水庫壩頂高程設(shè)計(jì)

PAGE湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPower綜合實(shí)訓(xùn)成果書課題名稱:水庫壩頂高程設(shè)計(jì)姓名：蒲鵬霞專業(yè)：水建班級：二班學(xué)號：201202020035指導(dǎo)老師：耿勝慧任務(wù)下達(dá)日期：2014年5月26日設(shè)計(jì)完成日期：2014年5月30日水利工程系·水文分析與水利計(jì)算課程設(shè)計(jì)PAGE15目錄第一章資料概述 3一、流域概況 3二、基本資料 31、徑流 32、洪水 33、農(nóng)業(yè)用水 34、水庫特性 3第二章入庫徑流特征分析 4一、水文資料的審查 41.徑流系列可靠性分析 42.徑流系列一致性分析 43.徑流系列代表性分析 4二、設(shè)計(jì)年徑流量分析計(jì)算 41．分析依據(jù) 42．計(jì)算時段的確定 43．統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算 44．頻率曲線線型選擇 55．頻率曲線參數(shù)確定 6三、設(shè)計(jì)代表年年徑流量的年內(nèi)分布計(jì)算 61.代表年的選擇 62.徑流年內(nèi)分配計(jì)算 63.年內(nèi)分配計(jì)算成果 6第三章設(shè)計(jì)洪水分析 7一、資料審查 71.可靠性審查 72.一致性審查 73.代表性審查 7二、設(shè)計(jì)洪水計(jì)算 81．分析依據(jù) 82．經(jīng)驗(yàn)頻率計(jì)算 83．線型選擇 84．頻率曲線參數(shù)估計(jì) 97．成果合理性檢查 9第四章興利調(diào)節(jié)計(jì)算 9一、分析依據(jù) 9二、興利調(diào)節(jié)計(jì)算 91．死庫容的確定 92．各類需水量計(jì)算 103、水量損失計(jì)算 104、時歷列表計(jì)算 10三、溢洪道堰頂高程的確定 13第五章防洪調(diào)節(jié)計(jì)算 13一、分析依據(jù) 13二、泄流方案的擬定 13三、起調(diào)水位的選擇 13四、水庫調(diào)洪計(jì)算 141、調(diào)洪計(jì)算原理 142．推求下泄流量過程線 143．調(diào)洪計(jì)算成果 17附錄一 19參考資料 20第一章資料概述一、流域概況白沙河上游山丘區(qū)經(jīng)常發(fā)生暴雨洪水，且時有山洪爆發(fā)。下游沿河兩岸近20萬畝農(nóng)田及縣城等經(jīng)常遭受洪水的侵襲。另一方面，流域內(nèi)塘壩很少，攔蓄的地表徑流不多，農(nóng)業(yè)灌溉深感困難。為解除洪水對下游地區(qū)災(zāi)害，攔蓄地表徑流以灌溉農(nóng)田和養(yǎng)殖水產(chǎn)，擬在上游白沙河水文站附近攔河筑壩，興建水庫。據(jù)來水、用水情況，暫定調(diào)節(jié)性能為年調(diào)節(jié)。二、基本資料1、徑流水文站有實(shí)測的1962到1979年實(shí)測流量資料，各年年徑流資料如表1.表1：白沙水文站歷年年平均流量統(tǒng)計(jì)表年份196219631964196519661967196819691970流量m3/s3.072.062.622.131.691.791.322.572.24年份197119721973197419751976197719781979流量m3/s1.591.282.761.843.342.143.870.641.64據(jù)調(diào)查，與白沙屬同一流域的另一鄰近支流清水河上建有白石水文站，該站控制流域面積為148.5平方公里，該站具有從1962年到1979年的實(shí)測流量資料。2、洪水白沙水文站僅有14年實(shí)測洪水資料，經(jīng)水文計(jì)算，P=1%的設(shè)計(jì)洪水成果：表2：白石水文站歷年年平均流量統(tǒng)計(jì)表年份19591960196119621963196419651966196719681969流量m3/s3.673.814.455.684.325.014.643.893.983.244.41年份19701971197219731974197519761977197819791980流量m3/s4.213.253.054.683.476.284.686.863.113.085.463、農(nóng)業(yè)用水白沙水庫灌區(qū)中旱年的水稻灌溉資料，算得灌區(qū)灌溉用水量過程見成果表4。表4白沙水庫灌區(qū)灌溉用水量過程表月份567891011總計(jì)毛綜合用水量（104m3）190.6530.8790.11073576.5530.529.43720.94、水庫特性白沙水庫觀測資料得知，蒸發(fā)皿實(shí)測蒸發(fā)量為692.3mm，蒸發(fā)皿折算系數(shù)K=0.8，流域多年平均降水量=1210mm，多年平均徑流深=780mm，蒸發(fā)量的年內(nèi)分配百分比見下表，滲漏損失量以各月蓄水量的1％計(jì)。水庫蒸發(fā)損失量標(biāo)準(zhǔn)年內(nèi)分配表見表5.表5白沙河水庫蒸發(fā)損失量標(biāo)準(zhǔn)年內(nèi)分配表月份123456789101112年百分比（%）3.473.896.027.739.8611.6213.8015.7910.148.015.654.03100 第二章入庫徑流特征分析一、水文資料的審查1.徑流系列可靠性分析資料來自水文站，觀測質(zhì)量較好，無不合理現(xiàn)象，可靠性較好。2.徑流系列一致性分析河流發(fā)源于山區(qū)深處，流域內(nèi)林木茂盛，植被良好，水流清澈，水質(zhì)優(yōu)良，人為活動影響很小，流域下墊面條件比較穩(wěn)定。3.徑流系列代表性分析水文站具有18年的逐月徑流資料，屬長系列。二、設(shè)計(jì)年徑流量分析計(jì)算1．分析依據(jù)1)水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范SL278-20022)小型水力發(fā)電站水文計(jì)算規(guī)范SL77-943)水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范SL44-932．計(jì)算時段的確定根據(jù)月徑流變化情況，將歷年資料轉(zhuǎn)變?yōu)樗哪曩Y料，即從1962年到來1979年為一水文年。3．統(tǒng)計(jì)參數(shù)的計(jì)算計(jì)算系列的平均徑流變差系數(shù)。4．頻率曲線線型選擇根據(jù)SL44—93中規(guī)定“頻率曲線一般應(yīng)采用皮爾遜Ⅲ型?！本€型采用皮爾遜Ⅲ型。根據(jù)表1：白沙水文站歷年年平均流量統(tǒng)計(jì)表畫出P-Ⅲ型頻率適線圖如圖。因?yàn)樵撜局挥袕?959年到1979年的實(shí)測流量資料，所以剩余資料用P-Ⅲ型曲線計(jì)算出來，完善了從1959年到1980年的流量資料。三.水文水利計(jì)算成果:1、設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算（1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。參照有關(guān)規(guī)定，年徑流設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用P=50%。（2）用P-Ⅲ型適線法求相應(yīng)P=50%的設(shè)計(jì)年徑流.根據(jù)P-Ⅲ型適線法求得P=50%的設(shè)計(jì)年徑流=2.00 （3）典型年內(nèi)分配采用年徑流與設(shè)計(jì)年徑流量相近，并對灌溉用水不利（6—9月來水與常年同期徑流量相比，水量偏少）年份，以下三個典型年可供選擇（1972年，1971年，1967年），見表7，最后按年水量控制同倍比放大法求設(shè)計(jì)年內(nèi)分配。(每月按30.4天計(jì)算)表7典型年年徑流年內(nèi)分配表年份月平均流量年平均流量12345678910111219720.3343.493.091.571.151.260.4200.6160.4301.061.570.3811.2819710.1450.6790.8351.242.095.930.5900.7781.944.360.4100.3531.5919670.2350.5234.007.834.290.6161.390.5240.4390.1731.200.2391.79根據(jù)公式我們可以得到倍比K=1.117，將P=50%的設(shè)計(jì)年徑流2.00帶入典型年的計(jì)算，我們可以得到每個月的徑流值，見表：典型年年徑流年內(nèi)分配表2、興利庫容和正常蓄水位的確定1）不計(jì)損失時的年調(diào)節(jié)計(jì)算。根據(jù)所求設(shè)計(jì)年徑流量年內(nèi)分配與灌區(qū)用水相結(jié)合列表進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，從對供水保證可靠方面考慮，近似求得水庫不計(jì)損失興利庫容。（2）設(shè)計(jì)損失后的年調(diào)節(jié)計(jì)算。滲漏損失水量，每月滲漏損失水量近似為V*1%計(jì)算供水期滲漏損失水量。由供水期滲漏，蒸發(fā)損失水量可算得計(jì)入損失后的興利庫容V興，查Z-V關(guān)系曲線，最后確定正常蓄水位=19.5米。.水庫計(jì)入損失的年調(diào)節(jié)庫容計(jì)算表2.白沙水庫壩頂高程確定多年平均最大風(fēng)速V為18米/秒，水面吹程D為3公里，大壩為土壩，傾斜壩坡，其迎水面坡高tgα=1/3,有漿砌石塊石護(hù)坡（K=0.77）。浪高h(yuǎn)B的計(jì)算公式為hB=0.0208V5/4D1/3=0.0208*18^5/4*3^1/3=1.1106設(shè)計(jì)條件下的設(shè)計(jì)風(fēng)速取多年平均最大風(fēng)速的1.5倍，校核條件下的設(shè)計(jì)風(fēng)速即為多年平均最大風(fēng)速。波浪爬高的計(jì)算公式為h浪=3.2KhBtgα==3.2*0.77*1.1106*1/3=0.911安全超高△按三級土壩（級別）可查規(guī)范。壩頂高程：Z壩頂=Z設(shè)+h浪,設(shè)+△超高=+0.911+0.7=正常蓄水位：19.6設(shè)計(jì)洪水位：死庫容：16最后確定下圖白沙水庫各特征水位。

附錄--某水庫設(shè)計(jì)基本資料表1：白沙水文站歷年年平均流量統(tǒng)計(jì)表年份196219631964196519661967196819691970流量m3/s3.072.062.622.131.691.791.322.572.24年份197119721973197419751976197719781979流量m3/s1.591.282.761.843.342.143.870.641.64表2：白石水文站歷年年平均流量統(tǒng)計(jì)表年份19591960196119621963196419651966196719681969流量m3/s3.673.814.455.684.325.014.643.893.983.244.41年份19701971197219731974197519761977197819791980流量m3/s4.213.253.054.683.476.284.686.863.113.085.46表3白沙水庫水位Z-庫容V、面積F關(guān)系水庫水位Z（m）1012.416171819202122232425庫容V（104m3）0378157021802950383048605970725087501025011900面積F（km2）03.24.77.57.99.710.911.314.315.716.318.7表4白沙水庫灌區(qū)灌溉用水量過程表月份567891011總計(jì)毛綜合用水量（104m3）1765167941063586534223691表5白沙河水庫蒸發(fā)損失量標(biāo)準(zhǔn)年內(nèi)分配表月份123456789101112年百分比（%）3.473.896.027.739.8611.6213.8015.7910.148.015.654.03100表6設(shè)計(jì)洪水過程