M河水库水文水力计算

1、江苏建筑职业技术学院 课 程 设 计 说 明 书专 业：水利工程班 级：水工09-1姓 名：黄海军指导老师：张子贤2011年6月17日课 程 设 计 任 务 书专业、班级 水工09-1 姓名 黄海军 日期 2011年6月17日1. 设计题目：M河水库水文水利计算2. 设计原始资料：熟悉设计任务书所提供的有关原始数据和资料，搞清楚设计方法、步骤和应完成的设计任务。M河水库以上流域面积94km2,总库容2322万m3，防洪为主，结合蓄水灌溉。拟将汛限水位提高至除险加固后的溢洪道堰顶高程130.652m。3. 设计文件：说明书 图纸4. 设计任务下达日期：2011年6月13日5. 设 计 完 成 时

2、 间：2011年6月17日6. 设计各章节答疑人：张子贤7. 设计指导老师：张子贤课 程 设 计 成 绩 评 定 书专业班级 水工09-1姓名黄海军 完成日期 2011年6月17日1. 设计题目M河水库水文水利计算表2. 设计指导教师（签名） 3. 设计评阅人（签名） 评阅日期 4.评阅意见及成绩 年 月 日目录1. 目的2. 摘要3. 内容3.1径流量计算3.2设计时段净雨3.3设计洪水3.4半图解法进行调洪计算3.5水库特性资料3.6兴利调节评价M河水库水文水力计算1.目的：该水库现状防洪限制水位低于堰顶高程，防洪运用时，防洪限制水位与堰顶高程之间的蓄洪量靠输水洞泄放，由于输水洞的泄流能力

3、较小且为便于水库调度运用，减少操作事故风险，拟将汛限水位提高至除险加固后的溢洪道堰顶高程130.652;2.摘要：设计年径流及30年一遇设计洪水，复核调整有关特征水位后，现状坝顶高程、堰顶净宽能否满足要求的大坝洪水标准与下游防洪安全要求；推求灌溉设计保证率25%的丰水年保证的灌溉面积。3.内容3.1：径流量计算资料：，Cv=1.20，采用Cs=2.5 Cv. 查出：P=25%，P=0.196;P=50%,p=-0.39 3.2设计时段净雨资料：该流域为半湿润半干旱地区，采用初损后损产流计算。初损I0=85mm，=2.5mm/h。 M河水库雨量站具有19611997共37年的雨量资料 。 暴雨计

4、算时段取1h，6h，24h，3d。其中 24h，3d。30年一遇不同频率 设计面雨量成果见表4 表4 M河水库30年一遇设计暴雨量成果计算时段1h6h24h3d雨量（mm）77187266396 后损第一个算法：t=3-4.86/9.9*3=1.53;其余后损=*t=7.5mm 设计净雨等于设计暴雨时程分配初损后损3.3设计洪水汇流方案：已知m1=wF0.65J-0.30I-0.35，n=1。F=94(km2),J=11.2%0,以%0计；L=17.7(km)，设计净雨平均强度i=238.1/28.5=8.4 。 B=5.7(km),Ka=0.5。其中:w=10(-2.950.25+0.38)

5、, 0.1<=0.25<=0.30 w=-ln(2.10.25 +0.11 ),0.1<=0.25<=0.35求得m1=1.7,K=m1/n=1.7。已有设计流域基流为2m3/s。 （1)设时段序号N，将N=0,1,2,，填入表中的第一栏；由t=3h，可计算各时段末的时间t=Nt。 （2）由K=1.7，计算t/K，见第二栏；根据n=1及t/K，查附表五得瞬时单位线的S（t）曲线，见第三栏。 （3）将S（t）曲线顺时序向后移一个时段（t=3h）,得S(t-t)曲线，见第四栏，按式u（t，t）=S（t）S(t-t)计算无因次时段单位线，见第五栏。 （4）将无因次时段单位线转

6、换为t=3h、10mm的时段单位线。用下式将第五栏中的无因次时段单位线转换为有因次时段单位线，填入第六栏。 检验时段单位线：，计算正确。 （5）设计洪水过程线的推求 1） 计算设计地面径流过程。根据单位先特征，各时段设计地面净雨换算成10的倍数后，分别去乘单位线的纵坐标得到相应的部分地面径流过程，然后把它们分别错开一个时段后叠加便得到设计地面径流过程，见第十八栏。 2）将设计地面径流、基流相加，得洪水过程线，见第二十栏。3.4半图解法进行调洪计算（1） 确定起调水位，入库洪水为设计洪水，起调水位取防洪限制水位，即堰顶高程130.652m。（2） 计算辅助曲线q（V'/t+q/2）关系

7、1）求堰顶水头和堰顶以上库容，用水位第一栏减去堰顶高程130.65m，所得结果即为堰顶高程，填入第三栏；用库容第二栏减去堰顶对应的库容726.0万m3/s，所得结果即为堰顶以上库容填入第四栏。2）V'/t=V'*10000/3600，将结果填入第五栏 3）溢洪道为敞开式宽顶堰，淹没系数、侧收缩系数分别取1.0；流量系数取0.32。则水库溢洪道出流公式为注：h为堰顶水头 （3）求水库出流过程 、库水位过程 1)调洪计算起调水位与上同，等于130.65m。 2) 第一时段，已知时段初q1=0，V'/t+q/2=0。利用式得 由此内插查辅助曲线q（V'/t+q/2）得

8、。、即为下一时段初的值，依时序逐时段计算，可得水库出流过程，并由其可求得库水位过程，如表1中第五、六栏所示。 3)确定最大下泄量、设计调洪库容和设计洪水位 （1） 假设，由Qt设，由方程（1）与 相等时 即为所求。计算结果如表2表1 半图解解法调洪计算表 表2 。 3.5水库特性资料 （1）2015年逐月入库径流量（P=25%） 1）设计径流量W=1000RF/10000，单位：万m3/s，结果填入第五栏。 2）入库流量=设计径流量上游耗水量，结果填入第七栏。 (2)灌区2015年水平年不同频率综合毛灌溉定额 单位：m3/hm2 灌溉面积1810hm2，P=25%时；毛灌溉量=各月综合毛灌溉定

9、额*灌溉面积/10000。计算结果如下表： (3)计算M河水库的多年逐月蒸发损失深度,已知， ，E-601型蒸发器折算系数数年平均值K=0.95 。 1）计算年蒸发量：E水=KE器=0.95*1510=1434.5(mm)。 2）计算多年平均陆面蒸发量：。 3）计算年蒸发量损失深度：E水-E陆=1434.5-449=985.5(mm)。 4）计算逐月蒸发损失深度：年蒸发量损失深度985.5(mm)，乘以下表中第二行数据求得，如表第三行所示。 M河水库蒸发损失深度计算表 (4)列表法计入损失调节计算 建立计算表如下表,具体方法如下： 1）不计损失调节计算。按早蓄方案求水库蓄水过程Vt，且蓄水量从

10、库底算起。表中第一到六栏为不计损失的计算结果，表中第四、五栏，分别表示各月的余亏水量，是各月来水与亏水量得差值。兴利库容取决于某一时段内的最大累计亏水量。这属于三回运用，。 第六栏为死库容加余水，加到V死+V兴=502.24+68=570.24mm，超过弃之 ；遇到亏水减织。 2）计算逐月平均蓄水量及逐月损失水量。在不计损失的水库蓄水量过程 Vt基础上，计算月平均蓄水量。第七栏为月平均蓄水量,V1、V2分别为月初月末蓄水量。利用M河水库水位、容积、面积关系表，由可内插出月平均水面面积，填入第八栏。据此栏及第九栏月蒸发损失深度数据，计算月蒸发损失量填入第十栏。第十二栏月渗漏损失水量（第七栏）等于月平均蓄水量乘以2%，第十三栏水库水量损失等于第十栏加上第十二栏。3） 计入损失调节计算。将水库水量损失加在用水上或从来水中扣除，再调节计算。表中第十四栏为考虑损失用水量M，等于第三栏+第十三栏。根据第二栏和第十四栏，调节计算列于第十五十八栏。 根据表第十五栏和第十六栏，求得计入损失的兴利库容为643.8万m3。表中合计一栏来水量-用水量-总损失-弃水量=0，以此进行校核。 计入损失后，所需兴利库容比不计损失时的库容增大了643.8-502.4=141.4万（m3），不计损失和计入损失的供水期相同，故计入损失库容的增大值即为供水期9月到次年5月的损失量。计入损失的