-9-某水電站的防洪設(shè)計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u27041某水電站的防洪設(shè)計計算案例 1310661.1防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 180031.2泄水建筑物方案擬選 1236721.3泄流量計算 1198361.4確定安全泄量 382451.5防洪調(diào)度設(shè)計 31.1防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)由于水庫總庫容在1～10億m3之間，裝機容量為10WkW=100MW，根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》確定本工程工程等級為二等，工程規(guī)模為大（2）型，主要建筑物為2級，次要建筑物為3級。永久性水工建筑物的設(shè)計洪水的標(biāo)準(zhǔn)取為百年一遇（P=1%），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)取為千年一遇（P=0.1%）。下游防洪標(biāo)準(zhǔn)小于建筑物的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計按五十年一遇的標(biāo)準(zhǔn)進行。所需要的白蓮崖水庫各頻率設(shè)計洪水過程線從表1-2中提取。1.2泄水建筑物方案擬選正常蓄水位為210m，擬取低于該水位下2m作為防洪限制水位（208m），以此作為起調(diào)水位。采用閘門控制的溢洪道和中孔進行泄流。根據(jù)給定資料知溢流壩前緣總寬B=60m。取6孔，每孔寬10m。查《SL-74-2019水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》得推薦閘門高度范圍為4～13m，安全超高為0.5m，取閘門高為6m。擬取壩頂高程為202.5m。泄洪孔取4孔，每孔面積5×5，洞心高程為180m，低于死水位。1.3泄流量計算根據(jù)水庫容積水位關(guān)系曲線和泄洪建筑物方案，求出水庫下泄流量和庫容之間的關(guān)系。同時，考慮水電站滿負(fù)荷發(fā)電方式運行，求水庫水位與水電站發(fā)電流量之間的關(guān)系。進而求得水庫水位與水庫總泄量之間的關(guān)系Z~Q。各流量計算公式見下式。溢洪道 q1=泄洪孔 q2=水輪機（兩臺機組滿發(fā)） q3=式中實用堰的流量系數(shù)m=0.42～0.5，取m=0.5；取側(cè)收縮系數(shù)ε=0.9，淹沒系數(shù)σ=1；堰上水頭h1=Z上-202.5；孔口出流系數(shù)μ1=0.75；ω為孔口出流面積；孔口中心水頭h2=Z上-180；A=8；h3=Z上-Z下。泄流量計算結(jié)果見下表，并作出上游庫水位與下泄流量之間的關(guān)系曲線（見圖2-16）。表2-12上游水位-總下泄流量關(guān)系曲線（B=60m）Z上Z下h1q1h2q2h3q3∑qV202.5137.750022.51528.3364.75193.051721.381.637203137.850.541.28231545.2265.15191.861779.371.6681204138.181.5219.72241578.4565.82189.911988.081.7304205138.642.5472.7625161166.36188.372271.131.7926206139.143.5783.13261642.9066.86186.962612.991.8635207139.64.51141.69271674.2067.4185.463001.351.9344208140.25.51542.68281704.9267.8184.373431.972.0052209140.866.51981.99291735.1068.14183.453900.532.0761210141.657.52456.54301764.7668.35182.894404.181.1470211142.58.52963.87311793.9368.5181.484940.291.2268212143.39.53502.00321822.6468.7181.955506.591.3066213144.110.54069.26331850.9068.9181.426101.581.386421414511.54664.21341878.7369181.166724.101.4662215145.912.55285.62351906.1669.1180.907372.682.5460從表1-12中可知，Z限圖2-16庫水位與下泄流量關(guān)系曲線1.4確定安全泄量對五十年一遇洪水進行調(diào)洪演算時，起調(diào)水位為防洪限制水位208m，相應(yīng)庫容為2.0052億m3，相應(yīng)下泄能力為3432m3/s。當(dāng)來水流量小于3432m3/s時，可通過閘門控制下泄流量，使下泄流量等于來水量，維持防洪限制水位；當(dāng)來水流量大于3432m3/s時，不能再維持防洪限制水位，水位被迫上升，水庫按下泄能力下泄，所能達到的最高水位對應(yīng)的流量為下游安全泄量。試算得到下游安全泄量為4231.57m3/s。實際選用比計算值稍小的泄量值作為安全泄量，即取q安=4000m3/s，此時對應(yīng)的水位為209.23m，庫容為1.11億m3。1.5防洪調(diào)度設(shè)計考慮安全泄量，再次對五十年一遇、百年一遇、千年一遇的洪水過程線進行調(diào)洪計算。當(dāng)來水流量小于3432m3/s時，可通過閘門控制下泄流量，使下泄流量等于來水量，維持防洪限制水位；當(dāng)來水流量大于3432m3/s時，不能再維持防洪限制水位，水位被迫上升，水庫按下泄能力下泄；當(dāng)水位高于209.23m、下泄流量大于下游允許泄流量4000m3/s時，控制閘門，使流量維持在安全下泄流量4000m3/s，此時水位將會先增高后降低，計算的最高水位分別為防洪高水位、設(shè)計洪水位和校核洪水位；當(dāng)水位降至防洪限制水位208m時，通過閘門控制下泄流量，使下泄流量等于來水量，維持防洪限制水位。圖2-1750年一遇的洪水調(diào)度設(shè)計圖2-18百年一遇的洪水調(diào)度設(shè)計圖2-19千年一遇的洪水調(diào)度設(shè)計通過試算得到的特征水位及相應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：表2-13特征水位