水库调洪计算程序

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C-2 水库调洪演算的数值解程序

C-2 水库调洪演算的数值解程序

C-2 水库调洪演算的数值解程序作者 张校正(新疆水利厅 )一、程序功能已知水库的水位--水面面积关系,洪水量过程线,对于每一种调洪方案(包括泄流条件、调洪方式、泄水建筑物参数)由调洪起始水位依次计算,直至洪水过程结束,计算机输出各时段末之水位、泄洪洞流量、溢洪道流量、水库出库总流量等。

并用彩色曲线绘制洪水过程线、泄洪过程线和水库水位变化线。

二、算法简介1,水库水量平衡分方程的数值解:水库水量平衡微分方程:q Q dt dZ f -=式中: f=f(z) 水库水面面积,是水位z 的函数;Z=Z(t) 水位,是时间t 的函数;Q=Q(t) 入库流量,是时间t 的函数;Q=q(z) 出库流量,是水位z 的函数。

将上式移项,并定义调洪函数)()()(),(z f Z q t Q Z t F -=则得 ⎪⎩⎪⎨⎧==00)(),(Z t Z Z t F dt dZ 这是一个一阶常微分方程的初值问题。

应用定步长的龙格-库塔方法求解。

其公式为:)22(6143211K K K K Z Z n n ++++=-式中: )()()(),(111111------⨯=⨯=n n n n n Z f Z q t Q T Z t F T K)21()2()2()2,2(11111112K Z f K Z q T t Q T K Z T t F T K n n n n n ++-+⨯=++⨯=----- )2()2()2()2,2(212112113K Z f K Z q T t Q T K Z T t F T K n n n n n ++-+⨯=++⨯=----- )()()(),(3131314K Z f K Z q t Q T K Z t F T K n n n n n ++-⨯=+⨯=---T 为洪水流量时段间隔;n=1,2,……,J2,泄流量公式:当泄水建筑物为深孔时,)(2111111A C Z g B A M q --=式中:M 1 流量系数;A 1 泄流孔口高;B 1 泄流孔口宽;Z 水位;C 1 泄流孔口底槛高程。

水库调洪演算的原理和方法

水库调洪演算的原理和方法
三、半图解法的计算步骤
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.

f3(Z )

e
辅 Z2 助
q2
f
线

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。

水库调洪演算的原理和方法

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



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

水库双辅助曲线调洪演算计算程序

水库双辅助曲线调洪演算计算程序
பைடு நூலகம்
钮,其黄色填充
段序号、时段长
击“调洪演算”
水标准下的调洪
不能有空格或负
下方程的形式:
q 每项都与 q 有 2
Q1 Q2 q1 q 2 V2 V1 2 2 t t
Q1 Q2 q q2 t 1 t V2 V1 2 2
即:(
V2 q 2 V q V q ) Q1 2 ( 1 1 ) 式中两个括号内都包括两项 、 每项都与 q 有 2 t t 2 t 2
关,最后一个式子的两个括号内的数据可写成如下两个函数式:
V q q f1 t 2 V q q f2 t 2
V q q f1 t 2 V q q f2 t 2
助曲线法原理,

(米) 、下泄流量
水库调洪演算程序说明
1.编制原理及适用范围。本程序系依据《工程水文学》双辅助曲线法原理, 利用 Excel VBA 编制而成,适用于水库无闸控制溢洪道调洪演算。 2.程序应用。首先在调洪辅助曲线计算表中输入水库水位(米) 、下泄流量 (立米/秒) 、库容(万立米)数据后,单击“计算辅助曲线”按钮,其黄色填充 区的数据自动计算。其次,激活调洪演算计算表,在表中输入时段序号、时段长 (小时) 、来水流量(立米/秒) ,此数据即为洪水过程线数据,单击“调洪演算” 按钮,其黄色填充区数据自动计算,下泄流量最大值即为设计洪水标准下的调洪 下泄流量。 注:数据输入必须是英文状态下的有效数值,数据输入区内不能有空格或负 数,否则程序报错不予计算。 3.双辅助线法调洪演算原理。 双辅助线法的解算原理也是水库水量平衡方程,只须改变一下方程的形式: 可写成:

调洪计算计算的基本方法可修改全文

调洪计算计算的基本方法可修改全文
水库洪水调节计算
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

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。

第十三章 水库洪水调节及计算

第十三章 水库洪水调节及计算

简化三角形解析法、简化三角形图解法
30
第十一章 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
原理
流量
入库洪水总量W 1 2 QmT
调洪库容:Vm W 1 2 qmT qm QmT (1 ) Qm
1 2
Qm
A
Vm
O
qm
C
B
qm Vm W (1 ) Qm
时间
T
Vm 或 qm Qm (1 ) W
推求水库下泄流量过程线 q ~ t ,最大下泄量 qm ,调 洪库容 V洪 和水库最高洪水位 Z洪 。
常用的方法有列表试算法、半图解法和简化三角形法
等。
18
第十一章 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
1.列表试算法
步骤: (1)计算并绘制水库的蓄泄曲线q ~ V;
(2) 分析确定调洪的起始条件:起调水位和起调库
下游有防洪任务时,水库的防洪库容和泄洪建筑 物尺寸应在确保水库主要建筑物(大坝等)防洪安全的 前提下,同时满足下游防洪要求。( 有闸门控制) 方案选择 根据计算成果,通过技术和经济比较,选出最优 方案。
15
第十一章 水库洪水调节及计算
二、水库调洪计算的原理
水库调洪计算的基本原理是逐时段地联立求解水量 平衡方程和水库的蓄泄方程。
一、水库的调洪作用
有闸门控制时, 水库的调洪作用
q兴
胸墙 闸门
q允
Z堰
溢洪道
12
第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
2.水库调洪计算的任务与过程
规划设计阶段
管理运行阶段

13
第十一章 水库洪水调节及计算

水库调洪计算的基本原理

水库调洪计算的基本原理

水库调洪计算的基本原理
水库调洪计算的基本原理:水库调洪计算的基本原理是根据水库储洪容量、来水流量、下泄流量等参数,通过数学模型计算出水库在不同时间段内的水位变化情况,进而确定合理的泄洪方案,达到调节洪峰、减缓洪水过程、保护下游安全的目的。

具体来说,水库调洪计算主要包括以下几个步骤:
1.确定水库的物理特性和运行规律。

包括水库的地理位置、面积、平均水深、最大库容、最高水位、最低水位等参数,并基于实测数据和历史资料建立水库的运行模型。

2.收集来水流量和预报信息。

通过水文站和气象站等监测设施获取来水流量和雨量预报等信息,为后续计算提供基础数据。

3.进行计算模拟。

根据以上数据,运用数学模型,计算水库在不同时间段内的水位变化情况,并预测下泄流量、洪峰时间和洪峰流量等信息,从而确定泄洪方案。

4.评估方案风险与效果。

基于确定的泄洪方案,对水库运行效果进行评估和优化,评估方案的风险与效果,同时根据监测数据不断修正调整方案,确保水库调洪工作的准确性和可靠性。

总之,水库调洪计算是一项非常复杂的水利工程技术,需要运用多学科的知识和多种方法手段,在不断优化的过程中实现调控水位、泄洪、保护人民群众生命财产安全等目标。

水库调洪演算的原理和方法 PPT

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

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.

f3(Z )

e
辅 Z2 助
q2
f
线

Z1 a
b



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。

水资源规划第4章 水库调节计算

水资源规划第4章 水库调节计算

在计算过程中,每一时段中的Q1、Q2、q1、V1均为已知。 先假定一个Z2值,由q = f(Z)曲线查出一个q2值,将q2值代 入式(4-1)求出V2值,按此V2值在V = f(Z)曲线上查出Z2’ 值,将Z2’与假定的Z2值相比较。若两者相差较大,则要重新 假定一个Z2值,重复上述试算过程,直至两者相等或很接近为 止。这样多次演算求得的Z2、q2、V2值就是下一时段的Z1、V1 、q1值,可依据此值进行下一时段的试算。
利用闸门控制下泄流量q时,调洪计算的基本原 理和方法与不用闸门控制时类似,所不同的是因为水 库运行方式有多种多样,需要随时调整闸门的开度。
利用闸门控制q时的调洪计算,以采用列表试算法 较为方便。
一、考虑下游防洪要求的情况
下游有防洪要求,且最大下泄流量 不能超过下游允许的安全泄量的情况
1. t1前,q=Q, Z↑,q↑ ; 2. t2时 Q=q汛限, 闸门 逐渐
改进法: 假定Δt’,查出Q2’, 直接令q2’= Q2’, 计算Δv’ , 求v2’,查 q2’,如果与假定的一致,则试算结束。否则,重新假定Δt’。
例题
Z 117 118 119 120 121 122 123 124 125 V 1710 1795 1890 1990 2100 2200 2310 2415 2520
瞬态法将圣维南方程组式进行简化而得出基本公式,再结 合水库的特有条件对基本公式进一步简化,则得专用于水库 调洪计算的实用公式如下:
Q
q
1 2
(Q1
Q2 )
1 2
( q1
q2 )
V2 V1 t
V t
(4-1)
下泄流量q应是泄洪建筑物泄流水头H的函数,而当泄洪建 筑物的型式、尺寸等已定时

水库的调洪计算

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。

水库双辅助曲线调洪演算计算程序

水库双辅助曲线调洪演算计算程序
水库调洪演算程序说明
1.编制原理及适用范围。本程序系依据《工程水文学》双辅助曲线法原理, 利用 Excel VBA 编制而成,适用于水库无闸控制溢洪道调洪演算。 2.程序应用。首先在调洪辅助曲线计算表中输入水库水位(米) 、下泄流量 (立米/秒) 、库容(万立米)数据后,单击“计算辅助曲线”按钮,其黄色填充 区的数据自动计算。其次,激活调洪演算计算表,在表中输入时段序号、时段长 (小时) 、来水流量(立米/秒) ,此数据即为洪水过程线数据,单击“调洪演算” 按钮,其黄色填充区数据自动计算,下泄流量最大值即为设计洪水标准下的调洪 下泄流量。 注:数据输入必须是英文状态下的有效数值,数据输入区内不能有空格或负 数,否则程序报错不予计算。 3.双辅助线法调洪演算原理。 双辅助线法的解算原理也是水库水量平衡方程,只须改变一下方程的形式: 可写成:
Q1 Q2 q1 q 2 V2 V1 2 2 t t
Q1 Q2 q q t 1 2 t V2 V1 2 2
即:(
V2 q 2 V q q V ) Q12 ( 1 1 ) 式中两个括号内都包括两项 、 每项都与 q 有 t 2 t 2 2 t
关,最后一个式子的两个括号内的数据可写成如下两个函数式:
V q q f1 t 2 V q q f2 t 2
V q q f1 t 2 V q q f2 t 2
助曲线法原理,

(米) 、下泄流量
钮,其黄色填充
段序号、时段长
击“调洪演算”
水标准下的调洪
不能有空格或负
下方程的形式:
q 每项都与 q 有 2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

水库调洪演算的原理和方法

水库调洪演算的原理和方法

t (min)
16
ห้องสมุดไป่ตู้
水利水能规划
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
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
A
17
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
A





河流
18
水利水能规划
A
19
水利水能规划
A
20
水利水能规划
A
21
水利水能规划
(2)推求水库下泄流量过程线q~t。
(3)在一张图上点绘Q(t)和q(t),推求qm。
(4)推求Vm、V调、Zm。
V调=Vm-V汛限
q~V
qmax A
Vm
Z~V
Zm
9
水利水能规划
列表试算法小结:
洪水过程线 起始条件
A
q~V曲线的绘制←Z~V
q~t曲线的推求←试算 qm的推求←绘图
Zm、Vm推求←查图(表)
库面
流域分水线
A A、B、C为水 库回水末端
B
峰前洪 量增大
坝址
C
洪峰增大 峰形尖瘦
水库周边
入库洪水示意图
A
39
水利水能规划
入库 洪水 分析 计算
雨量资 料推求
流量资 料推求
流量叠加法 马斯京根法 槽蓄曲线法 水量平衡法
A
干支流有实测资料、 区间洪水估计得当
由坝址洪水反演入库 洪水,资料要求较少

第三章调洪计算

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

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。

调洪计算方法

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。

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