R水库水文水利计算.docx
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R水库水文水利计算
R水库水文水利计算
一、流域概况
R水库集水面积F=992km2。
流域地处山区，植被良好。
流域多年平均降水量为1520mm多年平均径流深为740mm多年平均水面蒸发量为950mm主河道长94km,河道平均比降为3.85%o,流域平均高程378m。
二、基本资料
⑴R站1953〜1985年最大洪峰流量及最大1天、3天、7天洪水总量资料（见附表A-1）
⑵调查年的最大洪峰流量（调查无遗漏）：
1877年:
Qn=2790riVs;
1922年:
Qn=2630riVs;
1914年:
Qn=2130riVs;
⑶R站典型水洪过程摘录表（见附表A-2）
⑷水库特征资料:
根据水库大坝的设计分析,决定拟建泄洪建筑物为无闸门溢洪道，根据试验得q=MBh2,其中M=1.17，通过技术经济对比分析，溢洪道宽度为B=90m下游无防护要求，水库特征曲线见附表A-3。
三、计算任务
推求p=1%p=0.1%的设计洪水过程线。
通过调洪计算确定设计洪水位、校核洪水位及相应库容。
（注:
=70mz堰顶=90mZ正=90m）
四、方法指导及参考结果
㈠WTp及Qp的计算
利用W〜Q相关关系插补展延调查年相应时段的洪量（利用相
关分析法，见表A-1）。
利用附表A-1实测资料点绘相关图，相关关系良好，可计算相关方程，调查年的1877年、1922年、1914年的洪峰和最大1天、3天、7天的洪水总量可由方程求出。
1.对历史洪水进行排位分析，确定最大重现期
N=（1985-1877）+1=109（年）
2.通过频率计算适线法推求WTp及Qp
表A-1调查年的最大洪水总量
年份
3
Q（m/s）
3
Wd（亿m）
3
Wd（亿m）
3
W（亿m）
1877
2790
1.18
1.90
2.41
1922
2630
1.12
1.80
2.29
1914
2130
0.92
1.50
1,94
根据已知资料分析，1969年与调查调查年的洪水属同一量级，
可从实测系列中抽出作特大值处理，故L=1。
经验频率计算采用分开
处理法，有
Pm=止x100%
N1
Pn=旦X100%
n1
an
由Qm=—（'Qj+__'Qi）（N=10Qa=4，n=33,L=1）
Nj=±n-Li仝十
cirnazt2n_a^7—2.
CV==送（Qj-Qm）+―-送（Qi—Qm））
QmtN-1\..j^n-L741
计算该系列的均值Qm和变差系数Cv,成果见表A-2。
表A-2考虑特大洪水成果表
项目
均值
Cv
G/Cv
P=0.1%
P=1%
Q
917.3m3/s
0.554
2.28
3284
2477
W
0.41亿m
0.50
2.61
1.34
1.01
Wd
0.754亿m
0.422
1.98
2.14
1.73
W
3
1.116亿m
0.457
1.7
3.34
2.61
㈡采用同频率放大法推求设计洪水过程线Q〜t,并进行误差分
析。
绘制典型洪水过程和洪水过程
经过对流域实测资料分析选择1969年7月的一次洪水过程线作
为典型洪水过程线，其洪峰流量及各时段洪量由洪水过程线上摘录而得（见表A-3）。
表A-3洪峰流量及各时段洪量
项目
洪峰流量（m/s）
时段洪量（亿m）
1天
3天
7天
典型洪水过程
2180
1.01
1.47
2.03
⑴计算放大倍比，其中设计洪水的放大倍比为
KQ喘噬“
“W?
罟=1.02
=1.52
二W3P-Wp=1.73-1.03tW3d-W1d1.47-1.01
=1.57
W7pWp=2.61-1.73
W7d-W3d2.03-1.47
同理，校核洪水的放大倍比为
Kq=3284/2180=1.51^=1.34/1.01=1.33
&产（2.14-1.34）/（1.47-1.01）=1.74
K7」=（3.34-2.14）/（2.03-1.47）=2.14
⑵过程线的修匀。
将经放大后流量过程线与典型洪水过程线，采用同
一坐标点绘的坐标纸上。
如图A-1所示，修匀的原则是将不连续部分按洪水过程线的涨落特征徒手连城光滑的曲线，并要求将各时段洪量
进行演算，使修匀后的流量过程线中各时段流量与设计流量相等或将其误差控制在一定范围内。
修匀后的过程线各时段洪量与设计值的误
差见表A-4
图A-1设计洪水过程线
表A-4设计洪水过程修匀前后洪量误差统计表
洪量
P=1%勺设计洪水过程
P=0.1%的设计洪水过程
修匀前
修匀后
相对误差（%
修匀前
修匀后
相对误差（%
1天洪量
1.03
1.04
0.97
1.34
1.33
0.75
3天洪量
1.73
1.74
0.58
2.14
2.15
0.47
7天洪量
2.61
2.90
0.38
3.34
3.32
0.60
㈢绘制水库库容曲线
⑴绘制库容曲线Z〜V,按照表A-5所给数据，即可绘制Z〜V曲线
表A-5水位特征资料
高程
50
60
70
80
90
100
面积（万m2）
0
50
150
200
500
750
库容（万m3）
0
280
1250
3500
7500
13500
累积（万m3）
0
280
1530
5030
12530
26030
⑵列表计算q〜V。
如表A-6所示在堰顶高程90m以上假设不同的水库水位乙列于表中第①栏，将其减去90m得第栏②所示的堰顶水头h,带入堰流公式
q溢二MBh2=1.17X90h32=105.3h32
从而计算出各h下溢洪道泄流能力，得Z值相应的水库泄流能力q列于第③栏。
再由第①栏值查Z〜V曲线，得Z相应的库容V,见表第④栏。
表A-6R水库q〜V关系计算表
库水位Z（m）
①
90
92
94
96
98
100
堰顶水位H（m）
②
0
2
4
6
8
10
3
泄流能力（m/s）
③
0
29
84
154
2383
3330
库容v（万卅）
④
75
87
99
111
123
135
⑶绘制该水库的蓄泄曲线q〜V,由表A-6中第③、④栏对应值，即可绘出q〜V曲线。
㈣计算并绘制单辅助工作曲线
水库水量平衡方程为
QlQ2△t+^—△t=V2-V1
22
水库蓄泄方程活蓄泄曲线为
q=f（v）或q〜V曲线
采用单辅助曲线法求得：
单辅助曲线法的基本原理仍然是逐时段连续求解水库的水量平衡方程和蓄泄方程，但公式水量平衡方程作了变换。
分离已知项和未知项后，可改变为
Y1+亚=QiQ-q+（Yi.£）
△t221△t2
为与之相照应，将蓄泄方程改为
列表绘出4〜=辅助曲线如图A-2所示。
接着进行调洪演算。
对于第一时段，将Q=62mVs、Q2=62m3/s、
q1=0＞冷+q=0代入水量平衡方程，得V^=62mi/s，以此查表得
.：
t2.■:
t2
q2=10mi/s。
对于其他时段，计算方法完全一样，计算结果列于表A-7中。
表A-7R水库设计洪水调洪计算表（单辅助曲线法，.：
t=6h）
时间t（h）
Q（m3/s）
Q14°2（m3/s）
2
q（m3/s）
—+_（m3/s）
At2
①
②
③
④
⑤
0
62
62
0
0
6
62
66
10
62
12
69
75
30
118
18
81
163
60
163
24
245
860
240
163
30
1470
1828
430
266
36
2180
1572
1300
886
42
963
723
1530
2294
48
483
395
1530
2486
54
306
277
690
1679
60
247
230
390
1144
66
213
211
300
881
72
209
205
240
721
78
200
185
240
632
84
168
185
225
597
90
201
271
210
542
96
190
304
240
502
102
268
239
250
563
108
209
182
260
627
114
155
138
215
616
120
120
113
180
538
126
106
100
150
461
132
94
89
120
394
138
84
86
120
344
144
87
88
90
313
150
88
82
90
279
156
76
90
277
162
61
69
90
269
按表A-7中第①、②、④栏的数据绘出QHt线和（q〜t线见图
A-2）,由q〜t线得出峰值qm，按趋势绘于Q〜t线的退水段上，并
量得qm=1530nVs，由此可求得
V总=110.69x106m3;V设二35.69x106m3;Z设二95.9m
由Q〜t和q〜t的交点求qm（设计）。
—设计洪水过程线Q-t亠下泄流量过程线q-t
图A-2R水库设计洪水调洪示意图
同理，可用同样的方法计算出校核洪水qm=1980nVs，则有
V总=117.21x106mfV核=42.21x106mfZ核=97.0m
五、设计小结
要求图标清晰，步骤完整，计算准确。
注：
使用计算机的内容也要写清楚计算步骤，计算程序也要附在其后
附表A-1R站1953〜1985年洪水资料统计表
年份
3
Q（m/s）
w（亿m）
w（亿m）
w（亿m）
1953
1250
0.450
1.04
1.52
1954
1290
0.569
1.34
2.33
1955
527
0.244
0.518
0.861
1956
516
0.332
0.683
0.851
1957
1710
0.765
1.40
1.68
1958
534
0.343
0.616
0.907
1959
554
0.232
0.462
0.687
1960
1720
0.739
1.00
1.21
1961
965
0.607
0.950
2.14
1962
776
0.321
0.521
0.625
1963
427
0.318
0.619
1.71
1964
718
0.346
0.687
0.982
1965
524
0.239
0.440
0.532
1966
612
0.379
0.685
0.902
1967
773
0.370
0.641
0.737
1968
376
0.233
0.512
1.14
1969
2180
1.01
1.47
2.03
1970
1220
0.675
1.34
1.55
1971
1120
0.565
0.866
1.43
1972
415
0.210
0.441
0.680
1973
1750
0.637
1.22
1.54
1974
545
0.303
0.694
0.759
1975
810
0.324
0.507
0.700
1976
718
0.186
0.388
0.612
1977
1310
0.536
0.857
1.20
1978
217
0.098
0.227
0.312
1979
421
0.206
0.414
0.699
1980
860
0.340
0.735
1.28
1981
855
0.346
0.689
0.978
1982
750
0.384
0.629
0.724
1983
1480
0.454
0.967
1.86
1984
1125
0.449
0.730
0.943
1985
640
0.300
0.595
0.723
附表A-2R站1969年7月洪水要素摘录表（典型）
时间（日T时：
分）
流量（ml/s）
时间（日T时：
分）
流量（m/s）
04T01:
00
62.3
06T20:
20
214
11:
30
62.3
07T05:
24
208
20:
00
76.5
10:
30
198
23:
00
85.5
16:
30
162
05T04:
00
263
19;00
159
06:
00
628
20:
00
163
09:
00
1340
08T00:
42
281
12:
00
1780
03:
30
340
13:
30
2150
04:
12
337
15:
30
2180
11:
00
249
15:
48
2160
23:
00
142
16:
30
2080
09T05:
30
110
18:
54
1490
13:
00
99.3
21:
30
963
20:
00
83.4
23:
30
740
10T08:
00
89.3
06T03:
30
483
10:
00
88.1
08:
00
334
20:
00
65.5
11:
00
278
1仃01:
00
49.0
附表A-3水库特征资料
高程
50
60
70
80
90
100
库水面积（万m2）
0
50
150
200
500
750
库容（万m2）
0
280
1250
3500
7500
13500
升级会员 