第3章水能规划与水资源管理课后习题答案

1、1某水库泄洪建筑物为无闸溢洪道。堰顶高程与正常蓄水位齐平，为65m，堰顶净宽B为30m，流量系数M1=1.6。该水库设有小型水电站，汛期按水轮机过水能力Q电=6m3/s引水发电。水库库容曲线和设计洪水过程线见表3-13和表3-14。试通过调洪计算推求水库泄流过程、设计最大下泄流量、设计调洪库容和设计洪水位。表3-14某水库水位容积关系库水位Z(m)404550556065707580库容V(106m3)03.07.013.022.043.063.076.096.0表3-15设计洪水过程线时间t(h)01224364860728496108流量Q(m3/s)0102396204130804530

2、100某水库qV关系曲线计算表库水位Z(m)6567.57072.57577.580溢洪道堰顶水头H(m)02.557.51012.515溢洪道泄量q血/s)溢0190537986151821212789发电洞泄量q电(m3/s)电6666666总泄流量q(m3/s)6196543992152421272795库容V(104m3)4300540063006980760084009600某水库调洪试算表时间t(h)时段t(h)Q(rw/S)(Q1+Q2)/2(m3/s)(Q1+Q2)t/2(X104m3)q(m3/s)(q1+q2)/2(m3/s)(q1+q2)t/2(104m3)V(104m3

3、)V(104m3)Z(m)q计算误差006430065.0121210251220.3171250.7169.6447065.425384.3-25366.824123962491075.714581351.1724.6519467.026349.1-26204.1306326361779.8246195422.1357.7555267.926875.3-26629.6333259292272.1259252234.837.4558968.026936.9-26678.3363204231284.3249254312.0-27.7556267.926891.2-26642.2481213016

4、7721.4183216933.1-211.7535067.426558.0-26375.1601280105453.6130156675.7-222.1512866.926260.3-26130.472124563270.088109470.1-200.1492866.425992.9-25905.184123038162.05974317.7-155.7477266.125785.4-25726.19612102086.43949213.1-126.7464565.825617.0-25577.7108120521.62432137.1-115.5453065.525463.9-25439

5、.8q=258.6(ma/s)m错误！未找到引用源。设Z设=680(m)=1289.3（万m3/s）z-v曲线ECHq-V曲线Vm3qm3/s1水工建筑物的防洪标准与下游防护对象的防洪标准在含义上有何不同？答：水库防洪标准反映水库抗御洪水的能力，分为水工建筑物的防洪标准和下游防护对象的防洪标准两类。（1）水工建筑物的防洪标准水工建筑物的防洪标准是为确保大坝等水工建筑物安全的防洪设计标准。对于永久性水工建筑物，按其运用条件，分为设计标准与校核标准两种情况：设计标准又称正常标准，用来决定水库的设计洪水位，当这种洪水发生时，水库枢纽的一切工作要维持正常状态；校核标准用来决定校核洪水位，在这种标准洪水

6、发生时，可以允许水库枢纽的某些正常工作和次要建筑物暂时遭到破坏，但主要建筑物（如大坝、溢洪道等）必须确保安全。（2）下游防护对象的防洪标准当水库承担下游防洪任务时，需考虑下游防护对象的防洪标准。在该标准洪水发生时，经水库调蓄后，使通过下游防洪控制点的流量不超过河道的安全泄量（允许泄量）。当下游防护对象距水库较远，水库至防洪控制点之间的洪水较大时，控制水库泄量还应考虑区间洪水遭遇问题。3水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是否相同？它们各自的适用情况如何？答：（1）水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是相同的，都是在水量平衡与动力平衡的原理下进行的，从起调开始，逐时段连续求解水库的水量平

7、衡方程和蓄泄方程，即可由入库流量过程0七，求得出库流量过程qt。（2）列表试算法是一种最基本的、用途较广的水库调洪计算方法，针对于无闸控制自由泄流的情况，水库溢洪道由闸门控制（有时是控制泄流，有时是闸门全开自由泄流）的情况均可以使用。辅助线法式可减少试算法的工作量，但其使用范围不如试算法广泛。例如，单辅助线法只适用于自由泄流（无闸或闸门全开）和At固定的情况。4水库下游有防洪任务时，如何推求水库的设计洪水位和校核洪水位？答：对于下游有防洪任务的水库而言，防洪限制水位、正常蓄水位和防洪高水位的关系，通常有如下三种情况：（1）防洪与兴利完全不结合。防洪限制水位与正常蓄水位相同，防洪高水位在正常蓄水

8、位以上，防洪库容全部置于正常蓄水位以上。这种情况适合于洪水在汛期随时都可能发生，必须在整个汛期都留出防洪库容的水库，遇到设计枯水年时，汛后不能保证水库的充蓄。（2）防洪与兴利完全结合。防洪限制水位低于正常蓄水位，正常蓄水位与防洪高水位相同，防洪库容全部置于正常蓄水位以下。适合于洪水在汛期发生很有规律的水库，即使遇到设计枯水年，也有把握充满水库。（3）防洪与兴利部分结合。这种情况，防洪限制水位低于正常蓄水位，防洪高水位高于正常蓄水位，防洪库容部分置于正常蓄水位以下。相结合的那部分重叠库容，汛期用于防洪，汛后用于兴利。这种方式适合于在设计枯水年能部分充蓄防洪库容的情况。5无闸溢洪道和有闸溢洪道的调

9、洪计算相比较，各有何特点？答：利用闸门控制下泄流量时，调洪计算的基本原理和不用闸门时类似。不同点在于，水库运行方式多种多样，要按需要随时调整闸门的开度，包括开启的闸孔数目和每个闸孔的开启高度。因此，利用闸门控制下泄流量时的调洪计算手续更复杂。在这种情况下，用半图解法调洪计算时，需要针对不同的泄流情况作出若干不同的辅助曲线，计算相当麻烦，也失去了半图解法简便迅速的优越性。因此，对于利用闸门控制下泄流量的调洪计算，采用列表试算法更适宜。对于设闸而闸门全开的计算，和无闸门控制的雷同在溢洪道型式、尺寸一定的情况下，取决于堰顶水头H,即其q=f（H）。对于无闸或闸门全开的表面式溢洪道，下泄流量按堰流公式计算；深水式泄洪洞的下泄流量按有压管公式计算。6为什么要进行水库防洪能力复核？水库防洪能力复核包括哪几个方面的内容？答：为了确保已建水库的安全和充分发挥其防洪作用，对于运行中的水库，要有计划的、有步骤地根据新积累的资料、经验和情况，定期（每个5年）复核其实