工程水文及水利计算
课程设计书
课设名称：天福庙水库防洪复核计算
姓名: 安小虎
学号：2015095081
班级：15农业水利工程1班
2017年6月22日
天福庙水库防洪复核设计
一、设计任务
天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村，大坝以上流域面积553.6km2，河长58.2km，河道比降10.6%，总库容6367万m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。
天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，已运行近30年。
1975年技术设计时，水文系列年限仅20年，系列太短，也缺乏大洪水的资料。
本次课程设计的任务，是在延长基本资料的基础上，按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核，其具体任务是：
1．选择水库防洪标准。
2．历史洪水调查分析及洪量插补。
3．设计洪水和校核洪水的计算。
二、流域自然地理概况，流域水文气象特性
(一) 流域及工程概况
天福庙水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天赋庙村，大坝以上流域
面积553.6km2，河长58.2km，河道比降10.6‰，总库容6367万m2，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。
天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，大坝为浆砌石双曲拱坝，坝前河底高程348m，坝高63.3m，电站总装机6040kw。
水库死水位378m，死库容714万m3，正常蓄水位409m，相应库容6032万m3。
设计洪水位
（P=2%）409.28m,校核（P=0.2%）洪水位409.28m，坝顶高程410.3m，防浪墙顶高程411.3m。
库区吹程1000m。
（二）水文气象资料
1.气象特征。
天福庙流域地处亚热带季风区，四季分明，夏季炎热多雨，冬季低温少雨，秋温高于春温，春雨多于秋雨，气温年内变化较大，无霜期长。
多年平均气温16.8℃，历年最高气温达40℃，最低气温-12℃，平均风速1.2m/s,多年平均最大风速15.5m/s，风向多为NE。
流域多年平均降水量1036.3mm，流域暴雨频繁，洪水多发，4-10月为汛期，汛期降雨量占全年降雨量的86.7%左右，尤其以7月最大，占全年的19.5%。
月降雨量最少是12月，仅占全年的1.3%。
2.水文测站。
黄柏河干流上1958年设立池湾河水文站，1971年设立小溪
塔水文站，1961年在东支设立分乡水文站。
天福庙水库建成后，先后开展了降雨、水位、泄流观测，有比较完整的运行资料。
分乡水文站是重要的参证站，控制流域面积1083.0km2。
3.分乡站历史洪水。
根据1982年省雨洪办对宜昌市历史洪水调查成果的审定结果，分乡站洪水的排位为1935年、1984年、1826年、1930年、1958年，资料可靠，可直接采用。
经审定认为，分乡站1935年洪水1826年以来的第1位，重现期为176年，1984年洪水于1826年、1930年洪水相当，分别确定为1826年以来的地2-4位，1958年洪水为1826年以来的地5位。
分乡站历史洪水成果见表KS1—1。
表KS1—1 分乡站历史洪水成果
三、防洪标准选择
水利水电枢纽工程的等级
水库工程建筑物防洪标准
依据天福庙库容量，根据《水库工程建筑物防洪标准》查得天福庙水库工程等级为三级，其防洪标准为：设计T=50年，校核T=500年。
(四)、峰、量选样及历史洪水调查
1、天福庙水库坝址1959—1977年峰、量系列根据分乡站资料换算得到，洪峰按面积比指数的2/3次方换算，洪量按面积的一次方换算。
2、天福庙坝址1978—2001峰、量系列直接采用天福庙入库洪水计算。
3、分乡站历史洪水换算天福庙水库峰量根据1978—2001年峰量关系得1d，
3d洪量（见表格）。
天福庙水库洪峰、洪量系列
n x y
1958-2001年峰、量相关关系（图表见附录1）
五、设计洪水和校核洪水计算
典型洪水过程线
根据公式：Q 天福庙
=
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛F F 分乡站天福庙3
2Q
分乡站
，
W
1d 天=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛F F 分乡站天福庙W
分1d
，
W
3d 天=⎪⎪⎭⎫
⎝⎛F F 分乡站天福庙W
分3d
计算天福庙库区1935,1984，的洪峰流量以及一天和
三天洪量。
频率曲线见附录2
由公式计算理论频率曲线的统计参数
Q平均=1∑Q i=548.80m3/s
C v=0.91
C s=2.67C v=2.43
由查频率曲线方法得1826年，1930年的洪峰流量分别为2296 m3/s和2059
m3/s。
P=0.2%时的校核洪峰Q0.2%=Q平均（φ0.2%Cv+1）=3360.41 m3/s，P=0.2%时的洪峰流量3360.41m3/s。
P=2%的设计洪峰Q2%=Q平均（φ2%Cv+1）=2060 m3/s
1d洪量的相关数据
频率曲线见附录3
W平均=1∑W i=0.19×108m3
C v=0.72
C s=2.96C v=2.13
由曲线图可知，p=0.2%时的校核洪量W p=W平均×(φ0.2%Cv+1）=9.6×107m3 p=0.2%时所对应的1d的洪量为0.96×108m3。
P=2%的设计洪量W p=W平均×(φ2%Cv+1）=0.75×108m3 p=2%对应的1d洪量为0.75×108m3
3d洪量的相关数据
W平均=1
∑W i=0.3×108m3
n
C v=0.71
C s=3.18C v=2.26
由曲线图可知，p=0.2%时的校核洪量W p=W平均×(φ0.2%Cv+1）=1.499×108m3 p=0.2%时所对应的3d的洪量为1.499×108 m3。
W p=W平均×(φ2%Cv+1）
=1.193×108m3 p=2%对应的3d洪量为1.193×108m3
频率曲线见附录4
合理性分析
（1）通过对本站洪峰、洪量及其统计参数随时间变化的分析和从洪峰、洪量
及其统计参数随地区的变化规律的分析，以及从形成洪水的暴雨方面分析，都得出了相应的合理结论。
（2）将各种统计时段洪量的频率曲线点绘制在一张图上，在适用范围内不能相交。
因为如果相交，就不能保证同一频率下长时段的洪量大于短时段的洪量。
选择典型洪水过程线
计算放大比
K Q=Q mp/Q m典=1.3 K w1=W tp/Q t典=1.3 K w3-1=（41638-26667）/（21663-19879）=8.38
校核洪水过程线计算表
典型洪水线及放大线（附录5）。