水库防洪调度_图文

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7.1 概述
水库防洪调度的主要内容: ① 不定期的复核水库防洪参数(汛限水位、最高洪水位
等); ② 根据水库工程洪水标准及水库对下游承担的防洪任务
,确定水库洪水调度方式和控制泄流的判别条件; ③ 制定防御超标准洪水的非常措施及其使用条件; ④ 根据原规划设计或复核修正后的规划设计,结合现状
,编制水库防洪调度方案和当年度汛计划,在遭遇洪 水时,据此进行实时防洪调度。包括汛期分期调度, 承担下游防洪任务的分级控制泄流,以及水库群的联 合防洪调度。
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7.1 概述
三、我国防洪调度管理模式
1. 组织机构 我国国务院设立国家防汛总指挥部,负责组织领导全国的防
洪工作。 有防洪任务的县级以上地方政府,设立防汛指挥部,由各级
人民政府的首长担任指挥。 水利部所属的流域管理机构内部组成防汛办事机构,黄河、
长江等跨省的重要河流设防汛总指挥部,由流域机构负责人 负责。
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7.1 概述
一、洪水与防洪 洪水一般指由于暴雨、急剧冰雪融化等因素引起的
江河水量迅速增加,水位迅猛上涨的自然现象。若 洪水超过江河、湖泊、水库等水体的承受或容纳能 力而泛滥成灾,则形成灾害性洪水。
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7.1 概述
我国暴雨洪水具有以下两个特点: 1.洪水发生频繁 据统计,我国主要河流1900~1999年100年间共
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7.1 概述
为了完成上述任务,必须遵循的原则是: ① 在确保水库工程安全的前提下,最大限度地发挥水库
对上、下游的防洪作用; ② 在满足第一条原则基础上,正确处理防洪与兴利的关
系,尽量使防洪库容结合兴利,并力求少留调洪库容 ,且通过预报调度重复利用,提高水库综合效益; ③ 力求合理核定调洪参数,使制定的调洪规则和防洪调 度图既安全可靠,又切合实际; ④ 应根据洪水预报来拟定和不断修正泄洪方式,尽量使 下泄流量均匀,以减轻下游的防洪压力。
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7.1 概述
防洪工程措施通过对洪水的蓄、滞、分、泄,起到防洪 减灾的效果。这种效果包括两个方面:
其一是提高江河抗御洪水的能力,即提高江河的防洪标 准,从而减少洪灾出现的频率;
其二是出现超防洪标准的大洪水时,虽不能避免洪灾发 生,但在一定程度上减少洪灾损失。
由于受自然、技术、经济等条件的限制,不可设想由防 洪工程措施来实现对洪水的完全控制。
位。死水位以下的库容称死库容。 2.正常蓄水位Z蓄和兴利库容V兴
水库在正常运用情况下,为满足设计兴利要求而在开始 供水时应蓄到的高水位,称正常蓄水位。Z蓄与Z死间的库容, 称V兴。
3.防洪限制水位Z限; 水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,称防洪限制水位。
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4.防洪高水位Z防和防洪库容V防:
当遇下游防护对象的设计标准洪水时,水库为控制下泄流量 而拦蓄洪水,这时在坝前达到的最高水位称防洪高水位。 Z防与 Z限间的库容称V防。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
二、水库调洪计算方法 试算法是一种最基础的、用途较广的水库调洪计 算方法,不管溢洪道是否设闸和计算时间是否固 定均可使用,其计算步骤为:
① 根据水位库容曲线Z-V和拟定的泄洪建筑物类型、 尺寸,计算和绘制水库的蓄泄曲线q-V。
② 分析调洪开始时的起始条件,即起调水位和与之 相应的库容、下泄流量。
1. 水库泄洪建筑物泄流能力分析
在水库枢纽工程中,根据水库的具体条件,可设表面溢 洪道或深水式泄洪洞,或两者兼有。
泄洪建筑物在某水头下的泄流能力,是指该水头下泄洪 建筑物可能通过的最大流量,是实际泄流量的上限。对 于无闸溢洪道,该水头下的泄流量和泄流能力一致;对 于有闸溢洪道,当闸门全开时两者也是一致的。溢洪道 的泄流能力仅随水头而变化,只是在实际应用中,无闸 溢洪道只能按泄流能力下泄,有闸溢洪道可以在泄流能 力之内按调洪方式由闸门控制泄流。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
溢洪道的泄流能力可按堰流公式计算: (7-1)
式中q溢溢洪道泄流能力(m3/s); H0堰顶水头 (m);B溢流堰净宽(m);M1溢流系数, 其值取决于溢流堰形式。
H0
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7.2 洪水调节计算原理及方法
泄洪洞的泄流能力可按有压管公式计算: (7-2)
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7.2 洪水调节计算原理及方法
为利用水库的调蓄作用,满足防洪减灾的要求,需 在兴利调节的基础上,进一步做好防洪计算,合理 制定出调洪库容、设计洪水位和校核洪水位、坝高 等,这便是调洪计算的中心内容。
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水库的特征水位和特征库容
1. 死水位Z死和死库容V死 在正常运用的情况下,允许水库消落的最低水位称死水
式中q洞泄洪洞的泄流能力(m3/s);H0泄洪洞 计算水头(m);w泄洪洞洞口过水断面面积 (m2);M2流量系数。
H0
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7.2 洪水调节计算原理及方法
从(7-1)(7-2)可知,对于一定的泄洪建筑物来 水,q仅为H0的函数,而H0又取决于库水位Z,Z又 与库容V成单值函数形式,即q=f(V)。为了调洪计算 上的方便,常将泄流函数绘制成蓄泄曲线q-V,其 中q为当水库蓄水量V时对应的泄流能力。
发生10%~20%以上的洪水213次,平均每年超 过两次,且每两年可能发生一次频率5%~10% 的洪水,每三年左右可能发生一次频率5%以上 较大频率的洪水。
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7.1 概述
2.洪水峰高,洪量集中 我国特殊的气候条件,加上江河上中游山区集
水面积广大,支流发达,汇流迅速,下游河道 位于冲击平原,比降平缓,泄水不畅通,且干 支流洪水极易遭遇,使得中国不少江河洪水洪 峰高涨,洪量集中,大洪水和特大洪水年的洪 峰流量和洪水总量往往数倍于正常年份。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
④ 将入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t点汇在一张 图上,若计算的最大下泄流量qm正好是两条线的交 点,则计算的qm是正确的;否则,说明计算的qm有 误差,此时应改变计算时段△t进行试算,直到计 算的qm是入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t的交 点。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
7.2 洪水调节计算原理及方法
② 水库蓄泄方程或蓄泄曲线
溢洪道无闸门或闸门全开时的泄流量就是溢洪 道的泄流能力,对于某一水库,当泄洪建筑物
的形式、尺寸一定时,泄流能力q仅取决于水 库蓄水量V,因此水库蓄泄方程为:
q=f(V) 或 q-V曲线
(7-4)
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7.2 洪水调节计算原理及方法
在式(7-3)(7-4)中,仅q2、V2为未知数,故可 联立求解。例如第一时段,Q1、Q2可从入库洪水过 程线得知, q1、V1可由起调水位Z1查Z-V,q-V线得 到,从而可联立求解出q2、V2 。该时段q2、V2正是 第二时段开始时的q1、V1,于是又可联立解出该时 段末的q2、V2,依次类推,即可求得水库下泄流量 过程线、最大下泄流量q1、调洪库容V洪和水库最高 洪水位Z洪。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
2.调洪计算基本原理 溢洪道上不设闸门或虽有闸门但闸门全开的调
洪是水库调洪的基本方式,因此针对该种调洪 方式讨论调洪计算的基本原理(泄洪洞与溢洪 道类似)。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
水库调洪是在水量平衡和动力平衡(即水力学 中的圣维兰方程组)的支配下进行的。水量平 衡可表示为水库的水量平衡方程,动力平衡可 由水库蓄泄方程(或蓄泄曲线)来反映。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
③ 从调洪开始,试算各时段末的q2、V2 。对于第一时 段, Q1、Q2、 q1、V1及△t均为已知,假设q2 ,可 由水量平衡方程(7-3)求得V2 ,由V2在q-V关系曲 线上又可查得q’2,若两者相等,假设的q2即为所求 。否则,应重设,重复上述计算过程,直到两者相 等为止。这样,求得的q2、V2 ,又是下一时段的q1 、V1。以此类推,直到调度期末,即得所需的下泄 流量过程q~t。
从起调开始,逐时段连续求解这两个方程,即 可由入库流量过程Q~t求出出库流量过程q~t, 这就是水库调洪计算所遵循的基本原理。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
① 水库水量平衡方程 在某一段时间△t内,入库流 量减去出库流量,应等于该时 段内水库蓄水量的变化,因此 水量平衡方程为:
(7-3)
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V效=V总-V死=V兴+V调洪-V重
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7.2 洪水调节计算原理及方法
一、水库调洪计算原理 水库调洪计算也称为调洪演算,其一般课题是,对
一定的水库和泄洪建筑物类型、尺寸、调洪方式, 已知入库流量过程推求出库洪水过程、最大下泄流 量和防洪特征库容、特征水位。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
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来自百度文库
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7.2 洪水调节计算原理及方法
① 推求该水库的蓄泄曲线q~V。 该水库蓄泄曲线q~V已经给出如表6.2所示。
② 确定调洪的起始条件。 溢洪道属于无闸门控制的情况,对设计条件,取起 调水位与堰顶平齐,且等于正常蓄水位,故得该水 库的起调水位为116m,与之相应的库容V1为 247*106m3,下泄流量q1为发电流量q电=10m3/s。
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7.1 概述
2.责任制度 防汛是一项责任重大的工作,必须建立健全各种防
汛责任制度,做到有章可循,各施其职。我国防洪 工作实行各级人民政府行政首长负责制,实行统一 指挥,分级分部门负责;各有关部门实行防汛岗位 责任制。具体包括如下:
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7.1 概述
① 行政首长负责制 ② 分级责任制 ③ 分包责任制 ④ 岗位责任制 ⑤ 技术责任制 ⑥ 值班工作制度
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7.2 洪水调节计算原理及方法
③ 推求下泄流量过程线。 对于第一时段,确定起始为条件V1=247*106m3、 q1=10m3/s
和已知的Q1=10m3/s、Q2=140m3/s,求V2、q2:假设 q2=30m3/s,由(8-3)得
依计算得到V2查q~V曲线,得q’2=20m3/s,与原假设不符, 故需重设q2进行计算。假设q2=20m3/s,由(8-3)得
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7.1 概述
防洪措施是指防止或减少洪水灾害损失的各种手段和 对策。它包括工程措施和非工程措施两个方面:
1.防洪工程措施 防洪工程措施指为控制和抗御洪水以减免洪水灾害损
失而修建的各种工程措施。防洪工程建设须根据流域 和地区防洪规划要求进行,一般是在上游兴建控制性 水库,拦蓄洪水,消减洪峰;在中下游平原进行河道 整治、加固堤防、开辟蓄滞洪区,调整和扩大洪水出 路,使其形成一个完整的防洪工程体系。
⑤ 由Vm查Z~V曲线,可得最高洪水位Zm。显然,当入 库洪水为设计标准洪水时,求得的qmVmZm即为设 计标准下的最大下泄流量qm设、设计调洪库容V设 、设计洪水位Z设;当入库洪水位校核标准洪水时 ,即得到相应校核数据。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
【例】某水库,已知设计标准的洪水过程线Q~t如 表6.3第(1)(3)栏所列。用试算法推求水库设计最大 下泄流量过程、设计调洪库容和设计洪水位。计算 时段取△t =12小时。
水标准(设计标准和校核标准)和下游防洪对象的 防洪标准,结合当年水库的挡水建筑物、泄洪设施 和配套工程的实际情况,按照水库、下游河道堤防 及分蓄洪区防洪体系联合运用原则及泄洪方式,在 确保水库工程安全的前提下,通过控制水库泄流对 入库洪水进行调蓄,以保障上、下游防护对象的安 全,并尽可能使水库取得最大的综合效益。
5.设计洪水位Z设洪和拦洪库容V拦:
水库遇大坝设计洪水时,在坝前达到的最高水位称Z设洪。Z限 与Z设洪之间的库容称V拦。
6.校核洪水位Z校洪和调洪库容V调洪:
水库遇大坝校核洪水时,在坝前达到的最高水位称校核洪水 位。Z校洪与Z限之间的库容称V调洪。
7.总库容V总和有效库容V效:
V总=V死+V兴+V调洪-V重
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7.1 概述
2.防洪非工程措施 防洪非工程措施是指为了减少洪灾损失,采取颁布
和实施法令、政策及防洪工程以外的技术手段等方 面的措施。例如洪水水情测报、预报和报警,防洪 调度、防汛抢险、洪水风险管理等均属于防洪的非 工程措施。
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7.1 概述
二、水库防洪调度的任务、原则和内容 任务:根据规划设计或防洪复核选定的水库工程洪
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