《工程水文及水利计算》课程教学奖（PPT课件讲稿）第十章 水库防洪调节计算

第十章水库防洪调节计算 第一节水库调洪作用和调洪计算的任务 第二节水库调洪计算的原理与方法 第三节水库防洪水利计算 第四节启用非常泄洪设施时的水库调洪计算 第五节水库的防洪调度

第十章 水库防洪调节计算 •第一节 水库调洪作用和调洪计算的任务 •第二节 水库调洪计算的原理与方法 •第三节 水库防洪水利计算 •第四节 启用非常泄洪设施时的水库调洪计算 •第五节 水库的防洪调度

第一节水库调洪作用和计算任务 水库的调洪作用,在于对入库洪水的滞蓄。 使出库洪水过程变平缓,洪水历时延长,洪峰流 量减小。而影响水库洪水调节的因素主要是入库 洪水、泄流建筑物型式与尺寸、以及汛期水库的 控制运用方式和下游的防洪要求。若泄流建筑物 尺寸减小,同一库水位的下泄量也将减小,所需 调洪库容则将加大。反之,则正好相反。因此, 入库洪水、泄流建筑物类型与尺寸、调洪方式和 调洪库容之间是相互关联、相互影响的 水库防洪调节计算,就是要定量地分析计算 它们之间的关系

第一节 水库调洪作用和计算任务 • 一、 水库的调洪作用，在于对入库洪水的滞蓄。 使出库洪水过程变平缓，洪水历时延长，洪峰流 量减小。而影响水库洪水调节的因素主要是入库 洪水、泄流建筑物型式与尺寸、以及汛期水库的 控制运用方式和下游的防洪要求。若泄流建筑物 尺寸减小，同一库水位的下泄量也将减小，所需 调洪库容则将加大。反之，则正好相反。因此， 入库洪水、泄流建筑物类型与尺寸、调洪方式和 调洪库容之间是相互关联、相互影响的。 • 水库防洪调节计算，就是要定量地分析计算 它们之间的关系

q Q VZ Z 图12-1溢洪道无闸门挖制的调洪作用示意图之

Q Q 又Z哏_ Z迅 13 图t22溢洪道无闸门控制的调洪作用示意图之二

相应下游防洪 标准的Q~ 胸墙 z Z 闸门 VZ 图12-3溢洪道设闸门控制的调洪作用示意图

二、水库调洪让算的任务 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,进行水库的蓄泄调节计算,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。 在水库的管理运用阶段,调洪计算的任务:是 根据入库的洪水,在泄流建筑物类型尺寸已定的 最高库水位和最大下泄流,来预报水库达到的

• 二、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，进行水库的蓄泄调节计算，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。 • 在水库的管理运用阶段，调洪计算的任务：是 根据入库的洪水，在泄流建筑物类型尺寸已定的 情况下，通过蓄泄调节计算，来预报水库达到的 最高库水位和最大下泄流量

第二节水库调洪计算原理与方法 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 解水库的水量平衡方程和水库的蓄泄方程 水库的水量平衡方程,表示计算时段内,进入水库的水量与水库下泄的水量之差 应等于该时段内水库蓄水量的变化值。如图 12-4所示,水量平衡方程可写为 Q1+Q2 d t dr=V2-1(12-1) 式中Q1、Q2——时段4r始、末的入库流量 时段4始、末的出库流量 42 /s 、2——时段始、末的水库蓄水 量 4r-—计算时段,S 12-4水库水量平衡示意图

第二节 水库调洪计算原理与方法 • 一、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 解水库的水量平衡方程和水库的蓄泄方程。 12-4水库水量平衡示意图

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。 g+Qb-q1+2M=2-v(12-1) g=f(v) 12-4) g=f(z) (12-5

• 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

列表试算法 表12-3 某水库调洪计算表 时间|时段Q 业+g4+q t (b)(h)|cm3/s)(m3/s)(rm2)m)(m3s)(rm2)(0ym3)(1m3)(m (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)(9)=(5)-(8)(10 (11 132. 8 144.0 13 37。4 106.6 1322 75 2l6.0 69,2 16 133.6 65 1900.8 322 927,4 973.1 2手 840 51 4429 133.9 785 l130.4 575 828.0 302. 640 473l 136,6 65 28.8 650 660 1760 136,7 605 64 辋67.3 3I,7 56 1728 8 136, 4501296.0 162↓.3 328,3 10 340 49 1400 135.8 8 273 792.0 41 1180.8 388,8 210 330 13,9 注長中第(6)栏括号數值(60是4=8h时相应于r=32h的泄流量q

(一)列表试算法

(二)半图解法 为避免试算法的繁复试算,实际工作中常采用利用4~米+辅助线的半图解法。由 于解算过程中只用到q~∥+号一条辅助线,所以该法也称为单辅助线法。 该法的关键,是将水量平衡方程式(12-1)中的已知项与未知项分别归并到等号两边 并加以改写,即 q2 Q 1+ 2 gl t (12-6) 与之对应,式(12-4)也加以改写,即 dt (12-7 于是,当时段初的V、q以及入流Q1与Q2已知时,式(126)的右端即为已知。这等 于左端2+2也为已知。当事先作好了q~+辅助线,则由々+号值即可查得 时段末的q3值。对于下一时段,上时段末的Q2、V2、q2即为本时段初的Q1、V1、q1,于 是重复同样步骤,又可求得下一时段末的q2、V2。如此逐时段连续计算,便可求得水库的 泄流过程q~t

(二)半图解法