水庫防洪調(diào)節(jié)計算

1、第八章第八章 水庫防洪調(diào)節(jié)計算水庫防洪調(diào)節(jié)計算 規(guī)劃設計階段，水庫調(diào)洪計算的基本任務是對規(guī)劃設計階段，水庫調(diào)洪計算的基本任務是對下游防洪標準設計洪水、水工建筑物安全標準相應下游防洪標準設計洪水、水工建筑物安全標準相應的設計洪水和校核洪水分別進行洪水調(diào)節(jié)計算。的設計洪水和校核洪水分別進行洪水調(diào)節(jié)計算。 本章主要介紹水庫調(diào)洪計算的原理和方法。要求本章主要介紹水庫調(diào)洪計算的原理和方法。要求掌握無閘門控制水庫調(diào)洪計算方法。掌握無閘門控制水庫調(diào)洪計算方法。內(nèi)容簡介：內(nèi)容簡介： 本章內(nèi)容結構：本章內(nèi)容結構：v8.1 8.1 防洪措施簡介防洪措施簡介v8.2 8.2 水庫的調(diào)洪作用和計算原理水庫的調(diào)洪作用和

2、計算原理v8.3 8.3 無閘門控制的水庫調(diào)洪計算無閘門控制的水庫調(diào)洪計算8.1 8.1 防洪措施簡介防洪措施簡介防洪措施防洪措施工程措施工程措施非工程措施非工程措施修筑堤防修筑堤防河道整治河道整治開辟分洪道和分蓄洪工程開辟分洪道和分蓄洪工程水庫攔洪水庫攔洪水土保持水土保持洪泛區(qū)管理洪泛區(qū)管理建立洪水預報和洪水警報系統(tǒng)建立洪水預報和洪水警報系統(tǒng)洪水保險洪水保險8.2 水庫的調(diào)洪作用和計算原理水庫的調(diào)洪作用和計算原理v8.2.1 8.2.1 水庫的調(diào)洪作用水庫的調(diào)洪作用v8.2.2 8.2.2 水庫防洪調(diào)節(jié)計算的任務水庫防洪調(diào)節(jié)計算的任務v8.2.3 8.2.3 水庫泄洪建筑物的類型和計算公式水

3、庫泄洪建筑物的類型和計算公式v8.2.4 8.2.4 水庫調(diào)洪計算的基本原理水庫調(diào)洪計算的基本原理第二節(jié)第二節(jié) 內(nèi)容結構內(nèi)容結構5.2.1 5.2.1 水庫的調(diào)洪作用水庫的調(diào)洪作用水庫洪水調(diào)節(jié)示意圖水庫洪水調(diào)節(jié)示意圖5.2.2 5.2.2 水庫調(diào)洪計算的任務水庫調(diào)洪計算的任務（1 1）分析計算各河段現(xiàn)有防洪工程的防洪能力和加高堤防提高河）分析計算各河段現(xiàn)有防洪工程的防洪能力和加高堤防提高河道控制水位時的防洪能力。道控制水位時的防洪能力。（2 2）調(diào)查研究江水災害的歷史和現(xiàn)狀及其成因，根據(jù)防護對象的）調(diào)查研究江水災害的歷史和現(xiàn)狀及其成因，根據(jù)防護對象的重要性，綜合考慮現(xiàn)實可能性，選定適當?shù)姆篮樵O

4、計標準。重要性，綜合考慮現(xiàn)實可能性，選定適當?shù)姆篮樵O計標準。（3 3）分析研究各種可能的防洪措施方案，提出防洪整體方案，并）分析研究各種可能的防洪措施方案，提出防洪整體方案，并擬訂設計工程的任務。擬訂設計工程的任務。v一、防洪規(guī)劃設計的任務：一、防洪規(guī)劃設計的任務：（1 1）基本資料的收集、計算）基本資料的收集、計算（2 2）擬定比較方案）擬定比較方案（3 3）防洪調(diào)節(jié)計算）防洪調(diào)節(jié)計算（4 4）方案選擇）方案選擇v二、水庫防洪調(diào)節(jié)計算的任務：二、水庫防洪調(diào)節(jié)計算的任務：5.2.2 5.2.2 水庫調(diào)洪計算的任務水庫調(diào)洪計算的任務v水量平衡方程（水量平衡方程（1）ttttttVVtqqtQQ1

5、112121？v蓄泄方程（蓄泄方程（2）)(Vfq Q(t)q(t)q H Z V5.2.2 5.2.2 水庫調(diào)洪計算的任務水庫調(diào)洪計算的任務8.3 無閘門控制的水庫調(diào)洪計算無閘門控制的水庫調(diào)洪計算第三節(jié)第三節(jié) 內(nèi)容結構內(nèi)容結構v8.3.1 8.3.1 列表試算法列表試算法v8.3.2 8.3.2 半圖解法半圖解法v8.3.3 8.3.3 簡化三角形法簡化三角形法8.3.1 8.3.1 試算法試算法求解思路：求解思路：假定假定2q2V,2q方程（方程（1）方程（方程（2）,2?2qq 是是輸出結果輸出結果否否 例例8-18-1： 南方某年調(diào)節(jié)水庫，百年一遇設計洪水過程線資料列入表南方某年調(diào)節(jié)水

6、庫，百年一遇設計洪水過程線資料列入表8-8-2 2中中、欄，水位庫容曲線如圖欄，水位庫容曲線如圖6-46-4。設計溢洪道方案之一為無。設計溢洪道方案之一為無閘門控制的實用堰，堰寬閘門控制的實用堰，堰寬70m70m，堰頂高程與正常蓄水位，堰頂高程與正常蓄水位59.98m59.98m相相齊平。用列表試算法求下泄流量過程、水庫蓄水過程、水庫設計齊平。用列表試算法求下泄流量過程、水庫蓄水過程、水庫設計洪水位、最大下泄流量洪水位、最大下泄流量qmqm和相應的設計調(diào)洪庫容。和相應的設計調(diào)洪庫容。8.3.1 8.3.1 試算法試算法v蓄泄方程蓄泄方程)(Vfq q H Z VqV221QQ tQQ22122

7、1qq tqq221時間時間t(h)流量流量Qm m3 3/s/s時段時段t(1h)m m3 3/s/s（萬（萬m m3 3）時段末時段末出庫流出庫流量量qm m3 3/s/sm m3 3/s/s萬萬m m3 3V萬萬m m3 3V萬萬m m3 3Z(m)11000000129659.9813900119570.21893.267.0136360.20277012580208.8885319.1189.7155360.773115023960345.625617261.9283.7183661.604986341068384.5436346124.6259.9209662.3058204590

8、3325.1544490176.4148.7224562.65665656738265.7596570205.260.5230662.83749267574206.6588592213.1-6.5229962.80832678409147.2540564203.0-55.8224362.6891628924487.8476508182.9-95.1214862.401009108129.2384430154.8-125.6202362.101110110298341122.8-122.8190061.8012111223326695.6-95.6180461.5213121318621075.

9、6-75.6172861.3114131415417061.2-61.2166761.1315141513014251.1-51.1161660.98151610611842.5-42.5157460.85v列表試算法很麻煩，工作量較大，所以人們比較列表試算法很麻煩，工作量較大，所以人們比較喜歡用半圖解法。喜歡用半圖解法。v半圖解法的具體方法又有多種，常用的兩種半圖解法的具體方法又有多種，常用的兩種 -雙曲線輔助法雙曲線輔助法 -單曲線輔助法單曲線輔助法8.3.2 8.3.2 半圖解法半圖解法原理：原理：一、雙輔助曲線法一、雙輔助曲線法1221212121VVtqqtQQtVtVqqQQ122

10、12122)(222112122qtVQQqtV)(2qtVfq)(2qtVfq雙輔助線法求解示意圖雙輔助線法求解示意圖)(222112122qtVQQqtV2qtVq(m3/s)q1_Qq2(m3/s)(2qtVfqABCDE)2(qtVfq211qtV222qtV雙輔助曲線例題雙輔助曲線例題v例例8-2 8-2 基本資料與要求同例基本資料與要求同例8-18-1，用雙輔助曲，用雙輔助曲線法求最大下泄流量線法求最大下泄流量q qm m、設計調(diào)洪庫容、設計調(diào)洪庫容V V設洪設洪及設計洪水位及設計洪水位Z Z設洪設洪。2q2qtV2qtV水庫水位水庫水位Z(m)庫容庫容V總總?cè)f萬m m3 3堰頂以

11、上堰頂以上庫容庫容V萬萬m m3 3V/tm m3 3/s/s下泄流量下泄流量q（m m3 3/s/s） （m m3 3/s/s）（m m3 3/s/s）（m m3 3/s/s）59.98129600000060.51460164456462343347961.016213259031276483996761.5180050414002321161284151662.0198068419003561781722207862.5218088424564962482208270463.02378108230066503252681333163.525981302361781840932084026

12、64.02817152142259995003725472564.5300017044733119159641375329表表8-3 8-3 某水庫雙輔助曲線計算某水庫雙輔助曲線計算)(2qtVfq二、單輔助曲線法二、單輔助曲線法原理：原理：)(222112122qtVQQqtV)(2qtVfq雙輔助曲線雙輔助曲線1222)(112122qqtVQQqtV)(2qtVfq單輔助曲線單輔助曲線單輔助線法求解示意圖單輔助線法求解示意圖)(2qtVfq1222)(112122qqtVQQqtV2qtV211qtVq(m3/s)q1_Qq21q(m3/s)222qtVABCDEF其應用條件假定如下：其

13、應用條件假定如下：v（1 1）設計洪水過程線近似為三角形。）設計洪水過程線近似為三角形。v（2 2）洪水來臨前庫水位與溢洪道堰頂齊平，溢流方式為無閘）洪水來臨前庫水位與溢洪道堰頂齊平，溢流方式為無閘門控制的自由溢流，下泄流量過程線近似為直線。門控制的自由溢流，下泄流量過程線近似為直線。5.3.35.3.3簡化三角形法簡化三角形法方法：方法： 簡化三角形解析法、簡化三角形圖解法簡化三角形解析法、簡化三角形圖解法)1 (212121mmQqmmmmTQTqTQVmW)1 (mmQqmmWV簡化三角形法原理簡化三角形法原理mQmqmVT流量流量時間時間OABC（1）Q、q(m3/s)V、W(萬萬m3)(Vfq mqmVmWmQ)1 (mmQqmmWVONMCAB簡化三角形解析法簡化三角形解析法 假設一個假設一個q,q,代入代入 得一個得一個V Vm m, ,根據(jù)該根據(jù)該 V Vm m查查q=f(vq=f(v) )關系曲線查得關系曲線查得q qm m如果如果q qm m= q= qm m, ,則試算成功，則試算成功，q qm m, V, Vm m即所求，如果即