目錄TOC\o"1-5"\h\z一、 工程概況 1二、 分析計算書 51、 設計年徑流計算 52、 推求三十年一遇的設計面暴雨過程計算 7\o"CurrentDocument"3、設計凈雨與設計洪水過程線的計算 84、洪水調節及保壩標準復核 115、 興利調節計算 156、推求完全年調節時的F完，相應的興利庫容v興 19\o"CurrentDocument"三、 結語 21摘要M河水庫為中型水利樞紐，該水庫自1959年蓄水至2015年泥沙淤積量約為280萬m3,死庫容已基本於平，影響到興利庫容。現在按正常運行30年的要求，將死水位由現狀122.65m,提高至124.652m。由于輸水洞泄流能力較小，現將汛限水位提高至溢洪道堰頂高程130.652m。水文水利計算的主要任務（1） 洪水調節及保壩標準復核（2） 興利調節計算洪水調節及保壩計算根據資料中給的數據，B=61.7m,m=1,q=1,m=0.32,q=men、瑟Bh32=打96x61.7x（H-130.65），求得不同水位時的下泄流量。利用Excel計算表格內插法求得半圖解法計算表中的相關數據見表11，根據表11可以得出最大下泄量與Q不相等，此時應用試算法推求出Q=q=qm時qm的取值。最后試算得到qm=994m，/s時滿足q<q安=110仙/s，其他指標見表。表12 100年一遇洪水調洪計算分析成果Qp設⑴調洪計算Q“下⑴調洪計算Q校校⑴調洪計算Z=133.016m 設 q=994m3/smZ校=136.752mZ=136.622m 允、設 q、=1100m3/sZ =137.582m 允、校 故提高汛限水位能滿足要求。興利調節計算根據分析計算1得到年徑流數據，扣除上游耗水量得入庫流量，即來水量。損失計算w總=W蒸+W滲通過不同的灌溉面積與灌溉水量定額得到用水量，從而可以計算出計入損失的興利庫容。最后將擬定的不同的灌溉面積，相應的興利庫容匯總，推求完全年調節下的灌溉面積和興利庫容。本次水文水利計算成果，在抬高汛限水至溢洪道堰頂高程的情況下，最大下泄量能夠滿足下游的防洪要求，且滿足壩體自身的防洪要求；興利庫容大于完全年調節庫容能夠足灌溉要求，則推求出的完全年調節是的灌溉面積即為，頻率P=25%、P=50%時的代表年保證的灌溉面積。一、工程概況M河水庫為重行水利樞紐工程，初建時總庫容2322萬m，，控制流域面積94平方千米。水庫樞紐主要建筑物有攔河壩、溢洪道和放水洞水庫于1958年興建，1959年7月竣工并投入使用，經歷1964-1965年水毀恢復、1976年加高大壩并加做壩頂防浪墻、1982年抗震加固，1983年壩后修建減壓井、1985年壩后鋪設反慮土工布、1997年副壩防滲工程等多次除險加固，工程達到現狀規模。M河水庫現狀工程特

性有關數據見表1。表1M河水庫現狀工程特性有關數據水庫控制流域面積94km2溢洪道型式寬頂堰、無閘門建筑物等級工程等別III堰頂高程130.352m設計標準100年一遇堰頂凈寬61.7m校核標準1000年一遇水庫特征調節性能年調節放水洞型式拱形漿砌石涵洞水位校核洪水位136.752m斷面尺寸2.05m1.3m（下部分為矩形，上部分為半圓）設計洪水位134.752m進口底高程122.15m汛限水位127.652m底坡與洞長平坡、40m閘門型式平板鋼閘門正常蓄水位130.352m下游情況河道安全泄量760m3/s鐵路橋安全泄量1100m3/s夕匕夕匕水位122.653m庫容總庫容2445萬m3校核洪水庫容1965m3壩址距鐵路9km興利庫容原設計值：840m3壩型粘土斜墻壩死庫容原設計值：45.5m3壩頂高程137.925m防浪墻壩頂高程138.952m該水庫以防洪為主，結合蓄水灌溉等綜合利用的中型水庫樞紐工程，擔負著下游主要主要交通干線及 64個村鎮的防洪，及下游2667饑2（4萬畝）土地的灌溉任務。水庫自1959年投入運用以來，在防洪、灌溉等方面發揮了顯著地效益。該水庫雖經數次除險加固，但水庫運用過程中仍存在一些安全問題，需進一步除險加固，并調整有關特征水位。與水利計算有關的除險加固項目是，水庫現狀溢洪道漿砌石襯砌不滿足設計洪水抗沖要求，根據除險加固要求，需要新襯砌0.3m厚混凝土，堰頂高程由現狀130.352m提高到130.652m。根據水庫上游情況，通過研究表明現狀正常水位提高至除險加固后的溢洪道堰頂高程130.652m，而不需要征地移民。該水庫現狀防洪限制水位低于堰頂高程，防洪運用時，防洪限制水位與堰頂高程之間的蓄洪量靠輸水洞泄放，由于輸水洞的泄流能力較小，且為便利水庫調度運用，減少操作事故風險，擬將汛限水位提高至除險加固后的溢洪道堰頂高程130.652m。此外，該水庫自1959年蓄水至2005年，你啥淤積量約280萬m3,淤積形態為錐體淤積兼帶狀淤積，死庫容已基本淤平，并已影響到興利庫容。通過對泥沙淤積分析計算，并按該水庫除險加固后正常運行30年的要求，將死水位由現狀122.652m，提高至124.652m。二、分析計算書1、設計年徑流計算來水資料：該水庫缺乏實測資料，利用等值線圖法已求得水庫壩址斷面處年徑流量的統計參數為R=101mm,CvT.20，采用Cs=2.5Cv。搜集設計流域所在地區《水文手冊》不同頻率代表年的各月徑流量分配比見表2表2 M河水庫不同頻率代表年徑流量年內分配頻率（％）各月徑流量占全年總流量的百分數％123456789101112250.901.10.63.615.129.242.13.42.51.505000.10.72.20.918.322.941.710.22.10.90設計年徑流計算已矢口Cv=2.0,Cs=3.0,當P=25%時，查得蠟=0.196,R25%=R(4pCv+1)=101x(0.196xl.2+1)=124.7552mm當P=50%時，q=—0.39,R50%=R(8pCv+1)=101x(—0.39xl.2+1)=53.732mmW=1000RxF=1000x124.7552x94=11726988.8m3W=1000RxF=1000x53.732x94=5050808m3設計年內分配計算根據表2給出的各月徑流量占全年總流量的百分比，分別乘以相應的設計年徑流，即為代表年的年內分配。見表3、4表3 P=25% 設計年徑流量年內分配計算表頻率表2 P-25%設計年徑流量年內分配1234567891011120.250.00900.0110.0060.0360.1510.2920.4210.0340.0250.0150R(mm)1.10.01.40.74.518.836.452.54.23.11.90.0W(m3)X10"51.0550.0001.2907.0364.22117.7034.2449.373.9872.9321.7590.000表4 P=50% 設計年徑流量年內分配計算表頻率表4 P-50%設計年徑流量年內分配1234567891011120.500.0010.0070.0220.0090.1830.2290.4170.1020.0210.0090R(mm)0.00.10.92.71.122.828.652.012.72.61.10.0W(m3)X10"50.000.1170.8212.5801.05521.4626.8548.9011.962.4631.0550.0002、推求三十年一遇的設計面暴雨過程計算(1)流域特征參數如表5表5 M河水庫流域特征參數流域面積(km2)主河道長度km主河道坡度%0流域平均寬度km流域面積不對稱系數9417.711.25.70.5(2)M河水庫雨量站具有1961~1997年共37年的雨量資料。暴雨計算時段取1h、6h、24h、3d。其中長歷時24h、3d設計點雨量根據雨量站資料，頻率計算求得；1h、6h設計點雨量采用等值線圖法求得。各時段設計點雨量乘以相應時段點面折算系數即得設計面雨量。30年一遇不同頻率設計面雨量成果見表6表6 馬河水庫30年一遇設計暴雨量成果計算時段1h6h24h3d雨量(mm)77187266396采用公式法推求暴雨過程H=H(t/1Ri aiaH=H(t/1"i bian=1-lgH/H)/lgt/1)ab abab以3h暴雨為例，計算過程如下：3h暴雨在1~6h之間，貝【J暴雨遞減氣廣1-lg(77/187)=(1/6)3h暴雨 H=77X(3^)50=132計算成果果見表7

表7 水庫所在地區3d暴雨時程分配時段（△t=3h）24小時雨量分配3日-24小時面雨量分配率3日時程分配10.045.220.067.830.011.340050.1215.660.07810.1470.07810.1480.08110.5390.08110.5310H-H^^^?^18.911H-H21 189.912H-H18 1511.213H-H15 1213.014H9-H&20.315H-H54.316H132.717H-H12.15.7180.0911.7190.0911.7200.2633.8210.0091.17220.0030.392324合計1396.03、設計凈雨與設計洪水過程線的計算產流方案：該流域屬于半濕潤半干旱地區，采用初損后損法產流

計算。該流域由設計的前期影響雨量確定設計條件下的初損值10=85mm,后期平均損失強度了=2.5mm/h匯流方案：采用瞬時單位線法。參數n=1.0,參數m1經驗公式如下:m=OF0.65J-0.31-0.35B B其中:10-0-29LKa+0-38,(0.1<BK<0.30)其中:-ln(2.1BK0.25+0.11),(0.1<BK<0.35)La La式中：F 流域面積，km2；L 主河道長度，km；J 主河道坡度，以％計；I 設計凈雨平均強度，mm/h；B 流域平均寬度，km；流域面積不對稱系數.,匕寸小/ff,為主河道一側小流域面積，f大為主河道一側大流域面積。推求設計凈雨初損值I=5.20^7.80^1.30^0.001b5.60+10.1(+10.1(+10.5(+10.5(+8.90^5.00=85mm0后損值9.9—9.9—59.9=冬，At=1.485h3后損值=2.5x1.485=3.7mm計算結果見表8雨量累計雨量初損后損設計凈雨15.25.205.2027.813.007.8031.314.301.3040.014.300.00515.629.9015.60610.140.0010.10710.150.1010.10810.560.6010.50910.571.1010.50108.980.008.90119.989.905.003.701.201211.2101.107.503.701313.0114.107.505.501420.3134.407.5012.801554.3188.707.5046.8016132.7321.407.50125.201715.7337.107.508.201811.7348.807.504.201911.7360.507.504.202033.8394.307.5026.30211.2395.507.50220.4395.907.50根據表5流域特征參數相關數據，判斷BK的區間，BK=玉7x0.50.25=0.2708，貝VLa La17.7w=10—0.29LKa°'25+0.38=10-0.29x0.2708。25+0.38=0.383;m=wF0.65J-0.31-0.35=0.383x940.65x11.2-0.3x8.35-0.35=1.681K=mJn=L68，查附表五得瞬時單位線的S(t)曲線，單位線q=-10Lu(At,t)=261.11"(Mt)，計算結果見表9。i3.6At表8 馬河流域設計洪水過程線計算表時段(At=3h)t/KS(t火t-U(t)單位朗)質/線部分地面凈流(m3/s)基流凈流(m\t設計*Qp(m3/s/s)共；)設T凈Is)1雨.2(mm3.7(mn5.5)mm12.(mn46.)mm)125.(mm)8.2(mm4.2(mm4.2)mm26.Xmm：地面13(m，/1123456789101112131415161718192000000011.0.813800.83572.71.2!8.'Q()8.7210.'23.0.9)7B830.13812.(13/71/26.91.()28.：1230.：\35.0.9)9B970.0232.05.50.：!4/140.0.()44/7246.147.110.996.0040.312.0.()0.'們93.(0.01100.42102.458.9110046.80.11.:15.440.0.0356.72358.7610.7110125.20.()0.2(556.29099.0)968.92970.9712.51108.：20.()0/19.49.859.6).()79.：J281.J814.31104.20.()1.(i0?89.8130.0.()42.3244.3916.11104.:20.010.11.6)5J)30.5).0137.I239.I1017.911026.30.00.310.135.()191,197.32199.31119.61100.0)0.10.531.632.5234.)1221.41100.()0.:5315.427.41323.21100.()0.910.922.91425.01100.0)0.022.01526.81101628.61104、洪水調節及保壩標準復核根據表5資料，繪制輔助曲線B=61.7m,m=1,c=1,m=0.32,q=msc盡Bh32=V19.6x61.7x(H-130.65)

計算結果見表10表10 輔助曲線計算表（kt=1h ）庫容（萬）堰頂以JV庫容m （萬V/，、J—(f)3/s)ktq 3/ns)V'qkt+2m726.00.(0.00.00 0.0(0790.064.() 177.8 18.10 186.813885.0159.0 441.7 68.50 475.9)2980.0254.0 705.6 137.]1 774.111084.5358.5 995.8 219.f)5 1105.811189.0463.0 1286.1 314.819 1443.561303.5577.5 1604.2 420.f16 1814.451418.0692.0 1922.2 535.f)6 2190.201542.5816.5 2268.1 660.:)2 2598.211667.0941.0 2613.9 793.()4 3010.411804.51078.5 2995.8 933.(i3 3462.651942.01216.0 3377.8 1081.66 3918.612079.51353.5 3759.7 1236.79 4378.122217.01491.0 4141.7 1398.69 4841.012321.01595.0 4430.6 1542.46 5201.782322.01596.0 4433.3 1543.48 5205.072375.01649.0 4580.6 1618.86 5389.98qV'q—+—kt2圖1馬河水庫q-（上+策線時間t(h)Q(m3/s)Q(m3/s)q_t+2 (m3/s)q，，、(m3/s)Z(m)02400130.65016840.388130.677 2 10 17 11.612 1.125 130.705 3 24 42 27.487 2.663 130.7484608466.8246.474130.826 5 108 121 144.35 13.984 130.945 6- 134 134 251.366 29.351 131.1337134123356.01547.596131.317 8 112 100.5 431.419 60.742 131.435 9 89 74.5 471.177 67.674 131.493106041.5478.00368.98131.504 11 23 21 450.523 64.073 131.463 12 19 39.5 407.45 56.563 131.398 13 60 95 390.387 53.588 131.372 1^ 130 153.5 431.799 60.808 131.435 15 177 172.5 524.491 79.676 131.590 16 168 154 617.315 101.033 131.751 17 140 152.5 670.282 113.219 131.838 18 165 217.5 709.563 122.257 131.901 19 270 350 804.806 144.744 132.050 20 430 5255 1010062 196036 132363 21 621 772 1339.526 285.648 132.852 22 923 1096.5 1825.878 424.071 133.516 23 1270 1332 2498307 629865 134381 24 1394 1272 3200.442 852.116 135.213 25 1150 910 3620.326 984.82 135.676 26 670 485 3545506 %0_529_ 135593 27 300 243 3069.977 811.588 135.068 28 186 163- 2501.389 630.805 134.384 29 140 121 2033.584 487.858 133.796 30 102 88 1666726 378474 133307 31 74 67 1376.252 295.937 132.905 32 60 66 1147.315 231.616 132.565 33 72 106 981699 199952 132386 34 140 190 887.747 165.488 132.180 35 240 260 912.259 171.61 132.218 36 280 254 1000649 193685 132350 37 228 174 1060.964 208.748 132.437 38 120 80.5 1026.216 200.07 132.387 39 41 29.5 40 18 16 41 14 11 42 8 7 43 6 5^_ 44 5 4 45 3 3 46 3 2^_ 47 2 2 48 2 49 50 51 52 53 &4140012001000800Q、q,(m3/s)1600600400140012001000800Q、q,(m3/s)1600600400200t(h)147101316192225283134370圖2馬河水庫Q—t與q—t過程線如圖2所示Q—t曲線與q—t曲線的交點與qm不相等，故需要試算 假設Q=q=qm=994m3/s,兩曲線的交點落在區間（25,26），利用Q—t曲線內插求得△t'1150-990_At，_160_At'1150-670—T—480—了 （1）At'=0.333qm=990m3/s,根據表10中q一v關系，內插得V1=1857.060m3QxAt'+QxAt'一qxAt'—qxAt'=V一V （2）計算得=18568601.63m31=18666718.55m32根據已求得的V2通過輔助計算表內插得到q=994m3/S，（誤差在允許范圍內）則最大下泄量q=994m3/s，m yq泄=menJ2gBh孑2=994m3/s: 994 _h=3'( )2=2.366mV4.42719X61.7壩前最高洪水位Z =130.65+2.366=133.016m洪水分析論證下游防洪標準30年一遇保河道及農田、100年一遇保下游鐵路I1%=1100m3/s

q=<安[30%=760m3/s除險加固后馬河水庫的相關指標100年一遇Z 設=136.622m1000年一遇Z允又校=137.582mq設⑴調洪計算，z/z允、設必須同時滿足\q下⑴調洪計算，qm<q安q「（t）調洪計算，z校<Z允校分析計算成果見表12表12 100年一遇洪水調洪計算分析成果q調洪計算〃設（t）q〃下⑴調洪計算Qp校⑴調洪計算z=133.016m 設 q=994m3/smZ=136.752mZ=136.622m 允、設 q安=1100m3/sZ =137.582m 允、校 結論：提高汛限水位是可行的。5、興利調節計算灌區與水庫處于同一氣候區。2015年上游用水資料見表13，綜合毛灌溉定額見表14。月份123456789101112耗水量000.20.60.410.31.71.61.81.700表14灌區2015水平年不同頻率綜合毛灌溉定額 單位：m3/hm2月份34567891011全年用水頻率25%64511256454800064505704110頻率50%6751170675510109560067506006000水庫特性資料蒸發、滲漏損失計算相關資料馬河水庫所在流域多年平均降水量500mm，由水庫器測水面蒸發觀測資料確定年最大蒸發量為1510mm,E-601型蒸發器折算系數年平均值為0.95，多年平均器測水面蒸發量逐月分配比見表15。水位一面積、水位容積關系見表16表15 多年平均器測水面蒸發量月份分配比月份123456789101112月分配比%2.33.26.812.217.914.811.99.98.76.83.421(3)泄流建筑物為溢洪道，設計為敞開式寬頂堰，淹沒系數。=1.0；s側收縮系數^=1.0;流量系數m=0.32。

水位（m）現狀庫容（萬m3）面積（萬m2）水位（m）現狀庫容（萬m3）面積（萬m2）1220.14.0130.65726.0170.01237.09.833.2131790.0179.812430.041.0132980.0200.2124.65_68.049.8_ 1331189.0217.812573.078.21341418.0240.2126137.0100.81351677.0257.8127230.0126.21361942.0279.0128342.0141.81372217.0299.0129471.0158.2137.4282321.0310.0130621.0137.4312322.0313.0137.652375.0323馬河水庫水位、容積、面積關系表表16表16（1）2015年水平年逐月入庫流量計算根據表3、P=25%設計代表年的相關徑流量資料，扣除2015年水平年上游逐月耗水量，即得2015年水平年入庫徑流量，計算成果見表17表17 2015年水平年入庫徑流量 單位：萬m3月份十123456789101112來方:量0.5i5012.!970.3642.21177342.4493.739.3729.：!217.!）90耗水:量）00.20.60.410.31.71.61.8:1.700入庫流S5000012.7000760108166.'300074900138）（0'20061705900（2）蒸發量計算多年水面蒸發量多年平均年路面蒸發量E水E水=KE器=1510x0.95=1434.5mmE陸=H-R=550-101=449mmE水-E陸=1434.5-449=985.5mm逐月蒸發損失深度分配計算結果見表18表18 馬河水庫逐月蒸發損失深度分配表 單位：mm馬河水庫多年平均器測水面蒸發量分配月份配比:0.0230.0320.0680.1220.1790.1480.1190.0990.0870.0680.0340.02985.522.66(用1.53,667.01420.2：3176.404B45.8!5417.2'，97.5655.73,97.0143.5(70.69擬定面積為Fm3hm2，計算頻率25%、50%的灌溉用水，計算該條件下的所需興利庫容，以下以擬定灌溉面積為1840hm2，頻率P=25%為例計算興利庫容，其余試算面積求興利庫容的方法類似。表19中各列數據的相關分析計算（1） 來水量為表17中所求的入庫流量，余水量， *=H來-V用正值）虧水量， 用=用來—用負值）（2） 水庫蓄水為早蓄方案，即有余水就蓄，直至蓄滿到不計損失前的興利庫容。（包含死庫容）（3） 月平均水面面積，根據表16中庫容----面積關系繪制庫容---面積關系曲線查得逐月水面面積，求平均值。即，F=2庫容---面積關系曲線如圖3（4） 蒸發損失，為表18中的各月蒸發損失深度與月平均水面面積的乘積（注意單位的換算）（5）滲漏損失， 用損二月平均蓄水量x2%（6）計入損失的興利庫容計算方法與不計是的相同。表19馬河水庫計入損失年調節計算表來水量用水W!余水量虧水量水庫蓄'月平均蓄-（萬X萬m3X萬m3水量X萬im水庫水量損失… 蒸發月平均水■-面面樵度（樣滲漏用水量年月6166.7,088.3207838表19馬河水庫計入損失年調節計算表來水量用水W!余水量虧水量水庫蓄'月平均蓄-（萬X萬m3X萬m3水量X萬im水庫水量損失… 蒸發月平均水■-面面樵度（樣滲漏用水量年月6166.7,088.32078386800007-1fatf)滲漏（萬m3總損失（包括損余水量虧水量）（萬m3量（萬m：）失）（萬m3(萬m3)9(0.610145.85488972143811.04199.36167.339林庫蓄水）（削68007__340.70⑴.00()340.7)0 146.38016.730.200117.27514.073一6.3346?0.4(820.408320.292 135.339891011492.10⑴.00()492.1)0 487.08034.010.46238.070118.680 80.61(580.927.6200.00027.6217.590104.880 0 ,500.387.290527.945)40.633.4803h14.140.44((5h84.3h5.41997.5685.7367.0133.50514.26912.6849.65074.75512 O^^^LQ.Q^.I20151110.55h0.00010.55010.6810.81891011492.10⑴.00()492.1)0 487.08034.010.46238.070118.680 80.61(580.927.6200.00027.6217.590104.880 0 ,500.387.290527.945)40.633.4803h14.140.44((5h84.3h5.41997.5685.7367.0133.50514.26912.6849.65074.75512 O^^^LQ.Q^.I20151110.55h0.00010.55010.6810.8110.28024.94424.944467.156455.63299.273.50289.939.6862142.18(104.1319.931104.137.687114.441119.32(101.71222.987618.87573626.56223450.0000.0000.00012.700118.6806.640207.0004181011868