水库防洪计算与调度.pptx

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1、水库防洪计算与调度水库的调洪作用及防洪措施水库调洪计算的原理和方法水库的防洪计算水库的防洪调度12341、水库的调洪作用及防洪措施1.1防洪设计标准水工建筑物的设计标准取决于建筑物的等级，并分为正常运用和非常运用两种情况。防洪设计标准拟定后，就可据此选定相应的设计洪水，以作为调洪计算的依据。根据“水利动能设计规范”和“水利水电枢纽工程等级划分及设计标准”。水库本身设计标准如表1.1所示。下游防护对象的防洪标准如表1.2所示。库容（亿m3）10以上10～11～0.10.1～0.001规模大（1）型大（2）型中型小型设计重

2、现期（年）2000～500500～100100～5050～20校核重现期（年）10000～50005000～10001000～500500～200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1.1水库本身设计标准表1.2下游防护对象的防洪标准1.2洪水的特点及防洪措施1、洪水的特点洪水一般是指河、湖、海所含水体上涨，

3、超过常规水位的水流现象。天然河道中，某些年份由于水文气象的不利影响，使汛期（或其他季节）河中流量超过河槽的宣泄能力而泛滥两岸，即形成所谓的洪灾。洪水有下面几个特性：（1）形状、大小、持续时间的多变性。（2）是一种不稳定流运动。（3）可以是单峰或多峰、有固定出现日期或无固定出现日期。2、防洪措施国内外已逐渐采取的工程措施和非工程措施相结合抵御洪水的办法比较有效。这些措施，有些是面上的，例如水土保持、植树造林、坡地改梯田、修建谷坊塘堰等，从径流和泥沙的策源地予以控制，减少坡面冲刷和进入河槽的泥沙量，既利于防洪，又利于农业增

4、产；有些是线上的，例如沿河修堤、疏浚河道、裁弯取直，以加大江河的泄洪能力；还有些是点上的，例如在河流的某些控制点上修建水库、开辟分洪蓄洪垦殖区或利用湖泊滞洪等。作为总体的防洪规划，应在全面分析流域情况的基础上，以某种防洪措施为主，点、线、面结合，全面规划，综合治理。一般言之，三类措施中，修建骨干水库枢纽工程，既兴利又除害、既蓄水又防洪，运用灵活，容易见效，所以常是防洪中考虑的重要措施。1.3水库的调洪作用设计水库时，为使水工建筑物和下游防护地区能抵御规定的洪水，要求水库有防洪设施，即设置一定的防洪库容和泄洪建筑物，使洪

5、水经过调节后，安全通过大坝,还要求下泄流量不超过防护河段的允许泄量，以保证下游防护对象的安全。河道的允许泄量是指防护河段允许通过而不发生泛滥的最大流量。泄洪建筑物的类型有溢洪道、溢流堰、泄水孔和泄水隧洞等主要形式。溢洪道又分为无闸溢洪道和有闸溢洪道。不同型式的泄洪建筑物，调节入库洪水之后，下泄的流量过程线是不相同的，说明它们的调洪作用也不相同。无闸溢洪道常称作开敞式溢洪道，当库水位超过溢洪道的堰顶高程时，即自行泄流。图1.1无闸溢洪道泄流过程示意图有闸溢洪道的调洪，由于闸门操作方式不同，增加了调洪演算的复杂性。图1.2

6、有闸溢洪道泄流过程示意图(a)闸前水位；（b）入库出库流量过程线深水式泄洪洞设于一定水深处，其水流状态属于有压出流。图1.3泄洪洞泄洪过程示意图2、水库调洪计算的原理和方法水库是控制洪水的有效工程措施，其调节洪水的作用在于拦蓄洪水，削减洪峰，延长泄洪时间，使下泄流量能安全通过下游河道。调洪计算的任务是在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准一定的情况下，根据已知的设计人库洪水过程线、水库地形特性资料、拟定的泄洪建筑物型式的尺寸、调洪方式，通过调洪计算，推求出水库出流过程、最大下泄流量、防洪库容和水库相应的最高洪水位。2.1

7、水库调洪计算的基本方程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（1.1）式中Q1、Q2—时段Δt始、末的入库流量，m3/s；q1、q2—时段Δt始、末的出库流量，m3/s；V1、V2—时段Δt始、末的水库蓄水量，m3；Δt—计算时段，s，其长短的选择，应以能较准确地反映洪水过程线的形状为原则。陡涨陡落的，取短些；反之，Δt取长些。2、水库蓄泄方程或水库蓄泄曲线水库通过溢洪道泄洪，其泄流量大小，在溢洪道型式、尺寸一定的情况下，取决于堰顶水头H，即q=f（

8、H）。当水库内水面坡降较小，可视为静水面时，其泄流水头H只是库中蓄水量V的函数，即H=f（V），故下泄流量q成为蓄水量V的函数，即或（1.2）（1.3）2.2考虑静库容的调洪计算方法按静库容曲线进行调洪计算时，系假设水库水面为水平，采用下泄流量与蓄水量的关系q=f(V)求解。常用的方法有列表试算法和图解分析法。对于小型水利工程或工