第十三章 水库洪水调节及计算
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的泄洪建筑物的形式和尺寸、调洪方式等，通过计算，
推求出水库的出流过程、最大下泄流量、特征库容和相
应的特征洪水位。
作用：拦蓄洪水，削减洪峰，延长泄洪时间，使下
10
泄流量能安全通过下游河道。
第十三章 水库防洪计算
一、水库的调洪作用
无闸门控制时，
水库的调洪作用
防洪限 制水位
11
第十三章 水库防洪计算
三、水库调洪计算的基本方法
q(m3/s)
q f (V )
M
Qm
B C
qm
A
0
Vm qm Qm (1 ) W Qm =Qm Vm W
N V (万 m3)
34
Vm
W
思考题
1、水库调洪计算的目的是什么？
2、简述无闸门控制时，水库的调洪作用过程。
3、为何来洪过程线与泄流过程线的交点一定是 最大下泄流量？
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
28
求解示意图：
V2 t
q2 2
Q1 Q2 V1 q1 单辅助线法求解示意图 2 t 2
V t
q f( )
q f( )
q f( V q ) t 2
V t q 2
q 2
( )
q f( )
V t
q 2
q(m3/s)
E
q2
D
q f (V )
q1
V1 t
入库洪水、泄洪建筑物的类型与尺寸、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。
9
第十三章 水库防洪计算
一、水库的调洪作用
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
表1 洪水过程线 (P=1%)
时间 t/h 0 1 2 3 4 5 6 7
流量 /(m3/s) 5.0
30.3
55.5
37.5
25.2
15.0
6.7
5.0
表2 水库特性曲线 库水位 H/m 140 140.5 325 141 350 141.5 375 142 400 142.5 143 425 455 库容 /(104m3) 305
0 8 16 24 28 30 32 40 48
0 100 480 840 730 650 560 340 210 50 290 660 785 690 605 450 275 144 835.2 1900.8 2260.8 1987.2 1742.4 1296 792
10 16 134 510 640 660 638 490 330 13 75 322 575 650 649 564 410
1 1 Q1 Q2 t q1 q2 t V2 V1 2 2
V2 t
ห้องสมุดไป่ตู้
q2 2
Q1 Q2 2
( )
V1 t q1 2
q 2
双辅助曲线
q f( )
V t
q f( )
27
V t
q 2
第十一章 单辅助线法求解示意图 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
优点：概念清楚，是一种最基本、用途较广的水库调洪演
算方法，不管溢洪道是否设闸门和计算时段是否固定均 可使用。 缺点：很麻烦，工作量较大，所以人们比较喜欢用半图解 法。
23
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
2.半图解法
1) 单辅助曲线法
原理：
1 1 Q1 Q2 t q1 q2 t V2 V1 2 2
20
某水库调洪计算表
时 间 t (h) 入库洪 水流量 Q (m3/s) 时段平 均入库 流量 Q (m3/s) 时段入 库水量 Q△ t (万 m3) 下泄 流量 q (m3/s) 时段平均 泄流量 q (m3/s) 时段下 泄水量 q△ t (万 m3) 时段内 水库存 水量变 化 △V (万 m3) 水库存 水量 V (万 m3) 水库 水位 Z (m)
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
三、水库调洪计算的基本方法
步骤：
q V q f ( (1) 由水库蓄泄关系绘制双辅助曲线 t 2) ；
(2) 由q1查辅助曲线得
(3) 由式 (*)计算得
V2 t
V1 t
q1 ； 2
q2 ，再查辅助曲线图得q2； 2
(4) 查 q ~ V 曲线得 V2，由 Z ~ V 曲线得 Z2。 (5) 作为下一时段初的泄量重复上述计算。
工程水文及水利计算
陈艳霞
Tel ： 13550425879 E-mail：21087539@qq.com
1
第十三章 水库防洪计算
本章主要内容
1.水库的调洪作用 2.水库的调洪计算原理 3.水库调洪计算的基本方法
2
洪水会造成哪些危害?
冲垮河堤
洪水会造成哪些危害?
淹没农田与村庄
洪水会造成哪些危害?
否则，重新试算。
32
第十一章 水库洪水调节及计算
简化三角形解析法 三、水库调洪计算的基本方法
简化三角形图解法 (1) 作图：绘制 q = f(V) 关系曲线及 qm = f (Vm) 关系直线，
如下图。
(2) 图解：两条曲线的交点C的横坐标即所求的 Vm，纵坐 标即所求的 qm 。
33
第十一章 水库洪水调节及计算
17
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
水库的调洪计算，就是逐时段求解方程组：
Q1 Q2 q1 q2 t t V2 V1(1) 2 2
q f (V )
方程 (1) 37.4 方程 (2) 216.0 927.4 1656.0 1872.0 106.6 619.2 973.4 604.8 115.2
2730 2837 3456 4429 5034 5149 5022 4694 4305
132.0 132.2 133.6 135.9 136.6 136.7 136.6 135.8
21 134.9
1869.1 -126.7 1624.3 -328.3 1180.8 -388.8
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
Q(m3/s)
1000 800 600 400 200 0 0 8
Q~t q~t
16 24 32 40 48 56 64
t(h)
22
第十一章 水库洪水调节及计算
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。
1.水量平衡方程
Q1 Q2 q1 q2 t t V2 V1 V 2 2
2.蓄泄方程
q f (V )
16
第十一章 水库洪水调节及计算
二、水库调洪计算的原理
2.蓄泄方程
(1) 溢洪道
3/2 q M1BH0
(2) 泄洪洞
q M 2 H 0
为调洪方便常绘制蓄泄曲线 q f (V )
(2) 由q1查辅助曲线得
(3) 由式 (*)计算得
V2 t
V1 t
q1 ； 2
q2 ，再查辅助曲线图得q2； 2
(4) 查 q ~ V 曲线得 V2，由 Z ~ V 曲线得 Z2。 (5) 作为下一时段初的泄量重复上述计算。
25
求解示意图： q
V2 t
q(m3/s)
f( )
V t
V2 t
q2 2
Q1 Q2 2
( ) q1
V1 t q1 2
V t q 2
单辅助曲线
q f( )
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第十一章 单辅助线法求解示意图 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
步骤：
q V q f ( (1) 由水库蓄泄关系绘制单辅助曲线 t 2) ；
4、简述水库防洪调节计算的任务。
35
案例二
水库调洪演算： (1)推求拦洪库容； (2)最大泄流量 qm 及相应时刻；
(3)水库最高蓄水位；
(4)绘制来水与下泄流量过程线
资料：开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表1， 水库特征曲线如表 2，堰顶高程140m，相应库
36
容 305×104m3，顶宽10m，流量系数 m=1.6，汛期 水电站水轮机过水流量 QT=5m3/s，计算时段△t采 用 1h或0.5h。
q 2
q f (V )
q1 2
q2 2
Q1 Q2 2
V2 t
( ) q1
V1 t
Z ~V
q2 2
E D
q2
F
q1
A
B
C
q1
V1 t
q1 2
Q
__
V t
q 2
(m3/s)
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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
2.半图解法
2) 双辅助曲线法
原理：
37
下游防洪标准相应的设计洪水等。
泄洪能力资料：各种不同泄洪方案的泄洪流量曲线 拟定比较方案
拟定不同方案的泄洪建筑物的型式、位置、尺寸及 其可供选择的几种起调水位。
14
第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
防洪调节计算
下游无防洪任务时，泄洪建筑物的尺寸和水库的 调洪库容，主要由水库大坝等水工建筑物对防洪安全 的要求确定；(无闸门控制)
容及泄流量； (3) 选定△t，引入洪水过程线Q ~ t；
(4) 逐时段列表试算求得整个泄流过程q ~ t，其间
有一最大泄量qm；
19
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
(5) 将 Q ~ t 和 q ~ t 绘在同一个图上，qm应恰好是两条
线的交点，若非则说明 qm附近计算时段△ t取得大了， 应缩小重新试算，至qm恰为两曲线的交点。 (6) 由 qm查 q ~ V 曲线得最高洪水位相应的总库容 V总 ， 从中扣除起调水位相应总库容即得该次入库洪水的调洪 库容 Vm，由 V总 查 Z ~ V曲线得最高洪水位Zm。
q f (V )
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第十一章 水库洪水调节及计算
简化三角形解析法 三、水库调洪计算的基本方法
简化三角形解析法
qm 假设一个 qm，代入 Vm W (1 ) 得一个 Vm ； Qm
根据该 Vm 查 q = f (V) 关系曲线查得qm’ ； 如果 qm’ = qm ，则试算成功， qm , Vm即所求;
破坏交通等公共设施
洪水会造成哪些危害?
造成人畜伤亡
洪水会造成哪些危害?
对沿岸城市构成巨大威胁
防御洪水灾害
抗洪抢险——加固大堤
第十三章 水库防洪计算
一、水库的调洪作用
水库的调洪作用在于对入库洪水的滞蓄，使出库洪水
过程变得平缓，洪水历时延长，洪峰流量减小。 影响水库洪水调节的因素主要是入库洪水过程、泄洪 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。
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
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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
由
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第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
规划设计阶段水库调洪计算的主要过程：
基本资料的收集与计算
设计洪水资料：大坝设计洪水与校核洪水；
A
B
C
Z ~V
V t
q1 2
Q
V2 t
q2 2
q 2
(m3/s)
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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
3.简化三角形法
适用条件：
(1)洪水来临前库水位与溢洪道堰顶齐平，溢流方式为无
闸门控制的自由溢流； (2)入库设计洪水过程线和下泄流量过程线均可近似为三
角形。 方法：
推求出水库的出流过程、最大下泄流量、特征库容和相
应的特征洪水位。
作用：拦蓄洪水，削减洪峰，延长泄洪时间，使下
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泄流量能安全通过下游河道。
第十三章 水库防洪计算
一、水库的调洪作用
无闸门控制时，
水库的调洪作用
防洪限 制水位
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第十三章 水库防洪计算
三、水库调洪计算的基本方法
q(m3/s)
q f (V )
M
Qm
B C
qm
A
0
Vm qm Qm (1 ) W Qm =Qm Vm W
N V (万 m3)
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Vm
W
思考题
1、水库调洪计算的目的是什么？
2、简述无闸门控制时，水库的调洪作用过程。
3、为何来洪过程线与泄流过程线的交点一定是 最大下泄流量？
简化三角形解析法、简化三角形图解法
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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
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求解示意图：
V2 t
q2 2
Q1 Q2 V1 q1 单辅助线法求解示意图 2 t 2
V t
q f( )
q f( )
q f( V q ) t 2
V t q 2
q 2
( )
q f( )
V t
q 2
q(m3/s)
E
q2
D
q f (V )
q1
V1 t
入库洪水、泄洪建筑物的类型与尺寸、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。
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第十三章 水库防洪计算
一、水库的调洪作用
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
表1 洪水过程线 (P=1%)
时间 t/h 0 1 2 3 4 5 6 7
流量 /(m3/s) 5.0
30.3
55.5
37.5
25.2
15.0
6.7
5.0
表2 水库特性曲线 库水位 H/m 140 140.5 325 141 350 141.5 375 142 400 142.5 143 425 455 库容 /(104m3) 305
0 8 16 24 28 30 32 40 48
0 100 480 840 730 650 560 340 210 50 290 660 785 690 605 450 275 144 835.2 1900.8 2260.8 1987.2 1742.4 1296 792
10 16 134 510 640 660 638 490 330 13 75 322 575 650 649 564 410
1 1 Q1 Q2 t q1 q2 t V2 V1 2 2
V2 t
ห้องสมุดไป่ตู้
q2 2
Q1 Q2 2
( )
V1 t q1 2
q 2
双辅助曲线
q f( )
V t
q f( )
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V t
q 2
第十一章 单辅助线法求解示意图 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
优点：概念清楚，是一种最基本、用途较广的水库调洪演
算方法，不管溢洪道是否设闸门和计算时段是否固定均 可使用。 缺点：很麻烦，工作量较大，所以人们比较喜欢用半图解 法。
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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
2.半图解法
1) 单辅助曲线法
原理：
1 1 Q1 Q2 t q1 q2 t V2 V1 2 2
20
某水库调洪计算表
时 间 t (h) 入库洪 水流量 Q (m3/s) 时段平 均入库 流量 Q (m3/s) 时段入 库水量 Q△ t (万 m3) 下泄 流量 q (m3/s) 时段平均 泄流量 q (m3/s) 时段下 泄水量 q△ t (万 m3) 时段内 水库存 水量变 化 △V (万 m3) 水库存 水量 V (万 m3) 水库 水位 Z (m)
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。
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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
三、水库调洪计算的基本方法
步骤：
q V q f ( (1) 由水库蓄泄关系绘制双辅助曲线 t 2) ；
(2) 由q1查辅助曲线得
(3) 由式 (*)计算得
V2 t
V1 t
q1 ； 2
q2 ，再查辅助曲线图得q2； 2
(4) 查 q ~ V 曲线得 V2，由 Z ~ V 曲线得 Z2。 (5) 作为下一时段初的泄量重复上述计算。
工程水文及水利计算
陈艳霞
Tel ： 13550425879 E-mail：21087539@qq.com
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第十三章 水库防洪计算
本章主要内容
1.水库的调洪作用 2.水库的调洪计算原理 3.水库调洪计算的基本方法
2
洪水会造成哪些危害?
冲垮河堤
洪水会造成哪些危害?
淹没农田与村庄
洪水会造成哪些危害?
否则，重新试算。
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第十一章 水库洪水调节及计算
简化三角形解析法 三、水库调洪计算的基本方法
简化三角形图解法 (1) 作图：绘制 q = f(V) 关系曲线及 qm = f (Vm) 关系直线，
如下图。
(2) 图解：两条曲线的交点C的横坐标即所求的 Vm，纵坐 标即所求的 qm 。
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第十一章 水库洪水调节及计算
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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
水库的调洪计算，就是逐时段求解方程组：
Q1 Q2 q1 q2 t t V2 V1(1) 2 2
q f (V )
方程 (1) 37.4 方程 (2) 216.0 927.4 1656.0 1872.0 106.6 619.2 973.4 604.8 115.2
2730 2837 3456 4429 5034 5149 5022 4694 4305
132.0 132.2 133.6 135.9 136.6 136.7 136.6 135.8
21 134.9
1869.1 -126.7 1624.3 -328.3 1180.8 -388.8
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
Q(m3/s)
1000 800 600 400 200 0 0 8
Q~t q~t
16 24 32 40 48 56 64
t(h)
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第十一章 水库洪水调节及计算
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。
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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。
1.水量平衡方程
Q1 Q2 q1 q2 t t V2 V1 V 2 2
2.蓄泄方程
q f (V )
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第十一章 水库洪水调节及计算
二、水库调洪计算的原理
2.蓄泄方程
(1) 溢洪道
3/2 q M1BH0
(2) 泄洪洞
q M 2 H 0
为调洪方便常绘制蓄泄曲线 q f (V )
(2) 由q1查辅助曲线得
(3) 由式 (*)计算得
V2 t
V1 t
q1 ； 2
q2 ，再查辅助曲线图得q2； 2
(4) 查 q ~ V 曲线得 V2，由 Z ~ V 曲线得 Z2。 (5) 作为下一时段初的泄量重复上述计算。
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求解示意图： q
V2 t
q(m3/s)
f( )
V t
V2 t
q2 2
Q1 Q2 2
( ) q1
V1 t q1 2
V t q 2
单辅助曲线
q f( )
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第十一章 单辅助线法求解示意图 水库洪水调节及计算
三、水库调洪计算的基本方法
步骤：
q V q f ( (1) 由水库蓄泄关系绘制单辅助曲线 t 2) ；
4、简述水库防洪调节计算的任务。
35
案例二
水库调洪演算： (1)推求拦洪库容； (2)最大泄流量 qm 及相应时刻；
(3)水库最高蓄水位；
(4)绘制来水与下泄流量过程线
资料：开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表1， 水库特征曲线如表 2，堰顶高程140m，相应库
36
容 305×104m3，顶宽10m，流量系数 m=1.6，汛期 水电站水轮机过水流量 QT=5m3/s，计算时段△t采 用 1h或0.5h。
q 2
q f (V )
q1 2
q2 2
Q1 Q2 2
V2 t
( ) q1
V1 t
Z ~V
q2 2
E D
q2
F
q1
A
B
C
q1
V1 t
q1 2
Q
__
V t
q 2
(m3/s)
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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
2.半图解法
2) 双辅助曲线法
原理：
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下游防洪标准相应的设计洪水等。
泄洪能力资料：各种不同泄洪方案的泄洪流量曲线 拟定比较方案
拟定不同方案的泄洪建筑物的型式、位置、尺寸及 其可供选择的几种起调水位。
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第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
防洪调节计算
下游无防洪任务时，泄洪建筑物的尺寸和水库的 调洪库容，主要由水库大坝等水工建筑物对防洪安全 的要求确定；(无闸门控制)
容及泄流量； (3) 选定△t，引入洪水过程线Q ~ t；
(4) 逐时段列表试算求得整个泄流过程q ~ t，其间
有一最大泄量qm；
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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
(5) 将 Q ~ t 和 q ~ t 绘在同一个图上，qm应恰好是两条
线的交点，若非则说明 qm附近计算时段△ t取得大了， 应缩小重新试算，至qm恰为两曲线的交点。 (6) 由 qm查 q ~ V 曲线得最高洪水位相应的总库容 V总 ， 从中扣除起调水位相应总库容即得该次入库洪水的调洪 库容 Vm，由 V总 查 Z ~ V曲线得最高洪水位Zm。
q f (V )
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第十一章 水库洪水调节及计算
简化三角形解析法 三、水库调洪计算的基本方法
简化三角形解析法
qm 假设一个 qm，代入 Vm W (1 ) 得一个 Vm ； Qm
根据该 Vm 查 q = f (V) 关系曲线查得qm’ ； 如果 qm’ = qm ，则试算成功， qm , Vm即所求;
破坏交通等公共设施
洪水会造成哪些危害?
造成人畜伤亡
洪水会造成哪些危害?
对沿岸城市构成巨大威胁
防御洪水灾害
抗洪抢险——加固大堤
第十三章 水库防洪计算
一、水库的调洪作用
水库的调洪作用在于对入库洪水的滞蓄，使出库洪水
过程变得平缓，洪水历时延长，洪峰流量减小。 影响水库洪水调节的因素主要是入库洪水过程、泄洪 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。
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
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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
由
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第十一章 水库洪水调节及计算
一、概述
规划设计阶段水库调洪计算的主要过程：
基本资料的收集与计算
设计洪水资料：大坝设计洪水与校核洪水；
A
B
C
Z ~V
V t
q1 2
Q
V2 t
q2 2
q 2
(m3/s)
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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
3.简化三角形法
适用条件：
(1)洪水来临前库水位与溢洪道堰顶齐平，溢流方式为无
闸门控制的自由溢流； (2)入库设计洪水过程线和下泄流量过程线均可近似为三
角形。 方法：