水資源規(guī)劃與利用畢業(yè)設(shè)計(jì)(三組)(文件)
【正文】 q 安 =20210m3/s。 3．當(dāng)水庫(kù)入流量超過(guò) 汛前限制水位相應(yīng)的下泄能力，而小于下游安全泄量時(shí)，打開(kāi)閘門(mén)自由泄流，水庫(kù)水位上升，下泄量隨之增大。 自由泄流時(shí)采用公式： Q=； 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 20 孔口出流是采用公式： Q=nωμ (2gH)1/2； μ =－ 對(duì)于千年一遇洪水調(diào)節(jié)計(jì)算得設(shè)計(jì)洪水水位及相應(yīng)最大下泄流量，對(duì)萬(wàn)年一遇洪水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算得校核水位及相應(yīng)最大下泄流量，并根據(jù)求得的校核洪水位，確定總庫(kù)容。 各方案水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 。設(shè)計(jì)洪水時(shí)取 ，校核洪水時(shí)取 。 五強(qiáng)溪水電站各項(xiàng)水利指標(biāo)見(jiàn)表 。則各方案壩頂高程為： 方案三：壩頂高程 1=；壩頂高程 2=。 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 21 表 水庫(kù)各方案調(diào)洪計(jì)算成果表 項(xiàng) 目 位單 方案三 正常蓄水位 m 108 正常庫(kù)容 億 m3 汛限水位 m 汛限庫(kù)容 億 m3 死水位 m 死庫(kù)容 億 m3 防洪高水位 m 防洪庫(kù)容 億 m3 設(shè)計(jì)洪水位 m 校核洪水位 m 調(diào)洪庫(kù)容 億 m3 總庫(kù)容 億 m3 壩頂高程的確定 壩頂高程計(jì)算公式如下： 壩頂高程 1=設(shè)計(jì)洪水 +風(fēng)浪高 +安全超高 1 壩頂高程 2=校核洪水 +風(fēng)浪高 2+安全超高 2 壩頂高程 =max｛壩頂高程 1，壩頂高程 2｝ 風(fēng)浪高的計(jì)算公式； Δ h=式中 V 為風(fēng)速，以 m/s 計(jì)，設(shè)計(jì)風(fēng)速 12m/s，校核洪水時(shí)風(fēng)速乘以； D 為吹程，為 15km 計(jì)。 Vt=Vt－ 1+[(Qt+Qt－ 1)/2－ (qt+qt－ 1)/2]Δ t q=f(v) 本次設(shè)計(jì)按如下步驟試算求解： ①、假定 qt=q(0)； ②、 Vt=Vt－ 1+[(Qt+Qt－ 1)/2－ (qt+qt－ 1)/2]Δ t； ③、由 Vt 查 q=f(v) 曲線得相應(yīng)下泄流量 q(1) ； ④、若 |q(0)－ q(1)| ε，轉(zhuǎn)下時(shí)段，否則假定 q(0)=q(1)重新進(jìn)行計(jì)算。 5．當(dāng)水庫(kù)水位不及防洪高水位時(shí)，控制 qt=q 安 ，當(dāng)水庫(kù)水位升高至防洪高水位時(shí)，閘門(mén)全開(kāi)，自由泄流，得調(diào)洪后的最高水位。 利用五強(qiáng)溪水庫(kù)入庫(kù)典型洪水，調(diào)洪計(jì)算采用多級(jí)調(diào)節(jié)方法，具體的調(diào)洪規(guī)則如下： 1．起調(diào)水位為汛前限制水位。 方案的裝機(jī)容量為： 方案三： Ny=N 必 +N 重 =+= 萬(wàn) kw； 多年平均電能計(jì)算 利用上述計(jì)算結(jié)果點(diǎn)繪 Ny（ Ny=N 必 +N 重 ）～ E 的關(guān)系圖，查得各方案多年平均發(fā)電量。 現(xiàn)以方案三計(jì)算重復(fù)容量的選擇及多年平均電能計(jì)算。補(bǔ)充千瓦利用小時(shí)數(shù)計(jì)算是確定重復(fù)容量的關(guān)鍵，但其核心是計(jì)算不同重復(fù)容 量的多年平均電能，多年平均電能的計(jì)算與調(diào)度圖或調(diào)度規(guī)劃有關(guān)，本次設(shè)計(jì)調(diào)度按以下規(guī)則操作： 1．當(dāng)時(shí)段初水位位于防破壞線內(nèi)時(shí)，時(shí)段出力 Nt=Np。 三條輔助線將加大出力值計(jì)算公式如下： Ni=Np+（ Ny－ Np）247。 加大出力輔助線的繪制 在防破壞圖中，在汛期防洪限制水位與破壞線間，為加大出力區(qū)，但加大出力范圍較大，為減少操作的任意性，在該區(qū)中增加三條輔助線，采用簡(jiǎn)化的方法確定該組輔助線。選擇恰當(dāng)，可在不影響興利可靠性前提下，降低大壩高度，節(jié)省投資。其具體求解流程如下： （ 1）設(shè) qt=q(0)； （ 2） Vt1=Vt－ (Qt－ qt)Δ t (Vt 起始值為 V 死 ) （當(dāng) Vt1＜ V 死 ，取Vt1=V 死 ）； （ 3） V 均 =(Vt+Vt1)/2 查水庫(kù)水位庫(kù)容曲線得到 Z 下 ； （ 4） Nt=Kqt(Z 上 － Z 下 )； （ 5）若 |Nt－ Np| ＜ε，轉(zhuǎn)前時(shí)段，否則 qt=q(0)+(Np－ Nt)/〔 K(Z 上 － Z 下 )〕，轉(zhuǎn) （２）步驟 3． 將各年遲蓄方案水庫(kù)蓄水量過(guò)程線點(diǎn)在一張圖，并取其外包線，Vt1=Vt－ (Qt－ qt)Δ t Np=KqtHt 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 14 即為防破壞線。 防破壞線 防破壞線按下列步驟計(jì)算確定。 水電站必需容量選擇 必需容量包括工作容量與備用容量?jī)刹糠帧?3．若 |Ve－ V 死 |＜ε 2，轉(zhuǎn)下一年；否則 Np=N(0)+K[(Z 正 +Z 死 )/2－ Z 下 ](Z 死 － Ve)/T 供 轉(zhuǎn)（ 1）步驟計(jì)算。即死水位為 ，相應(yīng)死庫(kù)容 億 m3。 3．水輪機(jī)最小水頭的限制，水庫(kù)削落深度不大于水電站最大水頭 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 10 的 35%。灌溉用水按 5 月下旬至 9 月下旬的灌溉季節(jié)每月扣除 35 m3/s（ 5 月扣除 m3/s，七、八月扣除 35 m3/s， 9 月扣除 ）； 船閘運(yùn)行用水按每月 10 m3/s 的流量扣除，從而得到新的年平均發(fā)電流量表（附表三）。 設(shè)計(jì)前提 1．本水利樞紐是以發(fā)電、防洪為主要目標(biāo)的綜合利用水庫(kù)； 2．水電站參加系統(tǒng)工作，發(fā)電設(shè)計(jì)保證率 P=%（按年份計(jì)）； 3．水電站的備選方案（正常蓄水位）見(jiàn)表 ； 表 備選方案正常蓄水位表 方 案 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 正常蓄水位（ m） 120 115 108 100 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 5 4．本水利樞紐根據(jù)國(guó)家規(guī)定屬一級(jí)，以千年一遇洪水為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，萬(wàn)年一遇洪水為校核標(biāo)準(zhǔn)，電站使用年限為 50 年計(jì)； 5．水庫(kù)庫(kù)區(qū)蒸發(fā)滲漏等水量損失不大，故在初步設(shè)計(jì)階段暫時(shí)不考慮； 6．水庫(kù) 下游有防洪要求，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇洪水，安全泄洪流量 q 安 =20210m3/s。五強(qiáng)溪水庫(kù)修建以后，壩址以上，沅水以下河段成為常年深水區(qū)，其險(xiǎn)灘都將淹沒(méi)。現(xiàn)有河道的泄洪能力 20210m3/s，如遇 192193 193 193 194 194 195 1969 等年洪水重現(xiàn)，河道均不 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 4 能完全承泄，防洪標(biāo)準(zhǔn)僅為 5 年一遇。其開(kāi)發(fā)任務(wù)分述如下： 1．發(fā)電 五強(qiáng)溪水電站建成后投入華中電網(wǎng)，主要供電范圍為湖南省。壩址位于沅水干流最后一段峽谷出口處，巖性堅(jiān)硬，地形地質(zhì)條件良好。壩址控制流域面積 83800km2，占沅水總流域面積的 93%，流域雨量充沛，水量豐富，壩址多年平均流量 2060m3/s，年水量 649108m3，并有 1925 年以來(lái)的水文資料和核實(shí)的歷史洪水資料。 開(kāi)發(fā)任務(wù) 五強(qiáng)溪水電站是以發(fā)電為主、兼有防洪、航運(yùn)和灌溉等效益的綜合利用工程。全靠提防保護(hù)，共保護(hù)人口106 萬(wàn)，農(nóng)水 159 萬(wàn)畝。 沅水是湘西的水上交通動(dòng)脈，其干流全長(zhǎng) 1550km，通航里 程為640km，但航道險(xiǎn)灘很多。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)五強(qiáng)溪水電站的諸
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