我的洪水調(diào)節(jié)課程設計范本

年4月19日我的洪水調(diào)節(jié)課程設計文檔僅供參考洪水調(diào)節(jié)課程設計設計目的洪水調(diào)節(jié)目的：定量地找出入庫洪水、下泄洪水、攔蓄洪水的庫容、水庫水位的變化、泄洪建筑物型式和尺寸間的關系，為確定水庫的有關參數(shù)和泄洪建筑型式選擇、尺寸確定提供依據(jù)；掌握列表試算法和半圖解法的基本原理、方法、步驟及各自的特點；了解工程設計所需洪水調(diào)節(jié)計算要解決的課題；培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。設計基本資料法官泉水庫是一座以灌溉為主的小(一)型水庫,位于夷陵城區(qū)東北20公里處的龍泉鎮(zhèn)法官泉村，水庫攔截長江北岸柏臨河的支流楊柳河，水庫原設計總庫容407萬m3，其中興利庫容337萬m3，死庫容15萬m3。擋水建筑物為心墻代料土壩，水庫設有溢洪道一座，土質(zhì)溢洪道。為無閘控制的開敞式寬頂堰。堰頂高程167.Xm（注：X=學號最后1位/10，即167.0m-167.9m），下游無防汛要求。溢流堰寬度60.Ym（注：Y=學號倒數(shù)第2位/10，即60.5m-60.9m）。本工程采用溢洪道泄洪，為無閘門控制，當水位達到溢流堰頂高程，下泄流量q隨水庫水位z的升高而增大，流態(tài)為自由流態(tài)。洪水調(diào)節(jié)演算洪水標準的確定1、工程等別的確定由設計對象的基本資料可知，該是一座以灌溉為主的小(一)型水庫,水庫原設計總庫容407萬m3，其中興利庫容337萬m3，死庫容15萬m3。根據(jù)下表所示的“水利水電工程分等指標”，可將工程等別定為IV。2．洪水標準的確定該水利工程的擋水建筑物為心墻代料土壩（基本資料可知），由已確定的為IV等的工程等別，根據(jù)下表《水工建筑物洪水標準》，可查得，該工程設計洪水標準為50～30年，校核標準為1000～200，不妨取設計標準為30年，校核洪水標準為2。（二）洪水調(diào)節(jié)計算法官泉水庫庫容曲線表序號水位(m)庫容（萬m3）1162洪水調(diào)節(jié)計算196.22163221.0843164247.9794165277.0155166307.9046167339.9357168374.4718169411.3319170449.614水位－庫容曲線列表試算法1）基本原理：根據(jù)水庫容積曲線V=f（Z）和堰頂溢流公式q=f（H），得出蓄泄方程q=f（V）。聯(lián)立水量平衡方程V2=V1+（Q2+Q1q2q1）q=f(V）可得q=f(V)=g（q），即q=g（q）。因該式收斂，故可用循環(huán)程序編寫，從而求出q。主要過程a.由堰流公式得下泄流量q=mb。。。。。。。。。。。。。。。（1）式中：q——經(jīng)過溢流孔口的下泄流量，m3/sb——溢流孔單孔凈寬，m；g——重力加速度，9.81m/s2；m——流量系數(shù)，取0.35；H0——堰頂水頭，167.3m（已知，設計基本資料給出）b.水位高程Z與堰頂水頭H的關系。基本材料可知溢洪道堰頂高程為167.3m，則H=Z-167.3m。c.水庫容積曲線V=f（Z）的近似化。由水庫水位——庫容曲線知，水位高程可近似按直線計算。由水位庫容表V=f（Z）及上式H=Z-167.3m，可得V=f（H），易算出H=g（V）=V—350.29634.536V[350.296,374.471]V—348.66936.86V[374.471,411.331]。。。（2）V—346.25038.283V[411.331，449.614]聯(lián)立（1）、（2）式得q=mBg(V)^1.5。。。。。。（3）d.將（3）式與水量平衡方程聯(lián)立。V2=V1+（Q2+Q1q2q1），q=mBg(V)^1.5e.假定一q值（q值不能過于極端，稍合理，如0.1），算出q，再將q回代至滿足精度要求。以下為C語言程序： #include<stdio.h>#include<math.h>voidmain(){floatV1,V2,Q1,Q2,q1,q2,q3,t=0.36; printf("V1="); scanf("%f",&V1);printf("Q1=");scanf("%f",&Q1);printf("Q2="); scanf("%f",&Q2);printf("q1=");scanf("%f",&q1);printf("q2=");scanf("%f",&q2);loop: {V2=V1+(Q1+Q2-q2-q1)*t/2; if(V2<=374.471&&V2>=350.296)q3=(pow((V2-350.296)/34.536,1.5))*93.436; elseif(V2<=411.331&&V2>=374.471)q3=(pow((V2-348.669)/36.860,1.5))*93.436;elseif(V2<=449.614&&V2>=411.331)q3=(pow((V2-346.250)/38.283,1.5))*93.436; } if(fabs(q3-q2)>0.01) { q2=q3; gotoloop; } printf("q2=%f\n",q3); printf("V2=%f",V2);}3)按設計洪水標準進行調(diào)洪演算(1)確定調(diào)洪的起始條件。起調(diào)水位也是防洪限制水位，Z=167.3m。相應庫容350.296×104m3。（2）計算時段平均入庫流量和時段入庫水量。根據(jù)已知的設計洪水過程表，選出設計洪水為30年（P=33.3%時的過程線）和相應的計算時段，分別填入第（2）、（1）欄，并計算出時段平均入庫流量和時段入庫水量，分別填入（3）（4）欄。（3）計算各時段泄流過程q~t。由堰頂溢流公式（1），得q=Q=。下泄流量由程序計算。最后，將各時段所得到的下泄流量填入第（5）欄，庫容體積填入第（8）欄。由q~t計算所得的時段平均下泄流量和平均下泄水量填入（6）、（7）欄。（4）從表中第（1）、（5）欄可繪制下泄流量過程線。（1）、（10）欄可繪制水位過程線。繪制Q~t與q~t曲線，如圖所示。最大下泄流量qmax=84.36m/s發(fā)生在t=13時，正好是q~t曲線與Q~t曲線的交點，即為所求的最大下泄流量。洪水調(diào)節(jié)計算表時間t(h)Q實測（m3/s）平均入庫流量（m3/s）時段入庫水量（萬m3）下泄流量q（m3/s）時段平均下泄流量（m3/s）時段下泄流量（m3/s）時段內(nèi)水庫存水量變化（萬m3）水庫存水量V（萬m3）水庫水位Z（m)00.41.100.400.000.020.010.39350.296167.30011.80.04350.505167.30624.33.051.100.480.260.091.00351.329167.33036.55.401.941.881.180.421.52352.848167.37448.37.402.663.922.901.041.62354.468167.4215109.153.296.185.051.821.48355.942167.46461211.003.968.477.332.641.32357.266167.502713.512.754.5910.659.563.441.15358.415167.53581715.255.4913.1211.894.281.21359.626167.570922.119.557.0416.7714.955.381.66361.285167.6181032.327.209.7923.1019.947.182.62363.899167.6941179.455.8520.1145.4734.2912.347.76371.662167.9191293.886.6031.1876.4160.9421.949.24380.902168.1741379.386.5531.1684.3680.3928.942.22383.115168.2251457.968.6024.7072.0278.1928.15-3.45379.655168.1411539.548.7017.5354.5163.2722.78-5.24374.410167.9981626.733.1011.9238.8246.6716.80-4.88369.527167.8571718.822.758.1927.8733.3512.00-3.81365.713167.7461813.516.155.8120.4324.158.69-2.88362.832167.6631910.411.954.3015.4117.926.45-2.15360.683167.601207.79.053.2611.8813.654.91-1.65359.028167.553215.76.702.419.1810.533.79-1.38357.651167.513224.45.051.827.168.172.94-1.12356.528167.481233.53.951.425.686.422.31-0.89355.638167.455243.13.301.194.655.171.86-0.67354.966167.435第4時段，q、V的程序計算截屏圖Z~t曲線圖Q~t、q~t過程曲線圖按校核洪水標準進行調(diào)洪演算過程與按設計洪水計算一樣。成果見下表：時間t(h)Q實測（m3/s）平均入庫流量（m3/s）時段入庫水量（萬m3）下泄流量q（m3/s）時段平均下泄流量（m3/s）時段下泄流量（m3/s）時段內(nèi)水庫存水量變化（萬m3）水庫存水量V（萬m3）水庫水位Z（m)00.51.800.650.00350.296167.30013.10.220.110.040.61350.905167.3182117.052.542.081.150.412.12353.030167.379314.312.654.556.374.231.523.03356.062167.46741715.655.6310.978.673.122.51358.574167.540516.816.906.0814.1912.584.531.56360.128167.58561917.906.4416.3115.255.490.95361.081167.612721.220.107.2418.5417.436.270.96362.044167.640826.123.658.5121.6520.107.231.28363.326167.677925.225.659.2324.1622.918.250.99364.313167.7061039.832.5011.7029.5926.889.682.03366.340167.7651150.645.2016.2740.3434.9712.593.68370.024167.8711284.367.4524.2860.2950.3218.116.17376.194168.04713274179.1564.49110.0185.1530.6533.84392.018168.51814132.5203.2573.17132.25121.1343.6129.56393.561168.5531558.295.3534.33106.85119.5543.04-8.71388.977168.3941622.640.4014.5454.6580.7529.07-14.53374.450167.9991713.217.906.4428.4641.5614.96-8.52365.932167.7531811.712.454.4818.3923.438.43-3.95361.981167.6381912.612.154.3714.7616.585.97-1.59360.389167.5922011.812.204.3913.3314.055.06-0.66359.724167.5732111.311.554.1612.3612.854.62-0.47359.260167.560226.38.803.1710.4711.424.11-0.94358.321167.532234.95.602.028.019.243.33-1.31357.010167.494244.74.801.736.497.252.61-0.88356.130167.469第19時段，q、V的程序計算截屏圖最大下泄流量qm=132.25m3/s發(fā)生在t=14時，正好是q~t曲線與Q~t曲線的交點，即為所求的最大下泄流量。Z~t曲線圖Q~t、q~t過程曲線圖2.半圖解法（1）按設計洪水標準進行調(diào)洪演算1)計算并繪制q~輔助線。計算時段。由公式q=mb及水位庫容曲線繪出q~輔助線如下。水庫水位Z（m)總庫容V總（萬m3)堰頂以上庫容V（萬m3)V/t(m3/s)q(m3/s)q/2(m3/s)V/t+q/2(m3/s)167.3350.29600000168374.47124.17567.15354.72227.36194.514169411.33161.035169.542207.103103.552273.093170449.61499.318275.883414.533207.267483.1502）調(diào)洪計算求q~t過程和庫水位過程。令x=，求得擬合函數(shù)為q=-1.9*10^(-14)+0.472054*x+0.00108798*x^2+4.44749*10^(-7)*x^3-2.15944*10^(-9)*x^4.。水位Z=167.3+（q/m/b/)^(2/3)。結(jié)果見下表：時間t（h)Q實測（m3/s）平均入庫流量（m3/s）下泄流量q(m3/s)q/2(m3/s)V/t+q/2(m3/s)水庫水位Z（m）水庫庫容（萬m3/s）00.4000.00167.300350.29611.81.100.520.261.10167.331351.37924.33.051.730.863.63167.370352.70836.55.403.511.757.30167.412354.16448.37.405.422.7111.20167.450355.4705109.157.293.6414.92167.483356.59961211.009.184.5918.64167.513357.646713.512.7511.025.5122.21167.541358.60281715.2513.256.6226.43167.572359.683922.119.5516.638.3232.74167.616361.2231032.327.2022.5111.2643.30167.687363.6651179.455.8542.7021.3576.64167.893370.7831293.886.6073.0436.52120.55168.149380.28412.290.986.5975.0737.54123.25168.164380.85212.48886.5877.1138.55125.95168.179381.42012.685.186.5779.1439.57128.65168.195381.98812.882.286.5681.1840.59131.36168.210382.5561379.386.5583.2141.61134.06168.226383.1251457.968.6072.2336.11119.45168.142380.0521539.548.7055.5027.7595.92168.007375.0511626.733.1040.7020.3573.52167.875370.1391718.822.7529.6514.8255.57167.765366.3601813.516.1521.8110.9142.07167.679363.3871910.411.9516.358.1732.21167.613361.096207.79.0512.446.2224.91167.561359.299215.76.709.454.7319.17167.517357.792224.45.057.213.6114.77167.481356.553233.53.955.582.7911.51167.453355.569243.13.304.452.239.23167.431354.832q~V/△t+q/2曲線Q~t、q~t過程曲線圖由圖可知，最大下泄流量qm=83.21m3/s發(fā)生在t=13時，正好是q~t曲線與Q~t曲線的交點，即為所求的最大下泄流量。（2）按校核洪水標準進行調(diào)洪演算計算過程與按設計洪水計算一樣，結(jié)果見下表：時間（h)Q實測（m3/s）平均入庫流量（m3/s）下泄流量q(m3/s)q/2(m3/s)V/t+q/2(m3/s)水庫水位Z（m）水庫庫容（萬m3/s）00.50.000.000.00167.300350.29613.11.800.850.421.80167.344351.7982117.053.781.898.00167.418354.361314.312.657.973.9816.87167.494356.98341715.6511.595.8024.56167.549358.884516.816.9014.107.0529.87167.583360.08161917.9015.897.9533.67167.607360.895721.220.1017.888.9437.88167.632361.760826.123.6520.6010.3043.65167.665362.897925.225.6522.9811.4948.70167.693363.8501039.832.5027.4613.7358.23167.742365.5601150.645.2035.7917.8975.96167.827368.5081284.367.4550.5225.26107.63167.964373.21413274179.15104.8052.4