水库调洪演算的原理和方法
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
2、采用列表试算法进行调洪演算：1) 确定水库蓄泄关系a) 确定库容曲线：根据给定的库容曲线表绘制水库的库容曲线如图2-1图2-1水库库容曲线b) 确定水库泄流公式 根据堰流泄流能力：2302H g mB Q =式中： m —— 流量系数，本工程取0.35； B —— 堰顶净宽，55.0m ； g —— 重力加速度，取29.81gm s ；H0—— 堰顶水头，考虑坝前行进流速水头较小，取H0=H 。
则水库泄流能力公式可确定为：23(27.85）Zo Zt Q -=式中： Zt 为当前水库水位 Zo 为正常高水位（溢流堰堰顶高程），本地取167.3m 。
c) 确定蓄泄关系 i. 确定一组水库库容V(I)，I=1,2……m ； ii. 对V(I)，据库容曲线查得库水位Z （I ），据2）计算对应的泄流能力q （i ）； iii. 对应一组V~q ，确定蓄泄关系，如图2—2。
图2-2 水库蓄泄关系图2)列表进行调洪演算a)试算程序调洪演算原理i.对t时段计算，水库初始需水量V(t-1)由上一时段给出；ii.假设qt，则可计算出该时段的水库需水量V(t)，从蓄泄关系上差得qt’；iii.比较qt与qt’，若|qt-qt’|<ξ1，则t=t+1，否则重新假设qt，令t=t；iv.当算至水库|Z(t)- Zo|<ξ2时，终止计算。
b)计算表格i.设计频率为P=5.0%的计算结果如表2-1：表2-1 频率为P=5.0%的调洪演算计算结果图2-3 频率为P=5.0%的调洪演算计算图ii.设计频率为P=3.33%的计算结果如表2-2；表2-2 频率为P=3.33%的调洪演算计算结果图2-4 频率为P=3.33%的调洪演算计算图iii.设计频率为P=0.33%的计算结果如表2-3；表2-3 频率为P=0.33%的调洪演算计算结果来水、泄流及水位过程线图2-4：表2-5 频率为P=0.33%的调洪演算计算结果c)调洪演算计算结果如表2-6表2-6 列表法调洪演算结果31)拟定工作图a)确定Z—q关系线，见列表法进行调洪演算；b)确定（V/△t±q/2）—q关系线；i.确定一组水库库容V(I)，I=1,2……m；ii.对V(I)，据库容曲线查得库水位Z（I），据2）计算对应的泄流能力q（i），并计算V（i）/△t+q(i)/2；iii.对应一组V（i）~Z(i)~ V（i）/△t+q(i)/2~ V（i）/△t-q(i)/2，确定各相各关系。
调洪演算
参莴工程3.1 设计洪水与校核洪水A河洪水由于暴雨集中，强度大，加之两岸地形较陡。
因而水情变化具有山区特性。
洪水历时短，涨落急剧，来势凶猛，洪峰、洪量相对较小，经常泛滥成灾。
从历史洪水调查及实测资料统计分析，A河较大洪水发生时间均在7～8月份，有时9月上旬也有发生，因此汛期定为每年7月1日～9月10日。
对可利用的水文系列年限经过综合考虑分析，根据SL252—2000《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》的规定，选取设计洪峰流量Ｑ设＝24800m3/s（ｐ＝0.1%），校核洪峰流量Ｑ较＝34500m3/s（ｐ＝0.01％）。
表3-1 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准表3-2 A河S水库最近的实测洪峰分析成果表3-3 典型洪水过程表（单位：m3/s）由资料知P=0.01%时，最大洪峰为34500m3/s.将资料中典型洪水过程线按同倍比放大法推求校核洪水过程线如下：表3-4 校核情况下的洪水过程线由P=0.1%时，最大洪峰为24800m3/s，将典型洪水过程线按同倍比放大法推求设计洪水过程线如下:表3-5 设计情况下的洪水过程线3.3 调洪演算3.3.1 基本资料根据工程的泥沙和水位资料：多年平均含沙量：201万吨，实测最大含沙量：151万吨；正常蓄水位：▽96.6m ，防洪限制水位：▽77.8m ，死水位：▽70m ，工程开发的主要目的和任务、现状，拟定泄水建筑物型式为坝顶表孔和泄洪底孔。
水库Z ～V 如表5所示：表3-6 坝址水位-库容关系曲线表P=0.01%时，最大洪峰为34500m 3/s. P=0.1%时，最大洪峰为24800万m 3/s 。
3.3.2 演算原理依据《水能规划》所给的水库洪水调节计算原理，采用水量平衡方程式：tV tV V q q Q Q q Q ∆∆=∆-=+-+=-122121)(21)(21，式中：21,Q Q ——分别为计算时段初，末的入库流量（s m /3）；Q——计算时段中的平均入库流量（s m /3），它等于12()/2Q Q +；21,q q ——分别为计算时段初、末的下泄流量（s m /3）； q——计算时段中的平均下泄量（s m /3），即q =12()/2q q +；21,V V ——分别为计算时段初、末水库的蓄水量（3m ）； V ∆——为12V V 和的之差；t∆——计算时段，一般取1～6小时，需化为秒数。
调洪演算说明书
水库调洪演算系统说明书(Storo)1概述水库调洪演算原理比较简单，但是计算过程却十分繁琐复杂。
首先，设计洪水过程每一时段的调洪演算都需经过反复的假定、试算，计算工作量很大；其次，计算溢洪道的下泄流量也是相当繁琐的，以最简单的无坎宽顶堰为例，其流量系数要分直角形翼墙进口、八字形翼墙进口、圆弧形翼墙进口三种形式，分别根据B b ;B b 和θtg ;b r 和Bb (b 为闸孔净宽，B 为进水渠宽，θ为八字形翼墙收缩角，r 为圆弧形翼墙的圆弧半径)查表计算确定，其侧收缩系数则要根据过流孔数、单孔净宽、墩头形式、堰顶水头来计算确定；最后，还要整理计算结果，绘制调洪演算曲线。
上述工作不仅消耗设计人员大量的精力，而且要求设计人员具有丰富的水利计算和水力学计算方面的专业知识。
本计算系统storo 通过编制周到的计算程序、提供简捷明了的操作界面并利用成熟的商业绘图软件作为输出平台，让计算机来完成上述繁琐复杂的调洪演算工作，计算机操作人员不必具备水利计算和水力学计算方面的专业知识。
2调洪计算原理调洪演算的核心是水量平衡方程。
其基本含义是：在某一时段Δt 内，入库水量减去库水量，应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。
用方程来表示就是1221212/)(2/)(V V t Q Q t Q Q a a -=⨯+-⨯+ (1.2.1)式中 Q a1，Q a2---时段t 始末的入库流量Q 1，Q 2 ---时段t 始末的出库流量V 1，V 2 ---时段t 始末的水库蓄水量T ---计算时段入库流量过程Q a～T是已知的，出库流量Q～T曲线未知，但是可以先假设一个q作为初始流量进行计算。
水库的正常水位对应的蓄水量也是已知的，计算时通过假设的q，算出V2，然后用水库的Z～V曲线（库水位～库容曲线）及泄水工程的泄水能力综合得出的库容泄水曲线来插值，得到Q’，再代回计算V2。
这样不断试算，直到两个量满足精度要求。
这样再将该时段末的量做为下一时段初的对应的量，进行同样计算，就可以得到每一时段对应的泄量，从而得到出库流量曲线。
水库洪水调节基本原理
时间 t(h)
V V1 1 1 V ( Q1 Q2 ) ( q调洪计算列表试算法 q2 ) 2 表3-3 1 2 2 t t
时段平均入 库流量 Q(m3/s)
677 757.5 785.5 781 751.5 702.5
1256
651 267 48 -104 -234 -316
9314
9965 10232 10280 10176
39.9
40.3 40.5 40.51 40.4
830
685 535 410 325
45
48 51
460
360 290
731
674 617
z ~ V q t 2 z ~ V q t 2
•式中左端各项为已知值，可制作
•关系曲线（见下图），以此作为辅助曲线，便可避免调洪演算 中的试算，而可按下图箭头所示方法进行演算
(
V q ) f1 ( Z ) t 2
(
V q ) f 2 (Z ) t 2
q f3 (Z )
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
• 一.洪水调节计算原理
• 1.水库调洪计算的直接目的，在于求出水库 逐时段的蓄水、泄水变化过程，从而获得调 节该次洪水后的水库最高洪水位和最大下泄 流量，供进一步防洪计算分析之用。 • 2.水库调洪演算要遇到两种情况： 一种为下泄流量受到控制的调洪演算，其 控制调节方式由水库防洪运行规则决定。这 只有在有闸门控制的泄洪设备条件下才存在。 另一种情况为自由泄洪条件下的调洪演 算，无闸门溢洪道泄流、或设闸门开启程度 一定的条件下泄流属此种情况。
水库防洪计算与调度
（3）可以是单峰或多峰、有固定出现日期或无固定
出现日期。
5
2、防洪措施
国内外已逐渐采取的工程措施和非工程措施相结
合抵御洪水的办法比较有效。
这些措施，有些是面上的，例如水土保持、植树
造林、坡地改梯田、修建谷坊塘堰等，从径流和泥沙
的策源地予以控制，减少坡面冲刷和进入河槽的泥沙
5～2
一般城市
一般工矿区
<30
10～20
10～5
4
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：
（1）形状、大小、持续时间的多变性。
20
(2)列表计算q ～ V曲线，在堰顶高程ll6m之上，
假设不同库水位Z[列于表1.5第(1)栏]，用它们
分别减去堰顶高程ll6m，得第(2)栏所示的堰
顶水头H，代人堰流公式
堰 = 1 3/2 = 1.6 × 453/2 = 723/2
（1.4）
21
从而算出各H相应的溢洪道泄流能力，加上发电
以保证下游防护对象的安全。河道的允许泄量是指防
护河段允许通过而不发生泛滥的最大流量。
泄洪建筑物的类型有溢洪道、溢流堰、泄水孔和
泄水隧洞等主要形式。溢洪道又分为无闸溢洪道和有
闸溢洪道。不同型式的泄洪建筑物，调节入库洪水之
后，下泄的流量过程线是不相同的，说明它们的调洪
作用也不相同。
7
无闸溢洪道常称作开敞式溢洪道，当库水位超
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
水库调洪演算
铜钱坝水库Z~V关系曲线
5000
10000
15000
20000
25000 库容(万m3)
625 620 615 610
库水位Ｚ（米）
q=f(Z)关系曲线
泄量q（100米３／秒）
605
10
30
50
70
90
铜钱坝水库q=f(Z)关系曲线图
铜钱坝水库库水位-下泄流量曲线计算表
Z上(m)
605 607
Z下(m)
32.18
32.56 33.00 33.27 33.61 33.85
216.37
217.65 219.11 220.01 221.13 221.91
4
6 8 10 12 14
1302.42
2392.70 3683.80 5148.27 6767.57 8528.12
1518.79
2610.34 3902.91 5368.27 6988.70 8750.03
线，即可计算相应工作曲线
计算步骤见表
工作曲线见图
q~(V/Δt+q/2)工作曲线计算表
Z上 (m) V (万m3) Q (m3/s) q/2 (m3/s) V/Δt (m3/s) V/Δt+q/2 (m3/s)
605
607 609 611 613 615
6349.90
7244.90 8139.90 9223.56 10495.88 11768.20
段末的水库蓄水量Vt+1和相应的出 库流量qt+1。
前一个时段的
Vt 1 , qt 1
求出后，
其值即成为后一时段的 Vt , qt 值，
使计算有可能逐时段地连续进行下去。
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
第三章水库洪水调节及计算培训讲学
水库调洪计算的实用公式（瞬态法）： 水量平衡方程：
蓄泄方程：
方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算
得到。
（1）堰流
3
q溢M1BH2
H即为库水位Z与堰顶高程之差
（2）闸孔出流 q洞M2H12 H即为库水位Z与闸孔中心高程之差
根据H与q的关系曲线求出Z与q的关系曲线q=f(z)。由水 库水位z在水库容积特性曲线上，求出相应的水库蓄水容积V。 于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)
调洪计算的目的（研究课题）：
一定的水库 拟定的泄洪建筑物
防洪标准 类型、尺寸 防洪限制水位 入库洪水过程 下游安全泄量
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
水库调洪计算的任务
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，进行水库的蓄泄调洪计算， 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。
计算步骤
（1）由已知的水库水位容积关系曲线V=f (Z)和泄流建筑物方 案，用水力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)；
（2）选取合适的计算时段△t，以秒为计算单位；
（3）决定开始计算的时刻和此时刻的V1、q1值，然后列表计 算。计算过程中，对每一计算时段的V2、q2值都要进行试 算；先假定一个q2值，根据水量平衡方程求出V2,然后按此 V2值在q~V曲线上查出q2值，若与假定的q2不相等，则要 重新假定一个q2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q2、V2值就是下一时段 的q1、V1值，可依据此值进行下一时段的试算。
第四章-洪水调节精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版章节重点（1）一般情况下，比较常用的主要防洪措施防洪措施主要包括以下几个方面：●水土保持，减少水沙；●修建水库枢纽，其主要作用是滞洪、蓄洪；●修造堤坝，疏通河道；●分蓄洪工程。
（2）水库调洪计算的原理洪水在水库中行进时，水库沿程的水位、流量、过水断面、流速等均随时间而变化，其流态属于明渠非恒定流。
根据水力学知识，列出圣维南方程组，但该方程组难以得出精确的解析解，通常采用简化的近似解法。
最常用的是瞬态法，即用有限差值来代替微分值，加以简化，以近似地求解一系列瞬时流态。
瞬态法将圣维南方程组简化得出基本公式，结合水库的特有条件进一步简化，得到以下专用于水库调洪计算的公式：水量平衡方程：蓄泄量方程：其中，仅是未知的。
当前一时段的求出后，其值可作为后一时段的初始值，使计算有可能逐时段地连续进行下去。
（3）列表试算法的计算步骤①由已知的水库水位容积关系曲线V=f(Z)和泄流计算公式，求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)；②选取合适的计算时段∆t，以秒为计算单位；③对任一时段∆t，假设初始时刻的q2，然后将其代入水量平衡方程，求出V2，查q-V曲线得到q2’。
若q2与q2’不相等，则重新假设q2，并试算，直至本时段q2与q2’相等时为止，再转向下一时段计算。
④将各时段计算结果绘制成曲线，供查阅。
（4）水库洪水调节半图解法之双辅助线法将水量平衡方程转化为将蓄泄量方程转化为式中、、、是与水库水位有关的函数。
事先，计算并绘制曲线辅助线A辅助线B其次，按照下面步骤进行操作：①确定计算起始时段，划分计算时段，算出各时段平均入库流量，确定第一时段初始的z1，q1，V1②取z1，得a点，作水平线交A线于b点，ab就等于，令bc等于，则ac就是③从c点作垂线交B线于d，过d作水平线，d的纵坐标就是Z2④ ef就是q2⑤根据Z2，可以得到V2⑥以此下去，计算各个各时段。
（5）有闸门控制水库，下游有防洪要求的洪水调节根据下游防洪要求，最大下泄流量q max不能超过下游允许的安全泄量q安。
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。
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。
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
防
洪
保
护
区
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
调洪演算报告范文
调洪演算报告范文一、引言调洪演算是水利工程中的重要环节，旨在通过科学的方法和工具，对于河流水系中的洪水进行预测和调度，以达到减轻洪水灾害的目的。
本报告将对于调洪演算的原理、方法和实施过程进行详细的介绍和分析，并结合实际案例进行说明。
二、调洪演算的原理调洪演算的原理主要包括两个方面：洪水预测和调度决策。
洪水预测是基于历史洪水数据和气象预报等信息，通过数学模型和统计学方法，对未来一段时间内的洪水进行预测。
调度决策是在洪水预测的基础上，采用适当的水利工程措施，对水库蓄水和泄洪进行合理的安排，以尽量减少对下游地区的洪水影响。
三、调洪演算的方法调洪演算的方法通常包括以下几个步骤：1.数据收集与分析：根据洪水历史数据、气象预报以及水库、河流和地形等信息，收集并分析相关数据。
2.水文模型建立：根据收集到的数据，建立数学模型，模拟洪水的产生和传递过程。
3.洪水预测：利用建立的水文模型，结合实时的气象预报等信息，对未来一段时间内的洪水进行预测。
4.优化调度决策：根据洪水预测结果，采用优化方法，对水库蓄水和泄洪进行合理的安排，以减少洪水对下游地区的影响。
5.模拟验证与调整：通过模拟验证和调整，对调洪方案进行优化和完善，以提高调洪效果。
四、调洪演算的实施过程调洪演算的实施过程可以分为以下几个阶段：1.需求分析和目标确定：根据实际需要，确定调洪的目标和要求，明确工程的规模、投资和效益等因素。
2.数据采集和分析：收集并分析洪水历史数据、气象预报以及水文测量和地形资料等，建立数据库并进行质控。
3.模型建立和参数调整：根据采集到的数据，建立水文模型，确定模型中的参数，并进行模型的校准和验证。
4.调洪模拟和分析：利用建立的水文模型，进行洪水调洪模拟，并分析不同方案的调洪效果。
5.优化方案设计：根据调洪模拟结果，采用优化方法，设计出合理且有效的调洪方案。
6.方案评价和决策：对于设计的调洪方案进行评价和分析，结合经济、社会和环境效益等因素，做出最终的调洪决策。
水库调洪计算的原理
水库调洪计算的原理水库调洪是指为了防止洪水对下游地区造成严重影响，通过水库的蓄水和泄洪调节，将洪水储存并逐渐释放，以减轻洪峰流量，保护下游地区安全。
水库调洪计算是水利工程中非常重要的一部分，其原理主要包括水库调洪容积计算、洪水频率分析、水库调洪参数确定等内容。
首先，水库调洪容积计算是水库调洪计算的基础。
水库调洪容积是指在洪水期间，水库能够储存的洪水容积，也是水库调洪的重要参数之一。
水库调洪容积的计算通常需要考虑水库的设计洪水、调洪线、死水位、死库容等因素，通过水文资料和水文频率分析等方法，确定水库调洪容积的大小，为后续的水库调洪计算提供基础数据。
其次，洪水频率分析是水库调洪计算的重要环节之一。
通过对历史洪水资料的分析，可以确定不同频率的洪水发生概率及其对应的洪水流量，为水库调洪计算提供依据。
在洪水频率分析中，常用的方法包括经验公式法、概率分布法、频率曲线法等，通过对不同方法的比较和分析，确定最为合适的洪水频率分析方法，为水库调洪计算提供准确的洪水频率数据。
最后，水库调洪参数的确定是水库调洪计算的关键环节之一。
水库调洪参数包括设计洪水、调洪线、泄洪能力等，这些参数的确定直接影响着水库调洪的效果。
通过对水文资料、水文频率分析结果及水库工程特点等因素的综合考虑，确定水库调洪参数的数值，为水库调洪计算提供准确的参数数据，保证水库调洪的有效性和可靠性。
总之，水库调洪计算的原理涉及到水文资料的分析、水文频率分析、水库调洪参数的确定等内容，通过科学的方法和准确的数据，可以为水库调洪提供可靠的依据，保障水库调洪的有效性，减轻洪水对下游地区的影响，保护人民生命财产安全。
水文水利计算课件：第十一章 水库洪水调节计算
q~ V q t 2
•关系曲线（见图4-4），以此作为辅助曲线，便可避免调洪演 算中的试算，而可按图4-4箭头所示方法进行演算
•具体步骤见书本P94 •图4-4 调洪演算单辅助线法
• （三）.简化计算法
• 在小流域、小型水库缺乏资料且水库只有无闸门泄洪道的情况下，设 想将入库与出库流量过程都简化为三角形（见下图）时，则入库洪水总
先将式41改写成?式中左端各项为已知值使用式42可制作?关系曲线见图44以此作为辅助曲线便可避免调洪演算中的试算而可按图44箭头所示方法进行演算?具体步骤见书本p94?图44调洪演算单辅助线法在小流域小型水库缺乏资料且水库只有无闸门泄洪道的情况下设想将入库与出库流量过程都简化为三角形见下图时则入库洪水总对于图b情况水库起调水位在堰顶高程以下但充蓄到堰顶高程的时间小于涨洪历时t1水库的最大下泄流量为式中vs蓄洪库容其他符号同前
能，须通过试算求解。对于任意的Δt 时段，其
Q1、Q2、q1、V1
•已知，欲求 q2和，V2 其步骤是，假定V2（或q2）后，代入式（4-2）可 求得q2（或V2），
•再以此q2（或V2）
•代入式（4-1）算
•得V2（或q2），若
•计算的与假定的一
•致，则试算完成，
•否则重新假定V2
•（或q2），直到满
• 对实际问题的考虑
• 最后，要提到一点的是，要严格地考虑洪水波通过水库时在水库沿程的 水位、流量等水力要素变化按不稳定流运动进行调洪演算，涉及到更多 的水力学问题，将要求较多且严格的资料，否则，将难以保证成果精度。 同时，严格的算法计算工作两也很大。所以，当无特殊要求时，前述方 法已够应用了
第三节 无闸门控制的水库防洪水利计算
•
据历史记载，自公元前2278年至1946年间，黄河改道26次，决口1593次；
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Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
有闸门控制的溢洪道调洪作用示意图
水利水能规划
水利水能规划
水库防洪计算
• 一、水库防洪计算的任务 • 在防洪计算时，通常初步拟定泄流方式，这需
要根据洪水特性、水库安全、闸门启闭设备， 以及技术经济条件等综合考虑加以论证确定。 泄洪建筑物形式的选择必须综合考虑水利枢纽 的地形条件、地质条件、水库大坝类型、综合 利用要求以及利用洪水预报进行泄洪的可能性 等条件，最终选定时也必须进行技术经济比较 论证。 • 水库防洪计算的任务，主要是对各种拟定的方 案，通过调洪计算，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 证和选择最佳方案提供依据。
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
V 、q 、 V1 t 2 t
q 、 V2 2 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。
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
• (二)非常泄洪设施的启用标准
• 目前，多以某一库水位作为启用标准，这个水位称 为启用水位。启用标准较高，虽能减少下游洪水灾 害，但会使建筑物规模增大，上游淹没损失增加； 启用标准过低，建筑物规模小、造价低，但下游遭 受洪水灾害机会增多，损失亦大。因此非常泄洪设 施的启用标准必须通过综合技术经济论证来决定。
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。
水利水能规划
• 二、无闸溢洪道水库的防洪计算 • (一)下游无防洪要求时 • (1)拟定方案；(2)调洪计算；(3)计算坝高；
(4)计算各方案的投资(5)选定方案
水利水能规划
• (二)下游有防洪要求 • 在防洪水利计算中需要考虑下游安全泄量的要求，
分别对枢纽标准与下游防洪标准的洪水进行调洪计 要。具体的步骤是： • (1)假定不同的溢洪道宽度B方案。 • (2)对下游防洪标准的设计洪水进行调洪计算，求得 B与qm的关系。舍去qm超过下游安全泄量的宽度方案。 • (3)对满足下游防洪要求的诸方案，再对枢纽防洪标 准的洪水，进行调洪计算，以确定坝高、设计洪水 位与校核洪水位，以及相应调洪库容。并进行经济 比较，求得经济上合理或最佳的方案。计算过程与 无防洪要求的基本相同。
二、水库调洪计算的基本方程
2、蓄泄方程
q f (V ) 或q ~ V
Z(m)
0
Z~q洞
Z~q溢
H H0
q溢 M1BH 3/2
q洞 M2H01/2
溢洪 q(m3/s) 道
q ~ H Z~V q ~ f (V )
泄洪 洞
方程不是显式，无法直接求解
水利水能规划
三、水库调洪计算方法
1、列表试算法
（1）由Z~V曲线、泄流计算公式推求q~V曲线。
水利水能规划
入库洪水：从水库周边汇入水库（包括入库断面）的 洪水。
流域分水线
入库洪水
区间陆面
A
A、B、C为水 库回水末端
库面
？ 回 入库区洪水与库
水 末
坝址间陆区洪别水的面的
坝址
端面降
洪洪水
水水量
B
C 水库周边
入库洪水示意图
水利水能规划
峰现时 间提前
洪量增大 区间陆面
入库洪水与坝 址洪水的区别
库面
（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
Vm
Z~V
Zm
水利水能规划
列表试算法小结：
洪水过程线 起始条件
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）
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
洪峰增大 峰形尖瘦
C 水库周边
入库洪水示意图
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
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
由坝址洪水推求入库 洪水，缺乏实测洪水
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
放• 单映击此结处束编辑感母版谢文各本样位式批评指导！
– 第二级
• 第三级
q 2
均可与水库水位Z建立函数关系
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
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：
f1(Z )
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
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。
（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
二、水库调洪计算的基本方程
1、水量平衡方程
Q1
Q2 2
t
q1
2
q2
t
V2
V1
Q ~ t q1、V1 t
q 2、V2
Q、q(m3/s)
Qi+1
Q~t
Qi
qi+1 qi
qmax q~t
V2-V1
△t
ti ti+1
t (min)
水库水量平衡示意图
一个方程两个未知数没有办法求解
水利水能规划
Z1
q~V
V1、q1
水量平衡方程
Q1、Q2
Δt
q~V
V2
蓄泄 方程
q2=q'2
q'2
qm、Zm
q~t
q2、V2
推求q~t曲线示意图
水利水能规划
三、水库调洪计算方法
1、列表试算法 （1）由Z~V曲线、泄流计算公式推求q~V曲线。 （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。
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
q 2
(m 3
/ s ),
V t
q 2
(m 3
/ s)
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法