水利水能规划__第三章__洪水调节1

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1、第三章洪水调节第一节水库调洪的任务与防洪标准第二节水库调洪计算的原理第三节水库调洪计算的列表试算法第四节水库调洪计算的半图解法第五节其他情况下的水库调洪计算第一节水库调洪的任务与防洪标准任务：在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准一定的情况下，根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水或已知的设计入库洪水过程线，水库特性曲线、拟定的泄洪建筑物的形式和尺寸、调洪方式等，通过计算，推求出水库的出流过程、最大下泄流量、特征库容和相应的特征洪水位。作用：拦蓄洪水，削减洪峰，延长泄洪时间，使下泄流量能安全通过下游河道。水库调节洪水示意图Q～tZ～tq～t库水位Z流量Qq(a)V蓄防洪

2、标准：包括保护对象的防洪标准和水工建筑物的防洪设计标准,它是衡量防洪措施、防洪能力和防御洪水水平的标准。防护对象防洪标准城镇工矿区农田面积（万亩）重现期（年）频率（%）特别重要城市特别重要工矿区≥500≥100＜1重要城市重要工矿区100～50050～1002～1中等城市中等工矿区30～10020～505～2一般城市一般工矿区≤3010～2010～5表1不同防洪保护对象的防洪标准建筑物的级别12345正常运用（重现期）2000～500500～100100～5050～3030～20非常运用土坝、堆石坝、及干砌石坝1000020001000500300混凝土坝、浆砌石坝及其

3、它建筑物50001000500300200水库泄洪建筑物的类型：溢洪道、泄水中孔、底孔及泄洪隧洞。在一般情况下，应首先考虑采用比较经济、泄洪能力大的溢洪道为主要泄洪设施。为满足非常情况的需要，大型水库都要设置有放空水库的底孔。泄洪隧洞的特点与泄水孔相似，但造价较高。表2永久性水工建筑物洪水标准原因：水库建成前的坝址洪水与建成后的入库洪水有所差别，用入库洪水作为实际依据更符合建库后的实际情况。入库洪水的组成：1）水库回水末端干支流河道断面的洪水——入库断面洪水；2）上述干支流河道断面以下到水库周围的区间陆地所产生的洪水——区间陆面洪水；入库洪水：指建库条件下，通过各种途径

4、进入水库的洪水。ABC坝址区间陆面库面水库周边A、B、C为水库回水末端入库洪水示意图入库洪水与坝址洪水的区别3）水库库面的降水量——库面洪水。入库洪水与坝址洪水的区别坝址洪水：指未建库条件下，在坝址处形成的洪水。入库洪水与坝址洪水的差异：坝址洪水可由水文测验测得；产流条件的变化和影响；调蓄作用的变化和影响；流域汇流时间的变化和影响；库区洪水波的变化和影响。ABC坝址区间陆面库面水库周边A、B、C为水库回水末端入库洪水示意图第二节水库调洪计算的原理1.水库水量平衡方程在某一时段内，入库水量减去出库水量，应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。水量平衡方程为：Q、q(m3/s

5、)t(min)Q~tq~tqmaxQiQi+1qiqi+1V2-V1titi+1△t1、水量平衡方程水库水量平衡示意图一个方程两个未知数没有办法求解2.蓄泄方程泄流能力：指该水头下泄洪建筑物可能通过的最大流量，是实际泄流量的上限。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。当水库内水面坡降较小，可视为静水面时，泄流水头H只是库中蓄水量V的函数，即H＝f(V)，故下泄流量q为蓄水量V的函数，即q＝f(H)或q＝f(V)。A.对于无闸或闸门全开的表面式溢

6、洪道，按堰流公式计算：B.对于深水式泄洪洞，按有压管的出流公式计算：为调洪计算方便，一般将上两式绘成蓄泄曲线q＝f(V),其中q为水库蓄量v时对应的泄流能力。该式是假设库水面为水平面时的水库泄流方程。对于狭长的河川式水库，在通过洪水流量时，由于回水的影响，水面常呈现明显的坡降。在这种情况下，按静库容曲线进行调洪计算常带来较大的误差，因此为了满足成果精度的要求，必须采用动库容进行调洪计算。这时上式中的V应为动库容与静库容之和即总库容。第三节水库调洪计算的列表试算法解题步骤：1)根据库区地形资料，绘制水库水位容积关系曲线Z～V，并根据既定的泄洪建筑物的型式和尺寸，由相应的水

7、力学出流计算公式求得q～V曲线。2)从第一时段开始调洪，由起调水位(即汛前水位)查Z～V及q～V关系曲线得到水量平衡方程中的V1和q1，由入库洪水过程线Q(t)查得Q1、Q2；然后假设一个q2值，根据水量平衡方程算得相应的V2值，由V2在q～V曲线上查得q2，若二者相等，即为所求。否则，应重设q2，重复上述计算过程，直到二者相等为止。3)将上时段末的q2、V2值作为下一时段的起始条件，重复上述试算过程，最后即可得出水库下泄流量过程线q(t)。4)将入库洪水Q(t)和计算的q(t)两条曲线点绘在一张图上，若计算的最大下泄流量正好是二线的交点