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1、3.1基本资料 3.1.1洪水过程线的确定 本设计中枢纽主要任务是发电，兼做防洪之用，所以必须在选定水工建筑物的设计标准外，还要考虑下游防护对象的防洪标准。由资料知混凝土坝按500年一遇（P=0.2%）洪水设计，2000年一遇（P=0.05%）洪水校核。 绘出设计洪水过程线和校核洪水过程线： 图3.1 校核洪水过程线 图3.2 设计洪水过程线 3.1.2相关曲线图 图3.3 水位容量关系曲线图 3.2洪水调节基本原则 在已确定选择混凝土实体重力坝的情况下，从提高泄流能力，便于运用管理和闸门维修，节省工程投资角度出发，泄洪方式以坝顶泄
2、流最为经济。故按坝顶溢流的方式进行洪水调节计算，以确定坝顶高程和最大坝高。调洪演算采用半图解法。 3.2.1确定工程等别和级别 根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分和设计标准（山区、丘陵区部分）》结合宁溪枢纽所给定的特征水位和基本资料，通盘考虑水库总库容、防洪效益、装机容量等因素，该工程为二等大型工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。 表3.1 山区、丘陵区水利水电永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）] 项目 水工建筑物级别 1 2 3 4 5 设计 1000~500 500~100 100~50 50~30 30~20 校
3、核 土石坝 10000~5000 5000~2000 2000~1000 1000~300 300~200 混凝土坝、浆砌石坝 5000~2000 2000~1000 1000~500 500~200 200~100 由表3-2-1可知永久性建筑物设计洪水标准为：正常运用（设计）洪水重现期为500年，非常运用（校核）洪水重现期为2000年。 3.2.2水库防洪要求 本水库的设计标准为500年，校核标准为2000年，S水库洪水调节除保证本工程设计标准以外，还担负着提高下游防洪标准的任务。 3.3调洪演算 3.3.1调洪演算的目的 根据水位
4、～库容曲线以及S坝址设计洪水过程线，孔口尺寸、孔数以及堰顶高程，利用调洪演算来确定设计洪水位和校核洪水位，为后面坝顶高程的确定奠定基础。 3.3.2调洪演算的基本原理和方法 (a)根据库容曲线Z-V，以及用水力学公式计算Q-Z关系 式中：q——过堰流量，单位为； B——过水断面宽度，单位为m； m——堰的流量系数； ——局部水头损失系数； ——堰顶全水头，单位为m。 (b)分析确定调洪开始时的起始条件，起调水位357m。 (c)本次调洪计算采用《水能规划》书中介绍的列表试算法计算，依据书中所给的水库洪水调节原理，采用水量平衡方程式 式中：Q1，Q2——分别为
5、计算时段初、末的入库流量（）； ——计算时段中的平均入库流量（m3/s），它等于(Q1+Q2)/2； q1,q2——分别为计算时段初、末的下泻流量（m3/s）； ——计算时段中的平均下泻流量（m3/s），即= (q1+q2)/2； V1，V2——分别为计算时段初、末的水库的蓄水量（m3）； ——为V2和V1之差； ——计算时段，一般取1～6小时，需化为秒数。 采用开敞式溢流时，利用下式计算 式中：——溢流流量，单位为； ——为闸孔数； ——过水断面宽度，单位为m； m——堰的流量系数，本设计中取0.5； ——侧收缩系数，根据闸墩厚度及墩头形状而定，在（0.
6、9~0.95）中取值，本设计中取0.9； ——堰顶全水头，单位为m。 计算说明： a)由洪水资料获得入库洪水量； b)时段平均入库流量：由前、后时的入库洪水量取平均值得到； c)下泄水量：由水库水位确定(水库水位未知)； d)时段平均下泄流量：由前、后时的下泄流量取平均值得到； e)时段内水库水量变化：由“时段平均入库流量”-“时段平均下泄流量”×3600得到； f)水库存水量：与水库水位有关(水库水位未知)。 3.4调洪的基本资料 3.4.1调洪演算方案 调洪演算方案拟定如下，共有两个方案，详细情况列于表1.1 表 1.1 调洪演算方案 堰顶高程(m)
7、 孔口尺寸(m) 孔数 方案一 346 15×21 8 方案二 343 15×23 9 注：表示孔口尺寸(m)(宽´高)，即宽m，高m 3.4.2计算工况 计算工况分校核和设计两种，由设计规范可知：混凝土坝按500年一遇（P=0.2%）洪水设计，2000年一遇（P=0.05%）洪水校核。 3.5调洪演算的过程计 根据以上数据应用下泄流量的计算公式 计算下泄流量，其中ε=0.9，g=9.8,流量系数m=0.5,根据以上数据和不同的堰宽可得不同水深时的下泻流
8、量. 方案一：堰顶高程346m,堰宽为120m,计算下泄流量q见表1.2： 表1.2 下泄流量q 水位m Ho 库容(亿m3) 下泄流量 346 0 3.4825 0.0000 347 1 3.644 239.2200 348 2 3.8056 676.6163 349 3 3.9671 1243.0236 350 4 4.1347 1913.7600 351 5 4.1347 2674.5609 352 6 4.1347 3515.8016 353 7 4.1347 4430.4164 354
9、8 4.1347 5412.9307 355 9 5.126 6458.9400 356 10 5.126 7564.8006 357 11 5.126 8727.4328 358 12 5.126 9944.1887 359 13 5.126 11212.7597 360 14 6.3133 12531.1099 361 15 6.3133 13897.4261 362 16 6.3133 15310.0800 363 17 6.3133 16767.5986 364 18 6.3133
10、18268.6411 365 19 7.6988 19811.9803 366 20 7.6988 21396.4873 367 21 7.6988 23021.1189 368 22 7.6988 24684.9077 369 23 7.6988 26386.9528 370 24 9.3182 28126.4129 371 25 9.3182 29902.5000 372 26 9.3182 31714.4736 373 27 9.3182 33561.6367 374 28 9.3182
11、35443.3312 375 29 11.177 37358.9346 376 30 11.177 39307.8571 377 31 11.177 41289.5383 378 32 11.177 43303.4456 379 33 11.177 45349.0711 380 34 13.3174 47425.9306 方案二：堰顶高程343m,堰宽为135m,计算下泄流量q见表1.3： 表1.3 下泄流量q 水位 Ho 库容 下泄流量q 343 0 3.058 0 344 1 3.194 268
12、951715 345 2 3.3271 760.7103259 346 3 3.4771 1397.514105 347 4 3.6317 2151.61372 348 5 3.7920 3006.971587 349 6 3.9593 3952.766803 350 7 4.1347 4981.055468 351 8 4.3181 6085.682608 352 9 4.5086 7261.696305 353 10 4.7066 8505 354 11 4.9123 9812.131179 355 1
13、2 5.1260 11180.11284 356 13 5.3477 12606.34959 357 14 5.5773 14088.5524 358 15 5.8147 15624.6827 359 16 6.0600 17212.90976 360 17 6.3133 18851.5776 361 18 6.5740 20539.1788 362 19 6.8420 22274.33358 363 20 7.1182 24055.7727 364 21 7.4036 25882.32344 365 22 7.
14、6988 27752.89798 366 23 8.0039 29666.4836 367 24 8.3182 31622.13443 368 25 8.6420 33618.96437 369 26 8.9753 35656.14112 370 27 9.3182 37732.88085 371 28 9.6701 39848.44374 372 29 10.0310 42002.13 373 30 10.4017 44193.27636 374 31 10.7834 46421.253 375 32 11.17
15、70 48685.46086 376 33 11.5871 50985.3292 377 34 12.0129 53320.31341 378 35 12.4477 55689.89313 379 36 12.8848 58093.57044 380 37 13.3174 60530.86833 根据试算法求设计洪水位以及校核洪水位的最大下泄流量一级水库的最高水位 根据Q-t于q-t曲线可查出 频 率 项 目 设计洪水 校核洪水 方案一 最大泄
16、量（m3/s） 16535m3/s 19223 m3/s 水库最高水位（m） 362.843m 364.622m 方案二 最大泄量（m3/s） 16596m3/s 19305m3/s 水库最高水位（m） 358.616m 360.272m 方案比较：从运用上看9孔，多孔，孔口小，孔口为单数，调节灵活，但开挖量相对大，且整体调节水位相差不大，8孔，开挖量相对较小，可节省一定的成本，为下游的施工减少工程量。综合考虑选择8孔。 此时，枢纽的设计、校核和设计工况情况下上游水位、最大下泄流量和下游水位（根据最大下泄流量由坝址处流量-水位曲线查得）。 1.11 经调洪演算得到的水利水能资料 上游水位(m) 最大下泄流量(m3/s) 下游水位(m) 正常 365.0 287 设计 362.843 16535 287 校核 364.622 19223 287
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