水利计算习题.pdf

习题一 列表法年调节计算 （一） 资料 已知某拟建水库坝址处逐年月平均流量表如下（表 1-1）所示。 （二） 要求 1) 如果水库各月均匀供水，Q调=30m/s，试用列表法求 1964 年 3 月至 1965 年 2 月这一 年所需兴利库容（丌考虑水库蒸发、渗漏损失） ； 2) 分析该年什么时候兴利库容必须蓄满，什么时候兴利库容供水结束； 3) 分别用早蓄方案和迟蓄方案求水库蓄水变化过程和各月弃水量。 （三） 交阅成果 1) 逐月流量调节计算表； 2) 绘出入库流量、出库流量、早蓄方案及迟蓄方案弃水量过程线； 3) 绘出早蓄和迟蓄方案水库蓄水过程线。 表表 1-1 某站逐年月平均流量表某站逐年月平均流量表 （m /s） 年年 月月 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 年平均年平均 1930-1931 121 214 216 161 60 29 69 47 16 41 38 155 97.2 1931-1932 131 105 300 168 102 33 109 18 22 25 13 60 90.5 1932-1933 45 123 321 394 65 30 49 13 30 19 44 122 104.4 1933-1934 141 155 201 407 108 69 31 14 15 7.7 11 18 98.0 1934-1935 118 225 141 186 15 8.5 19 9 15 19 47 55 71.4 1935-1936 82 178 92 386 78 93 45 16 38 37 54 86 98.6 1936-1937 148 282 186 348 69 97 29 5.5 6.5 6.5 10 58 103.8 1937-1938 187 208 182 331 35 145 28 18 14 7 34 95 107.1 1938-1939 79 29 163 112 48 25 9.8 4 2.8 2.8 2.7 14 40.9 1939-1940 116 152 79 100 111 19 24 20 35 18 20 44 61.5 1940-1941 155 20 62 63 58 19 96 157 21 8 33 85 64.7 1941-1942 150 62 172 194 201 96 80 9.1 46 33 11 51 92.0 1942-1943 101 144 214 192 64 8 126 7.3 7.4 15 12 39 77.5 1943-1944 112 63 113 377 116 75 13 51 6.3 6.4 31 78 86.7 1944-1945 48 195 226 161 30 78 36 57 147 22 33 54 90.6 1945-1946 69 49 45 87 121 22 209 37 41 38 11 33 63.5 1946-1947 253 94 232 160 270 60 49 18 30 61 64 63 112.7 1947-1948 45 43 145 208 70 46 24 29 10 14 16 175 68.7 1948-1949 169 80 281 248 355 88 48 11 9 40 23 40 116.0 1949-1950 125 195 149 294 174 97 16 77 13 51 21 102 109.6 1950-1951 90 89 187 258 87 77 131 25 16 19 38 75 91.0 1951-1952 209 226 68 171 38 19 47 24 23 31 31 119 83.9 1952-1953 206 102 285 273 233 84 118 37 11 9.5 50 55 121.9 1953-1954 101 102 208 309 23 37 93 39 166 68 74 35 104.6 1954-1955 70 213 350 452 229 62 8.6 5 3.8 5.2 4.8 63 122.2 1955-1956 104 90 182 407 35 27 14 2.9 4 2.5 5.2 21 74.5 1956-1957 106 98 291 105 12 67 199 25 7.1 5.4 13 50 81.5 1957-1958 83 214 220 99 16 40 16 35 13 15 12 35 66.3 1958-1959 171 129 356 42 27 26 82 34 8.7 4.9 14 229 93.7 1959-1960 27 21 255 238 98 51 129 7.4 15 12 36 9.9 74.8 1960-1961 101 89 131 173 195 75 96 3.3 17 8.3 19 134 86.8 1961-1962 105 102 220 203 50 38 66 26 22 11 22 9.4 72.8 1962-1963 120 188 281 270 170 98 62 44 26 13 5.8 8.8 107.2 1963-1964 21 63 196 165 29 39 68 7.4 22 12 63 49 61.1 1964-1965 80 72 210 316 27 28 12 38 7.3 3.2 2.8 32 69.1 1965-1966 52 186 94 170 54 49 16 39 70 86 57 64 78.0 1966-1967 118 199 55 138 172 12 26 8.2 6.6 16 6.7 41 66.5 1967-1968 94 105 295 282 38 8.6 3.6 1.8 3.2 3.6 2.8 15 71.1 1968-1969 56 93 135 227 227 11 14 9.2 3.4 15 51 112 79.6 1969-1970 99 87 273 176 179 38 31 14 9.1 7 27 37 81.4 1970-1971 179 170 218 258 125 习题二 求年调节水库兴利库容 （一） 资料 1) 某站逐年月平均流量表（见习题一表 1-1） ； 2) 水库水位不水库容积、面积关系见表 2-1； 3) 已知水库死水位=190m，用水保证率 P=90%。 表 2-1 水库水位与库容、面积关系 Z（m） 170 190 210 230 250 270 V（106m） 290 600 940 1320 1740 2200 F（km2） 14.8 16.2 17.8 19.8 22.2 24.9 （二） 要求 1) 各月固定用水，Q调=40m/s，丌计损失，用简化水量平衡公式法求 1960 年至 1969 年 各年所需库容（1930 年至 1959 年各年库容已求出，其结果见表 2-2） ； 表 2-2 19301959 年兴利库容表（年调节） 年份 1930 1931 1932 1933 1934 1935 1936 1937 1938 1939 V(m/s 月) 11.2 81.8 61 144 155 28.6 142 98.9 219 104 年份 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 V(m/s 月) 58.6 59.8 119 92.3 24.9 39.7 32.8 109 77.4 34.7 年份 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 V(m/s 月) 62 66.6 62.2 17.4 173 209 110 140 98.4 120 2) 根据公式 +1 m P n 点绘 40 年的库容频率曲线，求 P=90%的兴利库容和正常蓄水位。 （三） 交阅成果 1) 1960 年至 1969 年各年所需库容； 2) 库容经验频率曲线； 3) 所求兴利库容和正常蓄水位。 习题三 差积曲线法年调节计算 （一） 资料 某站逐年月平均流量表（见习题一表 1-1） ； （二） 要求 1) 取 Q0=60 m/s 列表计算和绘制 1964 年 3 月至 1965 年 2 月流量差积曲线，同时绘出相 应流量比尺。 2) 如果该年各月需水均匀，Q调=30m/s，丌计损失，用图解法求该年所需库容； 3) 如果已知该年 V=130（m/s）月，在绘制的差积曲线上求该年可提供的均匀供水流量。 4) 用简化水量平衡公式法推求上述两项结果幵进行比较。 （三） 交阅成果 1) 差积曲线计算表； 2) 差积曲线图，标明调节计算过程和所求库容及调节流量； 3) 在差积曲线上绘出迟蓄方案的水库蓄水过程和总弃水量； 4) 列出图解法和简化水量平衡公式法的计算结果。 习题四 水库多年调节计算 （一） 资料 某站逐年月平均流量表（见习题一表 1-1） ； （二） 要求 1) 各月固定用水，Q调=75m/s，丌计损失，求 1960 年至 1969 年各年所需库容（1930 年 至 1959 年各年库容已求出，其结果见表 4-1） ； 表 4-1 19301959 年兴利库容表（多年调节） 年份 1930 1931 1932 1933 1934 1935 1936 1937 1938 1939 V(m/s 月) 189.7 275 277.4 360.4 413.8 185.1 334.9 295.9 662.4 824.7 年份 1940 1941 1942 1943 1944 1945 1946 1947 1948 1949 V(m/s 月) 957.7 224.3 321.5 291.8 205.7 281.6 242.6 356.6 279.4 196.3 年份 1950 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 V(m/s 月) 202 311.6 212.3 52.6 372.2 489 274.2 515.1 361.1 294.8 2) 根据公式 +1 m P n 点绘 40 年的库容频率曲线，用时历法求 P=90%的兴利库容； 3) 已知年径流变差系数 CV=0.22，CS=2CV,用数理统计法求多，按 Q调选三个典型年分别 计算年库容，取其平均值为 V年，然后求总库容。 （三） 交阅成果 1) 1960 年至 1969 年差积曲线计算表； 2) 1960 年至 1969 年差积曲线； 3) 列出时历法所求 1960 年至 1969 年各年库容； 4) 比较时历法和数理统计法所求结果。 习题五 水能计算 （一） 资料 1) 某年调节水库设计保证率 P=90%，设计枯水年流量过程如表 5-1 所示； 表 5-1 设计枯水年流量过程表 月份 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 流量（m/s） 481 290 595 284 200 39 121 145 43 28 85 340 2) 水库水位容积关系见表 5-2； 表 5-2 水库水位库容关系表 库水位（m） 130 135 140 145 150 160 库容(m/s 月) 0 54 167 298 433 755 3) 水库下游的水位流量关系见表 5-3； 表 5-3 下游水位流量关系表 下游水位（m） 64.5 65 65.5 66 66.5 67 流量（m/s） 60 160 310 500 720 980 4) 出力系数 K=8.0，水头损失H=1.0m。 （二） 要求 已知正常蓄水位为 160m，死水位为 136m，试用等流量法、等出力法，求设计枯水年保证出 力（用等出力法计算时，可先假定 N=120kw，N=125kw，N=130kw，然后内插） 。 （三） 交阅成果 1) 等流量法计算结果； 2) 等出力工作曲线计算表，工作曲线图； 3) 等出力法调节计算结果。 习题六 水库调洪演算 （一） 资料 1) 设计洪水频率 P=1%； 2) 设计洪水过程线见表 6-1； 表 6-1 设计洪水过程表 T(日/h) 12/2 4 6 8 10 12 14 16 18 Q(m/s) 280 318 342 370 405 480 640 1930 3020 T(日/h) 20 22 24 13/2 4 6 8 10 12 Q(m/s) 5750 7650 6830 5310 4700 3960 2900 2180 1590 T(日/h) 14 16 18 20 22 24 14/2 4 6 Q(m/s) 1260 1060 906 755 660 561 505 450 410 注：表中T=2h。 3) 水库水位容积关系见表 6-2； 表 6-2 水库水位库容关系表 水位（m） 224 226 228 230 232 234 236 238 库容(m /s 月) 12.05 12.43 12.81 13