水利計(jì)算案例分析.doc

年調(diào)節(jié)水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算案例分析 要求：根據(jù)已給資料推求興利庫(kù)容和正常蓄水位。 資料:(1) 設(shè)計(jì)代表年(P=75%)徑流年內(nèi)分配、綜合用水過(guò)程及蒸發(fā)損失月分配列于下表1，滲漏損失以相應(yīng)月庫(kù)容的1%計(jì)。 (2) 水庫(kù)面積曲線和庫(kù)容曲線如下表2。 (3) V死 =300萬(wàn)m3。 表1 水庫(kù)來(lái)、用水及蒸發(fā)資料 (P=75%)表2 水庫(kù)特性曲線解：由表2可以繪出水位和面積特性曲線，水位和庫(kù)容特性曲線，見(jiàn)下圖1、2。圖1 水位與庫(kù)容特性曲線圖2 水位與水面面積特性曲線 1，先考慮無(wú)損失情況下，將表1中的來(lái)水量和用水量分別列入表3的（2）、（3）列。2，由來(lái)水量和用水量計(jì)算出該月份的余、缺水，列入第（4）、（5）列中。3，由表中數(shù)據(jù)可以看出該年為二次運(yùn)用，且V3V2，V3V2，V3V4 所以V興= V2 +V4 -V3=4460（萬(wàn)m3）總庫(kù)容V=4760（萬(wàn)m3）。12，將考慮損失后的蓄水量和棄水量分別列入（16）、（17）列。13，校核檢查結(jié)果是否正確。水庫(kù)經(jīng)過(guò)充蓄和泄放到6月末水庫(kù)興利庫(kù)容應(yīng)該放空即放到死庫(kù)容300萬(wàn)m3 由表3可知計(jì)算正確。再根據(jù)水量平衡方程W來(lái)-W用-W損-W棄=0進(jìn)行校核即（2）-（3）-（12）-（17）=0，經(jīng)校核計(jì)算結(jié)果正確。14，根據(jù)所得興利庫(kù)容是水庫(kù)的水位，查表3水庫(kù)特性曲線可得V興=4761（萬(wàn)m3）由圖1水位與庫(kù)容特性曲線可以查出Z正=867m。水庫(kù)調(diào)洪演算案例分析 要求:(1)推求攔洪庫(kù)容；(2)最大泄流量 qm 及相應(yīng)時(shí)刻；(3)水庫(kù)最高蓄水位；(4)繪制來(lái)水與下泄流量過(guò)程線資料：開(kāi)敞式溢洪道設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線如下表1，水庫(kù)特征曲線如表2，堰頂高程140m，相應(yīng)容305104m3，頂寬10m，流量系數(shù)m=1.6，汛期水電站水輪機(jī)過(guò)水流量QT=5m3/s，計(jì)算時(shí)段t采用1h或0.5h。表1 洪水過(guò)程線 (P=1%)時(shí)間 t/h 01234567流量/(m3/s) 5.0 30.3 55.5 37.5 25.2 15.0 6.7 5.0 表2 水庫(kù)特性曲線水庫(kù)水位 H/m 140140.5141141.5142142.5143庫(kù)容 /(104m3) 305325350375400425455解：（1）通過(guò)表2，畫(huà)出水庫(kù)水位-庫(kù)容曲線，水庫(kù)水位-庫(kù)容曲線如下圖1圖1 水庫(kù)水位-庫(kù)容曲線（2） 根據(jù)已知條件計(jì)算并繪制q=f（V）關(guān)系曲線，由，根據(jù)不同庫(kù)水位計(jì)算H與q，再由表2 水庫(kù)特性曲線得相應(yīng)V并將結(jié)果列于下表，繪制q=f（V）關(guān)系曲線如圖2。圖2 關(guān)系曲線 （3）曲線計(jì)算表中第一行為堰頂高程以上的不同庫(kù)水位；第二行堰頂水頭H，等于庫(kù)水位Z減去堰頂高程；第三行溢洪道下泄流量由，求得第四行為發(fā)電量為；第五行為總的下泄流量；第六行為相應(yīng)的庫(kù)水位Z的庫(kù)容V，見(jiàn)下表3表3 某水庫(kù)關(guān)系曲線計(jì)算表庫(kù)水位Z(m)140140.5141141.5142142.5143溢洪道堰頂水頭（H）00.511.522.53溢洪道泄量q溢（m3/s）0.00 5.66 16.00 29.39 45.25 63.25 83.14 發(fā)電洞泄量q電（m3/s）5555555總泄流量q（m3/s）5 11 21 34 50 68 88 庫(kù)容V（萬(wàn)m3）305325350375400425455 （2）確定調(diào)洪起始條件。由于本水庫(kù)溢洪道無(wú)閘門控制因此起調(diào)水位亦即防洪限制水位取為與堰頂高程齊平，即。相應(yīng)庫(kù)容為，初始下泄流量為發(fā)電流量。（3） 計(jì)算時(shí)段平均入庫(kù)流量和時(shí)段入庫(kù)水量。將洪水過(guò)程線劃分計(jì)算時(shí)段，初選計(jì)算時(shí)段填入表5第一列，表5中第二列為按計(jì)算時(shí)段摘錄的入庫(kù)洪水流量，計(jì)算時(shí)段平均入流量和時(shí)段入庫(kù)水量，分別填入三四列。例如第一時(shí)段平均入庫(kù)流量，入庫(kù)水量為： （4）逐時(shí)段試算求泄流過(guò)程qt。 因時(shí)段末出庫(kù)流量q2與該時(shí)段內(nèi)蓄水量變化有關(guān)， 假設(shè) q2=6.05 m3/s， 則。 第一時(shí)段蓄水量變化值，時(shí)段末水庫(kù)蓄水量。查V=f（Z）曲線得Z2=140.13（m），查上圖q=f（V）關(guān)系曲線，得q2=6.05 m3/s。與原假設(shè)相符。如果不等需要重新假設(shè)，只到二者相等。以第一時(shí)段末V2，q2作為第二時(shí)段初V1,，q1，重復(fù)類似試算過(guò)程。如此連續(xù)試算下去，即可得到以時(shí)段為1h作為間隔的泄流過(guò)程qt。由V查圖1 V=f（Z）關(guān)系分別將試算填入表5中。第01h試算過(guò)程見(jiàn)表4。表4 （第01h）試算過(guò)程時(shí)間 051403051017.655.5254.365130.3140.16309.3656.056.05 （5）根據(jù)表5中（1）、（5）欄可繪制下泄流量過(guò)程線；第（1）、（9）欄可繪制水庫(kù)蓄水過(guò)程線；第（1）、（10）欄可繪制水庫(kù)調(diào)洪后的水庫(kù)水位過(guò)程。表5 水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算表時(shí)間 入庫(kù)洪水流量 時(shí)段平均入庫(kù)流量 時(shí)段入 庫(kù)水量 下泄流量時(shí)段平均下泄流量時(shí)段下泄水量 時(shí)段內(nèi)水庫(kù)存水量變化水庫(kù)存水量 水庫(kù) 水位 （1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）05.0 17.65 6.4 5.00 5.53 2.0 4.4 305 140130.3 6.05 309 140.16255.5 42.90 15.4 9.65 7.85 2.8 12.6 322 140.41337.5 46.50 16.7 14.14 11.90 4.3 12.5 334 140.66425.2 31.35 11.3 16.53 15.34 5.5 5.8 340 140.7774.421.0 23.10 3.3 16.93 16.73 2.4 0.9 341 140.79534.619.0 20.00 1.4 17.00 16.97 1.2 0.2 341 140.79974.817.0 18.00 1.3 17.06 17.03 1.2 0.1 341 140.8011515.0 16.00 1.2 17.02(17.06) 17.04 1.2 -0.1 341 140.799666.7 10.85 3.9 16.10 16.56 6.0 -2.1 339 140.758675.0 5.85 2.1 14.70 15.40 5.5 -3.4 336 140.6900（6）繪制Qt，qt曲線，推求最大下泄流量初步計(jì)算時(shí)段，以表5中第（1）、（2）、（5）欄相應(yīng)數(shù)值，繪制Qt，qt曲線，如圖3。由圖可知，以，求得的未落在Qt曲線上（見(jiàn)圖虛線表示的qt段），也就是說(shuō)在Qt與qt兩曲線得交點(diǎn)并不是值。說(shuō)明計(jì)算時(shí)段在五時(shí)段取得太長(zhǎng)。將計(jì)算時(shí)段在與之間減小為與，重新進(jìn)行試算。則得如表5中的第（6）欄相應(yīng)、的泄流過(guò)程。以此最終成果重新繪圖，即為圖3以實(shí)線表示的qt過(guò)程。最大下泄流量發(fā)生在時(shí)刻，正好是qt曲線與Qt曲線得交點(diǎn)即為所求。圖3 水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線與下泄流量過(guò)程線 （7）推求設(shè)計(jì)調(diào)洪庫(kù)容和設(shè)計(jì)洪水位。利用表5中的第（9）欄各時(shí)段末的庫(kù)容值V，由庫(kù)容曲線上即可查得各時(shí)段末的相應(yīng)水位Z，即表中第（10）欄。的庫(kù)容為減去堰頂高程以下庫(kù)容，即：。而相應(yīng)于341.41萬(wàn)m3的庫(kù)水位，即為小型水電站水能計(jì)算案例分析 某以發(fā)電為主的年調(diào)節(jié)水電站，其設(shè)計(jì)枯水年各月來(lái)水量如表1所示，該水庫(kù)的興利庫(kù)容為110（m3/s）月，供水期上游平均水位為40m，下游平均水位20m，A=7，出力倍比系數(shù)C=3.0。每月可按30.4d計(jì)算。（1） 推求水庫(kù)供水期和蓄水期的調(diào)節(jié)流量（不計(jì)損失）。（2） 該水電站保證出力是多少？（3） 水電站得裝機(jī)容量是多少（100kw的倍數(shù)）？（4） 3月份的發(fā)電量是多少？表11-10 設(shè)計(jì)枯水年河流各月平均來(lái)水流量表月份678910111212345流量（m3/s）708080201055555510解：（1）根據(jù)表11-10，推求推求水庫(kù)供水期和蓄水期的調(diào)節(jié)流量(不計(jì)損失)。水庫(kù)按等流量調(diào)節(jié)，先假定供水期為9月至次年4月份，供水期8個(gè)月的調(diào)節(jié)流量為： 此供水期的調(diào)節(jié)流量與來(lái)水流量相比發(fā)現(xiàn)其明顯大于5月份的來(lái)水流量，故假設(shè)供水期為9月至次年5月份，供水期9個(gè)月的調(diào)節(jié)流量為：此流量與天然來(lái)水量比較發(fā)現(xiàn)和九月份天然流量一樣，所以供水期為10月至次年5月，供水期調(diào)節(jié)流量為?，F(xiàn)設(shè)9月為不蓄不供期，6、7、