工程水文及水力计算课程设计
课程设计 天福庙水库防洪复核计算 学 院 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1.06%，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。 4． 调洪计算。 5． 坝顶高程复核。
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
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域面积1083.0km。
(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1。
三、防洪标准选择
表1
水库 工程等级 工程规模 总库容 （×108m3） 防洪 城镇及工矿企业的重要性 特别重要 保护农田 （万亩） 水利水电枢纽工程的等级
治涝 治涝面积 （万亩） 灌溉 灌溉面积 （万亩） 供水 城镇及工矿企业的重要性 特别重要 水电站 装机容量 （×104kw） 一 大（1）型 >10 〉500 >200 〉150 〉120 二 三 四 大（2）型 中型 10～1.0 1.0～0.10 重要 中等 一般 500～100 100～30 30～5 200～60 60～15 15～3 150～50 50～5 5～0.5 重要 中等 一般 120～30 30～5 5～1 小（1）型 0.10～0.01 0.01～0.001 五 小（2）型 <5 〈3 〈0.5 〈1 表2 水库工程建筑物防洪标准 防洪标准[重现期（年）] 水工建筑物的类别 设计 山区、丘陵区 校核 混凝土坝、浆砌石坝及其他水工建筑 土坝、堆石坝 可能最大洪水（PMF）平原区、滨海区 设计 校核 一 1000～500 5000～2000 或 10000～5000 300～100 2000～1000 二 三 四 五 500～100 100～50 50～30 30～20 2000～1000 1000～500 500～200 200～100 5000～2000 2000～1000 1000～300 3000～200 100～50 50～20 20～10 10 1000～300 300～100 100～50 50～20 表3 水工建筑物的级别 工程等级 1 2 3 4 永久性水工建筑物级别 主要建筑 次要建筑 1 2 3 4 3 3 4 4 临时性水工建筑物级别 4 4 5 5 5 5 5 依据天福庙库容量，根据《防洪标准》GB 50201-94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. 设计洪水计算
表4 天福庙水库洪峰、洪量系列表 洪峰Qm1d洪量W13d洪量W3洪峰Qm1d洪量W13d洪量W3年份 年份 （m3/s） （108m3） （108m3） （m3/s） （108m3） （108m3） 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1803 131 266 200 640 1036 452 519 189 774 838 428 598 389 64 445 240 848 272 162 299 634 0.6237 0.0434 0.0921 0.0664 0.1999 0.3727 0.1314 0.1452 0.0817 0.1876 0.2832 0.1514 0.2233 0.1681 0.0363 0.1457 0.0813 0.1483 0.0931 0.0915 0.1525 0.2880 0.9968 0.0664 0.1380 0.1023 0.2924 0.5725 0.1314 0.2300 0.1253 0.2852 0.6594 0.2213 0.3103 0.2877 0.0797 0.2233 0.1589 0.2480 0.1380 0.1795 0.2812 0.5393 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 571 126 582 437 2389 121 218 438 222 592 634 804 851 425 167 261 487 544 974 170 613 471 0.1725 0.0841 0.2127 0.2124 0.5489 0.0613 0.0979 0.1677 0.1154 0.2229 0.1209 0.2334 0.2635 0.1195 0.1177 0.0985 0.2341 0.1383 0.2262 0.0734 0.2113 0.1913 0.2092 0.1241 0.3172 0.3223 0.8518 0.1307 0.1924 0.2864 0.1790 0.3189 0.1790 0.3158 0.3288 0.1824 0.2131 0.1860 0.4334 0.3186 0.4135 0.1686 0.3157 0.2986
表5 分乡站历史洪水成果 序号 年份 1 2 3 1935 1984 1826 洪峰流量 1d洪量 3/83（ms） （×10m） 4683 3739 1.0268 1.0738 3d洪量 83（×10m） 1.5302 1.6664 重现期 176 备注 不能定量
