4.4 徑流調節計算
4.4.1 基本資料
(一)、灌溉保證率:根據小姑廟水庫實際情況,參照規範及其細則,選用灌溉保證率p=80%。
(二)、庫容資料:本次設計對小姑廟水庫庫區地形圖所圍定的水位、面積重新量算,其庫水位、庫容、水位面積關係見表4.4.1。
表4.4.1 小姑廟水庫水位~庫容關係表
(三)、高程系統及樞紐建築物原定高程
小姑廟水庫原採用的是假設高程系統,本次經宜春市水電勘測設計院重新測量,統一採用黃海高程系統。其主要建築物高程如下:大壩壩頂高程為135.
72m,溢洪道堰頂高程132.60m,壩下輸水涵管進口底板高程116.72m。
(四)、水庫死水位的確定
茅洲水文站實測多年平均輸沙模數117t/km2,考慮到水庫流域範圍內植被良好無水土流失現象,則多年平均輸沙模數取58.5 t/km2,水庫集雨面積為3.75km2,則東風水庫懸移質輸沙量為219.
4噸,推移質按懸移質的30%計,則每年推移質輸沙總量為65.8噸,每年入庫沙量合計為285.2噸,泥沙容重取1.
3噸/m3,則每年入庫沙量為219.4m3。
淤積年限按40年計算,則40年入庫沙量為0.88萬m3,相應的高程為116.20m,現灌溉涵管進口底高程為116.
72m,相應庫容為1.0萬m3,可滿足冬季養魚要求,因此死水位仍定為116.72m。
4.4.2 徑流調節計算
(一)、計算原則
(1)、小姑廟水庫是一座以灌溉為主,兼防洪、養魚等綜合利用工程,因此,調節計算只考慮按灌溉用水要求進行。
(2)、由於灌區需用水量155.2萬m3小於設計枯水年(p=80%)來水量240.3萬m3,因此只需進行年調節,考慮在維持原溢洪道溢流堰頂高(132.
60m)不變的情況下,從死水位116.72m開始進行調節計算,得出相應規模的水庫灌溉田畝數。
(二)、水量損失計算
a、蒸發損失計算
水庫多年平均蒸發量為e601=946.2mm,多年平均降雨量1539.4mm,多年平均徑流量深857.
2mm,則庫面蒸發值=946.2-(1539.4-857.
2)=264mm,0.5v有效庫容相應面積+v死相應面積=0.10+0.
013=0.113km2。
則蒸發損失量:0.264×0.113×102=2.98萬m3,按多年平均蒸發百分比分配到各月。
b、滲漏損失計算
根據工程地質條件,水庫消落深度取0.5m,則0.5v有效+v死=46.
75萬m3,相應水位127.61m,164.15-0.
5=127.11m,其相應庫容42.15萬m3,則年滲漏損失量為46.
75-42.15=4.6萬m3,平均分配到各月。
c、總損失計算
將蒸發損失與滲漏損失相加即得水庫總損失量,詳見表4.4.2
表4.4.2總損失年內分配表
(三)、計入損失年調節計算
由於水庫為年調節水庫,按p=80%典型年月的徑流量為設計年來水過程。取實灌面積為2870畝時耕地用水及過程為設計年用水過程。考慮到維持水庫的正常蓄水位132.
60不變,經分析計算,當水庫的興利庫容為92.5-1=91.5萬m3時,可灌溉面積為2870畝。
小姑廟水庫計入損失年調節計算見表4.4.3
表4.4.3計入損失年調節計算表(p=80%)
由上表可以知道經過加固設計後的小姑廟水庫在興利庫容僅有91.5萬m3和設計保證率為p=80%的枯水年,能夠保證灌溉2870畝耕地。
4.5 洪水調節計算
4.5.1 基本資料複核
(一)、洪水標準
小姑廟水庫總庫容112萬m3,屬小(一)型水庫,根據國家頒發的《防洪標準》(gb50201—94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(sl252—2000),永久性主要建築物為ⅳ級,設計洪水標準為30年一遇,校核洪水標準為300年一遍。
(二)、溢流建築物
小姑廟水庫有左、右岸兩個正常溢洪道,但由於右岸溢洪道應予以廢棄,故僅考慮左岸溢洪道洩洪。左岸溢洪道為2023年根據河南「75.8」暴雨要求而建,為開敞式寬頂堰,堰頂高程132.
6m,寬10m。經複核,小姑廟水庫水位與洩洪能力(壩下涵管不考慮洩洪)見表4.5.
1。表4.5.1 小姑廟水庫水位~下洩流量關係表
4.5.2 調洪原則及計算方法
小姑廟水庫的洩洪設施有左、右岸溢洪道和壩下涵管,考慮到左岸溢洪道規模偏小,尾工過大,且又是上壩必經之路,理應廢棄,而涵管洩洪對大壩極為不利,本次水庫大壩經鑑定,壩內涵管不參加洩流調洪計算。因此,本次複核僅啟用左岸溢洪道,溢洪道堰頂高程132.6m。
洪水排程原則:庫水位高於正常蓄水位(132.60m)時,溢洪道開始洩洪。調洪計算採用瞬態法,再經簡化後得如下公式:
11v2-v1 △v
q-q =——(q1+q2)-——(q1-q2
22t △t
其中:q1、q2——計算時段初末入庫流量;
q1、q2——計算時段溢洪道下洩流量;
v1、v2——計算時段初末的庫容;
△t——計算時段。
水庫下洩流量和庫存水量是庫水位函式:
q1=f1(h)
v= f2(h)
聯解上面兩式,通過試演算法求水庫最高洪水位,得調洪演算成果見表4.10
表4.10調洪演算成果表
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