水库调洪计算.pdf

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1、第七讲水库调洪的计算方法和方式n主讲：高仕春本节内容n方法与算例n试算法与辅助线法n水库调洪方式水库调洪计算的作用退水后：出流问题设计时：汛限水位极值出现•调洪特征值及意义：的时间•洪峰、水库最高水位、最大泄流量、出现的时间•分别体现洪水大小、水库风险、下游风险，提前作好准备，以便多目标决策。水库调洪计算的原理1(Q+Q)Dt-1(q+q)Dt=V-V2tt+12tt+1t+1t式中：△t为计算时段长度（s）；QtQt+1为t时段初、末的入库流量（m3/s）；qtqt+1为t时段初、末的出库流量；VtVt+1为t时段初、末水库蓄水量（m3）Z~V00起调水位(实时信息)信

2、QtQt+1，△t洪水过程息（预报）需水库库容曲线V＝f（Z）泄流量q与库水位Z的关系曲线q＝f(Z)求基本资料调洪方式1(Q+Q)Dt-1(q+q)Dt=V-V2tt+12tt+1t+1tn已知信息：n从第一时段开始n时段初t=0、时段末t+1=1n洪水过程：Q0，Q1，△tn起调水位Z0：nZ0~V0，Z0~q0n求V1，q1n未知数几个？n因为：V＝f（Z），q＝f(Z)n所以：未知数一个一、水库调洪计算试算法n（1）初步假设计算时段末的出库流量的值q(t+1)，代入公式，可初步求出式中待定的时段末水库蓄水量的值v(t+1)。n（2）利用q=f（V）关系，用初求的值v(

3、t+1)，按插值算法求出对应的出库流量q0。n（3）检验q(t+1)与q0的相符合情况。n若设定的允许误差为c，/q(t+1)-q0/，则重新假设q(t+1)=（q(t+1)+q0）/2，返回步骤（1）进行下一轮迭代计算。调洪计算软件讨论1：最高水位对应的特征水位？n对应下游保护对象的设计洪水n水库设计洪水n水库效核洪水二、水库调洪计算的辅助线法n水量平衡方程1(Q+Q)Dt-1(q+q)Dt=V-V2tt+12tt+1t+1tn水量平衡方程变形n

4、(Qt+Qt+1)/2-qt+(Vt/dt＋qt/2)=(Vt+1/dt＋qt+1/2)n左边都是已知信息n将泄流曲线q=f（V）改写为nq=f(V/dt＋q/2)n绘制q~(V/dt＋q/2)辅助线q~(V/dt＋q/2)辅助线nq~(V/dt＋q/2)的辅助计算表：nZVqV/dtq/2V/dt+q/2qq2V2/dt＋q2/2q1V1/dt＋q1/2Q1-q1V/dt＋q/2n推求q~t过程讨论2：考虑动库容的调洪计算方法n已知动库容曲线Z=f（V，Q）Q1ZQ2Q3Q4Vn泄流能力曲线q=f（Z）讨论2：n作辅助曲线q=f（V/dt＋q/2，Q）nQ，Z，V，q，V/d

5、t＋q/2qQV/dt＋q/2n调洪计算n由Q1选择相应曲线，由q1、V1，可得(V2/dt＋q2/2)n再由Q2选择另一相应曲线，由(V2/dt＋q2/2)，查辅助曲线得q2讨论3：有闸门控制时的泄流问题n前面介绍水库调洪计算时，采用泄水建筑物泄流能力曲线q=f(V)。n其水库调洪计算方法只适用于泄洪建筑物不设闸门，或设闸门而全部开启，闸门不对水库泄洪形成制约的特定情况。n实际上，泄洪建筑物一般由多种泄洪设施组成。在水库运行阶段，每一水利枢纽均应根据泄洪建筑物闸门的安全操作条件，制定闸门的操作规则，包括开孔数及其组合，以及每孔允许开启的状态（如允许闸门逐步开启逐步关闭；或是只

6、允许采用全开、全关二种状态）。n设闸门的开度δ，在已知水库水位Z的条件下，单孔泄洪设施泄流曲线函数式如下：q=f(Z,δ)n若第t时段第i个闸门的开度为δi,t、Z水位为Zt，这时总的出库流量为：δ1δ2nδ3q=åf(Z,d)δii,t4i=1上式表示的出库流量函数式隐含着开闸孔数和Q不同开度的组合。图5—6有闸控制泄洪设施泄流曲线三、水库调洪方式概述n1、水库调洪方式概念n根据水库防洪要求（包括大坝安全和下游防洪要求），对一场洪水进行防洪调度时，利用泄洪设施泄放流量的时程变化的基本形式，也常称为水库泄洪方式或水库防洪调度方式n2、选用水库调洪方式的考虑因素n是否担负下游防洪

7、任务n下游防护地点洪水组成情况n洪水预报的预见期等3、水库调洪方式类型n1）无下游防洪任务的水库调洪方式n溢洪设施不设闸门n2）有下游防洪任务的水库调洪方式n溢洪设施设闸门n水库距下游防护地点近，区间洪水可忽略：n固定泄流调洪方式n分级控制泄量调洪方式n水库距下游防护地点远，区间洪水不忽略：n补偿调洪方式：理想的方式n措峰调洪方式：实际的方式n3)预报预泄调洪方式四、水库调洪方式n1、无下游防洪任务的水库调洪方式n水库溢洪道上不设闸门当库水位超过溢洪道堰顶高程后就自行溢流。这种溢洪道结构简单