水库调洪计算的基本原理
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。
“水库调洪演算的原理和方法”教案讲义
2、蓄泄方程
qf(V) 或q ~ V
Z(m)
0
Z~q洞
Z~q溢
H H0
q溢M1BH3/2
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
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。
• 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
• (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。
• 水库防洪计算的内容,主要包括以下几点: • (1)根据库区地形、地质等条件,分析洪水特性及
灾害情况,考虑兴利库容与调洪(防洪)库容结合的 可能和程度,拟定苦干个泄流建筑物形式、位置、 尺寸,以及汛期运用方式的方案。 • (2)对各方案进行调洪计算,求得每个方案相应于 各种设计洪水的最大下泄流量、调洪库容和最高洪 水位。 • (3)计算各方案的大坝造价、淹没损失、泄流建筑 物投资、下游堤防造价、水库防洪效益等经济指标、 进行技术经济分析与比较,选择最佳方案。
(4)推求Vm、V调、Zm。
V调=Vm-V汛限
q~V
qmax
Vm
Z~V
Zm
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)
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。
水库调洪计算书范本
水库调洪计算书范本一、项目背景我国是一个水资源短缺严重的国家,且水灾频发。
为了减少水灾对人民生命财产造成的损失,我国在各个地区建设了大量的水利工程,其中就包括水库。
水库作为调控水文过程的一种主要设施,具有蓄水、防洪、发电等多种功能。
然而,由于气候变化和人类活动等因素的影响,水灾依然时有发生。
因此,对水库的调洪工作显得尤为重要。
二、调洪计算原理水库调洪计算是指通过对水库蓄洪、泄洪运行进行模拟和计算,确定最优的调洪方案,以减少水灾风险,保护人民生命财产安全。
水库调洪计算的基本原理包括以下几点:1. 检测水情:通过水文站点监测、遥感技术等手段获取水情信息,包括降雨量、河道流量等数据。
2. 水库调度:根据水情信息和水库的蓄放水特性,确定水库的蓄放水方案,包括蓄水量、进水量、出水量等参数。
3. 洪水模拟:利用数学模型对水库进出水过程进行模拟,预测水库的蓄放水情况。
4. 风险评估:根据模拟能力,评估水库的风险程度,确定合理的调洪方案。
5. 优化调整:在预测风险和实际水情变化的基础上,适时调整调洪方案,降低灾害风险。
三、计算过程下面将以某水库为例,对其调洪计算过程进行详细叙述。
1. 水库基本情况:某水库位于某省某市,是一座多功能水库,具有调节河流径流、发电、农田灌溉等功能。
水库总库容XXX万立方米,最大蓄水位XXX米,最大调洪流量XXX立方米/秒。
2. 水情检测:水库所在地区的水文站每日监测并报送水情数据,包括降雨量、河道流量等。
3. 水库调度:根据水情数据和水库的特性,制定水库的调洪方案。
根据历史资料和专家预测,确定水库要蓄水至什么水位,以及在何种水情下进行泄洪等。
4. 洪水模拟:利用水文模型对水库的进出水过程进行模拟,计算水库蓄放水情况。
根据模拟结果,评估水库的洪水风险,确定调洪方案。
5. 优化调整:在实际运行中,不断监测水情数据,与模拟数据进行比较,根据实际情况适时调整调洪方案,以降低风险。
四、计算结果和结论根据以上计算,得出某水库的最优调洪方案为:在水情允许的情况下,积极蓄水,保持水库水位在安全范围内;在出现降雨等恶劣天气条件时,采取适当的泄洪措施,确保不会造成洪水灾害。
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。
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
水利专业研究生考试单选题100道及答案解析
水利专业研究生考试单选题100道及答案解析1. 水力学中,液体质点作有条不紊的运动,彼此不相混掺的流动称为()A. 层流B. 紊流C. 急流D. 缓流答案:A解析:层流是液体质点作有条不紊的运动,彼此不相混掺的流动。
2. 明渠均匀流的水力坡度等于()A. 底坡B. 水面坡度C. 渠道坡度D. 测压管坡度答案:A解析:明渠均匀流的水力坡度等于底坡。
3. 堰流的流量与堰顶水头的()次方成正比。
A. 1/2B. 3/2C. 2D. 5/2答案:B解析:堰流的流量与堰顶水头的3/2 次方成正比。
4. 渗流模型中,过水断面的面积()真实渗流的过水断面面积。
A. 大于B. 小于C. 等于D. 近似等于答案:A解析:渗流模型中,过水断面的面积大于真实渗流的过水断面面积。
5. 水跃是明渠水流从()向()过渡的水力现象。
A. 急流,缓流B. 缓流,急流C. 层流,紊流D. 紊流,层流答案:A解析:水跃是明渠水流从急流向缓流过渡的水力现象。
6. 达西定律适用于()A. 层流B. 紊流C. 所有流态D. 急流答案:A解析:达西定律适用于层流状态。
7. 下列哪种水轮机的效率最高()A. 混流式B. 轴流式C. 冲击式D. 贯流式答案:A解析:混流式水轮机在常见水轮机类型中效率相对较高。
8. 水库的防洪限制水位通常()正常蓄水位。
A. 高于B. 低于C. 等于D. 不确定答案:B解析:防洪限制水位一般低于正常蓄水位,以预留防洪库容。
9. 水资源评价中,多年平均水资源总量是指()A. 地表水资源量B. 地下水资源量C. 地表水资源量与地下水资源量之和D. 地表水资源量与地下水资源量重复计算量之和答案:D解析:多年平均水资源总量是地表水资源量与地下水资源量重复计算量之和。
10. 设计洪水过程线的推求方法通常有()A. 由流量资料推求B. 由暴雨资料推求C. 地区综合法D. 以上都是答案:D解析:设计洪水过程线的推求方法有由流量资料推求、由暴雨资料推求、地区综合法等。
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。
第十三章 水库洪水调节及计算
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
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
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。
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
12
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
13
第十一章 水库洪水调节及计算
水利水电工程水文计算规范
水利水电工程水文计算规范一、名词解释1. 流域流域,指由分水线所包围的河流集水区。
分地面集水区和地下集水区两类。
如果地面集水区和地下集水区相重合,称为闭合流域;如果不重合,则称为非闭合流域。
平时所称的流域,一般都指地面集水区。
2. 下渗能力3. 经验频率曲线利用已经掌握的几年实测水文资料,按大小次序排列,并利用频率公式计算出各种相应的累积频率,然后点绘在机率格纸上,用一条光滑的曲线连接各经验点子,就是经验频率曲线。
二、问答题1. 水库调洪计算的基本原理及方法分别是什么?答:1)基本原理:以水库的水量平衡方程代替连续方程,以水库蓄泄关系代替运动方程2)方法:列表试算法和图解法。
2. 设计洪水资料的审查包含哪些内容?答:1)资料的可靠性、一致性、代表性、独立性审查3. 水库死水位选择需要考虑的因素有哪些?答:1)泥沙淤积的需要2)自流灌溉引水高程的需要3)水力发电的需要3)其他用水部门的需要4. 简述由设计暴雨推求设计洪水的方法和步骤。
答:1)由设计暴雨推求设计净雨:拟定产流方案,确定设计暴雨的前期流域需水量2)由设计净雨推求设计洪水:拟定地面汇流计算方法,计算地面径流和地下径流过程 三、计算题1. 某闭合流域面积F=1000km 2,流域多年平均降水量为1400mm ,多年平均流量为20m 3/s ,今后拟在本流域修建水库,由此增加的水面面积为100 km 2,按当地蒸发皿实测多年平均蒸发值为2000mm ,蒸发皿折算系数为0.8,该流域原来的水面面积极小,可忽略。
若修建水库后流域的气候条件保持不变,试问建库后多年平均流量为多少? 解:1)计算多年平均陆面蒸发量:建库前,流域水面面积甚微,流域蒸发基本等于陆面蒸发,故mmF T Q P E 3.769100010001000864003652014002=⨯⨯⨯⨯-=⋅-=陆2)计算建库后多年平均蒸发量:建库后流域水面蒸发不能忽略,因此mm E Fk E F F F E 4.852]2000*8.0*1003.769100-1000[10001)[(1=+⨯=∆+∆-=)(器陆 3)计算建库后流域多年平均径流深 mm E P R 6.5474.8521400=-=-=4)计算建库后多年平均流量sm T R F Q /7.171000864003656.5471000100032'=⨯⨯⨯⨯=⨯=2. 某水库坝址处有1954-1984年实测最大洪峰流量资料,其中最大的四年洪峰流量依次为:15080m 3/s ,9670m 3/s,8320m 3/s,7780m 3/s ,此外调查到1924年发生过一次洪峰流量为16500的大洪水,是1883年以来的最大一次洪水,且1883-1953年间其余洪水的洪峰流量均在10000m 3/s 以下,试考虑特大洪水处理,用独立样本法和统一样本法推求上述五项洪峰流量的经验频率。
水库调洪计算的原理
水库调洪计算的原理
水库调洪是指根据水库的库容特性和来水情况,通过科学的计算和预测,合理地安排水库的调洪工作,以达到保护水库安全、保障下游防洪和供水的目的。
水库调洪计算是水利工程中非常重要的一部分,下面将介绍水库调洪计算的原理。
首先,水库调洪计算需要了解水库的库容特性。
水库的库容是指水库在一定水位下所能容纳的水量。
通过对水库的实测和分析,可以得出水库的库容曲线,即不同水位下的库容值。
在计算水库调洪时,需要根据实际水位情况,确定水库的实际库容。
其次,水库调洪计算需要考虑来水情况。
来水是指进入水库的入流量,它受到降雨、融雪、地表径流等因素的影响。
在计算水库调洪时,需要对来水进行科学的预测和分析,确定未来一段时间内的来水情况。
接着,水库调洪计算需要考虑下游的防洪和供水需求。
在水库调洪时,需要根据下游的实际情况,确定下游的防洪和供水需求。
通过对下游的水情分析和需水预测,可以确定下游的最大允许流量和最低供水流量。
最后,水库调洪计算需要根据水库的实际情况和来水情况,确定合理的调洪方案。
在确定调洪方案时,需要综合考虑水库的实际库容、来水情况和下游的防洪和供水需求,采取合理的调洪措施,保障水库的安全和下游的需水需求。
总之,水库调洪计算是一个复杂而又重要的工作,需要对水库的库容特性、来水情况和下游需水需求进行科学的分析和预测,以确定合理的调洪方案。
只有通过科学的计算和合理的安排,才能保障水库的安全、下游的防洪和供水的需求。
调洪计算的基本原理
调洪计算的基本原理咱先得知道啥是调洪。
你想啊,洪水来了,就像一群调皮捣蛋的小怪兽,要是不管它,那可就会把咱的家园给冲得乱七八糟的。
调洪就是要控制洪水的流量和水位,让它在咱们能接受的范围内活动。
那调洪计算呢,其实就是算一算怎么去控制这个洪水。
这里面有个很重要的东西叫水库。
水库就像是一个大水缸,不过这个水缸可有大用处呢。
当洪水来的时候,它可以把洪水先存起来一部分,就像你把零花钱先存起来一部分一样。
这里面涉及到几个关键的因素。
比如说入库流量,这就好比是洪水涌进水库的速度。
这个速度可快可慢,要是特别快,那水库就得赶紧想办法应对。
还有出库流量,这就是从水库出去的水的流量。
水库不能只进不出呀,就像你不能只存钱不花钱一样。
出库流量得根据很多情况来定,比如说下游的承受能力。
要是出库流量太大,下游的河道啊、村庄啊可能就受不了啦。
再说说水位。
水库的水位可是个大事儿。
水位高了,可能就有危险,就像水在水缸里装得太满了,就容易溢出来。
调洪计算就是要算出来在不同的入库流量情况下,水库的水位会怎么变化,然后根据这个来调整出库流量。
从原理上讲,这就像是一个平衡的游戏。
一方面要考虑水库自身的容量,就像你的存钱罐有多大一样。
如果水库容量大,那就能多存点洪水。
另一方面呢,要考虑上下游的情况。
不能只想着把洪水都留在水库里,下游可能还等着水来灌溉呢,但是也不能一下子放太多水下去,不然下游就被淹啦。
咱们可以想象一下,调洪计算就像是一个超级智慧的大脑在指挥着洪水的行动。
它要根据各种信息,像入库流量的大小、水库现在的水位、下游的需求等等,来做出决定。
这个决定就是确定合适的出库流量。
比如说,洪水刚来的时候,入库流量慢慢变大,这个时候调洪计算可能就会让水库先多存点水,出库流量就设置得小一点。
等洪水的高峰期过了,入库流量开始变小了,就可以慢慢增加出库流量,把之前存的水合理地放出去。
而且啊,这个调洪计算可不是一次性的事儿。
它得随着洪水的发展不断地调整。
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。
水资源规划第4章 水库调节计算
在计算过程中,每一时段中的Q1、Q2、q1、V1均为已知。 先假定一个Z2值,由q = f(Z)曲线查出一个q2值,将q2值代 入式(4-1)求出V2值,按此V2值在V = f(Z)曲线上查出Z2’ 值,将Z2’与假定的Z2值相比较。若两者相差较大,则要重新 假定一个Z2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Z2、q2、V2值就是下一时段的Z1、V1 、q1值,可依据此值进行下一时段的试算。
利用闸门控制下泄流量q时,调洪计算的基本原 理和方法与不用闸门控制时类似,所不同的是因为水 库运行方式有多种多样,需要随时调整闸门的开度。
利用闸门控制q时的调洪计算,以采用列表试算法 较为方便。
一、考虑下游防洪要求的情况
下游有防洪要求,且最大下泄流量 不能超过下游允许的安全泄量的情况
1. t1前,q=Q, Z↑,q↑ ; 2. t2时 Q=q汛限, 闸门 逐渐
改进法: 假定Δt’,查出Q2’, 直接令q2’= Q2’, 计算Δv’ , 求v2’,查 q2’,如果与假定的一致,则试算结束。否则,重新假定Δt’。
例题
Z 117 118 119 120 121 122 123 124 125 V 1710 1795 1890 1990 2100 2200 2310 2415 2520
瞬态法将圣维南方程组式进行简化而得出基本公式,再结 合水库的特有条件对基本公式进一步简化,则得专用于水库 调洪计算的实用公式如下:
Q
q
1 2
(Q1
Q2 )
1 2
( q1
q2 )
V2 V1 t
V t
(4-1)
下泄流量q应是泄洪建筑物泄流水头H的函数,而当泄洪建 筑物的型式、尺寸等已定时
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。
第三章水库洪水调节解读
泄流量qm、调洪库容Vm和水库最高洪水位Z洪。
3.3 水库调洪计算的列表试算法 ①根据Z~V,Z~q线推求q~V线。 ②选取合适的时段,以秒为单位。 ③决定开始计算的边界条件,Z1,V1,q1。 ④假定时段末的q2,按水量平衡方程求得V2 。
⑤按④计算得的V2,查q~V线得相应的q2与 假定的q2比较,如相等则假定正确,如不相等 重新假定。 ⑥求得正确的q2,V2即做为下一时段之q1,V1, 继续演算。
例题:某水库的泄洪建筑物和尺寸已定,设有
闸门。水库的运用方式是:在洪水来临时,先用闸 门控制q 使等于Q,水库保持汛期防洪限制水位 (38.0m)不变;当Q继续加大,使闸门达到全开, 以后就不用闸门控制,q 随Z的升高而加大,流态 为自由泄流,qmax也不限制,情况与无闸门控制 一样。
H0—考虑行近流速v的堰顶水头,非淹没出流 时,H等于库水位与洞口中心高程之差,淹没出流 时,H为上下游水位之差(m);
ω—泄洪洞洞口的过水断面面积(m2);
M2—流量系数。
为调洪计算上的方便,常将溢洪道和泄洪洞的 泄流能力公式绘制成蓄泄曲线q—V,其中q为当水 库蓄量V时对应的泄流能力。
从溢洪道和泄洪洞的泄流能力公式可知,对于 一定的泄洪建筑物来说,当行近流速水头不计时, q仅为V的单值函数,即q=f(V)。
q
0
22.5
55
105
⑶无闸滥洪道的水库调洪情况
无闸溢洪道水库的调洪作用
1—入库流量过程线;2—下泄流量过程线;3—库水位过程线
⑷设闸溢洪道的水库调洪情况
有闸溢洪道水库的调洪作用 1—胸墙;2—闸门;3—溢洪道;4—入库流量过程线(相当与下 游防洪标准);5—下泄流量过程线
水文水利计算第十章水库防洪调节计算-PPT课件
• 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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水库调洪计算的基本原理
水库调洪计算的基本原理:水库调洪计算的基本原理是根据水库储洪容量、来水流量、下泄流量等参数,通过数学模型计算出水库在不同时间段内的水位变化情况,进而确定合理的泄洪方案,达到调节洪峰、减缓洪水过程、保护下游安全的目的。
具体来说,水库调洪计算主要包括以下几个步骤:
1.确定水库的物理特性和运行规律。
包括水库的地理位置、面积、平均水深、最大库容、最高水位、最低水位等参数,并基于实测数据和历史资料建立水库的运行模型。
2.收集来水流量和预报信息。
通过水文站和气象站等监测设施获取来水流量和雨量预报等信息,为后续计算提供基础数据。
3.进行计算模拟。
根据以上数据,运用数学模型,计算水库在不同时间段内的水位变化情况,并预测下泄流量、洪峰时间和洪峰流量等信息,从而确定泄洪方案。
4.评估方案风险与效果。
基于确定的泄洪方案,对水库运行效果进行评估和优化,评估方案的风险与效果,同时根据监测数据不断修正调整方案,确保水库调洪工作的准确性和可靠性。
总之,水库调洪计算是一项非常复杂的水利工程技术,需要运用多学科的知识和多种方法手段,在不断优化的过程中实现调控水位、泄洪、保护人民群众生命财产安全等目标。