水库洪水调节计算1-5节.ppt

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1、第四章水库洪水调节计算第一节水库调洪的任务和防洪标准第二节水库调洪计算原理第三节水库防洪列表计算第四节水库防洪半图解法第五节无闸门情况下的水库调洪第六节有闸门情况下的水库调洪第一节水库调洪的任务和防洪标准一.我国基本情况及治理二.水库的调洪计算任务三.防洪标准一.我国基本情况及治理1.基本情况：我国是一个洪涝灾害频繁的国家据历史记载，自公元前2278年至1946年间，黄河改道26次，决口1593次；自公元前185年至1949年间，长江发生水灾220次；新中国成立后，还是有比较广泛的地区，对于较大洪水，尤其是特大洪水目前还不

2、能抵御，几乎每年都有不少地区遭受洪涝灾害。就最近10年来说，1981年四川发生特大洪水，1991年安徽、江苏等省发生特大洪水。尤其是1998年的特大洪水。（数据）1981-四川1991199820102.治理措施：（1）对于自然因素，须通过各种工程措施进行抵御。如兴修堤防、整治河道、兴建水库及分洪滞洪工程、开挖新河和水土保持等。（2）对于人为因素，需要在防洪的指导思想上来个转变和发展。国内外已先后逐渐采取的工程措施和非工程措施想结合抗御洪水的办法即是此防洪思想和策略的发展，比较有效疏浚河道兴修堤防修建水库分洪区分洪水土保持

3、工程3.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。二.水库的调洪计算任务无闸门表面泄洪道泄流的两种情况：（1）如图a所示，洪水开始进入水库时，水库水

4、位（起调水位Z01）处于堰顶高程。（2）如图b所示，洪水开始进入水库时，水库水位（起调水位Z02）处于堰顶高程以下。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。三.防洪标准防护对象的防洪标准，应根

5、据防护对象的重要性、历次洪灾情况、社会经济影响和防洪工程的具体条件和实际能力分析选择。根据水利电力部颁发的SDJ11-77规范规定，防护对象的防洪标准可参考下表：根据水利电力部颁发的SDJ12-78规范规定，水利水电枢纽工程本身的防洪要求，按其工程规模、效益和在国民经济中的重要性划分为五等，等别按下表规定确定水利水电枢纽工程的枢纽建筑物的级别由其所属工程等别及其在工程中的作用和重要性划分为五等，按下表规定确定设计永久性水工建筑物所采用的洪水标准，分为正常运用（设计）和非常运用（校核）两种情况，根据建筑物级别按表4，表5，表

6、6选定。表4永久性挡水和泄水建筑物正常运用洪水标准表5水电站厂房正常运用洪水标准和非常运用洪水标准表6永久性挡水和泄水建筑物非常运用洪水标准对于非溢流坝的坝顶高程，为了保证不溢过或溅过坝顶，除规定应不低于水库正常运用和非常运用的静水位加波浪的计算高度外，还须考虑安全超高。其数值按表4-7选定。第二节水库调洪演算方法一.洪水调节计算原理1.水库调洪计算的直接目的，在于求出水库逐时段的蓄水、泄水变化过程，从而获得调节该次洪水后的水库最高洪水位和最大下泄流量，一供进一步防洪计算分析之用。2.水库调洪演算要遇到两种情况：一种为下泄

7、流量受到控制的调洪演算，其控制调节方式由水库防洪运行规则决定。这只有在有闸门控制的泄洪设备条件下才存在。另一种情况为自由泄洪条件下的调洪演算，无闸门溢洪道泄流、或设闸门开启程度一定的条件下泄流属此种情况。须联解水库水量平衡方程和相应水库蓄洪方程才能实现逐时段的调洪演算。对调洪过程中任一Δt（Δt=t2-t1）时段，计算式可表示如下（3-1）（3-2）式中蓄洪方程q=f(V)表示闸门开度不变条件下水库蓄水量与泄洪量间关系；当属无闸门自由溢洪道时为水库泄洪能力曲线。q=f(V)方程或曲线，可按泄洪设备类型尺寸（或闸门开度）的水

8、力特性换算制作。若为无闸门表面泄洪道，其泄洪公式为（3-3）式中若底孔泄流，则泄流公式为（3-4）根据式（3-3）、（3-4）可换算求得水库水位Z与泄流量q的关系q=f1(Z)，如下图中的Z~q曲线。进而由库容曲线换算求得水库蓄水量V与q的关系q=f(V)。于是，在Δt时段的调洪演算中，可由已知的Δt，