水力计算案例分析.docx

案例一 年调节水库兴利调节计算要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。 资料: (1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。 (2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。 (3) V死 =300万m3。 表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)表2 水库特性曲线解：本题为考虑水库水量损失时计算兴利库容和正常蓄水位的列表见表3计损失的年调节计算表，下面是表的各列数据来源的说明1， 先不考虑损失情况，水库的兴利调节计算。将表1中的来水量和用水量分别列入表3的第（2）、（3）列。2，根据来水量和用水量计算出该月份的余、缺水分别列入第（4）、（5）列中。2， 根据表中数据可以看出该年为二次运用，且V3V2，V3V2，V3V4 所以V兴= V2 +V4 -V3=4430.03（万m3）。12，将考虑损失后的蓄水量和弃水量分别列入（16）、（17）列。13，校核检查结果是否正确。水库经过充蓄和泄放到6月末，水库兴利库容应该放空，即放到死库容300万m3 。由表3可知计算正确。再根据水量平衡方程W来-W用-W损-W弃=0进行校核，即（2）-（3）-（12）-（17）=0，经校核计算结果正确。14，根据所得兴利库容4430.03（万m3）查表2水库特性曲线图1可得正常蓄水位为865m。所以V兴=4430.03（万m3） H正=865m案例二 水库调洪演算要求: (1)推求拦洪库容； (2)最大泄流量 qm 及相应时刻； (3)水库最高蓄水位； (4)绘制来水与下泄流量过程线资料：开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表1，水库特征曲线如表2，堰顶高程140m，相应容305104m3，顶宽10m，流量系数m=1.6，汛期水电站水轮机过水流量QT=5m3/s，计算时段t采用1h或0.5h。表1 洪水过程线 (P=1%)时间 t/h 01234567流量/(m3/s) 5.0 30.3 55.5 37.5 25.2 15.0 6.7 5.0 表2 水库特性曲线库水位 H/m 140140.5141141.5142142.5143库容 /(104m3) 305325350375400425455解：通过表2，画出水库水位-库容曲线如下图1图1.水库水位-库容曲线计算并绘制qVt+q2辅助线。为了提高图解得精度，计算中V值用的堰上库容，计算时段t=1h。，计算过程见表3，表3 辅助曲线计算表水库水位Z（m）总库容V总（万m3）堰顶以上库容V（万m3）Vt(m3/s)q(m3/s)q2(m3/s)Vt+q2(m3/s)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）1403050052.52.5140.5325202010.75.325.314135045452110.555.5141.5375707034.417.287.2142400959550.325.1120.1142.542512012068.234.1154.114345515015088.144.1194.1利用表中第（5）、（7）栏的相应数据绘制的辅助线如图2所示。q(m3/s)图2 qVt+q2辅助线根据表3中水库水位z和流量，绘制出水库水位与下泄流量曲线，水库水位与下泄流量曲线如图3.q（m3/s）Z（m）图3 水位线与下泄流量的关系去线图调洪计算求q-t过程和水库水位过程。调洪的起始条件为为已知条件q=5m/s。Vt+q2=2.55m/s，水位Z=140m 。计算过程见下表，表4表4 半图解发调洪计算表时间 t（h）入库流量Qm3/s平均入库流量Q平m3/sVt+q2（m/s)q（m/s)水库水位Z(m)0517.72.55140130.315.27.9140.3255.542.950.219140.91337.546.577.730.1141.35425.231.478.930.8141.3851520.168.226141.266.710.953.120.1140.98755.938.815140.74对于第一时段，Q1=5m3/s，Q2=30.3m3/s,q1=5m3/s,于是由q1查图2辅助曲线得（Vt+q2）=2.5m3/s，代入式子V2t+q22=V1t+q12+Q平-q1可以求得（Vt+q2）=15.2m3/s，以此查图2得q2=7.9m3/s，用同样的方法以此类推，可以求出其他时段的泄量，并计入表4中。由表4中的时间和来水流量、时间和下泄流量，在同一图中，绘制出入库流量与时间的曲线和下泄流量与时间的曲线，绘制的曲线如图4.图4 入库流量与时间的曲线和下泄流量与时间的曲线图4中，两条曲线的交点既是下泄流量最大点，也是水位最高点，由图查的qm=31.4 m/sT=3.45h。在图查的qm=31.4 m/s用此值可在图3中即可查的最高蓄水位Zm=141.4 m。有在图3中查的的最高蓄水位Zm=141.4 m，用此值可在图1中查得拦洪库容V=370万m。案例三 小型水电站的水能计算115.某以发电为主的年调节水电站，其设计枯水年各月来水量如表1110所示，该水库的兴利库容为110(m3/s）月，供水期上游平均水位40m,下游平均水位20m，A=7，出力倍比系数C=3.0.每月可按30.4d计算。（1）推求水库供水期和蓄水期的调节流量（不计损失）。（2）该水电站保证出力是多少？（3）水电站的装机容量是多少（100KW的倍数）？（4）3月份发电量是多少？表1110 设计枯水年河流各月平均来水流量表月份678910111212345流量（m3/s)708080201055555510解：（1）水库按等流量调节，先假定供水期为11月份至次年4月份供水期为6个月的调节流量为QP供=W供+V兴T供=5+5+5+5+5+5+1106=23.33m3/s次流量与天然来水量比较，发现9、10、次年5月的天然流量还是小于QP供，所以应该重新计算供水期为9月到次年5月共9个月，则调节流量为QP供=W供+V兴T供=20+10+5+5+5+5+5+5+10+1109=20m3/s现将6、7、7、8月设为蓄水期，蓄水期也按等流量调节，其调节流量为QP蓄=W蓄-V兴T蓄=70+80+80-1103=40m3s（2）保证出力的确定由已知得供水期上游平均水位40m,下游平均水位20m。所以HP=Z上-Z下=40-20=20m由公式 NP=AQPHP 得NP=72020=2800kw（3）装机容量的确定用保证出力倍比法来确定装机容量。倍比系数C=3.0，故装机容量为N装=CNP=3.02800=8400kw因为装机容量为100