调洪计算计算的基本方法

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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。

洪水调节计算方法

洪水调节计算方法

洪水调节计算方法
洪水调节计算可是个很重要的事儿呢。

有一种简单的方法叫静库容法。

就好比把水库当成一个大盆子,洪水来了就往盆子里装。

这个方法假设水库的水面是水平的,只考虑水库的库容和进出库的水量关系。

计算的时候,就看进来多少水,出去多少水,然后算出水库里水位的变化。

比如说,入库洪水流量是一个数值,出库流量如果是个固定的值,那两者的差值就是水库里水量增加或者减少的速度啦,根据这个就能算出不同时间水库的水位情况呢。

还有动库容法哦。

这就比静库容法复杂一点啦。

因为它考虑到了水库里的水不是像静库容法里那样完全水平的,水面是有坡度的。

就像你看河流里的水,它不是平平整整的。

动库容法在计算的时候,要考虑到这个坡度对库容的影响。

这就需要更多的测量数据啦,像不同位置的水深啊之类的。

另外,还有水量平衡法。

这个就像是在算家里的收支账一样。

把水库看成一个整体,进来的水就是收入,出去的水就是支出。

在一段时间内,入库水量减去出库水量,就等于水库里水量的变化量。

如果入库的洪水忽大忽小,出库流量也跟着调整,那通过这个方法就能很好地算出每个时段水库的水量情况,从而知道水位的变化情况。

不管是哪种方法,都是科学家们经过很多研究才得出来的,它们在防洪减灾方面可起着超级大的作用哦。

洪水调节调洪演算列表法和图解法

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。

调洪计算列表试算法

调洪计算列表试算法

调洪计算列表试算法调洪计算列表试算法是一种用于计算调洪方案的方法,它可以帮助工程师和决策者预测洪水发生时的水位、流量和调洪方案等重要参数。

在这篇文章中,我们将介绍调洪计算列表试算法的原理、步骤和应用。

一、调洪计算列表试算法的原理调洪计算列表试算法是基于流量-水位关系曲线的一种计算方法。

它通过将不同流量下的水位与设计水位进行比较,确定不同流量下的调洪方案。

该算法主要包括以下几个步骤:1. 根据历史洪水数据和水文特征,确定不同设计流量下的水位-流量关系曲线。

这一步需要对洪水历史数据进行分析和处理,确定洪水频率分析方法,并根据洪水频率曲线确定设计流量。

2. 利用水位-流量关系曲线,计算不同流量下的水位。

根据设计流量,通过插值或者拟合方法,计算出对应的水位。

3. 将计算得到的水位与设计水位进行比较,确定调洪方案。

当计算得到的水位低于设计水位时,可以采取相应的调洪措施,如打开闸门、提高堤坝等。

当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估是否需要调整调洪方案。

4. 进行试算和评估。

根据确定的调洪方案,进行试算和评估,包括计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。

调洪计算列表试算法主要包括以下几个步骤:1. 收集洪水历史数据和水文特征。

通过收集洪水历史数据和水文特征,包括洪水发生时间、洪峰流量、洪水过程等,建立洪水频率分析的基础。

2. 分析洪水频率曲线。

利用收集的洪水历史数据,进行统计分析,计算不同洪水频率下的设计流量。

通过洪水频率曲线的绘制和拟合,得到流量-水位关系曲线。

3. 计算不同流量下的水位。

根据流量-水位关系曲线,计算不同流量下的水位。

可以使用插值或者拟合方法,得到对应的水位。

4. 比较水位和设计水位。

将计算得到的水位与设计水位进行比较。

当计算得到的水位低于设计水位时,确定调洪方案。

当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估调洪方案。

5. 进行试算和评估。

根据确定的调洪方案,进行试算和评估。

计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。

调洪演算的基本步骤

调洪演算的基本步骤

调洪演算的基本步骤调洪演算是一种用于预测洪水的方法,通过模拟洪水过程,预测洪水的发展趋势和可能影响的范围,以帮助人们做出有效的防洪措施。

下面将介绍调洪演算的基本步骤。

第一步,收集数据。

调洪演算需要大量的数据来进行模拟计算,包括雨量、水位、地形、土壤类型等。

这些数据可以通过气象台、水文站等多种途径获取。

数据的准确性和完整性对于调洪演算的结果影响很大,因此在收集数据时需要注意数据的来源和质量。

第二步,建立模型。

在进行调洪演算之前,需要建立一个洪水模型,模拟洪水的传播过程。

洪水模型可以是基于物理原理的数学模型,也可以是基于统计方法的经验模型。

建立模型时需要考虑地区的特点和实际情况,选择合适的模型参数和模拟方法。

第三步,确定边界条件。

在进行模拟计算时,需要确定模型的边界条件,包括输入的雨量和水位数据,以及模型的输出要求。

边界条件的确定对于模拟结果的准确性和可靠性至关重要,需要结合历史洪水事件和实测数据来确定。

第四步,进行模拟计算。

在模型建立和边界条件确定之后,可以进行调洪演算的模拟计算。

模拟计算的过程是将输入的数据输入到模型中,通过模型的计算和迭代,得到洪水的传播过程和可能的影响范围。

模拟计算需要考虑不同的情景和参数,进行多次试算,以获得多种可能的结果。

第五步,分析结果。

在模拟计算完成后,需要对结果进行分析和评估。

可以对洪水的发展趋势、峰值水位、洪水面积等进行评估,评估结果可以用于制定洪水预警和防洪措施。

同时,还需要对模型的可靠性和误差进行评估,以提高模拟结果的准确性。

第六步,制定防洪措施。

根据调洪演算的结果和分析,可以制定相应的防洪措施。

这些措施可以包括加固堤坝、开展疏浚工程、建设排水系统等,以减少洪水对人们生活和财产的影响。

第七步,监测和预警。

在实施防洪措施后,需要进行洪水的监测和预警。

可以通过水文站、遥感技术等手段,及时获取洪水的信息,并向相关部门和居民发布预警,以提前做好防洪准备。

以上就是调洪演算的基本步骤。

水库调洪演算的原理和方法

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



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

调洪计算计算的基本方法

调洪计算计算的基本方法
水库洪水调节计算
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;
总库 容 247 262 276 291 307
堰顶 以上 库容 0 15 29
V/t 0 348
q 10 82
q/2 5 41 107 192 293
V/t+q/2 5 389 779 1212 1683
672 214
44 1020 384 60 1390 586
700 600 500 400 300 200 100 0 0 500 1000 V/t+q/2 1500 2000
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
120 4
122 6
124 8
126 10
泄流能力q 库容V
3
10
214 276
586 307
1068 340
1638 378

调洪计算方法

调洪计算方法

2.4.2 调洪计算方法水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,本次计算单辅助线法计算。

水量平衡的数学表达式为:221Q Q +t ∆ -221q q + t ∆=V 2-V 1式中:Q 1,Q 2——时段初、末入库流量,m 3/s ;q 1,q 2——时段初、末出库流量,m 3/s ;V1,V2——时段初、末水库蓄水量,m 3;t ∆——计算时段,t ∆=1h=3600s 。

将水量平衡方程进行变换得到:)(22)2(1112221q t V q Q Q q t V +∆+-+=+∆ 建立q ~2q t V +∆函数关系曲线,绘出q ~2q t V +∆辅助线,连续求出水库的下泄流量过程。

2.4.3 调洪演算成果按照不同频率入库设计洪水过程线,逐时段查算辅助曲线,确定水库出库流量过程。

根据上述入库设计洪水过程线、库容曲线、起调水位进行调洪演算。

本次调洪演算成果见表2-9。

调洪演算成果表2-92.5 坝顶高程计算水库主坝为浆砌石坝,坝顶超高计算公式采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)中公式进行计算:c z b h h H H ++∆=式中:H ∆——坝顶超高,m ;H b ——波浪高,m ;H z ——风浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m ;H c ——安全超高,5级坝,设计情况A=0.3m ,校校情况A=0.2m 。

根据当地提供的风速风向资料,水库水面以上10m 高度处,年最大平均风速为16m/s 。

根据《砌石坝设计》(SL25-2006)及《水利水电等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,永久建筑物级别为5级。

根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)波高、波长按官厅公式(C.4.1-1)和(C.4.1-2)计算: )(11.4.)(0076.03/12020121-=C v gD v v gh o b)(21.4.)(33.015/42020157-=C v gD v v gLm o式中:H b ——波高(当2502020-=v gD时,为累积频率5%的波高h s%;当当100025020-=v gD 时,为累积频率10%的波高h 10%),m ;L m ——平均波长,m ;v 0——计算最大风速(设计情况采用多年平均年最大风速的1.5倍 ,校核情况采用多年平均最大风速),m/s ; D ——风区长度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。

水库调洪演算的原理和方法 PPT

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

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.

f3(Z )

e
辅 Z2 助
q2
f
线

Z1 a
b



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。

调洪演算

调洪演算

2.1.1 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。

根据水力学明渠非恒定流的基本方程,即圣维南方程组为连续性方程 0Q t sω∂∂+=∂∂ (2-1) 运动方程 221Z v v v Q s g t g s K∂∂∂-=++∂∂∂ (2-2) 式中 ω——过水断面面积(㎡);t ——时间(s );Q ——流量(m 3/s );s ——沿水流方向的距离(m );Z ——水位(m );v ——断面流速(m/s );K ——流量模数(m 3/s )。

为了简化计算,通常采用瞬态法来求近似解。

瞬态法实际上是采用有限差值来代替微分值并加以简化,以近似的求解一系列瞬时的流态。

瞬态法将式2-1和2-1简化得出专用于水库调洪计算的实用公式如下:21121211()()22V V V Q q Q Q q q t t-∆-=+-+==∆∆ (2-3) 式中 1Q 和2Q ——分别为计算时段初、末的入库流量; Q ——计算时段内平均入库流量,为1Q 和2Q 的平均值;1q 和2q ——分别为计算时段初、末的下泄流量; q ——计算时段的平均下泄流量;1V 和2V ——分别为计算时段初、末水库的蓄水量;V ∆——1V 和2V 之差;t ∆——计算时段。

这个公式实际上是一个水量平衡方程,它表明:在一个计算时段内,水库水量与下泄水量之间的差值即为该时段中水库蓄水量的变化。

当水库入库洪水过程线已知时,1Q 和2Q 均为已知,而1q 和1V 是计算时段开始时的初始条件,则必须有一个方程22()q f V =与式2-3相联立才能解出2q 和2V 的值。

由于下泄流量是泄流建筑物水头的函数,当泄流建筑物型式和尺寸已知时,则可求出2q 关于水头H 的方程为2()B q f H AH == (2-4)同时可借助水库容积特性曲线()V f Z =得出方程22()q f V =的具体形式。

水库的调洪计算

水库的调洪计算

水库的调洪计算水库的调洪计算基本原理:水量平衡和动力平衡(水量平衡方程、蓄泄方程)1.根据库区地形资料,绘制水位库容关系曲线z-v,并根据泄洪建筑物的形式和尺寸,有相应的水力学出流计算公式求得q-v曲线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V1和q1;有入库洪水过程线Q-t查得Q1、Q2;然后假设一个q2值,根据水量平衡方程算的相应的V2值,由V2在q-V曲线上查得q2,若二者相等,即为所求;否则应重新假设q2,重复上述过程,直到二者相等为止3.将上时段末的q2,V2值作为下一时段的q1、V1,重复上述试算过程,最后得出水库下泄流量过程线4.将入库洪水过程线Q-t和计算的泄流过程线q-t曲线绘制在同一张图上,若计算的最大泄流量qm正好是两线交点,则计算正确;否则应缩短qm附近的时段,重新进行试算,直至qm正好是两线交点为止。

5.由qm查q-v曲线,得最高洪水位时的总库容Vm,Vm减去起调水位的库容,得调洪库容V调,由Vm查z-v曲线,得到最高洪水位z洪。

显然,当入库洪水为设计标准洪水时,求得的qm、V调、z 洪即为设计标准最大泄流量qm设、设计防洪库容V设、设计洪水位Z设。

同理,当入库洪水为校核洪水时,可求得相应的qm校、V校、Z校。

无调节水电站水能计算1.根据实测径流资料的日平均流量变动范围,将流量划分为若干个流量等级;2.统计各级流量出现次数3.计算各级流量的平均值,差水位流量关系曲线,求得下游水位Z 下;4.上游水位一般维持在正常蓄水位5.计算各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H6.计算电站的出力N=KQH7.按从大到小次序排序,绘制出力保证率曲线8.按设计保证率查得的出力即为保证出力河川水能资源的基本开发方式及特点?根据集中落差方式的不同,水电站的基本开发方式可分为坝式、引水式、混合式、潮汐式与抽水蓄能式等。

⑴坝式:形成水库,能调节水量,提高径流利用率,有利于防洪和解决其他水利部门的用水问题;但基建工程较大,上游形成淹没区,移民问题难解决。

洪水调节调洪演算列表法和图解法

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。

调洪演算——精选推荐

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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。

第三章调洪计算

第三章调洪计算

第三章调洪计算调洪计算目的水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位(或其他的起调水位)的条件下,用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料,按规定的防洪调度规则,推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应的最高调洪水位和最大下泄流量。

调洪演算的原理水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式:t t t t t t V V t q q t Q Q -=∆+-∆++++1121121)()( (3-1)式中t ∆—计算时段长度,s ;1,+t t Q Q —t 时段初、末的入库流量,m 3/s ; 1,+t t q q —t 时段初、末的出库流量,m 3/s ; 1,+t t V V —t 时段初、末水库蓄水量,m 3。

水库泄流方程 :q =f (V ) (3-2)用已知(设计或预报)的入库洪水过程线Q ~t ,由起调水位开始,逐时段连续求解(3-1)和(3-2)组成的方程组,从而求得水库出流过程q ~t ,这就是调洪演算的基本原理。

这里采用单辅助线半图解法,联解(2-1)和(2-2)两个方程,将(3-1)改写为:(V t /△t+q t /2 )+Q-q t = (V t+1/△t)+(q t+1/2 ) (3-3)式中Q —计算时段平均入流量,Q =(Q t + Q t+1)/2;其他同(3-1)也就是说,可以事先绘制q ~(V/△t)+(q/2 )的关系曲线,即调洪演算工作曲线,因式3-3)的左端各项为已知数,故式(3-3)右端项也可求出,然后根据(V t+1/△t)+(q t+1/2 )的值,通过工作曲线q~(V/△t)+(q/2 )可查出q t+1的值。

因第一时段的V2、q2就是第二时段的V1、q1,于是可重复以上步骤连续进行计算,直到求出结果。

调洪计算结果整理调洪演算基本资料水库特征水位:正常蓄水位1856m,汛期限制水位1854m,死水位1852m积石峡入库洪水过程线见下表:表2-1积石峡入库洪水过程线调洪计算过程及结果方案一:1. 拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶(或底坎)高程:左岸溢洪道: 单孔溢洪道,B=,H=18m,堰顶高程为1833m。

调洪计算

调洪计算

调洪计算7.5.1 应根据水库承担的任务以及运行环境和功能的变化,复核水库调度运用方式,在此基础上进行洪水调节计算,按照复核确定的水库防洪标准和近期非常运用洪水标准确定水库的防洪库容、拦洪库容和调洪库容以及相应的防洪特征水位。

7.5.2 调洪计算前应做好计算条件的确定和有关资料的核查等准备工作。

1 核定起调水位1)大坝设计未经修改的,应采用原设计确定的汛期限制水位。

2)大坝经过加固或改、扩建或水库控制流域人类活动对设计洪水有较大改变的,应采用经过审批重新确定的汛期限制水位。

3)因各种原因降低汛期限制水位控制运用的,应仍采用原设计确定的汛期限制水位。

2 复核设计拟定的或经主管部门批准变更的调洪运用方式的实用性和可操作性,了解有无新的限泄要求。

3 复核水位~库容曲线。

对多泥沙河流上的水库,淤积比较严重的,应采用淤积后的实测成果,且应相应缩短复核周期。

4 复核泄洪建筑物水位~泄量曲线。

对具有泄洪功能的输水建筑物的泄量,可考虑加入水位~泄量曲线进行调洪计算。

但对输水建筑物的泄量是否全部或部分参与泄洪,应根据SL104《水利工程水利计算规范》的规定确定。

5 复核洪水预报方案,包括预见期、预报合格率、预报精度,以及雨情、水情数据采集、传送的可靠性等。

宜评估可能发生的误报对大坝防洪安全的影响。

7.5.3 调洪计算一般采用静库容法。

对动库容占较大比重的重要大型水库,宜采用入库设计洪水和动库容法进行调洪计算。

当设计洪水采用坝址洪水时,宜采用静库容法。

7.5.4 调洪计算时一般不考虑气象预报。

对洪水预报条件好,预报方案完善,预报精度较高的水库,进行洪水调节计算时,在估计预报误差留有余地的前提下,可适当考虑预报预泄。

水库调洪计算的基本方法

水库调洪计算的基本方法

水库调洪计算的基本方法
水库调洪是指通过合理的水库调度,将洪峰流量控制在可承受范围内,以减轻洪水对下游地区的冲击。

水库调洪的基本方法有以下几个步骤。

需要对水库进行容积计算。

水库的容积是指水库能够蓄存的最大水量。

容积的计算涉及到水库的面积和深度等因素。

通过准确计算水库的容积,可以为后续的调度提供准确的数据基础。

需要根据历史洪水数据和流域特征,确定水库的调洪标准。

调洪标准是指在特定的洪水情况下,水库应该如何调度,以达到减轻洪水冲击的目的。

调洪标准的确定需要综合考虑下游地区的防洪能力、水库的容积以及流域的特征等因素。

然后,根据实际情况,确定调洪方案。

调洪方案是指根据水库的实际情况和调洪标准,确定具体的调度措施和时机。

调洪方案需要考虑到水库的蓄水情况、降雨情况以及下游地区的防洪能力等因素。

通过合理的调洪方案,可以最大程度地减轻洪水对下游地区的冲击。

需要进行调洪实施和监测。

调洪实施是指按照确定的调洪方案进行水库的调度和放水操作。

在调洪实施过程中,需要密切关注降雨情况和水库的蓄水情况,并及时调整调度措施。

同时,还需要通过监测水位和流量等指标,及时评估调洪效果,以便进行调整和改进。

水库调洪是一项复杂的工作,需要综合考虑多种因素,并进行科学
合理的决策。

只有通过科学的方法和精确的数据,才能实现水库调洪的目标,保护下游地区的安全。

通过合理的调度和监测,可以最大程度地减轻洪水对人民生命财产的威胁,实现可持续发展的目标。

第三章调洪计算

第三章调洪计算

第三章调洪计算3.1调洪计算目的水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位(或其他的起调水位)的条件下,用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料,按规定的防洪调度规则,推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应的最高调洪水位和最大下泄流量。

3.2调洪演算的原理水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式:t t t t t t V V t q q t Q Q -=∆+-∆++++1121121)()( (3-1)式中t ∆—计算时段长度,s ;1,+t t Q Q —t 时段初、末的入库流量,m 3/s ; 1,+t t q q —t 时段初、末的出库流量,m 3/s ; 1,+t t V V —t 时段初、末水库蓄水量,m 3。

水库泄流方程 :q =f (V ) (3-2)用已知(设计或预报)的入库洪水过程线Q ~t ,由起调水位开始,逐时段连续求解(3-1)和(3-2)组成的方程组,从而求得水库出流过程q ~t ,这就是调洪演算的基本原理。

这里采用单辅助线半图解法,联解(2-1)和(2-2)两个方程,将(3-1)改写为:(V t/△t+q t/2 )+Q-q t= (V t+1/△t)+(q t+1/2 ) (3-3)式中Q—计算时段平均入流量,Q=(Q t + Q t+1)/2;其他同(3-1)也就是说,可以事先绘制q~(V/△t)+(q/2 )的关系曲线,即调洪演算工作曲线,因式3-3)的左端各项为已知数,故式(3-3)右端项也可求出,然后根据(V t+1/△t)+(q t+1/2 )的值,通过工作曲线q~(V/△t)+(q/2 )可查出q t+1的值。

因第一时段的V2、q2就是第二时段的V1、q1,于是可重复以上步骤连续进行计算,直到求出结果。

3.3调洪计算结果整理3.3.1调洪演算基本资料水库特征水位:正常蓄水位1856m,汛期限制水位1854m,死水位1852m 积石峡入库洪水过程线见下表:表2-1积石峡入库洪水过程线3.3.2调洪计算过程及结果 方案一:1. 拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶(或底坎)高程:左岸溢洪道: 单孔溢洪道, B=16.5m,H=18m,堰顶高程为1833m 。

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y = 13.296x - 3401.6 R2 = 0.991
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;
库水位Z
堰顶水头H 泄流能力q 库容V
m
m m3/s
116
0 10
118
2 214 276
120
4 586 307
122
6 1068 340
124
8 1638 378
126
10 2280 423
104m3 247
泄流 能力 q (m3/s)
2500 2000 1500 1000 500 0 240 290 340 水库蓄泄曲线 库容V 390 440
水库洪水调节计算
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;
• 例题: 某水库泄洪建筑物为无闸溢洪道,其堰顶高程与正常蓄水 位齐平,为116m,堰顶净宽B=45m,堰流系数M1=1.6。库 容曲线值列于下表,试绘制其蓄泄曲线q~V。
库水位Z 库容V
75 0.5
80 4
85 10
90 23
95
100
105 119
115 234
125 401
45 77.5
蓄泄曲线q——V计算表
• (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
V
0.5 4 10 23 45 77.5 119
V
247 276 307 340 378 423
q
10 214 586 1068 1638 2280
115
125
234
401
(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 t 0 12 24 36 38 48 (H) 12 12 12 2 10 Q m3/s
时 段 2
Q
3
(Q1+Q2) (Q1+Q2)*t /2 /2 q 4 5 6
(q1+q (q1+q2) 2)*t/ /2 2 7 8
V
9
Z
10
0
10 75 425 3.24
10 20
247
116
12 12 140 24 12 710
15 0.65 249.59 116.2 62.5 2.7 265.26 117.2
总库 容 247 262 276 291 307
堰顶 以上 库容 0 15 29
V/t 0 348
q 10 82
q/2 5 41 107 192 293
V/t+q/2 5 389 779 1212 1683
672 214
44 1020 384 60 1390 586
700 600 500 400 300 200 100 0 0 500 1000 V/t+q/2 1500 2000
2 gh 1
Z
ε—侧收缩系数;m—流量系数;
h1
B—溢洪道宽;h1—堰上水头;
三、水库调洪计算的原理及方法
• 5.下泄流量的计算:
• (2)孔口出流的下泄流量 • q1=μω
2 gh 1
Z
μ—孔口出流系数;
ω—孔口出流面积;

h2
h1—孔口中心水头;
三、水库调洪计算的原理及方法
5.下泄流量的计算:
下泄流量过程线
0 2 4 6 8 10121416182022242628303234363840424446485052 t(h)
4、最大下泄流量计算
时 间t 1
时 段 2
Q
3
(Q1+Q2) (Q1+Q2)*t /2 /2 q 4 5 6
(q1+q (q1+q2) 2)*t/ /2 2 7 8
1.9 250
6.86 230
245 1.76 279.32 118.2
240 8.64 277.54 118.1
48 10 131 190.5
800 700 600 500
Q,q
设计洪水过程线
Q-t q-t
400 300 200 100 0 0 10 20 30 t(h) 40 50
下泄流量过程线
• q1=εmBh1
2 gh 1
表面溢流 孔口溢流
• q1=μω
2 gh 1
• 思路:在运行管理阶段,ε,m,B,μ,ω都已经确定,下泄流量q不水头直接相 关,而水头不水库蓄水量相关;q=f(v)
• q=f(v)

蓄泄曲线
水量平衡方程
∆ ∆ 1/2(Qt+Qt+1)t-1/2(qt+qt+1)t=Vt+1-Vt

例题:某水库,设计标准的洪水过程线 Q~ t 已知见下表,其他条件同上道例题, 用试算法推求水库下泄流量过程,设计 最大下泄流量,设计调洪库容和设计洪 水位。计算时段一般取12h。 泄洪建筑物为无闸溢洪道,其堰顶高程 与正常蓄水位齐平,为116m,堰顶净宽 B=45m,堰流系数M1=1.6。该水库设有小 型水电站,汛期按水轮机过水能力 Q=10m3/s引水发电,库容曲线及其蓄泄 曲线q~ V已知。
10 140 710 279 250 131
q m3/s
10
V 104m3
247
Z m
116
第四章 水库防洪计算
第二节 水库调洪计算的 原理和方法

例题: 某水库泄洪建筑物为无闸溢洪道,其堰顶高程与 正常蓄水位齐平,为116m,堰顶净宽B=45m,堰 流系数M1=1.6。该水库设有小型水电站,汛期按 水轮机过水能力Q=10m3/s引水发电,库容曲线值 列于下表,试绘制其蓄泄曲线q~ V。
(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 t 0 12 24 36 38 48 (H) 12 12 12 2 10 Q m3/s
10 140 710 279 250 131
q m3/s
10
V 104m3
247
Z m
116
6.水库调洪计算试算法
(已知条件):
Z
水 库 容 积 曲 线 75 80 85 90 95 100 105
120 4
122 6
124 8
126 10
泄流能力q 库容V
3
10
214 276
586 307
1068 340
1638 378
2280 423
4 247
2500 2000
泄流能力q
y = 13.296x - 3401.6 R2 = 0.991
1500 1000 500 0 240
水库蓄泄曲线
290
V
9
Z
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