工程水文及水利计算第十章 水库防洪调节计算

第三节 水库防洪水利计算
• 一、水库防洪水利计算的任务 水库防洪水利计算的任务，主要是对各种拟定 的方案，进行调洪计算，求得最大下泄流量、调 洪库容和最高洪水位等技术参数，为技术经济论 证和选锑最佳方案提供依据。 • 二、溢洪道无闸门控制水库的防洪水利计算 中小型水库为了节省投资、便于管理，溢洪道 一般不设闸门。水库的汛限水位大多与正常蓄水 位齐平，即等于溢洪道堰顶高程。根据下游有无 防洪要求，防洪水利计算又可分为以下两种情况。
二、防洪调度图的绘制与应用
• 防洪调度图，是由分期汛限水位、防洪调 度线、防洪高水位、设计洪水位、校核洪 水位与当年允许最高洪水位等蓄水指示线， 以及这些指示线划分的运行区所组成的水 库汛期运行图。它是用来指示水库在汛期 为了防洪安全，各个时刻应当预留多少防 洪库容及调洪库容的。如图12—24所示。
第五节 水库的防洪调度
• 一、水库的防洪调度方式 • 为了确保水库的安全和满足下游的防洪要求，在 汛期水库必须按照当年的实际情况，编制汛期控 制运用计划，搞好防洪调度。其中，重要的内容 之一，就是要拟定切实可行的防洪调度方式。所 谓防洪调度方式，也就是调节洪水的方式。包括 泄流方式、泄流量的规定和泄洪闸门的启闭规则 等。对于有闸门控制的溢洪道或泄洪隧洞，常用 的防洪调度方式有：控制泄流与自由泄流相结合、 固定泄流、以及补偿调节三大类。
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第二节 水库调洪计算原理与方法
• 一、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 解水库的水量平衡方程和水库的蓄泄方程。
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。
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。
三、溢洪道有闸门控制水库 防洪水利计算
• 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。
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。 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。
本章小结
• （1）了解水库调洪作用和调洪计算的任务
• （2）掌握水库调洪计算的原理与方法
• （3）掌握水库防洪水利计算方法、步骤
• （4）了解启用非常泄洪设施时的水库调洪 计算方法 • （5） 了解水库的防洪调度
第十章 水库防洪调节计算
•第一节 水库调洪作用和调洪计算的任务
•第二节 水库调洪计算的原理与方法 •第三节 水库防洪水利计算
•第四节 启用非常泄洪设施时的水库调洪计算
•第五节 水库的防洪调度
Hale Waihona Puke Baidu
第一节 水库调洪作用和计算任务
• 一、 水库的调洪作用，在于对入库洪水的滞蓄。 使出库洪水过程变平缓，洪水历时延长，洪峰流 量减小。而影响水库洪水调节的因素主要是入库 洪水、泄流建筑物型式与尺寸、以及汛期水库的 控制运用方式和下游的防洪要求。若泄流建筑物 尺寸减小，同一库水位的下泄量也将减小，所需 调洪库容则将加大。反之，则正好相反。因此， 入库洪水、泄流建筑物类型与尺寸、调洪方式和 调洪库容之间是相互关联、相互影响的。 • 水库防洪调节计算，就是要定量地分析计算 它们之间的关系。
(一)列表试算法
(二)半图解法
(三)简化三角形法
• 中小型水库作规划设计，进行多方案比较 时，只需求出最大下泄量q与调洪库容V洪， 而无需求出整个泄流过程。此时可采用简 化三角形法进行调洪计算。该法的基本要 点是假定入库与出库流量过程可以概化为 三角形，见图12—l0所示。于是入库洪水总 量W为：
• 二、水库调洪计算的任务
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在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分 析计算提供的各种标准的设计洪水，对已经拟定 的泄流建筑物型式与尺寸方案，遵循水库汛期控 制运用规则，进行水库的蓄泄调节计算，推求泄 流过程和最大下泄流量，并确定有关防洪的特征 水位与特征库容。 在水库的管理运用阶段，调洪计算的任务：是 根据入库的洪水，在泄流建筑物类型尺寸已定的 情况下，通过蓄泄调节计算，来预报水库达到的 最高库水位和最大下泄流量。