水库调洪演算的基本原理和方式

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。
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 )
Leabharlann Baidu
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
三、半图解法的计算步骤
1.根据已知的Q~t过程线、Z~V曲线、Z限、计算 时段△t，确定调洪计算的起始时段，并划分各计
算时段。算出各时段的平均入库流量 Q 以及定出
（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）
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
1.根据已知的Q~t过程线、Z~V曲线、Z限、计算时 段△t，确定调洪计算的起始时段，并划分各计算 时段。算出平均入库流量Q1以及定出第一时段初 始的Z1、q1、V1各值。 2.利用辅助线在图上求解得出Z2。 3.根据Z2值，利用水库Ｚ～Ｖ曲线即可求出V2。 4.将ｅ点代表的Ｚ2值作为下一时段的Ｚ1值 5.求出该时段的Ｚ2、q2、V2值。如此逐时段进行 计算，即可得到下泄流量过程线ｑ～ｔ。
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
q2 2
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
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
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
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
三、水库调洪计算方法
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。
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。
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。
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、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。
（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