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1、课 程 设 计设计题目 龙河口水库优化运行研究学生姓名 学 号专业班级08级水利指导教师2011 年 1 月 14 日目录1、 设计目的与要求32、 基本资料及设计发案3 2.1、基本资料32.2、设计方案33、 兴利调度计算43.1、选取典型年43.2、兴利计算4 3.3.1、兴利计算方法53.3、兴利计算结果和结论64、 防洪调度计算64.1、调洪计算原则64.2、调洪计算方法74.3、调洪计算结果和结论8附表 8参考文献81设计目的与要求1 目的加深对水资源规划及利用课程基本理论的理解，更好地掌据水资源规划及利用的基本知识和分析计算方法；培养分析问题、解决问题的能力，以及运算、绘图和编写
2、说明书的能力。2、基本要求在课程学习的基础上，通过课程设计，进一步加强对所学内容的理解水平和应用能力，培养分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：根据梅山水库和龙河口水库的基本资料为依据，应用水资源规划及利用的理论和方法，确定丰、平、枯三个典型年，对水库进行兴利计算和调洪演算。2基本资料及设计方案2.1 基本资料龙河口水库多年实测资料（附表2，附表4，附表6，附表9）。任务书一份。2.2 设计方案1，兴利调节与水能计算：兴利调节与调洪演算都按水文年进行设计。进行兴利调节与水能计算时按两种方案进行设计：方案一：正常蓄水位：68.3 m，汛限水位：68.3 m。 方案二：正常蓄水位：68.3 m，
3、汛限水位：67.0 m 调节时按正常蓄水位起调，计算时段为旬。 比较两种方案的发电量有何不同，并分析原因。 2，调洪演算：选取1969年的洪水过程进行设计，同样按水文年计算。 方案：汛期限制水位67.0m；调度原则：库水位67.067.5m，控制下泄流量800m3/s；库水位67.571.17m，控制下泄流量1200m3/s；库水位71.1772.23m，控制下泄流量1500m3/s；库水位超过72.23时，正常溢洪道全开，不控制；库水位超过100年一遇洪水位时，非常溢洪道自溃泄洪。 3兴利调度计算3.1，选取典型年。1、资料来源表二的实测若干年水库入库流量资料2、数据整理依据按水文年的划定选
4、取和分析资料，水文年即上一年的十月初到本年的九月底3、确定过程把实测数据按水文年导入表31中，用求和函数求出1670到2008年各年的总来水量，根据公式p=m/n+1*100%算出每一年水量对应的频率，找出设计保证率为10%，50%，90%对应的年份为1975,1986,1995三年及其来水量见表324、绘制频率曲线 根据表32，以水量为纵坐标，频率为横坐标绘制成频率曲线 如图333.2 兴利计算3.2.1 计算方法：方案一：正常蓄水位：68.3m，汛限水位：68.3 m。要求依旧按水文年计算。1、数据采用表31，龙河口水库蓄水量资料。龙河口水位库容关系资料。 2、计算过程：丰水年：由表31取
5、出1975年的每旬的来水量和龙河口蓄水量资料中的1975年每旬的蓄水量，来水量就取表31中的1975年对应列的数据，需水量数据取1974年10月到1975年9月的数据。再按q=Q/10/24/3600*10000算出每旬的来水，需水流量。并用来水量减蓄水量算出每一旬多余和不足的水量填入表41，来水大于需水为多余，来水小于需水为不足。由于从正常蓄水位起调，所以非汛期的水库水位不能超出正常蓄水位，十月上旬初水库需水量为正常蓄水位对应的库容51607，由于这一旬水量多余，所以来水量全部弃掉，以下每一旬的弃水量等于上一旬的总蓄水量加上这一旬的多余水量减正常蓄水位对应的水位即51607，如果总蓄水量加多
6、余量小于正常水位库容则不弃水。由此算出每旬的弃水量和时段末兴利库容。再由需水和弃水算出出库流量，出库流量等于需水流量加弃水流量。 发电出力和发电量计算：W=A*Q*H，其中A=8.34，H采用恒定水头为12.6 ，Q为出库流量，发电量=W*10*24。 这样算出三个典型年的各个数据和发点总量。并画出水位库容曲线见图3234 方案二：正常蓄水位：68.3 m，汛限水位：67.0 m。要求与具体方法与方案一一样，只是汛限水位不同，即要求非汛期末水库水位不能超过汛限水位，相应的库容则不能超过汛限水位对应的库容，汛期水位也不能超过汛限水位。9月份为过渡期，这个月内水库开始蓄水到正常水位，达不到也要尽量
7、蓄。最后绘出相应的库容水位曲线见图3537最后同样算出发电出力和发电量。3.3 兴利计算结果与结论1975年由方案一、二算出的发电量分别为27706471kwh、27760163.12kwh 两者相差不多，1986年的分别为27359545.2、29125553 1995年的分别为26246495.7、28012490.23方案二的发电量多余方案一，分析其原因因为汛期水位不同所以汛期水库下泄流量多余方案一，相应发电的水量就大，这样发的电就多。不同的年份之间的差别主要是各个年份的来水量与蓄水量有差别。4防洪调度计算4.1、调洪计算原则龙河口水库下游的防洪标准为20年一遇洪水，安全泄量为1000m
8、3/s，50年一遇洪水，安全泄量为1500m3/s。下游防洪标准小于水工建筑物的设计标准，当下泄流量较大时用闸门控制下泄流量小于下游安全泄量，当库水位高于防洪高水位时，闸门全开，自由泄流。选取1969年的洪水过程资料，对1969年进行洪水调度设计，并从汛期限制水位起调汛期限制水位67.0m；调度原则：库水位67.067.5m，控制下泄流量800m3/s；库水位67.571.17m，控制下泄流量1200m3/s；库水位71.1772.23m，控制下泄流量1500m3/s；库水位超过72.23时，正常溢洪道全开，不控制；库水位超过100年一遇洪水位时，非常溢洪道自溃泄洪4.2、调洪计算方法4.2.
9、1、数据采集在龙河口洪水过程资料，选出1969年的洪水过程资料，填入调洪演算的表格中用于接下来的数据处理与计算4.2.2、计算（1）计算时段平均入库流量：具体公式：时段平均入库流量=（上时刻流量+本时段流量）/2（2）计算下泄流量：由于从汛限水位起调，当入库流量小于800m3时，全部下泄直至入库流量大于800m3，由资料到14日的6点，流量大于800此时下泄流量控制为800m3多出来的来水量与水库蓄起来，水库的水位也会相应的升高，到14日的12点水库水位开始超过方案要求水位67.5m于是按1200m3流量下泄，水库水位继续升高，到15日的6点水位有超过了方案要求的71.17m，于是开始按150
10、0m3流量下泄，此后一段时间由于来水较少，少于时段下泄流量，水库水位相应下降，到16日的2点水库水位低于了阶段水位71.17m，于是开始控制下泄流量为1200m3，此后一段时间水位先降后升，到16日的18点水库水位又一次的超过71.17m，于是又控制下泄流量为1500m3，到18日0点，水库水位低于71.17m，于是又开始控制下泄流量为1200m3知道计算时段末。（3）计算时段平均下泄流量：时段平均下泄流量=（上一时段下泄流量+本时段下泄流量）/2，对于水库水位控制点处，由于水位控制点每有出现在整点时刻，采用控制下泄流量的平均值计算水位接近控制水位的阶段，具体为14日的12点，15日的7点，1
11、6日的1点，16日的18点，17日的0点（4）时段内水库水量变化：在控制流量之前由于入库水量全部弃，所以11日到14日的5点水库水量变化为0，从14日6点起，时段水量变化=（时段平均入库流量-时段平均下泄流量）*3600/10000得出水量的变化。（注意：15日4:30、9:20、13:30，16日的21:10,17日的21:10不是整点，计算时注意时间间隔的问题）（5）水库水量：11日到14日的5:00水库水量一直保持不变为45557万m3，从14日6:00开始水库水量=上一时刻末水库水量+时段水库水量变化（6）水库水位：有龙河口水库库容水位关系表得到各个库容对应的水库水位。（7）绘制调洪过程线：图414.3 调洪结果和结论：成功的控制和错开了洪峰流量形象的见图41。保护了合九铁路、206国道、沪蓉高速铁路和舒城县城、龙河镇、三河镇等人口密集区。设计防洪保护面积53万亩。下游灌区有杭淠、舒庐两条干渠，设计灌溉舒城、庐江、肥西、六安四县155万亩农田。附表三个典型年的龙河口水库入库流量表，及龙河口需水资料表，龙河口水库水位库容关系表，龙河口水库入库洪水过程资料表，表3138，表41，图3137，图41。参考文献运筹学水资源规划及利用水利水能规划
