水資源規(guī)劃課程設計--龍河口水庫優(yōu)化運行研究

1、<p><b>　　課 程 設 計</b></p><p>　　龍河口水庫優(yōu)化運行研究</p><p><b>　　08級水利</b></p><p>　　2011 年 1 月 14 日</p><p><b>　　目錄</b></p>&

2、lt;p><b>　　設計目的與要求</b></p><p>　　………………………………………………………3</p><p>　　基本資料及設計發(fā)案………………………………………………3</p><p>　　2.1、基本資料……………………………………………………3</p><p>　　2.2、設計方案……………

3、………………………………………3</p><p>　　興利調度計算……………………………………………………4</p><p>　　3.1、選取典型年……………………………………………………4</p><p>　　3.2、興利計算……………………………………………………4</p><p>　　3.3.1、興利計算方法……………………………………

4、……5</p><p>　　3.3、興利計算結果和結論…6</p><p>　　防洪調度計算…………………………………………………………6</p><p>　　4.1、調洪計算原則……………………………………………………6</p><p>　　4.2、調洪計算方法……………………………………………………7</p><p&g

5、t;　　4.3、調洪計算結果和結論………………………………………………8</p><p>　　附表……………………………………………………………… 8</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………8</p><p><b>　　1設計目的與要求</b></p><p><b>　　1

6、 目的</b></p><p>　　加深對水資源規(guī)劃及利用課程基本理論的理解，更好地掌據(jù)水資源規(guī)劃及利用的基本知識和分析計算方法；培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，以及運算、繪圖和編寫說明書的能力。</p><p><b>　　2、基本要求</b></p><p>　　在課程學習的基礎上，通過課程設計，進一步加強對所學內容的理解水平和應

7、用能力，培養(yǎng)分析問題與解決問題的能力。主要內容包括：根據(jù)梅山水庫和龍河口水庫的基本資料為依據(jù)，應用水資源規(guī)劃及利用的理論和方法，確定豐、平、枯三個典型年，對水庫進行興利計算和調洪演算。</p><p>　　2基本資料及設計方案</p><p><b>　　2.1 基本資料</b></p><p>　　龍河口水庫多年實測資料（附表2，附表4，附表

8、6，附表9）。</p><p><b>　　任務書一份。</b></p><p><b>　　設計方案</b></p><p>　　1，興利調節(jié)與水能計算：</p><p>　　興利調節(jié)與調洪演算都按水文年進行設計。</p><p>　　進行興利調節(jié)與水能計算時按兩種方案進行

9、設計：</p><p>　　方案一：正常蓄水位：68.3 m，汛限水位：68.3 m。</p><p>　　方案二：正常蓄水位：68.3 m，汛限水位：67.0 m</p><p>　　調節(jié)時按正常蓄水位起調，計算時段為旬。</p><p>　　比較兩種方案的發(fā)電量有何不同，并分析原因。</p><p>　　2，調洪演

10、算：選取1969年的洪水過程進行設計，同樣按水文年計算。</p><p>　　方案：汛期限制水位67.0m；</p><p><b>　　調度原則：</b></p><p>　　庫水位67.0～67.5m，控制下泄流量800m3/s；</p><p>　　庫水位67.5～71.17m，控制下泄流量1200m3/s；<

11、;/p><p>　　庫水位71.17～72.23m，控制下泄流量1500m3/s；</p><p>　　庫水位超過72.23時，正常溢洪道全開，不控制；</p><p>　　庫水位超過100年一遇洪水位時，非常溢洪道自潰泄洪。</p><p><b>　　3興利調度計算</b></p><p>　　3

12、.1，選取典型年。</p><p><b>　　1、資料來源</b></p><p>　　表二的實測若干年水庫入庫流量資料</p><p><b>　　2、數(shù)據(jù)整理依據(jù)</b></p><p>　　按水文年的劃定選取和分析資料，水文年即上一年的十月初到本年的九月底</p><p&

13、gt;<b>　　3、確定過程</b></p><p>　　把實測數(shù)據(jù)按水文年導入表3—1中，用求和函數(shù)求出1670到2008年各年的總來水</p><p>　　量，根據(jù)公式p=m/n+1*100%算出每一年水量對應的頻率，找出設計保證率為10%，</p><p>　　50%，90%對應的年份為1975,1986,1995三年及其來水量見表3—

14、2</p><p><b>　　4、繪制頻率曲線</b></p><p>　　根據(jù)表3—2，以水量為縱坐標，頻率為橫坐標繪制成頻率曲線 如圖3—3</p><p><b>　　3.2 興利計算</b></p><p>　　3.2.1 計算方法：</p><p>　　方案一：正

15、常蓄水位：68.3m，汛限水位：68.3 m。要求依舊按水文年計算。</p><p><b>　　1、數(shù)據(jù)采用</b></p><p>　　表3—1，龍河口水庫蓄水量資料。龍河口水位庫容關系資料。</p><p><b>　　2、計算過程：</b></p><p>　　豐水年：由表3—1取出1975

16、年的每旬的來水量和龍河口蓄水量資料中的1975</p><p>　　年每旬的蓄水量，來水量就取表3—1中的1975年對應列的數(shù)據(jù)，需水量數(shù)據(jù)取</p><p>　　1974年10月到1975年9月的數(shù)據(jù)。再按q=Q/10/24/3600*10000算出每旬的來水，</p><p>　　需水流量。并用來水量減蓄水量算出每一旬多余和不足的水量填入表4—1，來水</

17、p><p>　　大于需水為多余，來水小于需水為不足。</p><p>　　由于從正常蓄水位起調，所以非汛期的水庫水位不能超出正常蓄水位，十月上旬初</p><p>　　水庫需水量為正常蓄水位對應的庫容51607，由于這一旬水量多余，所以來水量全</p><p>　　部棄掉，以下每一旬的棄水量等于上一旬的總蓄水量加上這一旬的多余水量減正常</

18、p><p>　　蓄水位對應的水位即51607，如果總蓄水量加多余量小于正常水位庫容則不棄水。</p><p>　　由此算出每旬的棄水量和時段末興利庫容。再由需水和棄水算出出庫流量，出庫流</p><p>　　量等于需水流量加棄水流量。</p><p>　　發(fā)電出力和發(fā)電量計算：W=A*Q*H，其中A=8.34，H采用恒定水頭為12.6 ，<

19、/p><p>　　Q為出庫流量，發(fā)電量=W*10*24。</p><p>　　這樣算出三個典型年的各個數(shù)據(jù)和發(fā)點總量。并畫出水位庫容曲線見圖3—2~3—4</p><p>　　方案二：正常蓄水位：68.3 m，汛限水位：67.0 m。</p><p>　　要求與具體方法與方案一一樣，只是汛限水位不同，即要求非汛期末水庫</p>&l

20、t;p>　　水位不能超過汛限水位，相應的庫容則不能超過汛限水位對應的庫容，汛</p><p>　　期水位也不能超過汛限水位。9月份為過渡期，這個月內水庫開始蓄水到正</p><p>　　常水位，達不到也要盡量蓄。最后繪出相應的庫容水位曲線見圖3—5~3—7</p><p>　　最后同樣算出發(fā)電出力和發(fā)電量。</p><p>　　3.3

21、興利計算結果與結論</p><p>　　1975年由方案一、二算出的發(fā)電量分別為27706471kwh、27760163.12kwh 兩者相差</p><p>　　不多，1986年的分別為27359545.2、29125553 1995年的分別為26246495.7、28012490.23</p><p>　　方案二的發(fā)電量多余方案一，分析其原因因為汛期水位不同所

22、以汛期水庫下泄流量</p><p><b>　　多余方</b></p><p>　　案一，相應發(fā)電的水量就大，這樣發(fā)的電就多。不同的年份之間的差別主要是各個年份的</p><p>　　來水量與蓄水量有差別。</p><p><b>　　4防洪調度計算</b></p><p>

23、　　4.1、調洪計算原則</p><p>　　龍河口水庫下游的防洪標準為20年一遇洪水，安全泄量為1000m3/s，50年一遇洪水，</p><p>　　安全泄量為1500m3/s。下游防洪標準小于水工建筑物的設計標準，當下泄流量較大時</p><p>　　用閘門控制下泄流量小于下游安全泄量，當庫水位高于防洪高水位時，閘門全開，自</p><p&

24、gt;<b>　　由泄流。</b></p><p>　　選取1969年的洪水過程資料，對1969年進行洪水調度設計，并從汛期限制水位起調</p><p>　　汛期限制水位67.0m；</p><p><b>　　調度原則：</b></p><p>　　庫水位67.0～67.5m，控制下泄流量800m

25、3/s；</p><p>　　庫水位67.5～71.17m，控制下泄流量1200m3/s；</p><p>　　庫水位71.17～72.23m，控制下泄流量1500m3/s；</p><p>　　庫水位超過72.23時，正常溢洪道全開，不控制；</p><p>　　庫水位超過100年一遇洪水位時，非常溢洪道自潰泄洪</p>&l

26、t;p>　　4.2、調洪計算方法</p><p>　　4.2.1、數(shù)據(jù)采集</p><p>　　在龍河口洪水過程資料，選出1969年的洪水過程資料，填入調洪演算的表格中用于</p><p>　　接下來的數(shù)據(jù)處理與計算</p><p><b>　　4.2.2、計算</b></p><p>　　

27、（1）計算時段平均入庫流量：具體公式：時段平均入庫流量=（上時刻流量+本時段流量）/2</p><p>　　（2）計算下泄流量：</p><p>　　由于從汛限水位起調，當入庫流量小于800m3時，全部下泄直至入庫流量大于800m3，</p><p>　　由資料到14日的6點，流量大于800此時下泄流量控制為800m3多出來的來水量與</p><

28、p>　　水庫蓄起來，水庫的水位也會相應的升高，到14日的12點水庫水位開始超過方案要</p><p>　　求水位67.5m于是按1200m3流量下泄，水庫水位繼續(xù)升高，到15日的6點水位有超</p><p>　　過了方案要求的71.17m，于是開始按1500m3流量下泄，此后一段時間由于來水較少，</p><p>　　少于時段下泄流量，水庫水位相應下降，到16

29、日的2點水庫水位低于了階段水位</p><p>　　71.17m，于是開始控制下泄流量為1200m3，此后一段時間水位先降后升，到16日的</p><p>　　18點水庫水位又一次的超過71.17m，于是又控制下泄流量為1500m3，到18日0點，</p><p>　　水庫水位低于71.17m，于是又開始控制下泄流量為1200m3知道計算時段末。</p>

30、<p>　　（3）計算時段平均下泄流量：</p><p>　　時段平均下泄流量=（上一時段下泄流量+本時段下泄流量）/2，對于水庫水位控制點</p><p>　　處，由于水位控制點每有出現(xiàn)在整點時刻，采用控制下泄流量的平均值計算水位接近</p><p>　　控制水位的階段，具體為14日的12點，15日的7點，16日的1點，16日的18點，</p&

31、gt;<p><b>　　17日的0點</b></p><p>　?。?）時段內水庫水量變化：</p><p>　　在控制流量之前由于入庫水量全部棄，所以11日到14日的5點水庫水量變化為0，</p><p>　　從14日6點起，時段水量變化=（時段平均入庫流量-時段平均下泄流量）*3600/10000</p>&l

32、t;p>　　得出水量的變化。（注意：15日4:30、9:20、13:30，16日的21:10,17日的21:10不是</p><p>　　整點，計算時注意時間間隔的問題）</p><p><b>　?。?）水庫水量：</b></p><p>　　11日到14日的5:00水庫水量一直保持不變?yōu)?5557萬m3，從14日6:00開始水庫水&l

33、t;/p><p>　　量=上一時刻末水庫水量+時段水庫水量變化</p><p><b>　?。?）水庫水位：</b></p><p>　　有龍河口水庫庫容水位關系表得到各個庫容對應的水庫水位。</p><p>　　（7）繪制調洪過程線：圖4—1</p><p>　　4.3 調洪結果和結論：</p

34、><p>　　成功的控制和錯開了洪峰流量形象的見圖4—1。保護了合九鐵路、206國道、滬蓉高</p><p>　　速鐵路和舒城縣城、龍河鎮(zhèn)、三河鎮(zhèn)等人口密集區(qū)。設計防洪保護面積53萬畝。下</p><p>　　游灌區(qū)有杭淠、舒廬兩條干渠，設計灌溉舒城、廬江、肥西、六安四縣155萬畝農田。</p><p><b>　　附表</b&g

35、t;</p><p>　　三個典型年的龍河口水庫入庫流量表，及龍河口需水資料表，龍河口水庫水位庫容關</p><p>　　系表，龍河口水庫入庫洪水過程資料表，表3—1~3—8，表4—1，圖3—1~3—7，圖</p><p><b>　　4—1。</b></p><p><b>　　參考文獻</b>&