水资源规划及利用(8)

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1、水资源规划及利用沈阳农业大学水资源规划及利用课程组Integratedwaterresourcesplanning第八讲水库调洪计算的基本方法第三节本讲主要内容：第三章一、列表试算法二、半图解法三、简化三角形法水库洪水调节及计算在水利规划中，常需根据水工建筑物的设计标准或下游防洪标准，按工程水文中所介绍的方法，去推求设计洪水流量过程线。因此对于调洪计算来说，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。同时，水库汛期防洪限制水位以及泄洪建筑物的型式和尺寸也是已知的。调洪计算的已知条件：调洪计算的已知条件：水库调洪计算已知条件（1）入库洪水过程（3）防洪

2、限制水位（起调水位）（2）下游安全泄量（4）泄水建筑物型式及尺寸q=f(v)曲线已知水库的调洪计算就是推求（1）下泄洪水过程线,即q~t曲线（3）水库水位的变化,即z~t曲线（2）拦蓄洪水的库容水库调洪计算的基本方法：一、列表试算法二、半图解法三、简化三角形法水库调洪计算的基本方法：一、列表试算法二、半图解法三、简化三角形法一、列表试算法：列表试算法根据水量平衡方程和蓄泄方程两式的公用解，通过列表试算，逐时段求得水库的蓄水量和下泄流量。这种通过试算求方程组公共解的方法称为列表试算法。重要步骤如下：引用水库的设计洪水过程线。NO.1根据水库容积曲线和泄洪建筑物

3、的泄洪能力公式，求出下泄流量与库容的关系曲线。NO.2选取合适的计算时段（以秒为计算单位），由设计洪水过程线摘录Q1，Q2，……。NO.4根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量。NO.3决定起始计算时刻的q1、V1值，然后列表计算，计算过程中，对每一计算时段的q2、V2值都要进行试算。NO.5将入库洪水Q～t过程和计算所得的泄流过程q～t绘在同一张图上，若计算所得的qm最大下泄流量正好是两线的交点，说明计算qm正确。NO.6由qm查q=f(V)关系线，可得最高洪水位时的库容V总。由V总减去起调水位相应库容，即

4、得水库为调节该次入库洪水所需的调洪库容Vm。再由V总查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zm。NO.7试算的基本步骤由起始条件确定起始计算时段的q1、V1和入库流量Q1，Q2，假设时段末的下泄流量q2，根据水量平衡方程求出时段末水库的蓄水增量△V，而V1+△V=V2，由V2查曲线q=f(v)得q2。将其与假定的q2相比较，若两者相等，即为所求。否则需重新假设一个q2值，重复上述试算过程，直至两者相等或很接近为止，这样便完成了一个时段的计算工作。把这一时段末的q2、V2，作为下一时段的q1、V1，再进行下一时段的试算。如此连续下去，便可求得整个泄流过程q～t。某

5、水库泄洪建筑物为无闸河岸式溢洪道，堰顶高程与正常蓄水位齐平，为132m，堰顶净宽B=40m，流量系数M1＝1.6。该水库设有小型水电站，汛期按水轮机过流能力Q电＝10m3/s引水发电，尾水再引入渠首灌溉。水库的容积曲线见表3-1和图3-1。水库设计标准为百年一遇，设计洪水过程如表3-2中第（1）、（2）栏所列。试用试算法求水库泄流过程、设计最大下泄流量、拦洪库容和设计洪水位。例库水位（m）116118120122124126128130132134136137库容(104m3)02082210418732121217002730360044604880表3-

6、1某水库水位容积关系线起调水位132m初始库容2730×104m3图3-1某水库面积和容积特性曲线（1）计算并绘制水库的关系曲线q=f(v)，如图所示图某水库q=f(v)关系曲线解：水库关系曲线计算步骤及表如下：第（1）行为堰顶高程132m以上假设的不同库水位Z；第（2）行为堰顶水头H，等于库水位Z减去堰顶高程；第（3）行为溢洪道下泄流量，由＝1.6×40×=64第（4）行为发电流量10m3/s；第（5）行为总的下泄流量；第（6）行为相应库水位Z的库容V，可由库容曲线查得。库水位Z(m)（1）132132.5133…136137溢洪道堰顶水头H(m)（2）0

7、0.51…45溢洪道泄量q溢(m3/s)（3）02264…522716发电洞泄量q电(m3/s)（4）101010…1010总泄流量q(m3/s)（5）103274…532726库容V(104m3)（6）273029803180…44604880（1）计算并绘制水库的关系曲线q=f(v)解：（2）确定调洪的起始条件。由于本水库溢洪道无闸门控制，因此起调水位亦即防洪限制水位取为与堰顶高程齐平，即132m。相应库容为2730×104m3，初始下泄流量为发电流量10m3/s。（1）计算并绘制水库的关系曲线q=f(v)解：（2）确定调洪的起始条件。（3）计算时段平均

8、入库流量和时段入库水量初选计算时段△t＝8h＝288