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班级：洪水调节课程设计1班
目录
一、设计说明 ................................................................................................................ 3 二、计算过程 ................................................................................................................ 3 (一)设计洪水的计算 .................................................................................................. 3 (二)校核洪水的计算 .................................................................................................. 9 三、调洪计算结果及分析 .......................................................................................... 16 (一)调洪计算成果表 ................................................................................................ 16 (二)成果分析及结论 ................................................................................................ 16 四、参考文献 .............................................................................................................. 16
洪水调节课程设计
一、设计说明
由《洪水调节课程设计》任务书中提供的材料可知，该水利枢纽工程工程等别为Ⅲ，工程规模为中型，故采用100年一遇(1%)洪水进行设计，1000年一遇(0.1%)洪水进行校核。防洪限制水位为Z0=524.04m。
二、计算过程
根据高程库容关系表(表一)绘出水利枢纽Z~V关系曲线(图一)如下。
表一：
(一)设计洪水的计算
A、试算法
1、计算并绘制q-V曲线
根据堰顶溢流公式：
2
q n2gH0·························(1)
其中b=8m，e=0.92，m=0.48，g=9.81，H0=Z-519，在设计洪水下n=2。 将Z=[519，540]中的每个整数带入公式计算出所对应的q值，填入表二如下。
表二：
由表二中的数据可绘制水库q=f(Z)曲线如图二。
由图二和图一可绘制水库q=f(V)关系曲线如图三。
2、调洪计算求q~t过程和Z~t过程
由起调水位Z
限
=524.04m可从图二中查得需要调节的起始流量为
q0=354.12m³/s，因在前两小时内q均小于q0，故q=Q。
从第三小时开始调洪，取△t=1h=3600s。根据水量平衡方程
(Q-q)∆t=
11
······(2) (Q1+Q2)∆t-(q1+q2)∆t=V2-V1=∆V·
22
结合水库q=f(V)关系曲线逐时段对设计洪水进行试算，计算结果如表三所示。
表三：
在表三中， t=17h后水库水位将小于防洪限制水位524.8m，所以不须再进行调洪，只须操作闸门将库水位控制在防洪限制水位即可。 3、绘制调洪曲线
利用表三中第(1)、(2)、(5)三栏的数据绘制成Q~t，q~t关系曲线，如图四所示。
然后利用表三中(1)、(10)两栏数据绘成Z~t关系曲线，如图五所示。
查图四与图五可知，最大下泄流量qm发生在t=7.6h时刻，正好是q~t曲线与Q~t曲线的交点，即为所求，qm=995m³/s， Zm=528.92m。
B、半图解法
1、计算并绘制单辅助线
计算中V取溢洪道堰顶以上库容，计算时段取△t=1h。计算过程见表四。
表四：
利用表四中第(5)、(7)两栏相应的数据绘制成单辅助线如图六所示。
2、调洪计算求q~t过程和Z~t过程
调洪的起始条件与试算法相同，计算过程见表五。
表五：
在表五中，t=17h后库水位将于洪限制水位524.8m，所以不需再进行调洪，只需操作闸门将库水位控制在防洪限制水位即可。
3、绘制调洪曲线
利用表五中第(1)、(2)、(5)三栏相应的数据绘制成Q~t，q~t关系曲线，如图七所示。
然后利用第(1)、(6)栏相应的数据绘制成Z~t关系曲线，如图八所示。
查图七与图八可知，最大下泄流量qm发生在t=7.6h时刻，正好是q~t曲线与Q~t曲线的交即为所求。Qm=993m³/s，Zm=528.91m。
(二)校核洪水的计算
A、试算法
1、计算并绘制q-V曲线
根据堰顶溢流公式：
2
q=nbε·m2gH0························(1)
其中b=8m，ε=0.92，m=0.48，g=9.81，H0=Z-519，在校核洪水下n=3。
将Z=[519，540]中的每个整数带入公式计算出所对应的q值，填入表六如下。
表六：
由表六中的数据可绘制水库q=f(Z)曲线如图九。
由图九和图一可绘制水库q=f(V)关系曲线如图十。
2、调洪计算求q~t过程和Z~t过程
由起调水位Z
限
=524.8m可从图九中查得需要调节的起始流量为
q0=655.74m³/s，因在前两小时内q均小于q0，故q=Q。
从第三小时开始调洪，取△t=1h=3600s。根据水量平衡方程
(Q-q)∆t=
11
·········(2) (Q1+Q2)∆t-(q1+q2)∆t=V2-V1=∆V·
22
结合水库q=f(V)关系曲线逐时段对校核洪水进行试算，计算结果如表七所示。
表七：
在表七中，t=16h后水库水位将小于防洪限制水位524.8m，所以不需再进行调洪，只需操作闸门将库水位控制在防洪限制水位即可。 3、绘制调洪曲线
利用表三中第(1)、(2)、(5)三栏的数据绘制成Q~t，q~t关系曲线，如图十一所示。
然后利用表三中(1)、(10)两栏的数据绘制成Z~t关系曲线，如图十二所示。
查图十一与图十二可知，最大下泄流量qm发生在t=6.8h时刻，正好是q~t曲线与Q~t曲线的交点，即为所求。qm=1772m³/s，Zm=530.23m。
B、半图解法
1、计算并绘制单辅助线
计算中V取溢洪道堰顶以上库容，计算时段取△t=1h。计算过程见表八。
表八：
利用表中第(5)、(7)两栏相应的数据绘制成单辅助线如图十三所示。
2、调洪计算求q~t过程和Z~t过程
调洪的起始条件与试算法相同，计算过程见表九。
表九：
在表九中，t=16h后库水位将于洪限制水位524.8m，所以不需再进行调洪，只需操作闸门将库水位控制在防洪限制水位即可。 3、绘制调洪曲线
利用表五中第(1)、(2)、(5)三栏相应的数据绘制成Q~t，q~t关系曲线，如图十四所示。
然后利用第(1)、(6)栏相应的数据绘制成Z~t关系曲线，如图十五所示。
查图十四与图十五可知，最大下泄流量qm发生在t=6.8h时刻，正好是q~t曲线与Q~t曲线的交即为所求。Qm=1777m³/s，Zm=530.24m。
三、调洪计算结果及分析
(二)成果分析及结论
1、两种标准下的洪水均用两种方法进行调洪计算，从成果表的成果对比可以看出两种计算方法所得结果均在允许误差范围内，且基本一致，从而验证了计算的精度。
2、因为是用手算，在计算过程中列表试算法用时较多，但精度较高；半图解法过程相对简单些，可达一定精度，适用于手算。
3、遇设计洪水(百年一遇)时，调洪后水库最大泄量为994 m³/s，水库最高水位为528.915m；
遇校核洪水(千年一遇)时，调洪后水库最大泄量为1774.5 m³/s，水库最高
水位为530.235m。
四、参考文献
[1].何俊仕，林洪孝主编.水资源规划及应用.北京：中国水利水电出版社，2006