《重力坝毕业设计计算书(总).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重力坝毕业设计计算书(总).docx（96页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、.第二部分设计计算书1 调洪演算1.1 洪水调节方案的拟定综合考虑该库调洪要求， 用半图解法进行调洪。 洪演算方案拟定如下， 共有三个方案，详细情况列于表1.1-1 。表 1.1-1洪水调节方案堰顶高程 (m)孔口尺寸 (m)孔数方案一146114165方案二146212157方案三146216155注：表示孔口尺寸 (m)( 宽 高 ) ，即宽 m，高 m1.2 表孔泄流能力计算根据库容曲线 Z-V，以及用水力学公式计算Q-Z 关系采用开敞式溢流时，利用下式计算Q溢nb m2gH 03/ 2(m3 / s)式中： Q溢 溢流流量，单位为m3 / s ；n 为闸孔数；b 过水断面宽度，单位为
2、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（ 0.90.95 ）中取值，本设计中取0.92 ；H 0 堰顶全水头，单位为m。.方案一：堰顶高程1461m,堰宽为 70m，孔口尺寸 1416， 5 孔； 表孔泄流能力计算见下表 1.2-1 ：表 1.2-1 q=f(V)关系曲线计算表堰顶水头H下泄流量 q总泄流量 Q库水位库容 V3（m）（m3 / s）（m3 / s）（万 m ）146100014098.6714621142.63142.6314778.5114632403.41403.4115458.3614643741.12741.1216138.
3、20146541141.031141.0316818.04146651594.631594.6317516.07146762096.202096.2018218.10146872641.512641.5118920.12146983227.313227.3119622.15147093850.963850.9620324.181471104510.304510.3021079.431472115203.495203.4921847.161473125928.945928.9422584.581474136685.296685.2923430.241475147471.327471.322435
4、3.431476158285.958285.9525094.621477169128.209128.2025920.361478179997.219997.2126803.8014791810892.1610892.1627687.2414801911812.3411812.3428617.2014812012757.0512757.0514822113725.6913725.69.方案二：堰顶高程1462m,堰宽为 84m，孔口尺寸12 15， 7 孔； 表孔泄流能力计算见下表 1.2-2 ：表 1.2-2 q=f(V)关系曲线计算表堰顶水头H下泄流量 q总泄流量 Q库水位库容 V3（ m）
5、（ m3 / s）（m3 / s）（万 m ）146200014778.5114631171.15199.6815458.3614642484.10564.7816138.2014653889.341037.5616818.04146641369.231597.4417516.07146751913.562232.4818218.10146862515.442934.6818920.12146973169.813698.1219622.15147083872.774518.2320324.18147194621.155391.3521079.431472105412.366314.422184
6、7.161473116244.187284.8822584.581474127114.738300.5223430.241475138022.359359.4124353.431476148965.5910459.8525094.621477159943.1411600.3325920.3614781610953.8512779.4926803.8014791711996.6513996.0927687.2414801813070.6013996.0928617.20.方案三：堰顶高程1462m,堰宽为 80m，孔口尺寸 1615， 5 孔； 表孔泄流能力计算见下表 1.2-3 ：表 1.2-
7、3 q=f(V) 关系曲线计算表堰顶水头H下泄流量 q总泄流量 Q库水位库容 V3（ m）（m3 / s）（m3 / s）（万 m ）146200014778.5114631163.00163.0015458.3614642461.04461.0416138.2014653846.99846.9916818.04146641304.031304.0317516.07146751822.441822.4418218.10146862395.652395.6518920.12146973018.873018.8719622.15147083688.353688.3520324.1814719440
8、1.104401.1021079.431472105154.635154.6321847.161473115946.845946.8422584.581474126775.936775.9323430.241475137640.337640.3324353.431476148538.658538.6525094.621477159469.669469.6625920.3614781610432.2310432.2326803.8014791711425.3811425.3827687.2414801812448.1912448.1928617.2014811913499.8113499.81.
9、1.3 调洪演算1.3.1调洪演算的目的根据水位库容曲线以及设计洪水过程线，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。1.3.2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qBm2gH式中： q过堰流量，单位为m3 / s ；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；H 堰顶全水头，单位为m。3/ 2(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Q q1 (Q
10、1Q2 ) 1 ( q1 q2 )V2V1V22tt式中： Q1，Q2分别为计算时段初、末的入库流量（m3 / s ）；Q计算时段中的平均入库流量（3），它等于 (Q +Q)/2 ；m/s12q1,q 2分别为计算时段初、末的下泻流量（3m/s ）；q 计算时段中的平均下泻流量（3m/s ），即 q = (q 1+q2)/2 ；3V1，V2 分别为计算时段初、末的水库的蓄水量（m）；V 为 V2 和 V1 之差；t 计算时段，一般取 16 小时，需化为秒数。采用开敞式溢流时，利用下式计算.3q溢nb m2gH 03/2( m / s)式中： q溢 溢流流量，单位为m3 / s ；n为闸孔数；b
11、 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（ 0.90.95 ）中取值，本设计中取0.9 ；H 0 堰顶全水头，单位为m。1.3.3调洪演算的计算说明（ 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V ：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 ) 。（g)
12、本设计采用半图解法进行计算，利用q溢nb m2gH 03/2 ，可求出一个对应的下泻流量，即可求出该对应时段的平均下泻流量，即可求得下泄流量q和 Vq 的关系，建立辅助图线，再根据水量平衡方程式t2Q q1 (Q Q)1 ( q q )V2 V1V212212tt变形可求出V2q21 (QQ )qV1q1t22121t2由初始的调洪下泄流量q1 可以在辅助图线上查的V1q1 的值利用水量平衡t2.公式的变形公式可求的 V2q2 ，再在辅助图形上查的相应的q2 ，同理可求的 q3 ，t2q4 , q5 ，画出下泄流量和相应的入库流量与时间的关系图线，求的其交点，求出最大下泄流量，查出相应的水位。
13、1.3.4计算并绘制单辅助线方案一：计算中 V 取溢洪道堰顶以上库容， 计算时段取 t=2h 。水库设计洪水 qf ( Vq ) 单辅助曲线计算表，堰顶高程 1461m,堰宽为 70m，孔口尺寸 14t 2 16，5 孔 ， 计算过程见下表 1.3.4-1 。表 1.3.4-1 单辅助曲线计算表水位库容 v（亿堰上库容q1VqVV / tq1Z(M)32t2m）146114098.670.000.000.000.000.00146214778.51679.84944.22142.6371.311015.54146315458.361359.681888.45403.41201.712090.1
14、6146416138.202039.532832.67741.12370.563203.23146516818.042719.373776.901141.03570.514347.41146617516.073417.404746.391594.63797.325543.70146718218.104119.435721.422096.201048.106769.52146818920.124821.456696.462641.511320.768017.22146919622.155523.487671.503227.311613.659285.15147020324.186225.5086
15、46.533850.961925.4810572.01147121079.436980.759695.494510.302255.1511950.64147221847.167748.4910761.795203.492601.7413363.53147322584.588485.9011785.985928.942964.4714750.4.516303.1147423430.249331.5712960.516685.293342.65617978.3147524353.4310254.7614242.727471.323735.66819415.1147625094.6210995.95
16、15272.158285.954142.97220983.1147725920.3611821.6916419.019128.204564.10122644.6147826803.8012705.1317646.019997.214998.60124319.0147927687.2413588.5718873.0110892.165446.08926070.8148028617.2014518.5320164.6311812.345906.170利用上表中第 (5) 、(7) 两栏相应的数据绘制成单辅助线如图1.3.4-1 所示。图 1.3.4-1辅助图线方案二：计算中 V 取溢洪道堰顶以上库
17、容， 计算时段取 t=2h 。水库设计洪.水 qVq )单辅助曲线计算表堰顶高程堰宽为，孔口尺寸f ()t21462m,84m1215，7 孔；计算过程见表 1.3.4-2 。表 1.3.4-2单辅助曲线计算表水位库容 v（亿q1VqVV / tq1Z(M)3堰上库容2t2m）146214778.510.000.000.000.000.00146315458.36679.84944.22171.1585.581029.80146416138.201359.681888.45484.10242.052130.50146516818.042039.532832.67889.34444.673277
18、.34146617516.072737.563802.161369.23684.624486.78146718218.103439.584777.201913.56956.785733.98146818920.124141.615752.242515.441257.727009.95146919622.154843.646727.273169.811584.918312.18147020324.185545.667702.313872.771936.389638.69147121079.436300.918751.274621.152310.5811061.84147221847.167068
19、.659817.565412.362706.1812523.74147322584.587806.0610841.756244.183122.0913963.84147423430.248651.7312016.297114.733557.3715573.66147524353.439574.9113298.498022.354011.1817309.67147625094.6210316.1014327.928965.594482.7918810.72147725920.3611141.8415474.789943.144971.5720446.35.22178.7147826803.801
20、2025.2816701.7810953.855476.92123927.1147927687.2412908.7217928.7811996.655998.33125755.7148028617.2013838.6919220.4013070.606535.300利用上表中第 (5) 、(7) 两栏相应的数据绘制成单辅助线如图1.3.4-2 所示。图 2.2 辅助图线方案三：计算中 V 取溢洪道堰顶以上库容， 计算时段取 t=2h 。水库设计洪水qVq ) 单辅助曲线计算表)堰顶高程堰宽为，孔口尺寸f (21462m,80m16t15，5 孔；计算过程见表 1.3.4-3 。表 1.3.4-
21、3单辅助曲线计算表水位堰上库容q1VqVV / tq1Z(M)32t2库容 v（亿 m）146214778.510.000.000.000.000.00146315458.36679.84944.22163.0081.501025.73146416138.201359.681888.45461.04230.522118.97146516818.042039.532832.67846.99423.503256.17.146617516.072737.563802.161304.03652.014454.18146718218.103439.584777.201822.44911.225688.4
22、2146818920.124141.615752.242395.651197.836950.06146919622.154843.646727.273018.871509.438236.71147020324.185545.667702.313688.351844.189546.48147121079.436300.918751.274401.102200.5510951.82147221847.167068.659817.565154.632577.3112394.88147322584.587806.0610841.755946.842973.4213815.17147423430.248
23、651.7312016.296775.933387.9715404.26147524353.439574.9113298.497640.333820.1717118.66147625094.6210316.1014327.928538.654269.3318597.25147725920.3611141.8415474.789469.664734.8320209.61147826803.8012025.2816701.7810432.235216.1221917.90147927687.2412908.7217928.7811425.385712.6923641.47148028617.201
24、3838.6919220.4012448.196224.0925444.50利用上表中第 (5) 、(7) 两栏相应的数据绘制成单辅助线如图1.3.4-3 所示。图 1.3.4-3辅助图线.1.3.5设计水位调洪计算方案一：水库半图解法调洪计算表(P=0.2%) 堰顶高程 1461m,堰宽为 70m，孔口尺寸 1416， 5 孔, 见表 1.3.5-1 。表 1.3.5-1方案一调洪计算表时间入库流量平 均流量下泄流量水位Vqt(h)Q（ m3 / s ）Q(m3 / s)t2q(m3 / s)Z（ m）0750.5221447.681099.101099.1042971.922209.802
25、209.8065474.044222.984222.9887005.246239.646239.64107733.727369.4817761.337369.481474.87127884.527809.1218200.977597.531475.15148036.487960.5018563.947803.331475.41168111.888074.1818834.797956.901475.60188263.848187.8619065.748087.851475.76208567.768415.8019393.698273.801475.99229173.288870.5219990.
26、418594.971476.372410463.209818.2421213.689248.801477.142611600.0011031.6022996.4810185.271478.212810690.5611145.2823956.4910698.371478.78309401.8010046.1823304.3010349.791478.39328491.208946.5021901.019608.291477.55347809.128150.1620442.888838.021476.66367058.607433.8619038.728072.531475.74386497.16
27、6777.8817744.077361.381474.86405997.206247.1816629.876247.18425504.205750.7016133.395750.70.445139.965322.0815704.775322.08464700.324920.1415302.834920.14484352.324526.3214909.014526.32504056.524204.4214587.114204.42523745.643901.0814283.773901.08543525.243635.4414018.133635.44563321.083423.1613805.
28、853423.16583177.243249.1613631.853249.16603032.243104.7413487.433104.74622948.722990.4813373.172990.48642896.522922.6213305.312922.62662843.162869.8413252.532869.84682774.722808.9413191.632808.94702654.082714.4013097.092714.40722517.202585.6412968.332585.64742373.362445.2812827.972445.28762251.56231
29、2.4612695.152312.46782092.642172.1012554.792172.10801985.922039.2812421.972039.28821903.561944.7412327.431944.74841811.921857.7412240.431857.74861721.441766.6812149.371766.68881637.921679.6812062.371679.68利用上表中第 (1) 、(2) 、(5) 三栏相应的数据绘制成Qt，qt 关系曲线，如图 1.3.5-1所示。.图 1.3.5-1方案一设计洪水调洪曲线图查图可知，最大下泄流量 qm 发生在
30、 t=28h 时刻，正好是qt 曲线与 Qt 曲线的交即为所求。 qm 10698.37m3 / s ，利用插值法查表知Z m 1478.78m 。方案二：水库半图解法调洪计算表(P=0.2%) 堰顶高程 1462m,堰宽为 84m，孔口尺寸 1215， 7 孔；见表 1.3.5-2。表 1.3.5-2方案二调洪计算表时间入库流量平均流量Vq下泄流量水位t(h)Q（ m3 / s ）Q(m3 / s)t2q(m3 / s)Z（ m）0750.5221447.681099.101099.1042971.922209.802209.8065474.044222.984222.9887005.246
31、239.646239.64107733.727369.4816060.927369.481474.28127884.527809.1216500.567599.331474.53148036.487960.5016861.727788.161474.74168111.888074.1817147.757937.701474.91188263.848187.8617397.918077.801475.06208567.768415.8017735.918290.191475.28.229173.288870.5218316.238654.861475.672410463.209818.2419479.619365.361476.412611600.0011031.6021145.8510351.251477.402810690.5611145.2821939.8910814.511477.86309401.8010046.1821171.5510366.2414