调洪计算
调洪演算

1.5 调洪演算调洪演算的基本原理是水量平衡,其方程为121221--22Q Q q qt t V V ++∆∆= 式中: Q 1、Q 2分别为计算时段Δt 始、末入库流量; q 1、q 2分别为计算时段Δt 始、末出库流量; V 1、V 2分别为计算时段Δt 始、末水库库容; Δt 为计算时段。
采用列表试算法,计算工作量较大,这里采用半图解法(单辅助线法)。
将水量平衡方程变形得:2212111222V q Q Q V q q t t +⎛⎫+=-++ ⎪∆∆⎝⎭式中右边为已知项,左边为未知项。
我们可以先确定q 与2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭之间的关系,绘制2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线。
方法为由已知的q 查上游水位与泄流量关系曲线得上游水位H 上,在查水位库容关系曲线得相应的库容,Δt 为计算时段,在这里为24h ,进而求得对应的2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭。
从第一时段开始,由入库洪水过程和起始条件就可以知道Q 1、Q 2、q 1、V 1,由上式求得222V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭,然后由2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线查的对应的q 值即为q 2,然后按此方法依次计算q 。
计算过程如下,先确定q 与2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭之间的关系。
表1.19A q 与2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭关系表绘制2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线:图1.7A 2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线然后进行调洪演算,过程如下:表1.20A 调洪演算过程表图1.8A 调洪演算过程曲线调洪演算后的最大泄流量为两线的交点,表中计算的q max=4819m3/s,对应的Q=4800 m3/s,不相等,但很接近,则q max比4819m3/s稍微大些,参照图得q max=4825m3/s。
水库调洪计算的原理与方法

水库调洪计算的原理与方法水库调洪是一种技术,主要是指调整水库的洪水量,以满足作业要求,消除洪水灾害,保护人民生产生活及水库安全。
水库调洪分为调整水库水位、调节出口流量和水库池底淤积等,主要包括:水库蓄水量的调整、水库运行模式的选择、水库溢洪道的应用、调节建筑物的安排及水库排洪效果评价等。
1、水库调洪原理水库调洪的原理是将水位在一定条件下,得以调节水库调节范围内的洪水,从而满足调度要求。
也就是说,水库洪水量的变化可以通过调整水位来实现。
因此,水位是水库调度的主要操作变量,也是水库调度及调洪的重要依据。
2、水库调洪计算水库调洪计算是根据调度要求确定的调节范围,运用水位曲线的求和及其他理论计算,求得水位、储量和流量三者间的最佳分配,以满足调度要求的洪水量调节原理及方法,以确定具体的调洪计算方法。
调洪计算的常用方法有基于水位-洪水量曲线求和的调节法、基于储量曲线求和的调节法、组合求和法等多种。
(1)水位-洪水量曲线求和调节法水位-洪水量曲线求和调节法是指,根据水库水位-洪水量关系曲线,确定调节范围内的水位,以调节水库洪水量。
这种方法基本上是从水位起调洪,特别适用于急洪库。
(2)储量曲线求和调节法储量曲线求和调节法是指,根据水库的储量曲线,确定调节范围内的储量,以调节水库洪水量。
这种方法主要从水库储量起调洪,特别适用于慢洪库。
(3)组合求和调节法组合求和调节法是指,将储量曲线求和调节法和水位-洪水量曲线求和调节法的方法。
组合求和调节法将水位及储量作为两个独立的变量,分别求极值,实现最佳调节效果。
3、水库调洪的优缺点水库调洪的优点在于:(1)大大降低水库的洪水灾害,大大减少人民的损失;(2)水位得到有效的控制,以满足人民的要求;(3)水库洪水量可以通过调整水位来实现。
同样,水库调洪也有一定的缺点,例如:(1)很难预测水库洪水量变化;(2)调洪后的水位会有一定的波动;(3)若水位变化幅度过大,会影响鱼类的繁殖;(4)若水位变化幅度过大,会导致水质变差等。
调洪演算计算过程

0123455.6200640156926052061475477479481483485330039204640536062007400015546482712701780洪水过程曲线如下图V(104m 3q(m 3/s)Z(m)铁山水库校核校核洪水时段﹙△t=1h﹚Q(m3/s)q-V曲线图Z-q曲线图因为q-v曲线接近直线可以添加趋势线并模拟出公式01234565.620064015692605206116715.62005748001000118012905000500050005147.45593.36050.36277.5由上式得出的结果再进行试算代入图表验证就比较简单了Z-q曲线图由上图可以得到正常蓄水位480Z-V曲线图用试算法进行调洪计算如下下泄q 水库存水量V成果整理如下 计算获得的泄洪过程q如表△t入库流量Q V 2=V 1+1/2【(Q 1+Q 2)-(q 1+q 2)】*3600q=f(v) (可以先用模拟公式V=2.2511q+3461.7计算)480480480480.3481.44482.68483.08结论 由图可得最大下泄流量q=1320 校核洪水位Z=483.2水库水位Z库校核洪水调洪计算成果67891011121314 16711368113294981772063957651348788002340位480m时对应的库容 V=500 泄流量q=6407891011121314 13681132949817720639576513 1320131012801260117611001000865 6354.76331.36239.761005948.35802.285651.985502.4483.2483.16483.08482.76482.4482.1481.76481.6调洪库容V=1354.7。
水库调洪演算的原理和方法

1.根据已知的Q~t过程线、Z~V曲线、Z限、计算 时段△t,确定调洪计算的起始时段,并划分各计
算时段。算出各时段的平均入库流量 Q 以及定出
第一时段初始的Z1、q1、V1各值。
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
0
g
Z(m)
2.
利
f3(Z )
用
e
辅 Z2 助
q2
f
线
在
Z1 a
I O VS V t t
水利水能规划
干流洪水
支流洪水
流量 叠加
马斯京根法 槽蓄曲线法
坝址洪水
入库洪水与坝址 洪水的关系
入库洪水系列
频率计算
入库设计洪水
马斯京根法 槽蓄曲线法
入库洪水与坝 址洪水的关系
坝址设计洪水
水利水能规划
• 水库防洪计算的内容,主要包括以下几点: • (1)根据库区地形、地质等条件,分析洪水特性及
灾害情况,考虑兴利库容与调洪(防洪)库容结合的 可能和程度,拟定苦干个泄流建筑物形式、位置、 尺寸,以及汛期运用方式的方案。 • (2)对各方案进行调洪计算,求得每个方案相应于 各种设计洪水的最大下泄流量、调洪库容和最高洪 水位。 • (3)计算各方案的大坝造价、淹没损失、泄流建筑 物投资、下游堤防造价、水库防洪效益等经济指标、 进行技术经济分析与比较,选择最佳方案。
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• (三)调洪计算 • 针对已选定的非常溢洪道宽度、启用水位、校核
标准(或可能最大洪水)的入库洪水过程,按无闸 溢洪道的自由溢流,采用本章第二节所介绍的方 法进行调洪计算,求得非常泄洪情况下的泄流过 程线、最大下泄流量,在校核洪水标准下所需要 的防洪库容,以及校核洪水位和坝顶高程。必须 指出,计算时应使用合成泄流曲线及相应的蓄泄 曲线,即启用水位的泄流量应包括正常溢洪道的 泄流量和非常溢洪道的泄流量。 • 通过调洪计算成果,可以看出,当溢洪道宽度不 变时,如果降低启用水位,溢洪道将提早泄洪, 增大下泄流量和减小所需的防洪库容。在启用条 件相同的情况下,非常泄洪设施的尺寸越大泄洪 能力也越大,所需的防洪库容也越小。因此,可 根据上述的相互关系,以及地区的实际情况,对 方案进行优选。
洪水调节调洪演算列表法和图解法

调洪演算计算说明书一、 相关资料中包水利枢纽工程是三等工程,溢洪道设计洪水标准为五十年一遇(P=2%)至一百年一遇(P=1%),校核洪水标准为千年一遇(P=0.1%).二、基本原理1.泄水建筑物尺寸:溢洪道堰顶高程519m ,采用3孔86m m ⨯(宽⨯高)的弧形门控制。
由2/302q H g m nb ⋅=ε (其中侧收缩系数ε=0.92,n 为所开孔数, 流量系数m=0.48,单孔堰顶宽度b=8m ,g=9.812/m s ,堰顶水头0H =水位Z-堰顶高程,。
不计流速水头。
) 计算出下泄流量2.设计洪水来临时,用左右2孔泄洪;校核洪水来临时,用3孔泄洪。
3.基本计算公式为:()()()t V V q q Q Q ∆-=+-+/2/2/122121式中: Q 1, Q 2--分别为计算时段初、末的入库流量,m 3/s ; v 1,v 2--分别为计算时段初、末水库的蓄水量,m 3 ; q 1,q 2--分别为计算时段初、末的下泄流量,m 3/s ; t ∆--计算时段,一般取1小时。
4.下游安全泄量及起调水位该水利枢纽没有下游防洪要求,一般在洪水来临时,水库将预泄库水至水库防洪限制水位,以便有足够的库容蓄洪或滞洪。
防洪限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,则调洪计算从水位525.3m 起调。
5.水库运行方式根据题目分析,本工程采用3孔溢洪道泄洪,设计洪水来临时,用左右2孔泄洪;校核洪水来临时,用3孔泄洪。
在洪水期间洪水来临时,先用闸门控制下泄流量q 并使其等于洪水来水量Q,使水库水位保持在防洪限制水位525.3m不变;当洪水来水量Q继续增大时,闸门逐渐打开;当闸门达到全开后,就不再用闸门控制,下泄流量q随水库水位z 的升高而增大,流态为自由流态,情况与无闸门控制一样。
6.计算方法:先决定开始计算时刻和此时的q1、V1,然后假定下泄流量q2值,再由计算V2值,再查q-V表得出q2’值,水量平衡方程()()()t-+2/2/=+/VV-qqQ∆Q211122比较q2和q2’,若二者基本相等,则假定正确,否则重新试算,直到大致相等为止,依次计算下去。
调洪计算列表试算法

调洪计算列表试算法调洪计算列表试算法是一种用于计算调洪方案的方法,它可以帮助工程师和决策者预测洪水发生时的水位、流量和调洪方案等重要参数。
在这篇文章中,我们将介绍调洪计算列表试算法的原理、步骤和应用。
一、调洪计算列表试算法的原理调洪计算列表试算法是基于流量-水位关系曲线的一种计算方法。
它通过将不同流量下的水位与设计水位进行比较,确定不同流量下的调洪方案。
该算法主要包括以下几个步骤:1. 根据历史洪水数据和水文特征,确定不同设计流量下的水位-流量关系曲线。
这一步需要对洪水历史数据进行分析和处理,确定洪水频率分析方法,并根据洪水频率曲线确定设计流量。
2. 利用水位-流量关系曲线,计算不同流量下的水位。
根据设计流量,通过插值或者拟合方法,计算出对应的水位。
3. 将计算得到的水位与设计水位进行比较,确定调洪方案。
当计算得到的水位低于设计水位时,可以采取相应的调洪措施,如打开闸门、提高堤坝等。
当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估是否需要调整调洪方案。
4. 进行试算和评估。
根据确定的调洪方案,进行试算和评估,包括计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。
调洪计算列表试算法主要包括以下几个步骤:1. 收集洪水历史数据和水文特征。
通过收集洪水历史数据和水文特征,包括洪水发生时间、洪峰流量、洪水过程等,建立洪水频率分析的基础。
2. 分析洪水频率曲线。
利用收集的洪水历史数据,进行统计分析,计算不同洪水频率下的设计流量。
通过洪水频率曲线的绘制和拟合,得到流量-水位关系曲线。
3. 计算不同流量下的水位。
根据流量-水位关系曲线,计算不同流量下的水位。
可以使用插值或者拟合方法,得到对应的水位。
4. 比较水位和设计水位。
将计算得到的水位与设计水位进行比较。
当计算得到的水位低于设计水位时,确定调洪方案。
当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估调洪方案。
5. 进行试算和评估。
根据确定的调洪方案,进行试算和评估。
计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。
水库调洪演算的原理和方法

V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m3 / s), V q (m3 / s), V q (m3 / s)
t 2
t 2
调洪计算半图解法的双辅助线
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
V调=Vm-V汛限
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
由上节知道列表试算法麻烦工作量大,故人们比较喜欢 用半图解法。
Q1
Q2 2
Δt
q1
q2 2
Δt
V2
V1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V1 q1 V2 q2 t 2 t 2
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• 三、有闸溢洪道水库的防洪计算
水利水能规划
水利水能规划
• 四、具有非常泄洪设施水库的防洪计算
调洪计算计算的基本方法

泄流能力q
库容V(104m3)
6.水库调洪计算试算法: 1/2(Qt+Qt+1) t-1/2(qt+qt+1)t=Vt+1-Vt ∆ ∆
q=f(v) (1)先假定第一计算时段末的出库流量q''t+1,允许误差ε,
代入水量平衡方程,求出V't+1;
二、水库调洪作用
Q,q
Q~t为入库流量过程
Q~t
q~t为入库流量过程
q~t ∆
t
t+1
t T(S)
一、水库泄洪建筑物泄流能力分析
1、溢洪道的泄流能力: 2、泄洪洞的泄流能力:
3、绘制蓄泄曲线:q~V
三、水库调洪计算的原理及方法
• 5.下泄流量的计算:
• (1)无闸表面溢流的下泄流量 • q1=εmBh1
三、水库调洪计算的原理及方法
• 4.水量平衡方程:
∆ • 1/2(Qt+Qt+1) t-1/2(qt+qt+1)∆ t=Vt+1-Vt 一个方程,两个未知数!
Qt—时段初入库流量;Qt+1—时段末入库流量;
qt—时段初出库流量;qt+1—时段末出库流量;
∆ Vt—时段初水库蓄水量;Vt+1—时段末水库蓄水量
Z
Q~t为入库流量过程
z~t为库水位过程
Qmax
q~t为入库流量过程
Z防
Zmax
q~t
Z调 t0
Q~t t1
t2Z防
z~t
t
一、水库调洪计算的原理及方法
• • 1.水库洪水调节——入库洪水经拦蓄、滞留,达到削峰的控制运行方式 2.调洪计算的目的——当泄洪建筑物及Z限(起调水位)已定,库容曲线、蓄泄关系、 入库洪水过程已知的情况下,推求: (1)水库的泄流过程(q~t);qmax—最大下泄流量; (2)水库的水位过程(z~t);zmax—最高调洪水位; (3)调洪库容(V调); • 3.调洪计算的任务 (1)丌承担下游防洪任务的水库———确定保证水库安全的调洪方式; ∆ (2)承担下游防洪任务的水库———确定保证水库安全的调洪方式、防洪高水位; 保障下游安全的泄洪方式;
调洪计算计算的基本方法可修改全文

目录
一、水库调洪计的作用
二、水库调洪计算基本公式 三、水库调洪计算试算法
一、水库调洪作用
• (一)水库洪水调节的定义
• 水库通过对洪水的拦蓄、滞留,使洪水过程变形,洪峰流量减 小,洪水历时延长
• (二)水库洪水调节的目的
• 在已拟泄洪建筑物、已确定防汛限制水位(起调水位)的条件 下,用给定的入库过程,推求水库的泄流过程、库水位过程及 相应的最大下泄流量、最高调洪水位及调洪库容;
• (三)水库洪水调节的任务
• 在已拟泄洪建筑物、已确定防汛限制水位(起调水位)的条件 下,用给定的入库过程,推求水库的泄流过程、库水位过程及 相应的最大下泄流量、最高调洪水位及调洪库容∆ ;
头屯河水库溢洪道,溢洪堰
头屯河水库泄洪洞
石门子水库溢洪道
石门子水库泄洪洞,冲沙洞
夹河子水库溢洪道
二、水库调洪作用
qt+1=(q''t+1+q)/2,
(一)、按规定出力调节计算简算法
6.水库调洪计算试算法 例1:
时刻 时段长 Q
q
V
Z
t
(H) m3/s m3/s 104m3 m
0
10
10
247 116
12 12 140
24 12 710
36 12 279
38 2 250
48 10 131
6.水库调洪计算试算法
36 12 279 494.5 21.37 240 172.5 7.45 279.18 118.2
38 2 250 264.5
1.9 250 245 1.76 279.32 118.2
48 10 131 190.5 6.86 230 240 8.64 277.54 118.1
调洪计算方法

2.4.2 调洪计算方法水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,本次计算单辅助线法计算。
水量平衡的数学表达式为:221Q Q +t ∆ -221q q + t ∆=V 2-V 1式中:Q 1,Q 2——时段初、末入库流量,m 3/s ;q 1,q 2——时段初、末出库流量,m 3/s ;V1,V2——时段初、末水库蓄水量,m 3;t ∆——计算时段,t ∆=1h=3600s 。
将水量平衡方程进行变换得到:)(22)2(1112221q t V q Q Q q t V +∆+-+=+∆ 建立q ~2q t V +∆函数关系曲线,绘出q ~2q t V +∆辅助线,连续求出水库的下泄流量过程。
2.4.3 调洪演算成果按照不同频率入库设计洪水过程线,逐时段查算辅助曲线,确定水库出库流量过程。
根据上述入库设计洪水过程线、库容曲线、起调水位进行调洪演算。
本次调洪演算成果见表2-9。
调洪演算成果表2-92.5 坝顶高程计算水库主坝为浆砌石坝,坝顶超高计算公式采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)中公式进行计算:c z b h h H H ++∆=式中:H ∆——坝顶超高,m ;H b ——波浪高,m ;H z ——风浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m ;H c ——安全超高,5级坝,设计情况A=0.3m ,校校情况A=0.2m 。
根据当地提供的风速风向资料,水库水面以上10m 高度处,年最大平均风速为16m/s 。
根据《砌石坝设计》(SL25-2006)及《水利水电等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,永久建筑物级别为5级。
根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)波高、波长按官厅公式(C.4.1-1)和(C.4.1-2)计算: )(11.4.)(0076.03/12020121-=C v gD v v gh o b)(21.4.)(33.015/42020157-=C v gD v v gLm o式中:H b ——波高(当2502020-=v gD时,为累积频率5%的波高h s%;当当100025020-=v gD 时,为累积频率10%的波高h 10%),m ;L m ——平均波长,m ;v 0——计算最大风速(设计情况采用多年平均年最大风速的1.5倍 ,校核情况采用多年平均最大风速),m/s ; D ——风区长度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。
水库调洪演算的原理和方法 PPT

水库调洪计算的半图解法
6.在一张图上点绘Q(t)和q(t),推求qm。
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
推求qm示意图
t△1tt' t2
t (min)
水库调洪计算的半图解法
7.推求Vm、V调、Zm。
q~V
qmax
V调=Vm-V汛限
水库调洪演算的原理和方法
水库调洪计算是确定入库洪水、泄洪建筑物的型式与尺寸、 调洪方式和调洪库容之间的定量关系。
一、水库调洪计算的任务
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 型式与尺寸、调洪方式等,通过计算,推求水库出流过程、 最大下泄流量、特征库容和水库相应的特征水位。
Z (m)
因此,可根据选定的计 算时段△t,已知的水库容 积关系曲线,以及根据水力 学公式算出的水位下泄流量 关系曲线,事先计算并绘制 曲线组:
Vq f1(Z) t 2
f2(Z)
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m 3/s) ,V q (m 3/s) ,V q (m 3/s)
Q、q(m3/s) Q、q(m3/s)
Q~t qmax q~t
Q~t qmax q~t
t (min)
t△1tt' t2
t (min)
qm是两线的交点则计算正确;否则在t1,t2之间计算qm。
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
水库调洪演算的基本原理和方式

(2)推求水库下泄流量过程线q~t。
(a)分析确定起调水位Z1和计算时段。
无闸: Z1=Z堰顶
有闸: Z1=Z限
(b)由起始条件确定Q1、Q2 、V1和q1。
(c)试算(q2~V2~q'2)。
(d)将q2、V2作为下时段的起始条件,推求q~t。
水利水能规划
三、水库调洪计算方法
起始条件 假设q2
?
Z~V
水利水能规划
第三章 洪水调节
第二节 水库调洪计算的原理和方法
水利水能规划
水库调洪计算是确定入库洪水、泄洪建筑物的型式与尺寸、 调洪方式和调洪库容之间的定量关系。
一、水库调洪计算的任务
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 型式与尺寸、调洪方式等,通过计算,推求水库出流过程、 最大下泄流量、特征库容和水库相应的特征水位。
第一时段初始的Z1、q1、V1各值。
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
0
g
Z(m)
2.
利
f3(Z )
用
e
辅 Z2 助
q2
f
线
在
Z1 a
b
图
上
求
解。
f1 (Z )
d c
下泄流量q(m3/s)
f2 (Z )
f1(Z
)
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
Q( m 3
/ s ),
V t
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
6.在一张图上点绘Q(t)和q(t),推求qm。
水库的调洪计算

水库的调洪计算水库的调洪计算基本原理:水量平衡和动力平衡(水量平衡方程、蓄泄方程)1.根据库区地形资料,绘制水位库容关系曲线z-v,并根据泄洪建筑物的形式和尺寸,有相应的水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;有入库洪水过程线Q-t查得Q1、Q2;然后假设一个q2值,根据水量平衡方程算的相应的V2值,由V2在q-V曲线上查得q2,若二者相等,即为所求;否则应重新假设q2,重复上述过程,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q1、V1,重复上述试算过程,最后得出水库下泄流量过程线4.将入库洪水过程线Q-t和计算的泄流过程线q-t曲线绘制在同一张图上,若计算的最大泄流量qm正好是两线交点,则计算正确;否则应缩短qm附近的时段,重新进行试算,直至qm正好是两线交点为止。
5.由qm查q-v曲线,得最高洪水位时的总库容Vm,Vm减去起调水位的库容,得调洪库容V调,由Vm查z-v曲线,得到最高洪水位z洪。
显然,当入库洪水为设计标准洪水时,求得的qm、V调、z 洪即为设计标准最大泄流量qm设、设计防洪库容V设、设计洪水位Z设。
同理,当入库洪水为校核洪水时,可求得相应的qm校、V校、Z校。
无调节水电站水能计算1.根据实测径流资料的日平均流量变动范围,将流量划分为若干个流量等级;2.统计各级流量出现次数3.计算各级流量的平均值,差水位流量关系曲线,求得下游水位Z 下;4.上游水位一般维持在正常蓄水位5.计算各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H6.计算电站的出力N=KQH7.按从大到小次序排序,绘制出力保证率曲线8.按设计保证率查得的出力即为保证出力河川水能资源的基本开发方式及特点?根据集中落差方式的不同,水电站的基本开发方式可分为坝式、引水式、混合式、潮汐式与抽水蓄能式等。
⑴坝式:形成水库,能调节水量,提高径流利用率,有利于防洪和解决其他水利部门的用水问题;但基建工程较大,上游形成淹没区,移民问题难解决。
洪水调节调洪演算列表法和图解法

调洪演算计算说明书一、 相关资料中包水利枢纽工程是三等工程,溢洪道设计洪水标准为五十年一遇(P=2%)至一百年一遇(P=1%),校核洪水标准为千年一遇(P=0.1%).二、基本原理1.泄水建筑物尺寸:溢洪道堰顶高程519m ,采用3孔86m m ⨯(宽⨯高)的弧形门控制。
由2/302q H g m nb ⋅=ε (其中侧收缩系数ε=0.92,n 为所开孔数, 流量系数m=0.48,单孔堰顶宽度b=8m ,g=9.812/m s ,堰顶水头0H =水位Z-堰顶高程,。
不计流速水头。
) 计算出下泄流量2.设计洪水来临时,用左右2孔泄洪;校核洪水来临时,用3孔泄洪。
3.基本计算公式为:()()()t V V q q Q Q ∆-=+-+/2/2/122121式中: Q 1, Q 2--分别为计算时段初、末的入库流量,m 3/s ; v 1,v 2--分别为计算时段初、末水库的蓄水量,m 3 ; q 1,q 2--分别为计算时段初、末的下泄流量,m 3/s ; t ∆--计算时段,一般取1小时。
4.下游安全泄量及起调水位该水利枢纽没有下游防洪要求,一般在洪水来临时,水库将预泄库水至水库防洪限制水位,以便有足够的库容蓄洪或滞洪。
防洪限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,则调洪计算从水位525.3m 起调。
5.水库运行方式根据题目分析,本工程采用3孔溢洪道泄洪,设计洪水来临时,用左右2孔泄洪;校核洪水来临时,用3孔泄洪。
在洪水期间洪水来临时,先用闸门控制下泄流量q 并使其等于洪水来水量Q,使水库水位保持在防洪限制水位525.3m不变;当洪水来水量Q继续增大时,闸门逐渐打开;当闸门达到全开后,就不再用闸门控制,下泄流量q随水库水位z 的升高而增大,流态为自由流态,情况与无闸门控制一样。
6.计算方法:先决定开始计算时刻和此时的q1、V1,然后假定下泄流量q2值,再由计算V2值,再查q-V表得出q2’值,水量平衡方程()()()t-+2/2/=+/VV-qqQ∆Q211122比较q2和q2’,若二者基本相等,则假定正确,否则重新试算,直到大致相等为止,依次计算下去。
第三章调洪计算

第三章调洪计算调洪计算目的水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位(或其他的起调水位)的条件下,用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料,按规定的防洪调度规则,推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应的最高调洪水位和最大下泄流量。
调洪演算的原理水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式:t t t t t t V V t q q t Q Q -=∆+-∆++++1121121)()( (3-1)式中t ∆—计算时段长度,s ;1,+t t Q Q —t 时段初、末的入库流量,m 3/s ; 1,+t t q q —t 时段初、末的出库流量,m 3/s ; 1,+t t V V —t 时段初、末水库蓄水量,m 3。
水库泄流方程 :q =f (V ) (3-2)用已知(设计或预报)的入库洪水过程线Q ~t ,由起调水位开始,逐时段连续求解(3-1)和(3-2)组成的方程组,从而求得水库出流过程q ~t ,这就是调洪演算的基本原理。
这里采用单辅助线半图解法,联解(2-1)和(2-2)两个方程,将(3-1)改写为:(V t /△t+q t /2 )+Q-q t = (V t+1/△t)+(q t+1/2 ) (3-3)式中Q —计算时段平均入流量,Q =(Q t + Q t+1)/2;其他同(3-1)也就是说,可以事先绘制q ~(V/△t)+(q/2 )的关系曲线,即调洪演算工作曲线,因式3-3)的左端各项为已知数,故式(3-3)右端项也可求出,然后根据(V t+1/△t)+(q t+1/2 )的值,通过工作曲线q~(V/△t)+(q/2 )可查出q t+1的值。
因第一时段的V2、q2就是第二时段的V1、q1,于是可重复以上步骤连续进行计算,直到求出结果。
调洪计算结果整理调洪演算基本资料水库特征水位:正常蓄水位1856m,汛期限制水位1854m,死水位1852m积石峡入库洪水过程线见下表:表2-1积石峡入库洪水过程线调洪计算过程及结果方案一:1. 拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶(或底坎)高程:左岸溢洪道: 单孔溢洪道,B=,H=18m,堰顶高程为1833m。
调洪计算方法

2.4.2 调洪计算方法水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,本次计算单辅助线法计算。
水量平衡的数学表达式为:221Q Q +t ∆ -221q q + t ∆=V 2-V 1式中:Q 1,Q 2q 1,q 2V1,V2t ∆——计算时段,t ∆2)2(12221q Q Q q t V +-+=+∆绘出q ~2q t V +∆辅助线,2-9。
表2-92.5 坝顶高程计算水库主坝为浆砌石坝,坝顶超高计算公式采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)中公式进行计算:c z b h h H H ++∆=式中:H ∆——坝顶超高,m ;H b ——波浪高,m ;H z ——风浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m ;H c ——安全超高,5级坝,设计情况A=0.3m ,校校情况A=0.2m 。
根据当地提供的风速风向资料,水库水面以上10m 高度处,年最大平均风速为16m/s 。
根据《砌石坝设计》(SL25-2006)及《水利水电等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,永久建筑物级别为5级。
根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)波高、波长按官厅公式(C.4.1-1)和(C.4.1-2)计算: )(11.4.)(0076.03/12020121-=C v gD v v gh o bΛΛΛΛ )(21.4.)(33.015/42020157-=C v gD v v gLm oΛΛΛΛ式中:H b ——波高(当2502020-=v gD时,为累积频率5%的波高h s%;当当100025020-=v gD 时,为累积频率10%的波高h 10%),m ;L m ——平均波长,m ;v 0——计算最大风速(设计情况采用多年平均年最大风速的1.5倍 ,校核情况采用多年平均最大风速),m/s ; D ——风区长度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。
波浪中心线至计算水位的高度h z 采用公式 (C.4.2-2)计算: Hz=)22.4..(2h 1-10%%25%-C L H cth L mm ΛΛΛΛΛΛΛππ 式中:h s%-10%_累积频率5%-10%的波高,m;h z ——波浪中心线至计算水位的高度,m ;H 1——坝前水深。
调洪计算

调洪计算7.5.1 应根据水库承担的任务以及运行环境和功能的变化,复核水库调度运用方式,在此基础上进行洪水调节计算,按照复核确定的水库防洪标准和近期非常运用洪水标准确定水库的防洪库容、拦洪库容和调洪库容以及相应的防洪特征水位。
7.5.2 调洪计算前应做好计算条件的确定和有关资料的核查等准备工作。
1 核定起调水位1)大坝设计未经修改的,应采用原设计确定的汛期限制水位。
2)大坝经过加固或改、扩建或水库控制流域人类活动对设计洪水有较大改变的,应采用经过审批重新确定的汛期限制水位。
3)因各种原因降低汛期限制水位控制运用的,应仍采用原设计确定的汛期限制水位。
2 复核设计拟定的或经主管部门批准变更的调洪运用方式的实用性和可操作性,了解有无新的限泄要求。
3 复核水位~库容曲线。
对多泥沙河流上的水库,淤积比较严重的,应采用淤积后的实测成果,且应相应缩短复核周期。
4 复核泄洪建筑物水位~泄量曲线。
对具有泄洪功能的输水建筑物的泄量,可考虑加入水位~泄量曲线进行调洪计算。
但对输水建筑物的泄量是否全部或部分参与泄洪,应根据SL104《水利工程水利计算规范》的规定确定。
5 复核洪水预报方案,包括预见期、预报合格率、预报精度,以及雨情、水情数据采集、传送的可靠性等。
宜评估可能发生的误报对大坝防洪安全的影响。
7.5.3 调洪计算一般采用静库容法。
对动库容占较大比重的重要大型水库,宜采用入库设计洪水和动库容法进行调洪计算。
当设计洪水采用坝址洪水时,宜采用静库容法。
7.5.4 调洪计算时一般不考虑气象预报。
对洪水预报条件好,预报方案完善,预报精度较高的水库,进行洪水调节计算时,在估计预报误差留有余地的前提下,可适当考虑预报预泄。
调洪计算方法

2.4.2 调洪计算方法水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,本次计算单辅助线法计算。
水量平衡的数学表达式为:221Q Q +t ∆ -221q q + t ∆=V 2-V 1式中:Q 1,Q 2q 1,q 2V1,V2t ∆——计算时段,t ∆2)2(12221q Q Q q t V +-+=+∆绘出q ~2q t V +∆辅助线,2-9。
表2-92.5 坝顶高程计算水库主坝为浆砌石坝,坝顶超高计算公式采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)中公式进行计算:c z b h h H H ++∆=式中:H ∆——坝顶超高,m ;H b ——波浪高,m ;H z ——风浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m ;H c ——安全超高,5级坝,设计情况A=0.3m ,校校情况A=0.2m 。
根据当地提供的风速风向资料,水库水面以上10m 高度处,年最大平均风速为16m/s 。
根据《砌石坝设计》(SL25-2006)及《水利水电等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,永久建筑物级别为5级。
根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)波高、波长按官厅公式(C.4.1-1)和(C.4.1-2)计算: )(11.4.)(0076.03/12020121-=C v gD v v gh o bΛΛΛΛ )(21.4.)(33.015/42020157-=C v gD v v gLm oΛΛΛΛ式中:H b ——波高(当2502020-=v gD时,为累积频率5%的波高h s%;当当100025020-=v gD 时,为累积频率10%的波高h 10%),m ;L m ——平均波长,m ;v 0——计算最大风速(设计情况采用多年平均年最大风速的1.5倍 ,校核情况采用多年平均最大风速),m/s ; D ——风区长度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。
波浪中心线至计算水位的高度h z 采用公式 (C.4.2-2)计算: Hz=)22.4..(2h 1-10%%25%-C L H cth L mm ΛΛΛΛΛΛΛππ 式中:h s%-10%_累积频率5%-10%的波高,m;h z ——波浪中心线至计算水位的高度,m ;H 1——坝前水深。
第三章调洪计算

第三章调洪计算3.1调洪计算目的水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位(或其他的起调水位)的条件下,用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料,按规定的防洪调度规则,推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应的最高调洪水位和最大下泄流量。
3.2调洪演算的原理水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式:t t t t t t V V t q q t Q Q -=∆+-∆++++1121121)()( (3-1)式中t ∆—计算时段长度,s ;1,+t t Q Q —t 时段初、末的入库流量,m 3/s ; 1,+t t q q —t 时段初、末的出库流量,m 3/s ; 1,+t t V V —t 时段初、末水库蓄水量,m 3。
水库泄流方程 :q =f (V ) (3-2)用已知(设计或预报)的入库洪水过程线Q ~t ,由起调水位开始,逐时段连续求解(3-1)和(3-2)组成的方程组,从而求得水库出流过程q ~t ,这就是调洪演算的基本原理。
这里采用单辅助线半图解法,联解(2-1)和(2-2)两个方程,将(3-1)改写为:(V t/△t+q t/2 )+Q-q t= (V t+1/△t)+(q t+1/2 ) (3-3)式中Q—计算时段平均入流量,Q=(Q t + Q t+1)/2;其他同(3-1)也就是说,可以事先绘制q~(V/△t)+(q/2 )的关系曲线,即调洪演算工作曲线,因式3-3)的左端各项为已知数,故式(3-3)右端项也可求出,然后根据(V t+1/△t)+(q t+1/2 )的值,通过工作曲线q~(V/△t)+(q/2 )可查出q t+1的值。
因第一时段的V2、q2就是第二时段的V1、q1,于是可重复以上步骤连续进行计算,直到求出结果。
3.3调洪计算结果整理3.3.1调洪演算基本资料水库特征水位:正常蓄水位1856m,汛期限制水位1854m,死水位1852m 积石峡入库洪水过程线见下表:表2-1积石峡入库洪水过程线3.3.2调洪计算过程及结果 方案一:1. 拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶(或底坎)高程:左岸溢洪道: 单孔溢洪道, B=16.5m,H=18m,堰顶高程为1833m 。