在EXCEL中用试算法实现水库调洪演算.pdf

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1、第29卷第1期四川水力发电Vo1．29，No．12010年2月SichuanWaterPowerFeb．，2010在Excel中用试算法实现水库调洪演算程时宏，袁东风，胡本健(1．二滩水电开发有限责任公司，四川成都610051；2．中国水电顾问集团成都勘测设计研究，四JiJ成都610072)摘要：试算法是调洪演算中常用的方法之一。该方法利用列表试算求解联立方程式，通常又称为列表法。在实际调洪计算过程中，常常需要考虑调整闸门的启闭方式，以达到理想库水位运行过程。使用Excel进行调洪演算可以任意调整入库流量过程、闸门启闭弃水方式，调洪演算

2、过程迅速完成，辅助调洪结果过程线，可使日常水库调度工作达到事半功倍的效果。关键词：Excel；调洪演算；试算法中图分类号：TV62；TP3；TVI22文献标识码：B文章编号：1001-2184(2010)01-0077-021调洪演算原理的出流过程线g—t比人流过程线Q～t在时间上水库调洪演算的原理就是水库水量平衡。水向后推延，在洪峰流量上得到削减。经过水库对库调洪的过程就是在At时段内，入库水量、出库洪水的调节，最大洪峰流量由Q被削减到g，这水量和水库蓄水量的变化过程。图1为水库调洪就是水库的调洪作用。水库调洪演算实际上就是求解式(1

3、)和式过程，可用水量平衡方程式表示：(2)这两个联立方程，以得到下泄流量过程线。△f一△f：—v2(1)2试算法计算步骤调洪演算中常用方法之一的试算法就是利用式中Q，Q：为计算时段始末的入库流量；g，g列表试算求解联立方程式，其计算步骤如下：为计算时段始末的出库流量；vt，v2为计算时段(1)将预报入库过程线(或设计洪水过程线)始末的水库蓄水量；At为时段长。分成若干时段；(2)假定第一时段末的出流量g值；(3)计算第一时段内人流总量及出流总量，其差值为本时段内蓄水量增值：第一时段内人流总量为：△：()A￡：△f(3)二第一时段内出流总

4、量为：△=()At=Oat(4)二此时段内蓄水量的增值(或减值)即：图1水库调洪演算不意图△V=AW—AW(5)式(1)中，人库流量Q。，Q是已知的，时段(4)将此蓄水量值加上第一时段初之蓄水量初的库水位h及其相应的蓄水量以及时段初(即水库原有的蓄水库容)，得第一时段末的蓄水g出库也是已知的。只有时段末的和q：是未量为：知数。该两未知数需要利用方程式(2)即水库出v2=Vi+△V(6)库流量与蓄水量的关系来表示。(5)根据第一时段末的蓄水量，查水位～q=h)=V)(2)库容关系曲线，得第一时段末库水位；如图1所示，当洪水进入水库后，首先

5、存蓄一(6)以第一时段末库水位，查水位一泄量关部分(图中阴影部分)，使水位升高。因此，水库系曲线，得到出流q之值。若此值与第2项假定收稿Et期：2009-05．12值相符，则试算结束；否则需要再假定一个q，重SichuanWaterPower困程时宏等：在Excel中用试算法实现水库调洪演算2010年第1期复上述步骤试算，直至符合为止；(7)第一时段末的出流量9：即为第二时段初出流量，依此类推，就可以求得整个出流过程线。3Excel实现试算法表1为某水库某水位段的闸门泄量及库容曲线(库容值已经由体积单位m转换为m／s·24h，这样做便于

6、根据出库流量直接计算库容变化值)。表1曲线关系表图2迭代计算设置不意图所示I4单元格的公式)。(4)再查询到该库容值对应的库水位(参考文献[1]中的相关内容)，即为时段末库水位。如表2中已知数据为人库过程线(单元格(5)最后在单元格Q4中输入公式“=J4+G3：G7，瞬时值)，第一时段初库水位(单元格H3，M4+N4”进行循环计算，即可得到调洪后的各实瞬时值)及该库水位对应的库容值(单元格I3)，际数据。计算时段为6h(单元格I9)，未来发电流量过程依此类推，将各公式填充完毕，整个演算过程(单元格J4：J7，根据发电计划负荷转换为时段平

7、即可完成，如表3所示。以后使用时，只需要修改均发电流量)，未来闸门开启运行方式(单元格表3中各已知数据即可得到调洪演算过程。K4：L7，每个闸门时段内的系数计算方法参考文表3试算法演算的计算过程表献[1]中的相关内容)，即泄流方式。Id一：(P4·Q哇)·I9／2针I3

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9、上譬，曹0强蛰≯妻口表2试算法演算的已知数据表序过入程库缱库瞬水时位库容早电蝎巍发量闱押门IAn系同数门B平闸坶门弃^水同流n量B牟平水均位平^均库平出均库I9．6萋_13OOO1775044392It丑■豳Jf，一

10、，鬻摹?。4■圈23∞0177474437

11、016o0O510647865177493o253l】2上序^库瞬时平均发同门系数平均弃水流量平均平均平均332o019'73944299158007510964864”74331253409过程鲺摩水位庠