水利计算
水利工程常用计算公式

水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算31/21、进水闸进水流量计算:Q=B0δ εm( 2gH0)式中: m —堰流流量系数ε —堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下:流速公式:u=C Ri流量公式Q=Au = A C Ri流量模数K=A C R式中: C—谢才系数,对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定,即C= 1 R1/6nR—水力半径( m);i—渠道纵坡;A —过水断面面积(m2);n—曼宁粗糙系数,其值按SL 18 确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1 型壅水曲线和b1 型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为a v2 a v22211h2h12g2g△ x=i - i f式中:△ x——流段长度(m);g——重力加速度(m/s2);h1、 h2——分别为流段上游和下游断面的水深(m);v1、 v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s);a1、 a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数;i f——流段的平均水里坡降,一般可采用1-h f 1 n12 v 12n 22 v 22i f i f 1i f 2或 i f2 R 14/3R24/ 32x式中: h f —— △ x 段的水头损失( m );n 1、 n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数,当壁面条件相同时,则 n 1=n 2=n ;R 1、 R 2 ——分别为上、下游断面的水力半径(m );A 1、 A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积(㎡);4、各项水头损失的计算如下:( 1)沿程水头损失的计算公式为x n 12 v 12 n 22 v 22h fR 24/32 R 14/3( 2)渐变段的水头损失,当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为:v 22v 12i f Lh ω h c h f f c2g2g5、前池虹吸式进水口的设计公式( 1)吼道断面的宽高比: b 0/h 0=1.5 —2.5 ;( 2)吼道中心半径与吼道高之比: r 0 /h =1.5 —2.5 ;( 3)进口断面面积与吼道断面面积之比:A /A =2— 2.5 ;1( 4)吼道断面面积与压力管道面积之比: A 0/A M =1— 1.65 ;( 5)吼道断面底部高程(b 点)在前池正常水位以上的超高值: △ z=0.1m —0.2m ;( 6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比: l/P=0.7 — 0.9;6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处, a 点的最大负压值按下式确定:2*phB 、 ah 0h w2g式中:—前池内正常水位与最低水位之间的高差( m );h 0—吼道断面高度( m );h w —从进水口断面至吼道断面间的水头损失(m );*p / —因法向加速度所产生的附加压强水头(m )。
(完整版)水文水利计算课程设计

目录第一章设计水库概况 (1)1.1流域概况 (1)1。
2工程概况 (1)第二章年径流分析计算 (4)2.1 径流资料来源 (4)2。
2 年径流资料的审查 (4)2.2.1 资料可靠性审查 (4)2。
2.2 资料一致性审查 (4)2.2.3 资料代表性审查 (4)2.3 设计年径流分析计算 (4)2。
3。
1 水利年划分 (4)2。
3。
2 绘制年径流频率曲线 (4)2。
3。
2。
1 频率曲线线型选择 (4)2.3。
2.2 经验频率计算 (5)2。
3。
2。
3 频率曲线参数估计 (5)2。
3。
2。
4 绘制频率曲线 (5)2.3。
3 计算成果 (7)2。
3.4成果合理性分析 (7)2。
4 设计代表年径流分析计算 (7)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: (7)2。
4.2 设计代表年径流年内分配计算 (7)2.4。
3 代表年内径流分配成果 (7)第三章设计洪水分析 (9)3.1 洪水资料的审查 (9)3.1.1 洪水资料可靠性审查 (9)3.1.2 洪水资料一致性审查 (9)3.1。
3 洪水资料代表性审查 (9)3.2 特大洪水的处理 (9)3。
3 设计洪水分析计算 (9)3.3.1 频率曲线线型选择 (9)3。
3。
2 经验频率计算 (9)3.3。
3 频率曲线参数估计 (10)3。
3.4 绘制频率曲线 (10)3.3.5 成果合理性分析 (13)3。
3。
6 计算成果 (13)3.4 设计洪水过程线 (13)3。
4。
1 典型洪水过程线的选取 (13)3。
4。
2 推求设计洪水过程线方法 (13)3.4.3 计算成果 (14)3。
4.4 设计洪水过程线的绘制 (14)第四章兴利调节 (16)4.1 兴利调节计算的方法 (16)4.2 兴利调节计算 (16)4。
2。
1 来水量的确定 (16)4.2。
2 用水量的确定 (16)4.2.2。
1 灌溉用水量的确定 (16)4。
2.2。
2 城镇生活供水 (16)4。
水利计算——精选推荐

水利计算作业一、水库特性曲线1.任务:计算并绘制水库特性曲线2.资料:某水库水位面积及水位容积关系计算表3.要求:计算并绘制水库水位~面积、水位~容积关系曲线。
二、某水库年调节计算1.任务:根据设计来水和用水过程,推求某水库兴利库容和设计蓄水位。
2.资料:某水库位于辽宁省东部山区,水库控制流域面积121.0 km2,是一个以灌溉为主,结合防洪、发电(利用灌溉水发电)及养鱼等综合利用水库工程,调节型式为年调节。
已知死库容36×104m3,降雨、径流等项资料具体如下:(1)根据多年降雨、径流资料,求得P=75%的设计年径流量如下表所示。
设计年径流量年内分配表单位:104m3(2)设计年灌溉用水年内配比如下表所示。
设计用水年内分配表(3)水库特性曲线如下表所示。
水库水位~面积和水位~容积关系表(4)蒸发损失值按水量平衡公式推求:已知多年平均径流深为300mm,多年平均降雨量为825mm,年最大水面蒸发深为1651(20cm蒸发皿),折减系数K=0.62,水面蒸发年内分配比如下表所示。
水面蒸发年内分配比表(5)水库每月渗漏损失按月平均蓄水量的2%计。
3.要求:采用时历列表法(不计损失、计入损失),求水库兴利库容、设计蓄水位及蓄水过程。
三、年调节水电站的水能计算1.任务:进行以发电为主的年调节水电站的水能计算2.资料:已知某水库以发电为主,正常蓄水位为70米,死水位为57米,兴利库容为8.0米3/秒·月,死库容为3.5米3/秒·月。
选定发电设计保证率P=90%,水库坝址处有1958~1970年流量资料,库容曲线及电站尾水位~流量曲线分别如下表所示。
分析流量资料后划分了水文年度(3~2月),确定各年枯水期(8~2月)流量及枯水年(P=90%)、平水年(P=50%)、丰水年(P=10%)径流资料如下表所示。
选定出力系数A=7.0及装机容量与保证出力的倍比系数M=3.5。
表1. 水库水位~容积关系表表2. 尾水位~流量关系表表3. 设计代表年各月来水量单位:米3/秒·月3.要求:(1)根据设计枯水年计算保证出力;(2)根据丰、平、枯三个代表年计算多年平均发电量;(3)用保证出力倍比法计算装机容量。
工程水文及水利计算

工程水文及水利计算工程水文及水利计算工程水文是一门研究水文学在工程领域中的应用和方法的学科。
在工程设计、建设和管理过程中,对于水文数据的获取、处理和分析都是很重要的工作。
水利计算则是根据水文数据及相应的物理规律,对水利工程的运行、设计和优化等方面进行计算分析的一门学科。
本文将从以下几个方面进行讨论:一、工程水文的数据获取和处理1. 水文观测站的建设和运行水文观测站是获取水文数据的重要手段。
它们的建设和运行需要考虑以下一些因素:①位置选择:水文观测站的位置应该选择在目标流域能够代表性的位置,以保证观测数据的有效性和准确性。
②设备选择:水文观测站应该配备专业的水文测量设备,例如水位计、流速计、水温计等,以准确地测量水文信息。
③监测频率:水文观测站的监测频率需要根据实际情况而定,例如不同季节、不同流量范围、不同水文事件等都需要进行不同的监测。
2. 水文数据的处理和分析水文数据需要进行一系列的处理和分析,以满足不同的需求,例如:①数据筛选:根据实际需要筛选出有效的数据,以保证后续处理和分析的准确性。
②数据插补:对于缺失的数据或错误的数据需要进行插补处理,以保证后续计算的正确性。
③数据传输:为了方便数据共享和使用,需要将处理好的数据传输到相关的部门或人员。
二、水利计算的方法和技术1. 水库水文计算对于水库的水文计算,需要考虑以下一些因素:①入库径流计算:根据流域面积、平均降雨量、蒸发量等参数,计算出入库径流的总量。
②出库流量计算:根据出库规划和水位高度等因素,计算出出库流量的大小。
③水库调度规划:根据不同的需求,例如防洪、灌溉、发电等,对水库的调度进行规划和优化。
2. 河流水文计算对于河流的水文计算,需要考虑以下一些因素:①河道断面和流量计算:根据实际情况,建立河道流量和河道断面的数学模型,计算河道内的流量。
②洪水预报和预警:根据流域的水文数据和天气预报等信息,预测不同时间段内的洪水发生概率,提供相应的预警信息。
水利资源计算水电站水能计算

水利资源计算水电站水能计算水电站水能计算是指根据水流量和水头的大小,计算水电站所能利用的水能。
水能是指水流具有的动能和重力势能,可以转化为机械能和电能。
水电站水能计算主要包括两个方面,一是水流量计算,二是水头计算。
水流量计算是指计算单位时间内通过水电站的水的流量。
水流量的计算常采用测流仪器进行实测或间接推算。
常用的方法有流速-断面法、闸门耐用法、容量法等。
流速-断面法是通过测量水流速度和流过断面的横截面积,计算出水流量。
测量时,通常采用流速仪器,如流速计或超声波流速仪。
流量计算公式为:Q=V×A,其中Q为单位时间内通过的水流量,V为水流速度,A为横截面积。
闸门耐用法是通过测量闸门的开启时间和闸门的开度,再结合实测的闸门流速,计算出单位时间内通过的水流量。
计算公式为:Q=K×h×B×T,其中Q为单位时间内通过的水流量,K为闸门流速系数,h为闸门水头,B为闸门的宽度,T为闸门的开启时间。
容量法是根据水库库容和泄洪量来计算水流量。
它首先要计算库容曲线,即根据水位-库容关系,确定各个水位对应的库容。
然后通过监测库容变化,来计算单位时间内的泄洪量。
计算公式为:Q=∆V/∆t,其中Q为单位时间内通过的水流量,∆V为单位时间内库容的变化量,∆t为时间。
水头计算是指计算水电站的水头,即水位能和水压能的总和。
水头的计算方式有两种,一种是通过水位差计算,一种是通过水压计算。
水位差计算是根据上游水位和下游水位的差值,计算水头。
计算公式为:H=H1-H2,其中H为水头,H1为上游水位,H2为下游水位。
水压计算是通过测量上游水位和下游水位之间的水压差,计算水头。
计算公式为:H=K×h,其中H为水头,K为水压系数,h为水压差。
水电站水能计算对于水电站的设计、建设和运行管理非常重要,它能够帮助确定水电站的装机容量和发电能力,并对水资源进行合理规划和利用。
通过准确计算水能,可以提高水电站的发电效率,降低能源消耗,保护环境,实现可持续发展。
水电水利工程工程量计算方法

水电水利工程工程量计算方法水电水利工程是指对江河湖泊的调治、便利水运、供水、发电等工程的总称。
在水电水利工程的施工过程中,工程量计算是一个非常重要的环节。
正确的工程量计算可以为工程的施工提供准确的数据支持,保证工程的顺利进行。
下面将介绍水电水利工程的工程量计算方法。
线性工程量计算是指根据工程图纸上的线段长度来计算工程量。
其计算公式为:工程量=线段长度×断面面积。
线段长度可以直接从工程图纸上测量得到,而断面面积则需要通过进一步的测量从而计算得出。
例如,在水利水电工程中,可以通过现场测量或者使用测量仪器测量得出河段的起点和终点,然后根据河道横截面形状通过测绘技术计算得出断面面积。
面积工程量计算是指根据工程图纸上的面积来计算工程量。
其计算公式为:工程量=面积×单位工程量。
面积可以直接从图纸上测量得到,单位工程量则是根据工程的特点和设计要求而确定的。
例如,在供水工程中,可以通过测量各个区域的用水量和供水管路的长度,然后根据设计要求计算得出单位工程量,再将其乘以各个区域的面积,就可以得到相应的工程量。
除了线性工程量计算和面积工程量计算外,还可以根据工程的特点和需要采用其他方法进行工程量计算。
例如,在水力发电工程中,可以根据流量和水头计算得出发电量,然后根据设计要求计算得出单位发电量,并将其乘以流量和水头,即可得到工程量。
总之,水电水利工程的工程量计算方法有线性工程量计算、面积工程量计算等多种方法,具体应根据工程的特点和设计要求而确定。
在进行工程量计算时,需要准确测量各项参数,并根据相应的计算公式进行计算,以保证工程量计算的准确性和可靠性。
同时,还需要根据实际情况对计算结果进行检验和修正,确保工程量计算的准确性和有效性。
水电水利工程的工程量计算是项目实施的重要环节,它直接影响到工程的实施进度和质量。
因此,在进行工程量计算时,需要严格按照相关标准和规范进行,确保计算的准确性和可靠性。
同时,还需要充分考虑工程实际情况,灵活运用不同的计算方法,以适应不同的工程要求。
水利水下方计算规则
水利水下方计算规则水利水下方计算是指在现代水利工程中对水流进行观测和测量的一种方法。
它的主要目的是确定水流的速度、流量和水力特性等参数,以便为水利工程设计、建设和管理工作提供科学依据。
水利水下方计算广泛应用于河流、渠道、湖泊和海洋等水域中,是水利工程中不可或缺的重要技术手段。
1、水利水下方计算的意义水利水下方计算在水利工程中具有重要的意义。
首先,它可以帮助工程师了解水流的特性,包括流速、流量、水力特性等指标,为工程设计和管理提供科学依据。
其次,对水流进行观测和测量可以帮助工程师掌握水文变化规律,预测水文灾害,提前采取相应的防范措施。
此外,对水流进行观测和测量还有助于研究水流的动力学机制,深入了解河流、湖泊和海洋等水域的生态环境。
2、水利水下方计算的基本原理和方法水利水下方计算的基本原理是基于物理学和工程学的基本知识,通过建立数学模型和采集实测数据来进行分析和计算。
根据不同的水域和目的,水利水下方计算涉及的方法和工具也不同,主要包括水流测量、水位测量和水力特性测量等。
(1)水流测量水流测量是水利水下方计算的核心内容之一,主要目的是确定水流的速度和流量。
常用的水流测量方法包括流速仪法、流速悬挂物法、剖面测流法和流速描点法等。
其中,流速仪法是最常用和最精确的测量方法之一,它通过测量流经单位截面的时间和占据的空间来确定水流的速度和流量。
(2)水位测量水位测量是水利水下方计算的另一个重要内容,它主要用来确定水流的水位和水深。
常用的水位测量方法包括水尺法、浮标法、压力传感器法和超声波测量法等。
其中,水尺法是最简便和常用的测量方法之一,它通过测量水位和所在位置之间的距离来确定水流的水位和水深。
(3)水力特性测量水力特性测量是水利水下方计算的另一个重要内容,它主要用来研究水流的涡流、湍流和流态等特性。
常用的水力特性测量方法包括流速分布测量、流体阻力测量和流容曲线测量等。
其中,流速分布测量是最常用和最基础的测量方法之一,它通过测量不同截面上水流的速度来确定水流的流态和涡流强度。
水利计算汇总
水利计算公式汇总1.静水压力①.静水压强(每单位受压面积上的压力称为压强) 垂直作用于建筑物(结构)表面某点处的静水压强p :h p γ=p ——计算点处的静水压强(2m KN)h ——计算点处的作用水头(m ),按计算水位与计算点之间的高差确定。
γ——水的重度,一般采用381.9m KN。
②.静水压力(压力等于压强乘以受力面积) 水深为H 时,单位宽度上水平静水压力P :()()22121021121H H H H h h P γγγ=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯=⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⨯= P ——单位宽度作用面上的水平静压力(KN )H ——水深(m )γ——水的重度,一般采用381.9m KN。
2.渗透系数(不考计算,考公式各字母的含义)渗透系数k :AH QLkQ ——实测流量(s m 3)A ——通过渗流的土样横断面面积(2m ) L ——通过渗流的土样高度(m ) H ——实测的水头损失(m )3.围堰顶部高程和安全超高(重点)①.围堰堰顶高程不应低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全超高值之和。
堰顶安全超高不应低于下表规定。
(过水围堰安全超高为0)记忆口诀:0.3到0.4、0.5到0.7,3级大于4、5级,土石高于混凝土。
围堰顶高程=设计静水位+波浪爬高+安全超高②.土石围堰防渗体顶高程为设计静水位加上安全超高值:斜墙式0.6〜0.8m ;心墙式0.3〜0.6 m 。
3级土石围堰的防渗体顶部应预留竣工后的沉降超高。
防渗体顶高程=设计静水位+安全超高③.土石围堰边坡的稳定系数K :3级,K 不小于1.2;4~5级,K 不小于1.05.4.初期排水流量TVQ ⨯=ηQ ——初期排水流量(s m 3),V ——基坑积水体积(3m )T ——初期排水时间(s ),η——经验系数注意:求这类问题,均等于总量除以总时间,再乘以经验系数或不均匀系数。
5.黏性土填筑标准相关参数的计算(重点)①.最大(极限)干密度设计最大干密度压实度=②.水率),(注意:不是最优含含水率1湿密度干密度+=③.%100干土质量水质量含水率⨯=④.干土质量-湿土质量水质量=⑤.每100压实成品方需要的自然方量为:天然干密度设计干密度)100(自⨯+=A V ,“A ”为土料损坏综合系数。
水利工程设计参数计算标准
水利工程设计参数计算标准是确保水利工程设计合理性和可行性的重要依据,它涉及到许多方面的计算和标准。
本文将从设计参数的定义和意义、计算标准的影响因素、计算方法以及应用范围等方面进行探讨和阐述。
设计参数是指在水利工程设计中所使用的各项参数值,它们直接影响到工程的性能和效果。
设计参数的选择合理与否直接关系到水利工程的稳定性、安全性和经济性。
例如,在水库设计中,库容、水位、来水量等参数的合理计算和确定,关系到水库的蓄水量、泄洪能力等,直接关系到水库的运行和效益。
计算标准是指对于设计参数的计算和确定所遵循的标准和准则。
它们是基于科学原理和工程经验制定的,并且有法律法规所规定的依据。
计算标准的制定过程中,需要综合考虑工程的特点和条件,尽可能使标准具有普遍适用性和可操作性。
同时,计算标准还需要与相关工程设计规范和技术规范相一致,确保设计计算结果的准确性和可靠性。
设计参数的计算标准受到许多影响因素的制约。
首先,水利工程的类型和规模不同,设计参数的计算标准也会有所不同。
例如,小型引水渠工程和大型水电站工程的计算标准就存在较大的差异。
其次,设计参数的计算标准还受到地理环境、气候条件、地质条件等因素的影响。
例如,在水闸设计中,要考虑到当地的季节性汛期、涨潮等因素,保证水闸在不同环境条件下的正常运行。
计算方法是指在设计参数计算过程中所采用的具体方法和步骤。
不同的设计参数计算标准需要采用不同的计算方法。
例如,在水库设计中,常用的计算方法有容积曲线法、洪水频率分析法等。
这些计算方法是根据水力学原理和统计学原理建立的,并经过不断实践检验和改进,可以较为准确地预测和计算出设计参数的值。
的应用范围广泛。
它涉及到水利工程建设的各个环节,包括水库、水闸、引水渠道、排水系统等。
同时,水利工程设计参数的计算标准还涵盖了工程的各个方面,包括结构参数、水流参数、泵站参数等。
设计参数计算标准的正确应用可以提高工程设计的准确性和可靠性,保证工程的正常运行和使用。
水利计算3-无资料_设计年径流量
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一、为什么要大力培育新型职业农民 (一)深刻背景
◆农村新生劳动力离农意愿强烈,农业后 继乏人问题步步紧逼
新生代农民工 76% 不愿再回乡务农 85% 从未种过地 (国家统计局2010年10省调查:90%的新生代农
民工没有从事过一天的农业生产活动)
◆回答好“谁来种地”“地如何种”的问 题,历史性地落在了培育新型职业农民 上。
—— 2012年中央一号文件聚焦农业科
技,着力解决农业生产力发展问题,明确
提出大力培育新型职业农民;2013年中央
一号文件突出农业经营体制机制创新,着
力完善与现代农业发展相适应的农业生产
关系,进一步强调加强农业职业教育和职
0.1
0.2
0.3
0.2 1.3
设计枯水年(P=90%) (106立方米)
0.16
0.08
0.16
0.24
0.16 1.03 79.30
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用年平均流量 表示P=90%的 设计年径流量
Q B 9% 0 W T 9% 027 4 3 .3 9 1 6 6 30 06 0 2 .5 5m 3 1 /s
业培训。
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创新农业生产经营方式
(现代)家庭经营+合作组织+社会化服务 =新型农业经营体系
新型职业农民 →新型生产经营主体 →新型农业经营体系 →现代农业
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新型职业农民是伴随农村生产力 发展和生产关系完善产生的新型生产经 营主体,是构建新型农业经营体系的基 本细胞,是发展现代农业的基本支撑, 是推动城乡发展一体化的基本力量。
二、什么是新型职业农民 (一)基本表述
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案例一 年调节水库兴利调节计算 要求:根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料: (1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1,渗漏损失以相应月库容的1%计。 (2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。 (3) V死 =300万m3。 表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)
表2 水库特性曲线 解:1、兴利库容的计算。 由表1水库来、用水及蒸发资料,可以得知各月份来、用水流量和蒸发量,由此,我们可以计算出在不计损失和计入损失时各时段的蓄水量。具体结果如表3所示。 (1) 首先不考虑损失,计算各时段的蓄水量如表3第(1)-(7)栏,其分别为降雨时间,来水流量)(3mW万来,灌溉用水量)(3mW万用,余水量)(3m万,缺水量
)(3m万,水库蓄水)(3mV万,月平均蓄水量)(3mV万。余水量和缺水量为来水流量和灌
溉用水量只差。由于没有考虑损失,所得水库蓄水量等误差较大,所以要将水量损失考虑其中。 (2) 考虑水量损失,用列表法进行调节计算如表3第(8)-(16)栏,分别为蒸发)(3m万,)(3mW万渗,总损失,考虑损失后的用水量等。所以水库蓄水量为来水流量减去损失量、用水量和弃水,由于计入了损失,所得蓄水量更接近真实值,误差较小。 (3) 求水库年调节库容。由上表可知,水库为两次运用的情况,求的: 在不计损失时:兴利库容)(34213mV万兴 总库容)(451330042133mV万总 在计入损失时:兴利库容)(46043mV万兴 总库容)(760430046043mV万总 (4) 水库蓄水量V反映水库的蓄、泄水过程。 (5) 校核。由水量平衡方程可得:0弃损用来WWWW 表明计算无误。 2、正常蓄水位 由表2中给出的各水位值、水面面积值和容积值,可做出Z-F水库特性曲线和Z-V水库特征曲线,作图如下表。
Z-F水库特性曲线 Z-V水库特征曲线 在上一题中,已求得总库容)(76043mV万总,由此查Z~F曲线和Z~V曲线可得,正常蓄水位mZ5866.。
案例二 水库调洪演算 要求:(1)推求拦洪库容;(2)最大泄流量 qm 及相应时刻;(3)水库最高蓄水位;(4)绘制来水与下泄流量过程线 资料:开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表1,水库特征曲线如表2,堰顶高程140m,相应容305×104m3,顶宽10m,流量系数m=1.6,汛期水电站水轮机过水流量QT=5m3/s,计算时段△t采用1h或0.5h。 表1 洪水过程线 (P=1%)
时间 t/h 0 1 2 3 4 5 6 7 流量/(m3/s) 5.0 30.3 55.5 37.5 25.2 15.0 6.7 5.0 表2 水库特性曲线 库水位 H/m 140 140.5 141 141.5 142 142.5 143
库容 /(104m3) 305 325 350 375 400 425 455
解:(1)已知,堰顶高程、相应库容、顶宽和流量系数,则溢洪道下泄流量321=qMBH溢为q溢关于H的线性关系式,相关结果如下表: 表3 水库()qfV关系曲线计算表 库水位Z(m) 140 140.5 141 141.5 142 142.5 143 溢洪道堰顶水头(H) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 溢洪道泄量q溢(m3/s) 0.00 5.7 16.0 29.4 45.3 63.2 83.1 发电洞泄量q电(m3/s) 5 5 5 5 5 5 5 总泄流量q(m3/s) 5 10.7 21.0 34.4 50.3 68.2 88.1 库容V(万m3) 305 325 350 375 400 425 455 通过表可以得知不同库水位H、q和V,由此绘制水库()qfV关系曲线,如下图所示。
图-1 ()qfV关系曲线 (2)确定调洪的起始条件。由于本水库溢洪道无闸门控制,因此起调水位亦即防洪限制水位取与堰顶高程齐平,即140m。相应库容为4330510ms,初始下泄流量为发电流量35ms。 表4 水库调洪计算表
时间 ()th 入库洪 水流量3()Qms 时段平均 入库流量3()Qms 时段入库水量 3()Qtm万 下泄流量 3()qms 时段平均下泄流量 3()qms 时段下泻水量 3()qtm万 时段内水库存水量变化 3()Vm万 水库存水量 3()Vm万 水库水位 ()Zm
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 0 5 5 305 140 1 30.3 17.65 6.35 2.16 3.58 1.29 5.07 310.1 140.19 2 50.5 40.4 14.54 9.23 5.70 2.05 12.49 322.6 140.44 3 37.5 44 15.84 15.7 12.47 4.49 11.35 333.9 140.67 4 25.2 31.35 11.29 18.56 17.13 6.17 5.12 339.0 140.77 5 15 20.1 7.24 18.91 18.74 6.74 0.49 339.5 140.78 6 6.7 10.85 3.91 17.37 18.14 6.53 -2.62 336.9 140.73 7 5 5.85 2.11 15.22 16.30 5.87 -3.76 333.1 140.65 (3)计算时段平均入库流量和时段入库水量。先将洪水过程线划分时段,初选计算时段取13600ths填入表4第(1)栏,表4中第(2)栏为按计算时段摘录的入库洪水流量,由式12122111()()()22QqtQQtqqtVVV可计算出时段平均入库流量
和时段入库水量,分别填入(3)、4)栏,例如第一时段平均入库流量为)/(65.1723.3052321smQQ,入库水量为
)(354.665.1736002321mtQQ万
(4)逐时段试算求泄量过程qt。因时段末出库流量2q与该时段水库内蓄水量变化有关。 例如,第一时段开始(时刻为0),水库水位1140.0Zm,0H,315qms,43130510Vm,以及已知的315Qms,3230.3Qms,假设325qms,则
312()/21.8tqqm万,第一时段蓄水量变化值
31212()/2()/26.351.84.55VtQQtqqm万,时段末水库蓄水量
3213054.55309.55VVVm万,查图-1 ()qfV关系曲线,得
322.19qms,与假设不符,需重新假设。
再假设322.19qms,则312()/21.30tqqm万,第一时段蓄水量变化值31212()/2()/26.351.35.05VtQQtqqm万,时段末水库蓄水量
3213055.05310.05VVVm万,查图-1()qfV关系曲线,得,与假设
322.16qms不符,需重新假设。
又再次假设322.16qms,则312()/21.29tqqm万,第一时段蓄水量变化值31212()/2()/26.351.295.06VtQQtqqm万,时段末水库蓄水量3213055.06310.06VVVm万,查图-1 ()qfV关系曲线,得322.16qms,与原假设相符,2q就是
12122111()()()22QqtQQtqqtVVV和()qfV的公共解。
以第一时段末的2V,2q作为第二时段的1V,1q,重复类似的试算过程,可求得第二时段329.23qms,32322.6Vm万,如此试算下去,即得到以时段为1h做间隔的泄流过程qt。
图-2 来水流量线与下泄流量线1 图-3 来水流量线与下泄流量线2 (5)由上图可知,由于第一次取的时间段太大,导致最大下泄流量q并不在量流量过程线的交点,需重新试算。在h4到h5之间取h54.进行试算,得下泄流量在ht54.时,最大下泄流量smq/.max39918推求拦洪库容和水库最高水位。由smq/.max39918查vq~曲线,得相应库容为34109339m.,减去堰顶高程一下的库容3410305m,即为拦洪库容3410934mV.拦,由Z-V曲线,可得mZ9141.max。 案例三 小型水电站的水能计算 某以发电为主的年调节水电站,其设计枯水年各月来水量如表11-10所示,该水库的兴利库容为110(m3/s)·月,供水器上有平均水位40m,下游平均水位20m,A=7,出力倍比系数C=3.0.每月可按30.4d计算。 (1) 推求水库供水期和蓄水期的调节流量。(不计损失) (2) 该水电站保证出力是多少? (3) 水电站的装机容量是多少(100kW的倍数)? (4) 3月份发电量是多少? 表11-10 设计枯水年河流各月平均来水流量表 月份 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 流量/(m3/s) 70 80 80 20 10 5 5 5 5 5 5 10
解:1、调节流量的计算。 假定供水期为11月份至来年4月份,供水期6个月的调节流量为:
smTVWQP/.35226110555555供兴供
供
此流量与天然流量相比,发现,9、10、和来年5月的天然流量均小于供pQ,应重新试算调节流量。再次假定供水期为10月份至次年5月份,共8个月,则调节流量为:
smTVWQP/32081101055555510供兴供
供
此次得出的调节流量满足条件,即天然蓄水供天然供水QQQP,且此流量与9月份的天然来水量相同,所以假定9月份为不蓄不供期,供水期应为10月份到次年5月份,共8个月,调节流量为sm/320. 又假设6-8月份为蓄水期,按等流量调节,其调节流量为:
smTVWQP/3403110808070蓄兴蓄
蓄
算出的蓄pQ满足条件,即天然蓄水供天然供水QQQP,所以蓄水期应为6月份到8月份,共三个月,调节流量为sm/340