【正文】 水庫調(diào)洪的任務(wù)與防洪標準 水庫調(diào)洪的計算原理 水庫調(diào)洪計算的列表試算法 水庫調(diào)洪計算的半圖解法 其他情況下的水庫調(diào)洪計算 洪 水 調(diào) 節(jié) 2022年 5月 27日 12時 54分 1 2 2022年 5月 27日 12時 54分 表 31 不同防護對象的防洪標準 等級 防護對象 防洪標準 城鎮(zhèn) 工礦區(qū) 農(nóng)田面積 (萬畝 ) 重現(xiàn)期 (年 ) 頻率 (%) 1 特別重要城 市 特別重要的 ≥500 ≥100 1 2 重要城市 重要的 500～100 100～50 2～ 1 3 中等城市 中等的 100～ 30 50～ 20 5～ 2 4 一般城市 一般的 30 20～ 10 10～ 5 二、防洪標準 ? 防洪標準 criterion of flood control :防洪保護對象達到防御洪水的水平或能力 。 4 2022年 5月 27日 12時 54分 ?常見的防洪調(diào)節(jié)計算情況 ?調(diào)洪計算的任務(wù) ?水庫調(diào)洪計算的主要過程 ?入庫洪水與壩址洪水 ?調(diào)洪計算原理 ?水庫調(diào)洪計算的方法 水庫調(diào)洪計算原理 水庫防洪調(diào)節(jié)計算即水庫調(diào)洪計算。 ?在水利規(guī)劃中，常需根據(jù)水工建筑物的設(shè)計標準或下游防洪標準，去 推求設(shè)計洪水流量過程線 。因此，對調(diào)洪計算來說，入庫洪水過程及下游允許水庫下泄的最大流量均是已知的 。并且，要 對水庫汛期防洪限制水位以及泄洪建筑物的型式和尺寸擬定幾個比較方案 ，因此對每一方案來說，它們也都是已知的。 ?調(diào)洪計算就是在這些初始的已知條件下，推求下泄洪水過程線、攔蓄洪水的庫容和水庫水位的變化。 ?在水庫運行中，調(diào)洪計算的已知條件和要求的結(jié)果，基本上也與上述類似。 水庫調(diào)洪計算的列表試算法 (trial method) 一、試算的步驟 二、舉例 2022年 5月 27日 12時 54分 6 水庫調(diào)洪計算的列表試算法 q=f(V) (34) ① 根據(jù)已知的水庫水位庫容關(guān)系曲線 V＝ f(Z)和泄洪建筑物形式和尺寸，用式 (33)（水力學(xué)公式） 求出下泄流量與庫容的關(guān)系曲線 q＝ f(V )。 ② 從第一時段開始調(diào)洪，由起調(diào)水位（即汛前水位）查 Z~V及 q~V關(guān)系曲線得到水量平衡方程中的 V1和q1； 由入庫洪水過程線 Q(t)查得 Q Q2； 然后假設(shè)一個 q2值，根據(jù)水量平衡方程算得相應(yīng)的V2值，由 V2在 q~V曲線上查得 q2； 若兩者相等， q2即為所求。否則應(yīng)重設(shè) q2，重復(fù)上述計算過程，直到二者相等為止。 ? 列表試算法的步驟如下： q=f(V) (34) ③ 將上時段末的 V q2值作為下一時段的起始條件，重復(fù)上述試算過程，最后即可得出水庫下泄流量過程線 q（ t）。 ④ 將入庫洪水 Q（ t）和計算的 q（ t）兩條曲線點繪在一張圖上，若計算的最大下泄流量 qmax正好是二線的交點，說明計算的 qmax是正確的。否則，計算的 qmax有誤差，應(yīng)改變時段△ t重新試算，直到計算的 qmax真好是二線的交點為止。 水庫調(diào)洪計算的列表試算法 ⑤ 由 qmax查 q~V曲線，得最高洪水位時的總庫容Vmax，從中減去堰頂以下的庫容，得到調(diào)洪庫容 V調(diào) 。由 Vmax查 Z~V曲線，得最高洪水位 Z洪 。 顯然，當入庫洪水為設(shè)計標準的洪水時，求得的 qmax、 V調(diào) 、 Z洪 即為設(shè)計標準的最大下泄流量qm,設(shè) 、設(shè)計防洪庫容 V設(shè) 和設(shè)計洪水位 Z設(shè)。 當入庫洪水為校核標準的洪水時，求得的 qmax、V調(diào) 、 Z洪 即為校核標準的最大下泄流量 qm,校 、 V校 和 Z校。 水庫調(diào)洪計算的列表試算法 設(shè)計防洪庫容和設(shè)計洪水位、校核洪水位的確定 q=f(V) (34) 初步假設(shè)計算時段末的出庫流量 qt+1值 初步求出時段末水庫蓄水量 Vt+1值 用初求的 Vt+1，求對應(yīng)的出庫流量 qt+1 比較兩值是否滿足精度，否則，重新假設(shè) qt+1 [例 31]某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設(shè)有閘門，堰頂高程為 。 水庫的運行方式是：在洪水來臨時，先用閘門控制 q使其等于 Q，水庫保持在汛期防洪限制水位 ()。 當 Q繼續(xù)增大，使閘門達到全開，以后就不用閘門控制， q隨 z的升高而加大，流態(tài)為自由泄流， qmax也不限制，與無閘門控制情況相同。 水庫容積特性 V＝ f(z)、根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸算出的水位與下泄流量關(guān)系曲線 q＝ f(z)見 表 32。 求百年一遇洪水流量過程中，某水庫的下泄流量過程、庫水位變化情況、最大下泄流量、水庫達到的最高水位及發(fā)生的相應(yīng)時刻。 水庫調(diào)洪計算的列表試算法 [解 ]1． 將已知的 V=f(z)、 q＝ f(z)繪入同一圖中， 見 圖 32。 2．依 Δ t=3h為一個計算時段，即 Δ t＝ 10800s，取 P=1％洪水流量過程 ,見表 33的 (1)、 (2)欄。 3. 列表進行試算。 4．將全部計算成果繪制成曲線，并把主要特征值標明。 ?起調(diào)時水庫水位 Z限 ＝ ；依 Z限 ＝ 圖 33中查出閘門全開時的流量為 3/s。 ?在第 18h以前，控制閘門使 q＝ Q，且均小于，水庫不蓄水，無需進行調(diào)洪計算。 水位 Z(m) 庫容 V(m3) 4330 4800 5310 5860 6450 7080 7760 8540 9420 10250 11200 下泄流量q(m3/s) 0 表 32 某水庫 V=f(Z)、 q=f(Z)曲線 (閘門全開 ) 返回例題 返回例題 返回分析 圖 32 某水庫 V=f(Z)、 q=f(Z)曲線 ?從第 18h起， Q開始大于 ，水庫開始蓄水。因此，以第 18h為起調(diào)時刻，此時初始的 q1為 ，而初始的 V1為6450 104m3。 ?然后，按式 (32)進行計算。相應(yīng)數(shù)據(jù)列入表 34中。數(shù)字下有橫線者為初始已知值。 表 33 調(diào)洪計算列表試算法 時間t(h) 入庫洪水流量Q(m3/s) 時段平均入庫流量Q(m3/s) 下泄流量q(m3/s) 時段平均下泄流量q(m3/s) 時段內(nèi)水庫存水量變化ΔV( 萬 m3) 水庫存水量 V(萬 m3) 水庫水位z(m) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 18 174 257 595 1385 1685 1280 1005 830 685 535 410 325 677 781 83 400 1125 1256 651 267 48 104 234 316 346 6450 21 340 187 6533 24 850 262 6933 27 1920 425 8058 30 1450 620 9314 33 1110 734 9965 36 900 781 10232 39 760 790 10280 42 610 772 10176 45 460 731 9942 48 360 674 9626 51 290 617 9