水利水能规划(洪水调节).ppt

3.1 水库调洪的任务与防洪标准 3.2 水库调洪的计算原理 3.3 水库调洪计算的列表试算法 3.4 水库调洪计算的半图解法 3.5 其他情况下的水库调洪计算; *;表3-1 不同防护对象的防洪标准; *;在水利规划中，常需根据水工建筑物的设计标准或下游防洪标准，去推求设计洪水流量过程线。因此，对调洪计算来说，入库洪水过程及下游允许水库下泄的最大流量均是已知的。并且，要对水库汛期防洪限制水位以及泄洪建筑物的型式和尺寸拟定几个比较方案，因此对每一方案来说，它们也都是已知的。 调洪计算就是在这些初始的已知条件下，推求下泄洪水过程线、拦蓄洪水的库容和水库水位的变化。 在水库运行中，调洪计算的已知条件和要求的结果，基本上也与上述类似。;一、试算的步骤 二、举例 ;根据已知的水库水位库容关系曲线V＝f(Z)和泄洪建筑物形式和尺寸，用式(3-3)（水力??公式）求出下泄流量与库容的关系曲线q＝f(V )。 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； 若两者相等，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。;将上时段末的V2、q2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）。 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qmax正好是二线的交点，说明计算的qmax是正确的。否则，计算的qmax有误差，应改变时段△t重新试算，直到计算的qmax真好是二线的交点为止。;由qmax查q~V曲线，得最高洪水位时的总库容Vmax，从中减去堰顶以下的库容，得到调洪库容V调。由Vmax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qmax、V调、Z洪即为设计标准的最大下泄流量qm,设、设计防洪库容V设和设计洪水位Z设。 当入库洪水为校核标准的洪水时，求得的qmax、V调、Z洪即为校核标准的最大下泄流量qm,校、V校和Z校。;q=f(V) (3-4);[例3-1]某水??的泄洪建筑物型式和尺寸已定，设有闸门，堰顶高程为36.0m。水库的运行方式是：在洪水来临时，先用闸门控制q使其等于Q，水库保持在汛期防洪限制水位(38.0m)。当Q继续增大，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，与无闸门控制情况相同。水库容积特性V＝f(z)、根据泄洪建筑物型式和尺寸算出的水位与下泄流量关系曲线q＝f(z)见表3-2。;[解]1．将已知的V=f(z)、q＝f(z)绘入同一图中，见图3-2。 2．依Δt=3h为一个计算时段，即Δt＝10800s，取P=1％洪水流量过程,见表3-3的(1)、(2)栏。 3. 列表进行试算。 4．将全部计算成果绘制成曲线，并把主要特征值标明。 ;;返回例题;返回分析;从第18h起，Q开始大于173.9m3/s，水库开始蓄水。因此，以第18h为起调时刻，此时初始的q1为173.9m3/s，而初始的V1为6450×104m3。 然后，按式(3-2)进行计算。相应数据列入表3-4中。数字下有横线者为初始已知值。;表3-3 调洪计算列表试算法;第一个计算时段第18-21h，q1＝173.9m3/s，V1=6450×104m3，Q1＝174m3/s，Q2＝340m3/s。对q2 、v2要进行试算，其试算过程如表3-4。; ; 由表3-4可见：在第36h，Z＝40.5m，V＝10 232×104m3，Q=900m3/s，q＝78lm3/s； 而在第39h，Z=40.51m，V=l 0280×l04m3,Q=7604m3, q=790m3/s。 按前???水库调洪的原理，当q max出现时，一定是q＝Q，此时Z、V均达最大值。 显然，q max将出现在第36h与第39h之间，在表3-4中并未算出。通过进一步试算，在第38h16min处，可得出qmax＝Q＝795m3/s，Zmax=40.52m，Vmax＝10290×104m3。 也可通过图解近似定出相应值。;*;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132m，堰顶宽B＝40m，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，尾水再引入渠首灌溉。水库库容曲线和设计洪水过程线分别列于下列两表中。求水库下泄流量过程线q(t)。;可由选定的计算时段、已知的水库水位容积关系曲线，根