水库库容计算ppt课件
水库调洪演算的原理和方法PPT课件
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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
V 、q 、 V1 t 2 t
q 、 V2 2 t
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
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水库调洪计算的半图解法
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
V
t
q (m3 2
/
s),
V t
q 2
(m3
/
s)
水库调洪计算的半图解法
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。算出平均入库流量Q1以及定出第一时段初 始的Z1、q1、V1各值。 2.利用辅助线在图上求解得出Z2。 3.根据Z2值，利用水库Ｚ～Ｖ曲线即可求出V2。 4.将ｅ点代表的Ｚ2值作为下一时段的Ｚ1值
水库库容计算.
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20 工程测量 3
• 计算库容一般用等高线 法。 • 先求出图4.3.8中阴影部 分各条等高线所围成的 面积，然后计算各相邻 两等高线之间的体积， 其总和即18/9/20 工程测量 4
• 设S1为淹没线高程的等高线 所围成的面积，S2、S3、 ……Sn、Sn+1 为淹没线以下 各等高线所围成的面积，
当的方法和工具量算。
– 用地形横断面图量算的精度较低，适用于小型水库或大 中型水库的概算。 – 以中小比例尺地形图作为量算库容的资料，精度较高， 适用于大中型水库。
2018/9/20 工程测量 2
• 进行水库设计时，如坝 的溢洪道高程已定，就 可以确定水库的淹没面 积，如图4.3.8中的阴 影部分，淹没面积以下 的蓄水量（体积）即为 水库的库容。
水库库容计算
• 水库的蓄水量称为库容 量，即水库蓄水位面以 下的容积。简称库容。 • 在水文学中，水库库容
可分为总库容、设计库
容、正常库容、调洪库 容、校核库容、调节库 容、兴利库容、重复库 容。
2018/9/20 工程测量 1
• 水库库容以ｍ3为库容的基本计算单位，在实用上
以亿ｍ3为单位。
• 水库库容可以根据地形横断面图或地形图，采用适
V1 1 ( S1 S 2 ) h 2 1 V2 ( S 2 S 3 ) h 2 Vn
…………………………
V V1 V2 ...... Vn Vn
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20 工程测量
1 ( S n S n 1 ) h 2 1 Vn S n 1 h （库底体积） 2
水库库容
1. 断面法： 断面法是一种常规的计算方法，应用比较广泛，但有一定的局限性。主要适 用于典型的河槽式河流， 断面法计算模型建立在把水体沿水流流程分割成 n 个梯 形，整体库容由 n 个梯形体体积积分所得。考虑梯形体的不规则性，其数学模型 为： V=
n 1 i=0 3
A������ + A������ +1 + A������ ∗ A������ +1 ∗ ∆L������
n i=1 PS [H-（h������
+ h������ +1 + h������ +2 + h������ +3 ）/4]
式中：V——库容，m3 ； PS ——单个 DEM 格网的面积值，m2 ； H——指定水位的高程面 ，m； h������ ——格网角点高程面，m；
n ——（ h������ + h������ +1 + h������ +2 + h������ +3 ） /4 小于 H 的 DEM 格网个数，当 （h������ + h������ +1 + h������ +2 + h������ +3 ）/4 大于 H 时，该格网不参与计算
式中：V——库容，m3 ； A������ ——第 i 个横断面面积，m2 ； ∆L������ ——第 i ~ i+1 个横断面之间间距，m
2. 等高线容积法 等高线容积法计算水库库容是一种计算精度较高的方法之一， 该计算模型建 立在把水体按不同高程面微分成 n 层梯形体， 整体库容由 n 层梯形体体积积分求 得。考虑梯形体的不规则性，其等高线容积法计算水库库容数学模型为： V=
百图断面CAD-第十三章 水库库容计算(一)
第十三章水库库容计算传统计算水库库容的方法是算等高线面积法，但实际中，常常一个水库有不止一个盆地，因而同一高程有多条等高线；有时，由于绘图的原因，每条等高线并不完整。
因此，等高线面积法计算库容，工作量大，容易出错，现介绍另外二种计算水库库容的方式，这两种方法均符合积分原理，因而结果正确，达到精度要求。
第一节断面法水库库容计算一、利用扫描地形图进行库容计算步骤1、利用image命令把扫描地形图贴到CAD中。
2、对扫描地形图进行放缩处理，使图中1个单位长度代表实际的1米。
3、在地形图上用多段线（pline）画出库区（若水库上游库区不确定，库区范围可以扩大），构成一封闭多边形，在封闭多边形的大致中间部位绘制一条直轴线，line或pline均可。
4、地形图批量切剖面点选菜单“平面”-->“平面图批量切剖面”-->“三角网法封闭区域批量切剖面”，出现对话框，一般设剖面间距为10米或20米，核选处理autoCAD 高程点和处理南方CASS高程点选项，点确定按钮后，软件会在地形图上绘制出断面位置线。
原来的扫描地形图相当于底图，用户用肉眼可看出底图上断面位置线附近的等高线或高程点的标高，需用户在断面位置线上补充绘制（编造）若干平面高程点（有绘制编造平面高程点菜单），补充编造高程点完毕，再一次在地形图批量切剖面，核选处理autoCAD 高程点和处理南方CASS 高程点选项，生成横断面数据文件。
5、用记事本打开横断面数据文件，可以对每个断面的左右两端进行加高延长（代表水库大坝加高），也可用断面工具下的“横断成果左右加点延长”批量处理。
6、点菜单“断面法水库库容计算”，选择第5步处理过的横断面数据文件，该步操作结束，生成水库库容成果文件和断面面积校核表。
其中水库库容成果文件的内容大致如下：7、点选菜单“横断模板” “绘制库容曲线或任意二维曲线”，在对话框中选择第6步生成水库库容成果文件，绘制库容图。
二、利用数字化三维地形图进行库容计算1、打开测量地形图，在地形图上用多段线（pline）画出库区（若水库上游库区不确定，库区范围可以扩大），构成一封闭多边形，在封闭多边形的大致中间部位绘制一条直轴线，line或pline均可。
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
水库防洪计算与调PPT课件
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V 1 和q 1 ；
由入库洪水过程线Q(t)查得Q 1 、Q 2 ；然后假设一个q 2 值，
根据水量平衡方程算得相应的 V 2 值， 由V 2 在q ～ V曲线
如此继续试算下去，即得表1.6第(6)栏所示的下泄流量过程q(t)。
(5) 计 算 最 大 下 泄 流 量 q m ， 按 每 时 段 ∆t=12 小 时 ， 取 表 1.6 中 第 (1) 、 (3) 、
(6)栏的t、Q 、q值，绘出如图1.5的Q(t)和q(t)(退水段为虚线 )过程线。
可见以∆t=12小时逐时段试算求得的q m =240m 3 /s不是正好落在 Q(t)线上，
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
=
（1.2）
或
的函数，即
=
（1.3）
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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
10～5
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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 ，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：
水文水利计算第十章水库防洪调节计算-PPT课件
• 为多目标服务的综合利用水库，溢洪道往 往都设有闸门控制。在有闸控制的情况下， 为同样满足下游防洪要求而所需的防洪库 容要比无闸的小，如图12—15(a )所示。而 当防洪库容相同时，有闸控制的最大下泄 量也可以较小些，加图12—15(b )所示。溢 洪道设置闸门，还为下游避免区间洪水与 上游洪水遭遇创造了条件，有利于下游的 防洪。同时，也为水库兴利库容与防洪库 容的结合提供了可能。
非常泄洪设施投入运用的启用标准、目前都以 某一库水位来表示，该水位称为启用水位z启。
二、启用非常泄洪设施时的 水库调洪计算
• 当入库洪水为校核标准的洪水，水库启用 非常泄洪设施参加泄洪时的水库调洪计算， 其基本原理与方法，与前面第二节介绍的 完全相同。需要注意的是，当库水位达到z 启以后，非常泄洪设施投入运用，水库的泄 量为非常泄洪设施泄量与正常泄洪设施泄 量之和。因此，原来为正常泄洪制作的q — v 关系线，以及q—v/t + q /2 辅助线在z启与 相应库容Ｖ启以上。
第四节 启用非常泄洪设施时的
水库调洪计算
• 一、水库的非常泄洪设施及其启用标准 非常运用的校核洪水比一般设计洪水大得多。
因此，为确保大坝安全，又不使正常泄流设施泄 流规模过大而造价过高，故常设置非常泄洪设施 来协助正常泄流设施宣泄校核洪水。
非常泄洪设施，可以是非常溢洪道和非常泄洪 洞。在我国采用较多的是非常溢洪道。也有采用 临时炸开副坝作为非常泄洪措施的。非常溢洪道 的堰项高程，当正常溢洪道不设闸门时，一般应 不低于正常溢洪道堰顶高程；当正常溢洪道设闸 门时，一‘般应不低于防洪限制水位。
12-4水库水量平衡示意图
• 二、水库调洪计算的方法
水库的调洪计算，就是适时段地求解方程 组(12—1)和(12—4)。常用的方法有列表 试算法、半图解法和简化三角形法等。
水工建筑物等级划分、分类及作用、特征水位和库容PPT课件
工
程 工程
等
规模
别
水库总 库容 (108m3)
I
大(1) 型
≥10
防洪
治涝
灌溉
供水
发电
保护城镇及 工
矿企业的重 要性
保护农 田 ( 1 0
4
亩 )
治涝面 积 ( 1 0
4
亩 )
灌溉面 积 ( 1 0
4
亩 )
供水对 象 重 要 性
装机容 量
特别重要
≥500
≥200
≥150
特别重 要
≥120
II
大(2) 型
• 兴利库容：水库正常蓄水位与死水库之间 的库容。
CHENLI
25
• ④设计洪水位和设计调洪库容
• 设计洪水位：水库在设计洪水发生时，水 库从防洪防制水位开始通过调洪后所达到 的最高水位。
• 设计调洪库容：水库设计洪水位与防洪限 制水位之间的库容。
CHENLI
26
• ⑤校核洪水位和校核调洪库容：
水工建筑基础知识
CHENLI
1
CHENLI
2
CHENLI
3
一、水利水电工程等级划分
（一）水利枢纽
1、水工建筑物——为兴水利除水害目的
而修建的建筑物。是为了满足防洪要求,
获得发电、灌溉、供水等方面的效益,需
要在河流的适宜地段修建不同类型的建
筑物，用来控制和分配水流，这些建筑
物称为水工建筑物。
2、水利枢纽——由不同类型水工建筑物
筑
表1-2 永久水工建筑物级别 工程等别 主要建筑物 次要建筑物
Ⅰ
1
3
Ⅱ
2
3
Ⅲ
3
图解法计算PPT课件
连线得到水量累积曲线。
❖ 水量累积曲线的主要特征
1.曲线上任意两点纵坐标的差值表示期间的水量数 值；
2.连接曲线上任意两点的割线，割线与横坐标的夹 角的正切，正好表示相应时段的平均流量；
❖ 按比列延长t``n``则可以得到其他流量的方向 线；
3.图解法根据用水要求确定年调节水库兴利库容
❖ 绘制设计枯水年水量差积曲线及其流量比尺； ❖ 在流量比尺上定出已知调节流量的方向，绘制
平行与调节流量方向线并与天然水量差积曲线 相切的平行线组； ❖ 供水期上下切线间的纵距，按水量比尺取，即 为所求兴利库容
4 对此同频率设计典型过程线进行调节计算，得设 计库容或保证的调节流量。
库容、调节流量与设计保证率三者关系
❖ 径流调节的最一般任务是：在来水确定的情况下， 计算库容、保证供水量和设计保证率三者之间的关 系，为选择水利规划方案提供数据。
6 根据水库兴利库容和操作方案，求水库运用过程
仅对等 流量调节 ，遇到来 水丰富的 丰水年情 况做一简 单介绍。
❖ 曲线上任意一点的切线斜率等于实际流量和 固定流量的差值；
水
量 差 积 曲 线 及 其 流 量 比 尺
差积曲线流量比尺绘制
❖ 取任一时段，按时间比尺在水平方向画水平 线段O`n``；
❖ 由n``点垂直向下做线段n``t``，使其长度按水 量比尺等于定流量在所取时段的水量；
❖ O`t``方向为零流量方向线，而水平线O`n``为 定流量的方向线；
结束语
谢谢大家！
5 年调节水库保证供水量与设计库容的关系
（最新）怎样算水库容积
怎样算水库容积咱们必须要心中有个底，咱们的公社究竟掌握了多少水！如果要水就放，把水库放枯了，到了秋旱时节就不好办.同样，在夏天使农作物干渴了，而秋天水库存水太多，那也大可不必，如果再遇上个阴雨绵绵的秋天，地上有水，库里又不能再蓄水，怎办？因此一个水库的合理泄放，和它附近农田的合理排灌，就是一个极有意义的问题.这样的问题当然也要用到数学来帮助解决，虽然其他因素很多，我们必须根据具体情况，进行计算，进行安排，但不管怎样安排，有一点是肯定要知道的，就是水库里有多少水.从一水位到另一水位有多少水，只有准确地掌握了水量，才有可能合理使用.我们准备分两次来介绍水库容量的计算方法.这次介绍有地形图的大水库的容积估算法，下次将介绍小水库或池塘的容积估算法.假定没有修水库前有一幅画了等高线的地形图，高程差是h，地图上所表示的一圈，实际上便是水库中一定高程的水面，我们来估算两个这样平面之间的体积，这两平面之间的距离便是高程差h，我们以A，B各代表上下两个等高线圈所包有的面积，所求的体积显然不大于下圈面积乘以高程差，即Ah，也显然不小于上圈面积乘以高程差，即Bh，也程间的一片体积，这也可以讲成为平均截面积乘上高就等于两高程间的体积，一片一片地算出来，便可以知道从哪一个高程和哪一个高程之间有多少水，加起来便得总存水量.这个方法，一般说来可以符合客观需要，但估计出来的蓄水量可能偏高了一些，我们现在再介绍一个矿藏量估算上常用的方法(这个方法叫做巴乌曼法，是他估算顿巴斯煤矿矿藏量时所发现的)，这方法比以上的方法更精密些，公式是：而T是根据以下方法所画出的图形的面积：从制高点O出发，作射线OP，这射线在地图上A，B之间的长度是l，另作一图，取一点O′，并与OP同方向取O′P′=l，当P沿着A走一圈时，P′也得一图形，这图形的面积就是T.这个面积我们也用T(A，B)来表示它，因为依赖于二截面A与B(这个方法的推导要用较长的篇幅，或要用微积分，因此从略).用连续三个截面考虑，第一法还可以改进，如果知道三个截面的面面居中，也可以把B面看为平均面积，这两个数目不一定相等，我们再平均一下，即以这方法叫做索波列夫斯基法，或辛普生法.巴乌曼法及索波列夫斯基法不好比较，有时这个精密些，有时那个精密些，但以下的公式比这两个方法都精密些：算水库的方法不仅可以用来算水库，当然还可以用来估矿藏，算土石方等等.感谢从事于估计矿藏量的工作者向我们介绍了巴乌曼法，现在我们以第四法来回报他们的好意，供他们试用和参考.(原载1960年4月10日“人民日报”)这是4月10日发表的“算水库容积”一文的补充，补充分为两个部分：(一)说明一下平面图形的面积的算法，这回答一位读者所提出的问题——不用求面积仪怎样计算面积；同时关于面积的计算也是前文所需要的.(二)介绍一个没有地形图的水库容积的计算方法.(一)求平面积(1)平行线法作一批等距离的平行线，假定距离是d，这一批平行线被图形所截取的长度是l1，l2，…这些长度的总和乘以d就可以差，(2)打方格法打以d为边长的方格，格子点落在图内的点数乘以d2就可以用来作为面积的近似值.我们当然也可以在图形上按等距离摆上一批棋子，然后计算棋子数便可以得出面积.减少误差法把平行线或方格按几种不同方向摆好算出结果，再把这些结果求平均，这样便能减少误差.(二)求体积在水库水面上打方格，在每一格点，测出深度，深度总和乘以一个方格的面积，便是水库容积的近似值.另法，可以先求深度的平均数，再乘上水平面的面积.这些方法与上次的方法比较是简易的，当然精密度有时要差一些.。
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• 其中Sn+1为最低一根等高 线所围成的面积，h为等高 距，h′为最低一根等高线 与库底的高差。
• 如果溢洪道高程不等于地 形图某一等高线高程时， 就要根据溢洪道高程用内 插法求出水库淹没线，然 后计算库容。
• 注意：这时水库淹没线与 其下的第一根等高线之间 的高差不等于等高距。
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图4.3.8 水库的淹没面积
2020/5/19
• 计算库容一般用等高线 法。
• 先求出图4.3.8中阴影部 分各条等高线所围成的 面积，然后计算各相邻 两等高线之间的体积， 其总和即为库容。
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图4.3.8 水库的淹没面积
2020/5/19
• 设S1为淹没线高程的等高线 所围成的面积，S2、S3、 ……Sn、Sn+1 为淹没线以
– 用地形横断面图量算的精度较低，适用于小型水库或大 中型水库的概算。
– 以中小比例尺地形图作为量算库容的资料，精度较高， 适用于大中型水库。
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图4.3.8 水库的淹没面积
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• 进行水库设计时，如坝 的溢洪道高程已定，就 可以确定水库的淹没面 积，如图4.3.8中的阴 影部分，淹没面积以下 的蓄水量（体积）即为 水库的库容。
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水库库容计算
2020/5/19
• 水库的蓄水量称为库容 量，即水库蓄水位面以 下的容积。简称库容。
• 在水文学中，水库库容 可分为总库容、设计库 容、正常库容、调洪库 容、校核库容、调节库 容、兴利库容、重复库 容。
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• 水库库容以ｍ3为库容的基本计算单位，在实用上 以亿ｍ3为单位。
• 水库库容可以根据地形横断面图或地形图，采用适 当的方法和工具量算。
下各等高线所围成的面积，
1 V1 2(S1S2)h
1 V2 2(S2 S3)h
…………Vn …12…(Sn…S…n1)…h…
Vn
1 2V 2 .. .V .n. V .n
S 2 1S2... .S .2 n.1 h1 3Sn1h
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图4.3.8 水库的淹没面积