【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 以下聯(lián)立方程：該方程組概括了水庫(kù)防洪調(diào)節(jié)計(jì)算的基本原理。進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，實(shí)質(zhì)上就是求解這個(gè)方程組。當(dāng)已知和時(shí)段初的、時(shí)，利用上述方程組，便可求出時(shí)段末的和。根據(jù)庫(kù)容曲線擬定的泄洪建筑物類型、尺寸，用水力學(xué)計(jì)算和繪制水庫(kù)的蓄泄曲線。只需求得值即可：式中： ——水庫(kù)泄流能力，； ——溢洪道泄洪能力，； ——發(fā)電流量，； ——溢流系數(shù)； ——溢流堰凈寬，； ——堰頂水頭。泄水建筑物的泄水能力曲線表見附表23，關(guān)系曲線計(jì)算見附表24，關(guān)系曲線見附圖9。單輔助線法的基本原理是逐時(shí)段連續(xù)求解水庫(kù)的水量平衡方程和蓄泄方程。將水量平衡方程改寫成：用、代入上式，整理得：(式中，為時(shí)段始末的入庫(kù)流量，由洪水過程線上摘出來的。、為時(shí)段初已知值，左端、為時(shí)段末的未知值，由上式可以看出（）是的函數(shù)，故可將與（）之間的關(guān)系繪制成調(diào)洪輔助曲線。因兩端都有（），只需繪制一條輔助曲線就能求解、故稱單輔助曲線。 水庫(kù)單輔助曲線計(jì)算見附表25，水庫(kù)單輔助曲線見附圖10。（當(dāng)不承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)）水庫(kù)下游無(wú)防洪要求的調(diào)洪計(jì)算情況，其閘門操作方式一般過程為：時(shí)段內(nèi)，隨著入庫(kù)流量不斷增大，閘門開度也逐漸加大，使下泄流量等于入庫(kù)流量，保持庫(kù)水位不變，直至?xí)r刻。當(dāng)閘門開啟到與防洪限制水位齊平后，若洪水繼續(xù)增大，說明入庫(kù)流量將要大于防洪限制水位所對(duì)應(yīng)的泄流量，閘門應(yīng)逐步開大，至?xí)r刻全部開完。因時(shí)段內(nèi)已大于，故水庫(kù)水位上升。時(shí)刻以后雖然閘門全部開啟，但庫(kù)水位繼續(xù)上升，至?xí)r刻庫(kù)水位升高至，泄流量達(dá)到最大值。時(shí)刻以后水位逐漸降低，下泄流量逐漸減小，到時(shí)刻庫(kù)水位已恢復(fù)到防洪限制水位，將閘門逐漸關(guān)閉，保持庫(kù)水位在防洪限制水位。（當(dāng)承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)）當(dāng)有水庫(kù)有閘門控制，下游承擔(dān)防洪任務(wù)時(shí)一般采用不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水的分級(jí)調(diào)洪計(jì)算方法。防洪要求，防洪采取分級(jí)調(diào)洪（、）。具體步驟：首先對(duì)下游標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)節(jié) 當(dāng)時(shí)，??；當(dāng)時(shí)，在單輔助曲線上查得； 當(dāng)時(shí)，控制下泄流量，使，此時(shí)出現(xiàn)防洪水位。 對(duì)的調(diào)節(jié)計(jì)算前三步同1，當(dāng)出現(xiàn)防洪水位后，若入庫(kù)流量值很大，則認(rèn)為此次洪水肯定超過的標(biāo)準(zhǔn)，所以根據(jù)單輔助曲線推算，直至出現(xiàn)設(shè)計(jì)洪水位。 對(duì)的調(diào)節(jié)計(jì)算步驟同2。 單輔助曲線法調(diào)洪演算（）見附表26，單輔助曲線法調(diào)洪演算（）見附表27，單輔助曲線法調(diào)洪演算（）見附表28經(jīng)過單輔助曲線調(diào)洪演算我們可以得知：在時(shí)，,；在時(shí)，,所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水水位為534；在時(shí)，,。5水庫(kù)水能計(jì)算河道中的水在重力作用下，從高處往低處流動(dòng)，蘊(yùn)藏著一定的勢(shì)能和動(dòng)能，這種水蘊(yùn)藏的能量就是水能，但是在天然狀態(tài)下水流蘊(yùn)藏的能量，消耗于克服摩阻、挾沙、沖刷河床等方面，水電站就是利用水流中蘊(yùn)藏的而無(wú)益消耗的水能來產(chǎn)生電能。要開發(fā)利用河川水能資源，就要將天然河川水能集中起來，例如修建水庫(kù)。水能計(jì)算的基本原理是式中： ——水電站得出力, 。 ——出力系數(shù),此處取。 ——時(shí)段內(nèi)的平均流量，； ——凈水頭。水電站經(jīng)過水庫(kù)年調(diào)節(jié)，在設(shè)計(jì)年供水期發(fā)出的平均出力，稱為年調(diào)節(jié)水電站的保證出力。（1）引用流量計(jì)算由于年調(diào)節(jié)水庫(kù)要將豐水期多余的水量蓄滿興利庫(kù)容，以增加枯水期的調(diào)節(jié)徑流，故設(shè)計(jì)供水期的調(diào)節(jié)流量為：設(shè)計(jì)蓄水期的調(diào)節(jié)流量為：式中：——供水期、蓄水期天然來水量，；——水庫(kù)興利庫(kù)容，；供水期、蓄水期歷時(shí)，月。（2）平均水位計(jì)算根據(jù)水庫(kù)壩址下游水位流量關(guān)系見附表26，水庫(kù)水位流量關(guān)系曲線見附圖11，根據(jù)引用流量在關(guān)系曲線上查出平均水位；（3）凈水頭的計(jì)算,此處（4）出力計(jì)算其中；豐水年、平水年和枯水年的月平均出力計(jì)算見附表附表3附表32。為了比較精確的推求年調(diào)節(jié)水電站的保證出力和保證電能，由全部徑流系列或具有代表性的徑流系列，以月為計(jì)算時(shí)段，由前面所述的方法推求出每年供水期的平均出力。然后將這些出力由大到小排列計(jì)算出各出力值相應(yīng)的頻頻率，繪制平均出力保證率曲線。然后在平均出力保證頻率曲線查得時(shí)的保證出力。水庫(kù)平均出力頻率計(jì)算見附表32，水庫(kù)平均出力頻率曲線見附圖12。從平均出力保證頻率曲線可以查得在時(shí)的保證出力為11278。 水電站裝機(jī)容量的計(jì)算裝機(jī)容量是水電站的重要參數(shù)之一，它直接關(guān)系到水資源的利用、水電站的規(guī)模以及水電站的投資和效益。裝機(jī)容量的選擇，應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷要求，河流來水量，電站落差，水庫(kù)調(diào)節(jié)性能，綜合利用要求和水電站在地方電力系統(tǒng)的作用等，綜合分析，合理確定。對(duì)于大中型水電站在初步規(guī)劃階段，為了節(jié)省計(jì)算工作量，或小型水電站因資料缺乏，可采用保證出力倍比法估算裝機(jī)容量。裝機(jī)容量按下式計(jì)算：式中： ——水電站保證出力，； 倍比系數(shù)，一般采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，此次采用。因此。無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)以及多年調(diào)節(jié)水電站的多年平均年發(fā)電量，均以多年運(yùn)行期間平均每年所產(chǎn)生的電能量。由于各設(shè)計(jì)階段對(duì)水能計(jì)算要求的精度不同，多年平均年發(fā)電量的計(jì)算方法有代表年法。對(duì)豐、平、枯三個(gè)設(shè)計(jì)代表年的年徑流量過程，分別按前述方法進(jìn)行出力和電能計(jì)算。用公式求出12個(gè)月的電能之和，即為年發(fā)電量。然后，將豐、平、枯三年的電能取平均值，即可求出多年平均年發(fā)電量，即式中：——月發(fā)電量，；——月、旬平均出力，；、——豐水年、平水年、枯水年的年發(fā)電量。這種方法一般用于水電站的初步設(shè)計(jì)階段，在規(guī)劃階段為了減少工作量，可用平水年的豐代表多年平均發(fā)電量。根據(jù)水能計(jì)算表可知，= 24038萬(wàn)； = 15916萬(wàn)； =11090萬(wàn)； 萬(wàn)。為了方便實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用，R水庫(kù)水文水利計(jì)算綜合成果，見附表三十五。結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為R水庫(kù)水文水利計(jì)算，為期近兩個(gè)月，內(nèi)容涉及廣泛，幾乎囊括了上一學(xué)期的所有學(xué)習(xí)內(nèi)容，主要有死水位的確定、死庫(kù)容的確定、興利調(diào)節(jié)計(jì)算、分級(jí)防洪調(diào)節(jié)計(jì)算和水能計(jì)算。這些都是水文水利計(jì)算的重要部分，所以尤其需要認(rèn)真細(xì)致，由于計(jì)算的復(fù)雜和繁多，為此次設(shè)計(jì)帶來了一定的難度，但通過我們的努力，問題都得到了解決。由于以前對(duì)知識(shí)的掌握不夠牢固也為此次設(shè)計(jì)帶來了諸多不便，在做完此次設(shè)計(jì)時(shí)也就鞏固了課本上的內(nèi)容，使理解和記憶都更加的深刻了。此次設(shè)計(jì)涉及到了以前學(xué)習(xí)內(nèi)容的薄弱和空白地帶，如長(zhǎng)系列法的興利調(diào)節(jié)庫(kù)容計(jì)算和水庫(kù)的分級(jí)調(diào)洪演算。雖然內(nèi)容多而且比較復(fù)雜，但是在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，問題都迎刃而解。在設(shè)計(jì)過程中我們還遇到了一些光憑理論知識(shí)很難解決的問題，例如在做單輔助曲線時(shí)出現(xiàn)了下凹上凸的情況，經(jīng)查閱資料，了解到該地區(qū)的地形情況呈現(xiàn)出高低不一的特點(diǎn)，這是問題的所在之處。這一問題說明，在做設(shè)計(jì)的同時(shí)也要聯(lián)系實(shí)際才能解決問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生個(gè)人專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)情況的一次檢閱，也是在校期間的最后一次鍛煉和對(duì)學(xué)校上交的一份厚重的答卷。而且在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我們同學(xué)之間互相幫助，有問題一起克服，不僅增強(qiáng)了我們之間的友誼，也促使了本次設(shè)計(jì)的順利完成。通過這次設(shè)計(jì)，鞏固了所學(xué)的理論知識(shí)，加深了理解和記憶，拓寬了視野，擴(kuò)大了知識(shí)面，使我們了解到課本以外的許多從實(shí)踐中才能學(xué)到的知識(shí)。這次設(shè)計(jì)由于時(shí)間緊經(jīng)驗(yàn)匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的相互合作，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師劉洪波老師。劉老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都給予了我悉心的指導(dǎo)。劉老師的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。其次要感謝同學(xué)們的無(wú)私幫助，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)！此次設(shè)計(jì)融合了理論和實(shí)踐，也結(jié)合了老師和學(xué)生的付出與努力，在此，我代表個(gè)人再次對(duì)指導(dǎo)老師劉洪波老師表示衷心的感謝！參 考 文 獻(xiàn)：黃河水利出版社，2006附表附表1水庫(kù)水位與淹沒面積關(guān)系水位（m）450455465475485495505515525535面積（km2）0附表2水庫(kù)庫(kù)容關(guān)系計(jì)算水位Z（m）面積F(萬(wàn)m2）水位差△Z容積△V(萬(wàn)m3）庫(kù)容V（萬(wàn)m3）①②③④⑤4500 　　0455150 5 465300 10 475400 10 485550 10 495750 10 505950 10 5151150 10 5251500 10 5352300 10 附表3水庫(kù)入庫(kù)流量過程表 單位: m3/s年份789101112123456515218525314010653541622205455116366295556100134391105657911675758248585945224439596060611106162103146263411644119636411515764651683312406566211266667361228286768341568691472669707071364614717222727387374747566127576168160767736157778157879979808081208182128283195838416310123平均8315附表4 年平均流量頻率計(jì)算年份年平均流量序號(hào)年平均流量排列5152 1 5253 2 5354 3 5455 4 5556 5 5657 6 5758 7 5859 8 5960 9 6061 10 6162 11 6263 12 6364 13 6465 14 6566 15 6667 16 6768 17 6869 18 6970 19 7071 20 7172 21 7273 22 7374 23 7475 24 7576 25 7677 26 7778 27 7879 28 7980 29