计算说明书.doc

工程计算说明书
1．调洪演算
选定溢流堰堰顶高程H1，取为337米。取起调水位为正常水位，即H1=345米。
选定调洪过程：起调水位为堰顶高程，闸门全开，作为无闸门情况对待，但设计洪水情况在下泻洪水流量＞2800 m3/s时，则控制闸门开度使下泻量保持2800m3/s。
方案：设计工况堰顶高程取337m ，堰宽40m ，闸门共5孔 ，t=14400秒时
（1） 已知洪水过程线数据如下：

同倍比放大后，分别得出设计洪水和校核洪水的过程线。

洪水过程线曲线计算表
时段（天）
单位洪量（Q）
设计洪量Q设（立米/秒）
校核洪量Q校（立米/秒）
0
10
405
700
1
89
3604.5
6230
1.06
100
4050
7000
2
57
2308.5
3990
3
32.5
1316.25
2275
4
19
769.5
1330
5
12
486
840
根据WES溢流堰流量公式，求出水位-流量关系。WES堰的设计水头Hd，按坝顶最大工作水头Hmax的0.75~0.95采用，由于最高水位不得超过350米，即有Hmax=350-337=13米，Hd=13*0.8=10.2米。堰高P＞1.33Hd，即为高堰，流量系数m只与H/Hd 有关，根据m=f（H/Hd），查得从345米开始，即H=345-337=8米开始，对应的每个m值。
水位
水深H
流量系数m
350
13
0.514
349
12
0.508
348
11
0.502
347
10
0.494
346
9
0.486
345
8
0.48
同时考虑水轮机引用流量（由于不可能总是三台机组同时工作，故只考虑一台机组引用流量），得出该枢纽在不同堰宽（8*5，14*3，9*5）的下泻洪水流量。如下表：

水位
水深
m
流量36m
流量42m
40米（5*8）
45米（5*9）
350
13
0.514
3430
4036
3840
4320
349
12
0.508
3007
3568
3366
3786
348
11
0.502
2634
3120
2919
3284
347
10
0.494
2268
2683
2490
2801
346
9
0.486
1924
2273
2091
2353
345
8
0.48
1608
1896
1731
1971

取t=4h=14400s,列表计算与（，各值列表如下：在第13.14个小时时，来水量开始大于下泻流量，此时开始计算，
校核 洪水 40米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
6.4182
1761
2115
48772

1761
345
10.4182
2468
2861
49095
50887
1792
345.09
14.4182
3254
3722
50071
51956
1885
345.35
18.4182
4190
4830
51744
53793
2049
345.81
22.4182
5470
6227
54265
56574
2309
346.48
26.4182
6983
6798
57791
60492
2702
347.43
30.4182
6613
6321
61461
64589
3129
348.41
34.4182
6030
5695
64309
67782
3431
349.17
38.4182
5359
5047
66282
70004
3722
349.69
42.4182
4734
4460
67440
71329
3870
345
46.4182
4185
3944

71900

>345

可知校核洪水来临时，最高水位在46.41至50.41 小时之间，再将时间划分为一个小时一段，计算出最高水位已近超过350 米，可知需要重新计算。下面取堰宽42 米（14*3）
校核 洪水 42 米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水库水位
7.38
1926
2287
48690

1926
345
11.38
2648
3055
49018
50977
1959
345.09
15.38
3462
3957
50013
52073
2060
345.36
19.38
4453
5176
51734
53970
2236
345.83
23.38
5898
6401
54389
56910
2521
346.54
27.38
6903
6705
57870
60790
2920
347.48
31.38
6507
6204
61256
64575
3319
348.38
35.38
5901
5549
63832
67460
3628
349.06
39.38
5196
4923
65541
69381
3840
349.52
43.38
4650
4358
66504
70464
3960
349.78
47.38
4066
3833
66858
70862
4005
349.87
同样划分一个小时一段，最后计算出最高水位在第47 小时时，为349.88米。
同时计算出设计洪水42米堰宽时：
设计 洪水 42 米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
14.77
1926.002
2229
48690

1926
345
18.77
2531.477
2934
48965
50919
1954
345.08
22.77
3336.066
3672
49855
51899
2044
345.32
26.77
4008.682
3896
51333
53527
2194
345.72
30.77
3783.433
3603
52873
55229
2356
346.13
34.77
3422.955
3228
53998
56476
2478
347.44
38.77
3032.964
2857
54674
57226
2552
346.62
42.77
2680.869
2527
54948
57531
2583
346.69
46.77
2372.373

57475

同理得出最高水位为346.72米。
同时计算出堰宽在45米（9*5）时的情况：
校核 洪水 45 米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
7.1811
2001
2779
48652

2001
345
11.1811
3558
4068
49359
51431
2071
345.19
15.1811
4578
5350
51170
53427
2257
345.69
19.1811
6123
6492
53949
56520
2571
346.44
23.1811
6862
6658
57430
60441
3010
347.38
27.1811
6453
6128
60654
64088
3434
348.24
31.1811
5803
5465
63028
66782
3754
348.88
35.1811
5127
4829
64529
68493
3964
349.28
39.1811
4532
4272
65286
69358
4072
349.49
43.1811
4013
3785
65460
69558
4098
349.53
47.1811
3556

69245

校设计洪水 45 米堰宽
时间t
流量q
平均流量
v1/Δt-q1/2
v2/Δt+q2/2
下泄流量
水位水位
15.3657
2001
2288
48652

2001
345
19.3657
2574
2991
48913
50940
2027
345.07
23.3657
3409
3702
49789
51904
2116
345.31
27.3657
3995
3880
51228
53491
2264
345.7
31.3657
3766
3582
52686
55108
2422
346.09
35.3657
3398
3203
53724
56268
2544
346.38
39.3657
3008
2833
54312
56927
2615
346.54
43.3657
2659
2506
54506
57145
2639
346.59
47.3657
2354

57012

最终得出以下几组方案：
方案
孔宽
孔数
最大泄量
最高水位
一
设计
14
3
2600
346.72
校核
14
3
4010
349.88
二
设计
8
5
2440
346.9
校核
8
5
3880
350.xx
三
设计
9
5
2650
346.6
校核
9
5
4120
349.54
最终选定方案一 。

2．经济剖面选择
经济剖面选择的电算结果
351.600 320.000 .300 .700 2.400 1.350 10.000 .000
3 2 0 1
1 345.000 320.000 310.080 2.720 .000 .000
2 345.000 320.000 310.080 2.720 .000 .000
5 349.880 320.000 316.750 1.140 .000 96.000
302.000 342.740 5.000 .000 .000 .700 1.100 60.000
1 6 1 2
320.000 3.000 1.600 2.400 305.000 3.000 2.000 3.000
302.000 8.975 .200 .250 .000 .000 .000 .000 .000

NPROF= 1 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .00 M= .800 VOL= 932.18
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 54.44 S2U= 54.44 S1D= 99.34 KSH= 4.2293 KSL= 1.3995
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 25.23 S2U= 23.09 S1D= 98.18 KSH= 3.6139 KSL= 1.0078
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 1.58 S2U= .97 S1D= 121.73 KSH= 3.0905 KSL= .8063

NPROF= 2 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .05 M= .800 VOL= 940.28
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 55.44 S2U= 55.41 S1D= 98.37 KSH= 4.3363 KSL= 1.4372
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 26.47 S2U= 23.99 S1D= 97.12 KSH= 3.7099 KSL= 1.0386
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 3.99 S2U= 3.60 S1D= 118.97 KSH= 3.1755 KSL= .8332

NPROF= 3 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .10 M= .800 VOL= 948.38
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 56.35 S2U= 56.24 S1D= 97.48 KSH= 4.4432 KSL= 1.4749
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 27.62 S2U= 24.67 S1D= 96.15 KSH= 3.8060 KSL= 1.0694
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 6.24 S2U= 5.98 S1D= 116.42 KSH= 3.2606 KSL= .8600

NPROF= 4 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .15 M= .800 VOL= 956.48
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 57.20 S2U= 56.98 S1D= 96.69 KSH= 4.5501 KSL= 1.5126
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 28.69 S2U= 25.15 S1D= 95.27 KSH= 3.9020 KSL= 1.1001
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 8.33 S2U= 8.16 S1D= 114.08 KSH= 3.3456 KSL= .8869

NPROF= 5 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .20 M= .800 VOL= 964.58
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 57.99 S2U= 57.62 S1D= 95.97 KSH= 4.6571 KSL= 1.5503
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 29.69 S2U= 25.44 S1D= 94.46 KSH= 3.9981 KSL= 1.1309
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 10.29 S2U= 10.17 S1D= 111.92 KSH= 3.4307 KSL= .9138

NPROF= 6 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .25 M= .800 VOL= 972.68
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 58.72 S2U= 58.18 S1D= 95.32 KSH= 4.7640 KSL= 1.5880
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 30.63 S2U= 25.58 S1D= 93.72 KSH= 4.0942 KSL= 1.1617
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 12.11 S2U= 12.02 S1D= 109.92 KSH= 3.5157 KSL= .9406

NPROF= 7 ZU= 320.00 ZX= 343.63 N= .30 M= .800 VOL= 980.78
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 59.40 S2U= 58.69 S1D= 94.73 KSH= 4.8710 KSL= 1.6257
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 31.51 S2U= 25.61 S1D= 93.05 KSH= 4.1902 KSL= 1.1925
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 13.83 S2U= 13.74 S1D= 108.07 KSH= 3.6008 KSL= .9675

NPROF= 8 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .00 M= .775 VOL= 904.03
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 50.54 S2U= 50.54 S1D= 103.60 KSH= 4.0994 KSL= 1.3572
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 20.99 S2U= 19.51 S1D= 102.39 KSH= 3.4984 KSL= .9747
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= -3.69 S2U= -4.19 S1D= 127.05 KSH= 2.9919 KSL= .7798

NPROF= 9 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .05 M= .775 VOL= 912.13
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 51.74 S2U= 51.71 S1D= 102.33 KSH= 4.2064 KSL= 1.3949
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 22.45 S2U= 20.86 S1D= 101.03 KSH= 3.5945 KSL= 1.0055
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= -.97 S2U= -1.25 S1D= 123.90 KSH= 3.0770 KSL= .8067

NPROF=10 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .10 M= .775 VOL= 920.23
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 52.85 S2U= 52.71 S1D= 101.17 KSH= 4.3133 KSL= 1.4326
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 23.81 S2U= 22.01 S1D= 99.79 KSH= 3.6906 KSL= 1.0363
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 1.56 S2U= 1.42 S1D= 121.00 KSH= 3.1620 KSL= .8336

NPROF=11 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .15 M= .775 VOL= 928.33
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 53.88 S2U= 53.58 S1D= 100.12 KSH= 4.4202 KSL= 1.4703
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 25.07 S2U= 22.95 S1D= 98.65 KSH= 3.7866 KSL= 1.0671
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 3.91 S2U= 3.85 S1D= 118.34 KSH= 3.2471 KSL= .8604

NPROF=12 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .20 M= .775 VOL= 936.43
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 54.83 S2U= 54.33 S1D= 99.16 KSH= 4.5272 KSL= 1.5080
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 26.25 S2U= 23.69 S1D= 97.61 KSH= 3.8827 KSL= 1.0978
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 6.10 S2U= 6.08 S1D= 115.88 KSH= 3.3321 KSL= .8873

NPROF=13 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .25 M= .775 VOL= 944.53
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 55.72 S2U= 54.99 S1D= 98.29 KSH= 4.6341 KSL= 1.5457
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 27.35 S2U= 24.23 S1D= 96.66 KSH= 3.9787 KSL= 1.1286
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 8.15 S2U= 8.14 S1D= 113.60 KSH= 3.4172 KSL= .9141

NPROF=14 ZU= 320.00 ZX= 343.43 N= .30 M= .775 VOL= 952.63
ICASE= 1 ZSEC= 302.00 SY= 56.54 S2U= 55.57 S1D= 97.50 KSH= 4.7411 KSL= 1.5834
ICASE= 2 ZSEC= 302.00 SY= 28.38 S2U= 24.59 S1D= 95.78 KSH= 4.0748 KSL= 1.1594
ICASE= 5 ZSEC= 302.00 SY= 10.06 S2U= 10.06 S1D= 111.50 KSH= 3.5022 KSL= .9410

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NPROF=16 ZU= 320.00 ZX= 343.22 N= .05 M= .750 VOL= 884.00
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NPROF=17 ZU= 320.00 ZX= 343.22 N= .10 M= .750 VOL= 892.10
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NPROF=19 ZU= 320.00 ZX= 343.22 N= .20 M= .750 VOL= 908.30
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