8834.2203145.0355.910738947098857117.29712.59705.86988.2129.0203274.1355.927740875091106559.29649.89681.26970.4-411.2202862.8355.859642804083956044.49529.29589.56904.4-860.0202002.8355.70644475

49、1077755598.09336.09432.66791.5-1193.5200809.3355.502146687071905176.89103.49219.76638.2-1461.4199347.9355.251748636066154762.88830.68967.06456.2-1693.4197654.5354.932350593061454424.48545.18687.96255.3-1830.9195823.6354.56952547057004104.08255.58400.36048.2-1944.2193879.4354.205654515053103823.27984

50、.08119.85846.2-2023.0191856.4353.823156485050003600.07709.87846.95649.8-2049.8189806.6353.458258463047403412.87444.37577.15455.5-2042.7187764.0353.110660441045203254.47185.57314.95266.7-2012.3185751.6352.76362429043503132.06936.07060.85083.7-1951.7183799.9352.415464420042453056.46696.86816.44907.8-1

51、851.4181948.5352.121266411041552991.66473.76585.34741.4-1749.8180198.7351.795468401040602923.26266.86370.34586.6-1663.4178535.3351.52170382039152818.86057.16162.04436.6-1617.8176917.5351.229572361037152674.85858.05957.64289.4-1614.6175302.9350.955174339035002520.05660.05759.04146.5-1626.5173676.4350

52、.680876321033002376.05453.05556.54000.7-1624.7172051.7350.406478298030952228.45237.25345.13848.5-1620.1170431.7350.105480281028952084.45029.25133.23695.9-1611.5168820.2349.792982268027451976.44830.74930.03549.6-1573.2167247.0349.499984255026151882.84636.54733.63408.2-1525.4165721.6349.18748624202485

53、1789.24454.44545.53272.7-1483.5164238.1348.913988230023601699.24269.54362.03140.6-1441.4162796.7348.6209 以方案進(jìn)展設(shè)計(jì)洪水調(diào)洪演算時(shí)，最大下泄量為9712.5ms，水庫(kù)最高水為355.9277m。圖1-3 水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水水位變化過(guò)程線圖1-4 水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線與下泄流量過(guò)程線1.5.1.2校核洪水水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算表1-11水庫(kù)校核洪水調(diào)節(jié)計(jì)算表時(shí)間t(h)入庫(kù)洪水流量Q (m3/s)時(shí)段平均入庫(kù)流量m3/s)時(shí)段入庫(kù)水量 (萬(wàn)m3)下泄流量q(m3/s)時(shí)段平均下泄流量(m3/s)時(shí)段下泄水量

54、 (萬(wàn)m3)時(shí)段水庫(kù)存水量變化(萬(wàn)m3)水庫(kù) 存水量 V(萬(wàn)m3)水庫(kù)水位 Z(m)01270487.6123000.0340.0000 2249018801353.6 587.1537.4386.9966.7123966.7340.2510 4547039802865.6 767.4677.3487.62378.0126344.7340.8306 61040079355713.2 1202.2984.8709.15004.1131348.8342.5518 813400119008568.0 1899.71551.01116.77451.3138800.1343.8138 101450013

55、95010044.0 2740.82320.31670.68373.4147173.6345.5454 12148001465010548.0 3668.73204.82307.48240.6155414.1347.1870 14150001490010728.0 4632.24150.52988.37739.7163153.8348.7772 16151001505010836.0 5561.45096.83669.77166.3170320.1350.1640 18153001520010944.0 6395.35978.44304.46639.6176959.7351.3152 2015

56、9001560011232.0 7192.36793.84891.56340.5183300.2352.3981 22170001645011844.0 8036.47614.45482.36361.7189661.8353.5103 24193001815013068.0 9082.28559.36162.76905.3196567.2354.7984 26212002025014580.0 10218.49650.36948.27631.8204198.9356.1491 28197002045014724.0 11222.910720.77718.97005.1211204.1357.3

57、102 30175001860013392.0 11919.211571.18331.25060.8216264.9358.1002 32159001670012024.0 12392.812156.08752.33271.7219536.6358.6026 34146001525010980.0 12704.912548.99035.21944.8221481.4358.9394 36133001395010044.0 12833.312769.19193.8850.2222331.7359.0742 3812300128009216.0 12837.212835.39241.4-25.42

58、22306.3359.07424011400118508532.0 12733.812785.59205.6-673.6221632.7358.9563 4210500109507884.0 12537.112635.59097.5-1213.5220419.2358.7542 449820101607315.2 12286.412411.88936.5-1621.3218797.9358.4874 46900094106775.2 12012.312149.48747.5-1972.3216825.6358.1776 48834086706242.4 11690.011851.28532.8

59、-2290.4214535.2357.8214 50777080555799.6 11345.911518.08292.9-2493.3212041.9357.4341 52717074705378.4 10983.911164.98038.7-2660.3209381.5357.0314 54674069555007.6 10573.310778.67760.6-2753.0206628.5356.5577 56633065354705.2 10161.410367.47464.5-2759.3203869.2356.0980 58603061804449.6 9762.49961.9717

60、2.6-2723.0201146.3355.6213 60573058804233.6 9373.69568.06889.0-2655.4198490.9355.1618 62555056404060.8 8964.59169.16601.7-2540.9195950.0354.6837 64542054853949.2 8600.38782.46323.3-2374.1193575.9354.2247 66528053503852.0 8259.38429.86069.5-2217.5191358.4353.8057 68513052053747.6 7974.08116.75844.0-2