水库防洪计算与调度.pptx

水库防洪计算与调度水库的调洪作用及防洪措施1、水库的调洪作用及防洪措施库容（亿m3）1.2洪水的特点及防洪措施2、防洪措施1.3水库的调洪作用无闸溢洪道常称作开敞式溢洪道，当库水位超过溢洪道的堰顶高程时，即自行泄流。

图1.1无闸溢洪道泄流过程示意图

有闸溢洪道的调洪，由于闸门操作方式不同，增加了调洪演算的复杂性。

图1.2有闸溢洪道泄流过程示意图
(a)闸前水位；（b）入库出库流量过程线
深水式泄洪洞设于一定水深处，其水流状态属于有压出流。

图1.3泄洪洞泄洪过程示意图
2、水库调洪计算的原理和方法2.1水库调洪计算的基本方程2、水库蓄泄方程或水库蓄泄曲线

水库通过溢洪道泄洪，其泄流量大小，在溢洪道型式、尺寸一定的情况下，取决于堰顶水头H，即q=f（H）。当水库内水面坡降较小，可视为静水面时，其泄流水头H只是库中蓄水量V的函数，即H=f（V），故下泄流量q成为蓄水量V的函数，即
2.2考虑静库容的调洪计算方法1、列表试算法
此法用列表试算来联立求解水量平衡方程和动力方程，以求得水库的下泄流量过程线，其计算步骤如下：
1)根据库区地形资料，绘制水库水位容积关系曲线Z～V，并根据既定的泄洪建筑物的型式和尺寸，由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；由入库洪水过程线Q(t)查得Q1、Q2；然后假设一个q2值，根据水量平衡方程算得相应的V2值，由V2在q～V曲线上查得q2，若二者相等，q2即为所求。否则，应重设q2，重复上述计算过程，直到二者相等为止。
3)将上时段末的q2、V2值作为下一时段的起始条件，重复上述试算过程，最后即可得出水库下泄流量过程线q(t)。

4)将入库洪水Q(t)和计算的q(t)两条曲线点绘在一张图上，若计算的最大下泄流量qm正好是二线的交点，说明计算的qm是正确的。否则，计算的qm有误差，应改变时段重新进行试算，直至计算的qm正好是二线的交点为止。

5)由qm查q～V曲线，得最高洪水位时的总库容Vm，从中减去堰顶以下的库容，得到调洪库容V调。由Vm查Z～V曲线，得最高洪水位Z洪。显然，当入库洪水为设计标准的洪水时，求得的qm、V调、Z洪即为设计标准的最大泄流量qm，设、设计防洪库容V设和设计洪水位Z设。同理，当入库洪水为校核标准的洪水时，求得的qm、V调、Z洪即为qm，校、V校和Z设。

【例1-1】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ll6m，堰顶宽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电=10m3/s引水发电。水库库容曲线和设计洪水过程线数值分别列于表1.3和表1.4中。求水库下泄流量过程线q(t)。
库水位（Z）取计算时段Δt=12小时。假定洪水到来时，水位刚好保持在溢洪道堰顶，即起调水位为116m。
(1)绘制Z～V曲线，按表1.3所给数据，绘制库容曲线Z～V，如图1.4所示。(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
从而算出各H相应的溢洪道泄流能力，加上发电流量10m3/s，得Z值相应的水库泄流能力q=q溢+q电列于第(3)栏。再由第(1)栏的Z值查图1.4中的Z～V曲线，得Z值相应的库容V，见表1.5第(4)栏。
表1.5某水库q～V关系计算表
(3)绘制q～V曲线，由表1.5中第(3)、(4)栏对应值，绘制该水库的蓄泄曲线q～V(见图1.4)。
(4)推求下泄流量过程线q(t)，按表1.6的格式逐时段进行试算。对于第一时段，按起始条件V1=247X106m3、ql=l0m3/s和已知值Q1=10m3/s、Q2=140m3/s求V2、q2。假设q2=30m3/s，由式(1.1)得
依此查图1.4中的q～V曲线，得q2=20m3/s，与原假设不符，故需重设q2进行计算。再假设q2=20m3/s，由式(1.1)得
表1.6某水库调洪计算表(列表试算法)
以第一时段所求的V2、q2作为第二时段初的V1、q1，重复第一时段的试算过程，可求得第二时段的V2=265.26×106m3、q2=105m3/s。如此继续试算下去，即得表1.6第(6)栏所示的下泄流量过程q(t)。
(5)计算最大下泄流量qm，按每时段∆t=12小时，取表1.6中第(1)、(3)、(6)栏的t、Q、q值，绘出如图1.5的Q(t)和q(t)(退水段为虚线)过程线。可见以∆t=12小时逐时段试算求得的qm=240m3/s不是正好落在Q(t)线上，而是偏在它的下方，正确的qm值应比240