水文水利计算课程设计

目录第一章设计水库概况 11.1流域概况 11.2工程概况 1第二章年径流分析计算 42.1径流资料来源 42.2年径流资料的审查 42.2.1资料可靠性审查 42.2.2资料一致性审查 42.2.3资料代表性审查 42.3设计年径流分析计算 42.3.1水利年划分 42.3.2绘制年径流频率曲线 4频率曲线线型选择 4经验频率计算 5频率曲线参数估计 5绘制频率曲线 52.3.3计算成果 72.3.4成果合理性分析 72.4设计代表年径流分析计算 72.4.1代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则： 72.4.2设计代表年径流年内分配计算 72.4.3代表年内径流分配成果 7第三章设计洪水分析 93.1洪水资料的审查 93.1.1洪水资料可靠性审查 93.1.2洪水资料一致性审查 93.1.3洪水资料代表性审查 93.2特大洪水的处理 93.3设计洪水分析计算 93.3.1频率曲线线型选择 93.3.2经验频率计算 93.3.3频率曲线参数估计 103.3.4绘制频率曲线 103.3.5成果合理性分析 133.3.6计算成果 133.4设计洪水过程线 133.4.1典型洪水过程线的选取 133.4.2推求设计洪水过程线方法 133.4.3计算成果 143.4.4设计洪水过程线的绘制 14第四章兴利调节 164.1兴利调节计算的方法 164.2兴利调节计算 164.2.1来水量的确定 164.2.2用水量的确定 16灌溉用水量的确定 16城镇生活供水 164.2.3死水位与死库容的确定 17死水位的确定 17死库容的确定 174.2.3水量损失的确定 184.2.4渗漏损失 184.2.5计入水量损失的兴利调节 184.2.7计算成果 18第五章水库调洪演算 205.1泄洪方案的拟定 205.2水库调洪的基本原理 205.3水库调洪的列表试算法 215.4计算成果 225.4.1不同重现期洪水的水库调洪试算 225.4.2特征水位及特征库容 25参考文献 26第一章设计水库概况1.1流域概况石堡川河系洛河左岸的一级支流，发源于陕西省黄龙山脉的宜川县丰河沟海拔1700m的中字梁，流经宜川、黄龙、洛川、白水等县，于白水县法家塔汇入洛河。流域面积950.3km2，河流全长79.3km，是洛河的第四大支流，河流水系分布见图1-1。石堡川河流域属暖温带大陆季风气候区，冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋两季为过渡期。石堡川水库坝址缺乏气象资料，而黄龙气象站位于坝址以上流域中心处，故借用黄龙气象站的观测资料加以说明。黄龙气象站1952年设立，位于北纬35°35′，东经109°50′。据该站1960～1998年实测资料统计，多年平均降水量为575mm，多年平均气温为8.5℃，极端最高气温36.9℃（1991年7月20日），最低气温为-25.1℃（1991年12月28日）；多年平均蒸发量1561mm，多年平均风速2.5m/s，最大风速根据流域规划，拟在洛川县石头乡盘曲河村东500m修建一水库，水库坝址以上流域面积820km2，河道长62.1km，河床平均比降8.3%。坝址位于黄土塬区，坝址处河床高程884m。坝址以上流域海拔高程880～1700m1.2工程概况水库以灌溉为主，兼顾防洪、供水等多项任务。水库灌溉设计保证率为75%。水库承担着下游0.5万人民群众的生活全保障任务，同时还涉及到下游西延铁路、渭清铁路、108国道、王莽寨电站、党家湾电站、蒲白煤矿供水站、洛惠渠渠首等工程的防洪安全。根据《防洪标准》（GB50201-2014）和“水利水电工程等级划分及洪水标准”（SL252-2000），该水库为Ⅲ等中型水利工程，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，水库的防洪标准维持2000年除险加固时采用的防洪标准不变，即100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。

图4-1石堡川水库流域水系图水库枢纽由拦河大坝、输水洞、泄洪洞、泄洪底洞和溢洪道五部分组成。输水洞位于大坝左侧，全长171.1m，进口底坎高程905.7m，出口高程905.12m，比降1/300，洞径2.4m，为钢筋混凝土衬砌的圆形有压洞。该洞最大引水能力56m3/s，进口为喇叭型，控制建筑物为圆形放水塔，塔径4.8m，塔高36.8m；放水塔设平板工作闸门和检修闸门各一扇，尺寸为2.4m×泄洪洞位于大坝左岸。全长402.6m，进口高程920m，比降1/14，洞身为4.6m×6.0m的圆拱直墙型无压隧洞，最大泄洪能力300m3/s。进口设有平板工作闸门与检修闸门各一扇，孔口尺寸为4.6m×4.5m，工作闸门启闭机采用QPG630KN-17m，检修闸门启闭机采用QPG320KN-17m。泄洪底洞位于大坝右岸，由施工导流洞改建而成。全长317.9m，进口高程896.5m，出口高程883.3m，比降1/50，洞径2.0m的圆形压力隧洞，最大泄洪能力为43m3/s；放水塔为圆形，塔径4.0m，塔高45.15m，分别设有平板工作闸门和检修闸门各一扇，闸门尺寸为2.0m×1.8m，工作闸门启闭机采用QPG630KN-42m，检修闸门采用启闭机QPG320KN

第二章年径流分析计算2.1径流资料来源由于石堡川水库坝址缺乏气象资料，而上游黄龙气象站与坝址控制水面面积小于5%所以可用水文比拟法直接引用。2.2年径流资料的审查2.2.1资料可靠性审查获得的水文资料均来自水文站观测得到，观测质量较好，且每年的观测资料都经水文与水资源局整编，认为资料精度可靠。2.2.2资料一致性审查就年径流系列而言，它的一致性是建立在气候条件和下垫面条件的稳定性上。一般可以认为气候条件的变化极其缓慢，它相对稳定。拟在洛川县石头乡盘曲河村东500m处，坝址以上流域海拔高程880～1700m，流域中上游为黄土林区，占坝址以上流域的四分之三，区内高山起伏，河谷狭窄，森林茂密；流域下游为黄土塬区，占坝址以上流域的四分之一，沟壑纵横，植被为荒草及少量灌木，总体较差。且上游无水库、引水工程，因此可以认为年径流资料具有一致性。2.2.3资料代表性审查该水文站具有1975～2015年共41年的月平均流量资料，可认为是长期实测径流资料而且资料包括了丰、平、枯三种水文情况。此外，该水文站位于该河上，水文站的径流资料与设计水库的径流资料存在成因联系，所以该资料系列具有代表性。2.3设计年径流分析计算2.3.1水利年划分根据不同设计保证率下用水资料和多年年径流来水资料，可以看出从各年8月份水库开始有余水，到次年7月份缺水结束。所以，将每年8月份作为这一水利年的起始月，而将下一年7月份为这一水利年的终止月。2.3.2绘制年径流频率曲线频率曲线线型选择根据SL278-2002中规定“径流频率曲线的线型应采用皮尔逊Ⅲ型”故年径流频率线型采用皮尔逊Ⅲ型。经验频率计算根据SL278-2002中规定，在𝑛项连序径流系列中按大小次序排列的第𝑚项的经验频率应按下式数学期望公式计算P=mn+1式中𝑚取1,2,…，n。频率曲线参数估计根据SL278-2002中规定，年径流频率曲线的统计参数采用均值、变差系数和偏态系数表示统计参数可用矩法等方法初估。CV=1n-1Cs=3CV绘制频率曲线根据估计所得统计参数,绘制出频率曲线,发现该曲线配线效果不佳,因此,根据SL278-2002中规定，用适线法调整确定，适线时应在拟合点群趋势的基础上侧重考虑平枯水年的点据。见图2-1。2.3.3计算成果由成家河水文站年径流流量频率曲线得频率计算成果表2-1。表2-1成家河水文站年径流频率计算成果表不同频率的年径流量WP计算采用计算采用20%25%30%50%70%75%80%85%90%794179410.420.44310444970691569083572253715015506742382.3.4成果合理性分析根据SL278-2002中规定，年径流的分析计算成果应与上下游干支流和邻近流域的计算成果比较分析检查其合理性。经分析，成果合理。2.4设计代表年径流分析计算在规划设计中常选择有代表性的丰水年、枯水年、平水年作为设计代表年。因此，根据灌区用水设计保证率和城镇生活供水的综合要求，则设计丰水年、设计平水年、设计枯水年的年径流,由设计保证率P=25%，P=50%，P=75%在年径流量频率曲线上分别确定。设计代表年的年径流分配过程是通过代表年年径流过程的缩放来获得的。2.4.1代表年的选择应用实测径流资料选择代表年的原则：1.水量接近原则，代表年的年径流量与设计值要接近。2.选择对工程较不利的代表年径流过程线。一般来说，对灌溉工程，选取灌溉需水季节年径流比较枯的年份，对水电工程，则选取枯水期较长、径流又较枯的年份。2.4.2设计代表年径流年内分配计算将设计代表年径流量按代表年的月径流量进行分配，按年水量控制的同倍比法进行缩放。公式如下：KP=75%的设计年径流量为𝑊=5371×104𝑚3，选择2000～2001年为代表年，代表年年径流量为𝑊代=5676×104𝑚3，缩放比K=0.9464。P=50%的设计年径流量为𝑊=9083×104𝑚3，选择2010～2011年代表年，代表年年径流量为𝑊代=7028×104𝑚3，缩放比K=1.2924。P=25%的设计年径流量为𝑊=9706×104𝑚3，选择2006～2007年为代表年，代表年年径流量为𝑊代=9777×104𝑚3，缩放比K=0.99272.4.3代表年内径流分配成果表2-2成家河水文站保证率为75%的年径流的年内分配频率代表年单位月份全年8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月75%2000~2001%11.18.719.77.86.52.93.84.87.24.38.215.0100设计径流量104m359546610564203481562022593892324428055371流量（m3/s）2.271.774.021.601.330.5950.7680.9871.480.8831.683.071.70表2-3成家河水文站保证率为50%的年径流的年内分配频率代表年单位月份全年8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月50%2010~2011%42.322.85.62.62.91.51.81.51.84.12.210.8100设计径流量104m3384520725092372681381621401683701989789083流量（m3/s）14.67.891.940.9001.020.5310.6220.5330.6411.410.7503.722.88表2-3成家河水文站保证率为25%的年径流的年内分配频率代表年单位月份全年8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月25%2006~2007%17.125.57.73.92.81.92.811.48.31.62.014.9100设计径流量104m316552479752375272189267111181015719014509706流量（m3/s）6.309.442.861.431.040.721.024.233.080.6010.7215.523.08第三章设计洪水分析3.1洪水资料的审查3.1.1洪水资料可靠性审查该系列具有连续实测的1975～2015年洪水要素资料，经审查资料来源可靠真实，具有一定的精度，而且具备频率分析所必需的某些统计特征，具有较高的可靠性。3.1.2洪水资料一致性审查在观测期中，洪水形成条件相同，使用的洪水资料受人类活动影响很小，故有较好的一致性。3.1.3洪水资料代表性审查该水文站具有较长系列的洪峰资料，且比较完整，系列中包括大、中、小各种洪峰，与实际较吻合，因此可认为资料代表性良好。3.2特大洪水的处理根据该水文站的实测洪峰流量成果，可以发现于1984年的洪峰流量为1785m³/s，为实测期内的特大洪水，1987年的洪峰流量为1535m³/s，1983年的洪峰流量为1212m³/s，认为是次大洪峰。调查石堡川河历史洪水得1875年、1933年有大洪水分别为2040m³/s、1370m³/s。有现有资料不难看出，1875年洪水是自1875年以来的最大洪水，在1857~2015年的考证期N=141年间排列第一位，1984年、1987年、1933年、1983年的洪水是自1875年以来的第2~5位洪水，其余洪水在n=41年的实测期（1975~2015年）根据大小依次排列。3.3设计洪水分析计算3.3.1频率曲线线型选择根据SL44-2006中规定，频率曲线的线型应采用皮尔逊Ⅲ型。对特殊情况，经分析论证后也可采用其他线型。则该工程采用皮尔逊Ⅲ型。3.3.2经验频率计算此次洪水采用统一处理法，公式见（3-1）、（3-2）:PM=MN+1pm=Pa+(1-Pa)+m-ln-l+1式中：M为考证期N内特大洪水的排位； m为实测期n内一般洪水的排位；L为实测期特大洪水个数。3.3.3频率曲线参数估计根据SL44-2006中规定，采用矩法或其他参数估计法，初步估算统计参数。对于不连序系列，其统计参数的计算公式与连序系列的计算公式有所不同。如果在迄今的𝑁年中已查明有𝑎个特大洪水（其中有𝑙个发生在𝑛年实测或插补系列中），假定（𝑛−𝑙）年系列的均值和均方差与出去特大洪水后的（𝑁−𝑎）年系列的均值和均方差分别相等，可推导出统计参数的计算公式见（3-4）、（3-5）:x=1Nj=1axj+N-an-li=l+1nxCV=1x1N-1j=1a(3.3.4绘制频率曲线年最大洪峰频率曲线见图3-1，一日、三日洪量频率曲线图见图3-2。频率P频率P（%）图3-2成家河水文站一日洪量和三日洪量频率曲线图3-2成家河水文站一日洪量和三日洪量频率曲线估计适线均值W1=842W1=842W3=1472W3=1472CvCv1=0.79Cv1=0.90Cv3=0.68Cv3=0.76CsCs1=2.25Cs3=1.9频率（%）3.3.5成果合理性分析从各种历时的洪量频率曲线对比分析，发现各种曲线在使用范围内无交叉现象。故成果合理性较好。3.3.6计算成果根据图3-1，可以推求得成家河水文站不同频率下的洪峰流量见表3-1。表3-1成家河水文站洪峰流量分析成果表（m3/s）CC不同频率洪峰流量QP（m3/s）计算采用计算采用30.5123.35103353480.981.082.530462697244622401899156313261133820一日洪量和三日洪量分析成果表见表3-2、3-3。表3-2成家河水文站一日洪量分析成果表历时（万m3）C不同频率洪量WP（万m3/s）计算采用计算采用30.5123.3510一日8428420.790.92.5556249894576423436663102269623621810表3-3成家河水文站三日洪量分析成果表历时（万m3）CC不同频率洪量WP（万m3）计算采用计算采用30.5123.3510三日147214720.680.762.57933718666466197544746954150369729383.4设计洪水过程线3.4.1典型洪水过程线的选取根据SL44-2006中规定，设计洪水应选取资料可靠、具有代表性、对工程防洪又较不利的大洪水作为典型洪水过程线。在选择典型时，应对设计流域内的洪水，尤其是特大洪水的形成规律和气象条件加以分析。同时，应分析洪水过程线的特征，如大洪水出现的时间、季节、峰型、主峰位置、上涨历时、洪量集中程度等。具体如下：1.选择峰高量大的洪水过程线，其洪水特征接近于设计条件下的稀遇洪水情况。2.洪水过程线具有一定的代表性，即它的发生季节、地区组成、洪峰次数、峰量关系等能代表本流域上大洪水的特性。3.从防洪安全着眼，选择对工程防洪运用较不利的大洪水典型，如峰型比较集中，主峰靠后的洪水过程。3.4.2推求设计洪水过程线方法根据SL44-2006中规定，放大典型洪水过程线时，应考虑工程防洪设计要求和流域洪水特性。峰、量都对工程防洪安全起作用时，可采用按设计洪峰流量、时段洪量控制放大，即同频率放大。在放大典型洪水过程线时，选定控制时段为最大24h、最大72h，再根据典型洪水过程，找到相应控制时段的最大洪量值，按洪峰和不同历时的洪量分别采用不同倍比将典型过程进行放大。计算公式如下：K1=QPK3=QP3.4.3计算成果洪峰、洪量的放大倍比𝐾值见表3-4、3-5。表3-4百年一遇设计洪峰、洪量缩放系数计算表项目洪峰（m3/s）洪量（万m3）1天3天设计值（P=1％）189936665447典型值178513432377起迄日期3日16：003日0：00～24：002日15：00～5日15：00倍比系数k1.062.731.72表3-5千年校核洪峰、洪量缩放系数计算表项目洪峰（m3/s）洪量（万m3）1天3天设计值（P=0.1％）304655627933典型值178513432377起迄日期3日16：003日0：00～24：002日15：00～5日15：00倍比系数k1.714.142.293.4.4设计洪水过程线的绘制典型洪水过程线乘以相应放大倍比得到不同频率的设计洪水过程线，时段分界处的不连续应进行修匀，最终得到效果较好的设计洪水过程线。设计洪水过程线见图3-3。图3-3图3-3石堡川水库百年一遇与千年校核洪水过程线第四章兴利调节4.1兴利调节计算的方法采用时历法中的代表年法。4.2兴利调节计算4.2.1来水量的确定选择灌区用水设计保证率为75%，代表年2000～2001年的径流年内分配过程为来水过程。4.2.2用水量的确定灌溉用水量的确定石堡川水库灌区地处极度缺水的渭北旱塬区澄城县和白水县，海拨高程600m～800m。规划有效灌溉面积已增加到18万亩，灌溉水利用系数为0.58。结合灌区社会经济的发展以及澄白两县的《十三五发展战略规划》，设计水平年2020年灌区作物种植结构：小麦30%，春玉米20%，苹果50%，蔬菜5%，秋杂25%，作物复种指数提高到130%，其中常规灌溉面积占100%，节水灌溉面积占灌区灌溉面积的30%。详见表4-1表4-1石堡川水库灌区设计水平年作物种植结构及灌水方式表作物小麦春玉米苹果蔬菜秋杂合计灌水方式常规灌常规灌节灌常规灌节灌节灌常规灌种植比例（%）301553020525130城镇生活供水石堡川水库拟承担澄城、白水两县城城市供水，预计到设计水平年澄白两县人口将达到25万人；根据两县年均用水量统计，现状年人均日用水量120L/d，2020年人均用水量提高到140L/d。城镇生活供水采用年内均匀供水。总用水量见表4-2。表4-2灌溉、城镇生活供水计算成果表月份123456789101112合计农业灌溉6526676508241712905793833城镇供水（万m3）1061061061061061061061061061061061061277总计（万m3）10610675810677475693127710610639668651104.2.3死水位与死库容的确定死水位的确定石堡川水库坝址主要考虑泥沙淤积问题和自流引水最低高程。最终确定水库死水位为925.00m。死库容的确定水位库容计算公式如下：V=z0zA=式中：V——水库库容，m3;∆Z——相邻两水位间的水位差或等高距，m；A1、A2及A——相邻两水位的水面面积及两者的平均值，m计算结果见表4-3。表4-3石堡川水库库容计算表水位（m）905.70910.00915.00920.00925.00930.00935.00940.00950.00面积（104m2）015116142176205.37240269.8340△V1万m332.2328645795953111312753049库容(万m3)032.2360100518002753386751418190水位库容曲线见图4-1。图4-1图4-1石堡川水库水位库容曲线4.2.3水量损失的确定根据黄龙气象站1980~1999年20年Φ20cm蒸发皿实测水面蒸发量，采用三门峡站蒸发皿折算系数计算的多年平均水面蒸发量及其年内分配见表5。水库蒸发增损，按下式计算：ΔE=E-E陆（4-3）式中：ΔE——水库库区多年平均蒸发增损深度，mm；E——水库库区多年平均水面蒸发深度，mm；E陆——建库前水库库区多年平均陆面蒸发深度，mm；石堡川流域多年平均面雨量为554.9mm，流域径流深为78mm，故流域陆面蒸发为476.9mm，按上式计算出的水面蒸发增损为260.8mm，各月增损量见表4-4。表4-4石堡川水库蒸发增损年内月分配表月份123456789101112全年蒸发增损（mm）9.411.718.330.333.133.429.727.422.72渗漏损失水库的渗漏标准可根据水库坝址的地质、地貌状况等情况最终确定为月平均蓄水量的1%。结果见表4-5。4.2.5计入水量损失的兴利调节先用各月的来水减去各月的用水求得各月余缺水量。采用逆时递推法求兴利库容。假定年末（7月末）水库放空，即认为年末兴利库容所需蓄水为零，逆时序往前计算，再考虑蒸发和渗漏水量损失，遇缺水相加，遇余水相减，减后若小于零取为零，求得各特征时刻兴利库容应蓄水量，取各月末应蓄水量的最大值为该年所需兴利库容。按早蓄方案计算出水库各月末蓄水量。计算过程见表4-5。4.2.7计算成果根据兴利调节计算表表4-5，分析得𝑉兴=1566万m3，对应水库正常蓄水位𝑍蓄=929.00m。表4-5考虑损失的兴利调节计算表月来水W来（万m3）用水W用（万m3）W来-W用月末蓄水量V（万m3）月平均蓄水量（万m3）月平均水面面积F（万m2）水库水量损失考虑损失后的用水量M=W用+W损（万m3）W来-M月末蓄水量V′弃水量W弃（万m3）余水（万m3)缺水（万m3）蒸发渗漏总损失W损=W蒸+W渗（万m3）余水量万m3缺水量万m3蒸发增损（mm）W蒸(万m3)标准%W渗(万m3)1005100585952773181323116414927.44.07以当月水库蓄水量的1%计11.615.7293303130894661063591682150316522.73.7515.018.812534016481010561069502394203818321.13.8520.424.213192625712.551142039624.162394239419514.62.8523.926.84233.00256812348686370205722261909.101.7322.324.07103612207115610649.76210720821879.401.7620.822.612927.182234220210695.192202215418911.72.2121.523.813071.44230632597585351703195218218.33.3219.522.8781522178443891062831986184417830.35.3818.423.8130259204252327745791444171517333.15.7217.122.9797565147764427563501130128714533.44.8412.917.7774332114578059311711005106714129.74.1910.714.99461401005537151102079200526143.721425853671926155923300第五章水库调洪演算5.1泄洪方案的拟定溢流坝的堰顶高程取正常蓄水位929.00m，采用无闸门形式，调洪计算的起调水位取正常蓄水位，溢洪道净宽为25m。流量系数M=1.55。本次泄洪原则如下：（1）由于输水洞下游渠道过流能力有限，进水泄流影响下游安全。因此，调洪计算用溢洪道与泄洪洞以及泄洪底洞联合泄洪，输水洞不参与泄洪。（2）调洪计算的起调水位采用正常蓄水位(929.00m）。（3）当来水量小于泄洪底洞的泄洪能力N=36.7m3/s时，控制泄洪底洞闸门泄洪，来多少泄多少，使水库维持正常蓄水位929.00m不变。（4）当来水量大于泄洪底洞的泄洪能力N=36.7m3/s，小于泄洪洞的泄洪能力N=175m3/s时，泄洪底洞的闸门全开，控制泄洪洞闸门泄洪，来多少泄多少，仍保持正常蓄水位929.00m不变。（5）当来水量大于泄洪底洞和泄洪洞的总泄洪能力N=212m3/s时，溢流坝开始泄洪。（6）当入库流量大于212m3/s时，泄洪底洞、泄洪洞和溢洪道敞泄，当入库水位达到最高水位后，再次落回到929.00m时，控制泄洪底洞、泄洪洞闸门开度，使出库流量等于入库流量，水库水位仍然维持正常蓄水位929.00m不变。5.2水库调洪的基本原理在某一∆𝑡时段内入库水量减去出库水量，应等于该时段内增加或减少的蓄水量，对此可写出如下的水量平衡方程:Q1+Q2式中：𝑄1,𝑄2——分别为计算时段初、末的入库流量（m3/s）；𝑞1，𝑞2——分别为计算时段初、末的下泄流量（m3/s）；𝑉1，𝑉2——分别为计算时段初、末水库的蓄水量（万m3）；∆𝑡——计算时段，其长短的选择，应以能较精确地反映洪水过程的形状为原则，陡涨陡落的，∆𝑡取短些；反之，取长些。泄洪水头𝐻与下泄流量q常常采用关系曲线来表示，又借助于水库容积特性，求出相应的水库容积，于是下泄流量写成库容𝑉的函数式，得到蓄泄方程。q=(𝑉)（5–2）利用以上方程组进行调洪计算并具体采用列表试算法，进行调洪。5.3水库调洪的列表试算法采用列表试算法进行水库调洪计算，具体步骤如下：（1）计算泄流量。B=25m，流量系数M=1.55，公式如下：q溢=MBH3式中q溢——溢洪道的泄流能力，m3/sH——溢洪道堰上水头，m；B——溢洪道净宽，m；M——流量系数。具体计算见表5-1。表5-1石堡川水库泄流计算表库水位Z(m)929.00929.50930.00930.50931.00931.50932.00933.00934.00935.00936.00溢洪道堰顶水头H(m)00.501.001.502.002.503.004.005.006.007.00溢洪道泄量q溢(m3/s)013.738.871.2110153201310433570718泄洪洞泄量q洞(m3/s)175185195205210220226240250263274泄洪底洞泄量q低(m3/s)36.736.937.137.337.537.838.038.539.439.739.9总泄流量q(m3/s)2122362713133574114655897238721032库容V(104m3)25622658275328652976308731993421364438674089由表5-1绘制q～V、Z~V曲线见图5-1；图图5-1石堡川水库库容曲线Z~V及蓄泄曲线q~V（2）从来水量大于泄洪底洞及泄洪洞的总泄流能力343万m3时开始调洪，由起调水位929.00m查图5-1得相应V1、q1，由入库洪过程线查得Q1、Q2；假设一个q2值，根据水量平衡计算出相应V2，再由q～V曲线查出对应q2，若二者相同，q2即为所求。否则，应重假设q2是，重复上述过程，直到二者相等为止；（3）将上时段末的q2、V2作为下一时段的起始条件，重复上述过程，最后可得出水库下泄流量过程线q（t）；（4）入库洪水Q(t)t和下泄流量过程线q（t）点绘在一张图上，若计算的最大下泄流量qm正好是二线的交点，说明qm计算正确。否则，应改变时段重新计算，直至计算的qm正好是二线的交点为止；（5）由qm查q～V曲线，得最高洪水位时的总库容V，从中减去堰顶以下的库容得到调节库容V调。由Vm查q～V曲线，可得最高洪水位Zm。5.4计算成果5.4.1不同重现期洪水的水库调洪试算结果见表5-2、表5-3，不同重现期洪水的蓄泄曲线图如图5-2，5-3。表5-2石堡川水库百年设计调洪试算表时间t(h)Q入库水量W（104m3）出库流量q（m3/S)出库水量W（104m3）蓄水量（104m3）V（104m3）Z(m)备注（m3/S)038.038.02562929.00泄洪底洞敞泄，泄洪洞控制泄流343.03943.039.402562929.00691.08091.079.602562929.00917514417514402562929.001217819117819102562929.0017.821240721240702562929.0021.834340023232080.02642929.42泄洪洞和泄洪底洞敞泄，溢流坝自由泄洪223522523516.88.002650929.46244562912841871042754930.01258572363201091282882930.5825.5150821338463.41493031931.2526110023546276.11593190931.97276503155351791363325932.582855021654719521.23347932.6729450180539195-15.53331932.6031355290493372-82.03249932.2333260221436334-1133136931.7334.6212136386237-1013036931.2740103306258626-3202715929.8140.575.01621242.3-1532562929.00泄洪洞和泄洪底洞控制泄流40.575.516.075.516.002562929.005072.225272.256502562929.006053.622653.647802562929.007225.017025.021002562929.00图5-2图5-2石堡川水库百年一遇设计洪水退水曲线表5-3石堡川水库千年一遇调洪试算表时间t(h)Q（m3/S)入库水量W（104m3）出库流量q（m3/S)出库水量W（104m3）蓄水量（104m3）V（104m3）Z(m)备注050.950.92562929.00泄洪底洞敞泄，泄洪洞控制泄流311489.011489.002562929.006.721221721221702562929.00924819021617713.12575929.07泄洪洞和泄洪底洞敞泄，溢流坝自由泄洪1224226522223728.42603929.221525326722824324.22628929.351830730224325448.02676929.602038024726618364.12740929.93225243253112081182857930.47246924383902521853043931.302513003594901582003243932.2125.830466267541794473690934.2226153016582656.91083798934.702710304619293161453942935.29289401779381689.003952935.3330600554840640-86.03866935.0132455380718561-1813685934.1934345288605476-1883497933.3537240316461576-2603237932.1838.6212130402249-1183119931.6540188101358192-913028931.2449125507212923-4162612929.2649125012540502562929.00泄洪洞和泄洪底洞控制泄流5612131012112102562929.007257.351457.051302562929.00图5-3图5-3石堡川水库千年一遇设计洪水蓄泄曲线图5.4.2特征水位及特征库容当入库流量Q和下泄流量𝑞相等时，即可得𝑞𝑚，此时𝑍,𝑉均达到最大值，𝑍𝑚为不同防洪标准下的特征水位，对应的𝑉𝑚减去堰顶高程库容即为不同防洪标准下的特征库容。最终得到各特征水位及特征库容见表5-3。表5-3特征水位及特征库容特征水位（m）死水位正常蓄水位设计洪水位校核洪水位920.00929.00932.67935.33特征库容（万m3）死库容兴利库容拦洪库容调洪库容100515667851390参考文献[1]水利水电工程水文计算规范SL278-2002.[2]中华人民共和国行业标准.水利水电工程设计洪水计算规范SL44-2006.[3]中华人民共和国行业标准.小型水力发电站水文计算规范SL77-94.[4]中华人民共和国行业标准.水利工程水利计算规范SL104-95.[5]中华人民共和国行业标准.小水电水能设计规程SL76－94.[6]水利部水利水电规划设计院，长江流域规划办公室.水利动能设计手册.水利电力出版社.1988.[7]叶守泽主编.水文水利计算.水利电力出版社.1992刘光文.水文分析与计算.水利水电出版社.1989.[8]叶秉如.水利计算及水资源规划.水利电力出版社.1995.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用HYPERLINK"/detail.htm?3