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文檔簡介

第五章防洪減災(zāi)

3河道整治規(guī)劃

4堤防規(guī)劃第五章防洪減災(zāi)

2防洪標準

1洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)

5水庫調(diào)洪

6分洪、滯洪及蓄洪墾殖

7防洪減災(zāi)非工程措施1.1洪澇災(zāi)害1洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪水成因:自然因素、人為因素。自然因素:如氣候、河態(tài)、流域地形地貌等;人為因素:如河道設(shè)障、水土流失、圍湖造田、人為破壞、防洪工程標準低,非工程措施完善,管理不善等。洪水災(zāi)害的大小既取決于洪水的淹沒特性,又受災(zāi)區(qū)人文特性的影響。淹沒特性:水深、流速、歷時、發(fā)生時間、固體含量、上漲率、波浪沖擊力等。人文特性:聚居情況、土地利用程度、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等。例:98長江大洪水:1998年長江發(fā)生了自1954年以來的又一次全流域性大洪水。從6月中旬起,因洞庭湖、鄱陽湖連降暴雨、大暴雨使長江流量迅速增加。29個省受災(zāi),農(nóng)田受災(zāi)面積3.18億畝,成災(zāi)面積1.96億畝,受災(zāi)人口2.23億人,死亡3千多人,房屋倒塌497萬間,經(jīng)濟損失達1666億元。洪災(zāi)是水災(zāi)和澇災(zāi)的總稱。水災(zāi)一般是指因河水或湖水泛濫淹沒城市和農(nóng)村所引起的災(zāi)害;澇災(zāi)指的是因降雨使土地過濕造成農(nóng)作物生長不良而減產(chǎn)的現(xiàn)象,或因雨后地面排泄不暢而產(chǎn)生大面積積水使社會財產(chǎn)受損。1.1洪澇災(zāi)害洪水災(zāi)害造成的損失可分為經(jīng)濟損失和非經(jīng)濟損失。經(jīng)濟損失是指洪水淹沒造成的可用貨幣計量的各類損失,故又稱有形損失,主要包括:工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、居民房屋、家庭財產(chǎn)以及各種其他損失;非經(jīng)濟損失是指洪水引起的難以用貨幣計量的損失,故又稱無形損失,如生態(tài)環(huán)境惡化,文物古跡的破壞,災(zāi)民傷亡等等。洪災(zāi)產(chǎn)生的不利影響主要有:洪水災(zāi)害對經(jīng)濟發(fā)展的影響;對自然生態(tài)環(huán)境造成嚴重危害;對社會生活產(chǎn)生多方面影響;對國家事務(wù)產(chǎn)生影響。防洪工程措施是指按照規(guī)定的防洪標注,為控制和抵御洪水以減免洪水災(zāi)害損失而修建的各種工程,主要有:水土保持筑堤防洪與防汛搶險疏浚與整治河道分洪、滯洪與蓄洪防洪非工程措施是指通過行政、法律、經(jīng)濟等非工程手段,以減少洪水災(zāi)害損失的措施。大致包括:防洪渠的科學規(guī)劃與管理,公民防洪、減災(zāi)教育,蓄洪及分洪工程合理調(diào)度等等1.2防洪減災(zāi)防洪規(guī)劃是為防治某一流域、河段或者區(qū)域的洪水災(zāi)害而制定的總體安排。防洪規(guī)劃的目標是根據(jù)河流的洪水特性、歷史洪水災(zāi)害,規(guī)劃范圍內(nèi)國民經(jīng)濟有關(guān)部門和社會各方面對防洪的要求,以及國家或地區(qū)經(jīng)濟、技術(shù)等條件,考慮需要與可能,研究制定保護對象在規(guī)劃水平年應(yīng)達到的防洪標準和減少洪水災(zāi)害損失的能力,包括盡可能地防止毀滅性災(zāi)害的應(yīng)急措施。防洪規(guī)劃的制定應(yīng)遵循確保重點、兼顧一般,遵循局部與整體、需要與可能、近期與遠景、工程措施與非工程措施、防洪與治澇、防洪與水資源綜合利用相結(jié)合的原則。

1.3防洪減災(zāi)規(guī)劃防洪調(diào)度方案的編制應(yīng)遵循以下原則:確保防洪工程自身安全正確處理防洪與興利的矛盾正確處理一般與重點、局部與全局的關(guān)系應(yīng)密切結(jié)合防洪工程現(xiàn)狀和當?shù)厣鐣?jīng)濟情況,具有科學性、實用性和可操作性1.4防洪減災(zāi)的調(diào)度運行

3河道整治規(guī)劃

4堤防規(guī)劃第五章防洪減災(zāi)

2防洪標準

1洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)

5水庫調(diào)洪

6分洪、滯洪及蓄洪墾殖

7防洪減災(zāi)非工程措施防洪標準是各種防洪保護對象或水利工程本身達到的防御洪水的標準。通常以頻率計算法計算的某一重現(xiàn)期的設(shè)計洪水為防洪標準,或以某一實際洪水(或?qū)⑵溥m當放大)作為防洪標準。2防洪標準防洪標準的種類按工程類別劃分:水庫防洪標準、堤防防洪標準、圍堰防洪標準等;按設(shè)計要求分:設(shè)計防洪標準、校核防洪標準等。防洪標準的選擇一般根據(jù)工程等級以及防護對象的重要性,在當前使用的部頒標準中選擇確定。工程等級:是指工程按類別劃分的等級。如水庫工程中有大、中、小工程等級之分。防護對象:是指該工程防護的不同對象、不同程度的總稱。防護對象防洪標準城鎮(zhèn)工礦區(qū)農(nóng)田面積(萬畝)重現(xiàn)期(年)頻率(%)特別重要城市特別重要工礦區(qū)≥500≥100<1重要城市重要工礦區(qū)100~50050~1002~1中等城市中等工礦區(qū)30~10020~505~2一般城市一般工礦區(qū)≤3010~2010~5表1不同防洪保護對象的防洪標準建筑物的級別12345正常運用(重現(xiàn)期)2000~500500~100100~5050~3030~20非常運用土壩、堆石壩、及干砌石壩1000020001000500300混凝土壩、漿砌石壩及其它建筑物50001000500300200表2永久性水工建筑物洪水標準在防洪規(guī)劃時,應(yīng)根據(jù)需要和可能選擇某一適宜的防洪標準以及對應(yīng)的設(shè)計洪水,然后進行調(diào)洪計算。適宜:指技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的防洪標準。

3河道整治規(guī)劃

4堤防規(guī)劃第五章防洪減災(zāi)

2防洪標準

1洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)

5水庫調(diào)洪

6分洪、滯洪及蓄洪墾殖

7防洪減災(zāi)非工程措施河道整治規(guī)劃是根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除害要求,為治理、改造河道所進行的水力工程規(guī)劃。河道整治規(guī)劃一般包括洪水、中水、枯水三種不同的整治方案。洪水整治的目的是為了防御洪水泛濫,確保沿河人民生命財產(chǎn)安全;苦水整治則主要是保障通航和引水;中水整治對穩(wěn)定河床,控制河勢具有決定性意義。3河道整治規(guī)劃按河道自然條件,分為山區(qū)河道整治規(guī)劃、平原河道整治規(guī)劃和河口整治規(guī)劃。按水利樞紐對河道的影響,分為庫區(qū)河段整治規(guī)劃、壩區(qū)河段整治規(guī)劃和壩下游河段整治規(guī)劃。按整治順序,分為河勢控制規(guī)劃和局部河段整治規(guī)劃。按各部門要求,分為航道整治規(guī)劃、橋渡河段整治規(guī)劃、取水口河段整治規(guī)劃、堤防護岸工程規(guī)劃等。3.1河道整治規(guī)劃的分類河道基本特性及演變趨勢分析;河道兩岸社會經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境情況調(diào)查分析;河道整治現(xiàn)狀調(diào)查及問題分析;河道整治任務(wù)與整治措施的確定;整治工程的經(jīng)濟效益和社會效益、環(huán)境效益分析;規(guī)劃實施程序的安排。3.2河道整治規(guī)劃的內(nèi)容設(shè)計流量和設(shè)計水位整治線河槽斷面3.3河道整治規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容

3河道整治規(guī)劃

4堤防規(guī)劃第五章防洪減災(zāi)

2防洪標準

1洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)

5水庫調(diào)洪

6分洪、滯洪及蓄洪墾殖

7防洪減災(zāi)非工程措施堤防是沿河流、湖泊、海洋或行洪區(qū)、分洪區(qū)、水庫庫區(qū)的周邊建筑的擋水建筑物,是世界上最早廣泛采用的防洪工程。堤防按其所在位置不同,可以分為河堤、湖堤、海堤、圍堤和水庫堤防五種、這里主要介紹河堤規(guī)劃。河堤岸所在位置和重要性,可分為干堤、支堤和民堤。4堤防規(guī)劃堤防級別12345防洪標準(重現(xiàn)期)≥10050~10030~5020~3010~20表3堤防工程的級別結(jié)合水庫、分蓄洪工程等其他防洪工程措施,進行堤防規(guī)劃,以形成合理的防洪工程體系。妥善處理上下游、左右岸、各地區(qū)、部門之間的關(guān)系。當?shù)谭涝庥龀瑯藴侍卮蠛樗畷r應(yīng)有對策措施,以保證主要堤防重要堤段不發(fā)生改道性決口。就地取材,便于施工,節(jié)省投資。新建或改建堤防規(guī)劃時,應(yīng)遵循如下原則:

3河道整治規(guī)劃

4堤防規(guī)劃第五章防洪減災(zāi)

2防洪標準

1洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)

5水庫調(diào)洪

6分洪、滯洪及蓄洪墾殖

7防洪減災(zāi)非工程措施5水庫調(diào)洪5.1水庫的調(diào)洪作用與任務(wù)利用水庫蓄洪或滯洪是防洪工程主要促使之一。當水庫有下游防洪任務(wù)是,它的作用主要是削減下泄洪水流量,使其不超過下游河床的安全泄量。水庫的任務(wù)有:滯洪錯峰蓄洪水庫水量平衡方程在某一時段內(nèi),入庫水量減去出庫水量,應(yīng)等于該時段內(nèi)水庫增加或減少的蓄水量。水量平衡方程為:Q、q(m3/s)t(min)Q~tq~t

qmaxQiQi+1qiqi+1V2-V1titi+1△t水庫水量平衡示意圖一個方程兩個未知數(shù)沒有辦法求解5.1水庫調(diào)洪計算的原理已知求解5.2蓄泄方程

泄流能力:指該水頭下泄洪建筑物可能通過的最大流量,是實際泄流量的上限。在溢洪道型式、尺寸一定的情況下,取決于堰頂水頭H,即其q=f(H)

。對于無閘或閘門全開的表面式溢洪道,下泄流量按堰流公式計算;深水式泄洪洞的下泄流量按有壓管公式計算。當水庫內(nèi)水面坡降較小,可視為靜水面時,泄流水頭H只是庫中蓄水量V的函數(shù),即H=f(V),故下泄流量q為蓄水量V的函數(shù),即

q=f(H)

或q=f(V)。對于無閘或閘門全開的表面式溢洪道,按堰流公式計算:對于深水式泄洪洞,按有壓管的出流公式計算:為調(diào)洪計算方便,一般將上兩式繪成蓄泄曲線q=f(V),其中q為水庫蓄量v時對應(yīng)的泄流能力。該式是假設(shè)庫水面為水平面時的水庫泄流方程。對于狹長的河川式水庫,在通過洪水流量時,由于回水的影響,水面常呈現(xiàn)明顯的坡降。在這種情況下,按靜庫容曲線進行調(diào)洪計算常帶來較大的誤差,因此為了滿足成果精度的要求,必須采用動庫容進行調(diào)洪計算。這時上式中的V應(yīng)為動庫容與靜庫容之和即總庫容。在水利規(guī)劃中,常需根據(jù)水工建筑物的設(shè)計標準或下游防洪標準,去推求設(shè)計洪水流量過程線。因此,對調(diào)洪計算來說,入庫洪水過程及下游允許水庫下泄的最大流量均是已知的。并且,要對水庫汛期防洪限制水位以及泄洪建筑物的型式和尺寸擬定幾個比較方案,因此對每一方案來說,它們也都是已知的。調(diào)洪計算就是在這些初始的已知條件下,推求下泄洪水過程線、攔蓄洪水的庫容和水庫水位的變化。在水庫運行中,調(diào)洪計算的已知條件和要求的結(jié)果,基本上也與上述類似。5.3水庫調(diào)洪計算的列表試算法(trialmethod)根據(jù)已知的水庫水位庫容關(guān)系曲線V=f(Z)和泄洪建筑物形式和尺寸,用水力學公式求出下泄流量與庫容的關(guān)系曲線q=f(V

)。從第一時段開始調(diào)洪,由起調(diào)水位(即汛前水位)查Z~V及q~V關(guān)系曲線得到水量平衡方程中的V1和q1;由入庫洪水過程線Q(t)查得Q1、Q2;然后假設(shè)一個q2值,根據(jù)水量平衡方程算得相應(yīng)的V2值,由V2在q~V曲線上查得q2;若兩者相等,q2即為所求。否則應(yīng)重設(shè)q2,重復上述計算過程,直到二者相等為止。列表試算法的步驟如下:q'2ΔtV2水量平衡方程q2、V2q~tq2=q'2起始條件Z1假設(shè)q2Q1、Q2V1、q1Z~Vq~Vq~Vqm、Zm?蓄泄方程推求q~t曲線示意圖將上時段末的V2、q2值作為下一時段的起始條件,重復上述試算過程,最后即可得出水庫下泄流量過程線q(t)。Q、q(m3/s)t(min)Q~tq~t

Q、q(m3/s)t(min)Q~tqmaxq~t

△tt1t2qmaxt'qm是兩線的交點則計算正確;否則在t1,t2之間計算qm。將入庫洪水Q(t)和計算的q(t)兩條曲線點繪在一張圖上,若計算的最大下泄流量qmax正好是二線的交點,說明計算的qmax是正確的。否則,計算的qmax有誤差,應(yīng)改變時段△t重新試算,直到計算的qmax真好是二線的交點為止。由qmax查q~V曲線,得最高洪水位時的總庫容Vmax,從中減去堰頂以下的庫容,得到調(diào)洪庫容V調(diào)。由Vmax查Z~V曲線,得最高洪水位Z洪。顯然,當入庫洪水為設(shè)計標準的洪水時,求得的qmax、V調(diào)、Z洪即為設(shè)計標準的最大下泄流量qm,設(shè)、設(shè)計防洪庫容V設(shè)和設(shè)計洪水位Z設(shè)。當入庫洪水為校核標準的洪水時,求得的qmax、V調(diào)、Z洪即為校核標準的最大下泄流量qm,校、V校和Z校。設(shè)計防洪庫容和設(shè)計洪水位、校核洪水位的確定[例5-1]某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定,設(shè)有閘門,堰頂高程為36.0m。水庫的運行方式是:在洪水來臨時,先用閘門控制q使其等于Q,水庫保持在汛期防洪限制水位(38.0m)。當Q繼續(xù)增大,使閘門達到全開,以后就不用閘門控制,q隨z的升高而加大,流態(tài)為自由泄流,qmax也不限制,與無閘門控制情況相同。已知水庫容積特性V=f(z),并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸,算出水位與下泄流量關(guān)系曲線q=f(z),見表5-5和圖5-3。求百年一遇洪水流量過程中,某水庫的下泄流量過程、庫水位變化情況、最大下泄流量、水庫達到的最高水位及發(fā)生的相應(yīng)時刻。水位Z(m)36.036.537.037.538.038.539.039.540.040.541.0庫容V(m3)4330480053105860645070807760854094201025011200下泄流量q(m3/s)022.555.0105.0173.9267.2378.3501.9638.9786.1946.0表5-5某水庫V=f(Z)、q=f(Z)曲線(閘門全開)圖5-3某水庫V=f(Z)、q=f(Z)曲線[解]將已知的V=f(z)、q=f(z)繪入同一圖中,見圖5-3。以Δt=3h為一個計算時段,即Δt=10800s,取P=1%洪水流量過程,見表5-6的(1)、(2)欄。起調(diào)時水庫水位Z限=38.0m;根據(jù)Z限=38.0m在圖5-3中查出閘門全開時的流量為173.9m3/s。在第18h以前,控制閘門使q=Q,且均小于173.9m3/s,水庫不蓄水,無需進行調(diào)洪計算。從第18h起,Q開始大于173.9m3/s,水庫開始蓄水。因此,以第18h為起調(diào)時刻,此時初始的q1為173.9m3/s,而初始的V1為6450×104m3。然后,按下式進行計算。相應(yīng)數(shù)據(jù)列入表5-6中。數(shù)字下有橫線者為初始已知值。時間t(h)入庫洪水流量Q(m3/s)時段平均入庫流量Q(m3/s)下泄流量q(m3/s)時段平均下泄流量q(m3/s)時段內(nèi)水庫存水量變化ΔV(萬m3)水庫存水量V(萬m3)水庫水位z(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)181742575951385168512801005830685535410325

173.9180.5224.5343.5522.5677757.5785.5781751.5702.5645.5834001125125665126748-104-234-316-346

645038.021340187653338.124850262693338.4271920425805839.2301450620931439.9331110734996540.3369007811023240.5397607901028040.51426107721017640.445460731994240.348360674962640.151290617928039.9表5-6調(diào)洪計算列表法第一個計算時段第18-21h,q1=173.9m3/s,V1=6450×104m3,Q1=174m3/s,Q2=340m3/s。對q2

、v2要進行試算,其試算過程如表5-7。表5-7第一時段(第18~21小時)的試算過程時間t(h)Q(m3/s)Z(m)V(萬m3)q(m3/s)Q均(m3/s)q均(m3/s)ΔV(萬m3)V'2(萬m3)q'2(m3/s)Z'2(m)⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾18173.9386450173.9257211192.6180.550708364502134038.46950248650018038.0438.26690211652018238.0638.16530187653318738.1圖5-2某水庫調(diào)洪計算結(jié)果入庫洪水過程線入庫流量Q(m3/s)下泄流量q(m3/s)200015001000500041403938水庫水位Z(m)

01020304050時間t(h)

01020304050時間t(h)qmaxZmaxV蓄下泄洪水過程線水庫水位過程線由表5-6可見:在第36h,Z=40.5m,V=10232×104m3,Q=900m3/s,q=78lm3/s;而在第39h,Z=40.51m,V=l0280×l04m3,Q=7604m3,q=790m3/s。按前述水庫調(diào)洪的原理,當q

max出現(xiàn)時,一定是q=Q,此時Z、V均達最大值。顯然,qmax將出現(xiàn)在第36h與第39h之間,在表3-4中并未算出。通過進一步試算,在第38h16min處,可得出qmax=Q=795m3/s,Zmax=40.52m,Vmax=10290×104m3。也可通過圖解近似定出相應(yīng)值。列表試算法很麻煩,工作量大,所以提出半圖解法。半圖解法中常用的是雙輔助線法。雙輔助線法的基本原理仍然是逐時段連續(xù)求解水庫的水量平衡方程和蓄泄方程,但為了避免試算,需對這兩個方程作適當?shù)淖儞Q。5.4水庫調(diào)洪計算的半圖解法(semi-graphicalmethod)等式兩邊同時除以△t,并移項均可與水庫水位Z建立函數(shù)關(guān)系因此,可根據(jù)選定的計算時段△t,已知的水庫容積關(guān)系曲線,根據(jù)水力學公式算出的水位下泄流量關(guān)系曲線,事先計算并繪制曲線組:調(diào)洪計算半圖解法的雙輔助線半圖解法中必需的兩根輔助線水位~下泄流量關(guān)系曲線ABCABC(1)根據(jù)已知的入庫洪水流量過程線、水庫水位容積關(guān)系曲線、汛期防洪限制水位、計算時段Δt等,確定調(diào)洪計算的起始時段,并劃分各計算時段。算出各時段的平均入庫流量Q均,并定出第一時段初始的Z1、q1、V1值。半圖解法的步驟:ABCABC(2)在圖3-4的水位坐標軸上量取第一時段的Z1,得a點。作水平線ac交曲線A于b點,并使bc=Q均。因曲線A是(V/Δt-q/2)=f1(z),a點代表Z1,ab=(V1/Δt-q1/2),Ac=Q均+(V1/Δt-q1/2)。(3)從c點作垂線交曲線B于d點,過d點作水平線de交水位坐標軸于e,顯然de=ac=(V2/Δt+q2/2)。因曲線B是(V/Δt-q/2)=f2(Z),d點在曲線B上,e就應(yīng)代表Z2,從e點可讀出Z2值。ABCABC(4)de交曲線C于f點,過f點作垂線交q坐標軸于g點。因曲線C是q=f3(Z),e代表Z2,而ef是q2,即從g點可以讀出q2的值。ABCABC(5)根據(jù)Z2值,利用水庫水位容積關(guān)系曲線可求出V2的值。(6)將e點所代表的Z值作為第二時段的Z1,按上述方法依次進行圖解計算,又可求出第二時段的Z2、Q2、V2值。按逐時段進行計算,將結(jié)果列表,即完成全部計算。[例5-2]某水庫及原始資料均與[例5-1]相同,用半圖解法進行調(diào)洪計算。[例5-1]某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定,設(shè)有閘門,堰頂高程為36.0m。水庫的運行方式是:在洪水來臨時,先用閘門控制q使其等于Q,水庫保持在汛期防洪限制水位(38.0m)。當Q繼續(xù)增大,使閘門達到全開,以后就不用閘門控制,q隨z的升高而加大,流態(tài)為自由泄流,qmax也不限制,與無閘門控制情況相同。已知水庫容積特性V=f(z),并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸,算出水位與下泄流量關(guān)系曲線q=f(z),見表5-5和圖5-3。水位Z(m)36.036.537.037.538.038.539.039.540.040.541.0庫容V(m3)4330480053105860645070807760854094201025011200下泄流量q(m3/s)022.555.0105.0173.9267.2378.3501.9638.9786.1946.0表5-5某水庫V=f(Z)、q=f(Z)曲線(閘門全開)(1)根據(jù)已知的入庫洪水流量過程線、水庫水位容積關(guān)系曲線、汛期防洪限制水位、計算時段等,確定調(diào)洪計算的起始時段Δt,并劃分各計算時段。算出各時段的平均入庫流量Q均,并定出第一時段初始的Z1、q1、V1值。[解]水位Z(m)庫容V(m3)下泄流量q(m3/s)q/2(m3/s)V/Δt(m3/s)V/Δt-q/2(m3/s)V/Δt+q/2(m3/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)37.0530056.728.3549074879493637.55870100.350.1554355385548538.06450173.986.9559725885605938.57080267.2133.6065566422668939.07760378.3189.1571856996737439.58540501.9250.9579077656815840.09420638.9319.4587228403904240.510250786.1393.0594919098988441.011200946.0473.0010370989710843表5-8曲線(V/Δt-q/2)=f1(z)和(V/Δt+q/2)=f2(Z)的計算

gq2Z2efd

Z1bc

a時間t(h)入庫洪水流量Q(m3/s)時段平均入庫流量Q

(m3/s)水庫水位Z1(m)V1/Δt-q1/2(m3/s)V2/Δt+q2/2(m3/s)下泄流量q(m3/s)水庫水位Z2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)1817425738.058856142173.938.12134059538.15965656018838.424850138538.46320770524839.2271920168539.27260894543040.0301450128040.08280956062040.3331110100540.38800980272540.43690083040.49000980577040.53976068540.59040983077640.44261053540.48920972575840.24546041040.2872094557084018460913065639.951290…39.9…8785596…表5-9調(diào)洪計算半圖解法(雙輔助線法)時間t(h)182124273033363942454851水庫水位z(m)3838.138.439.24040.340.540.540.440.340.139.9水庫水位z1(m)3838.138.439.24040.340.440.540.440.240.139.9調(diào)洪計算列表試算法與半圖解法的對比半圖解法列表試算法對比表明,兩種方法的結(jié)果非常相近,但半圖解法的計算手續(xù)簡便迅速,更便于采納。列表試算法和半圖解法中所舉實例是針對不同閘門控制下泄流量的調(diào)洪計算。對于設(shè)閘而閘門全開的計算,和無閘門控制的雷同。前面所講述的內(nèi)容較簡單,工程實際中遇到的情況頗復雜。利用閘門控制下泄流量時,調(diào)洪計算的基本原理和不用閘門時類似。不同點在于,水庫運行方式多種多樣,要按需要隨時調(diào)整閘門的開度,包括開啟的閘孔數(shù)目和每個閘孔的開啟高度。在不同的閘門開度、水庫水位、下游淹沒等情況下:

系數(shù)A、B都有所不同。溢流堰,下泄流量利用閘門控制。若閘門開啟高度為e,堰前水頭為H,則e/H≤0.75時為閘孔出流,B=1/2;e/H>0.75時為堰流,B=3/2。表明,盡管閘門開啟高度不變,庫水位升高時,B隨之變化。其它情況下類似。影響系數(shù)A值的因素就更多,變化更復雜。因此,利用閘門控制下泄流量時的調(diào)洪計算手續(xù)更復雜。在這種情況下,用半圖解法調(diào)洪計算時,需要針對不同的泄流情況作出若干不同的輔助曲線,計算相當麻煩,也失去了半圖解法簡便迅速的優(yōu)越性。因此,對于利用閘門控制下泄流量的調(diào)洪計算,采用列表試算法更適宜。不同的水庫運用方式,要求閘門有不同的啟閉過程。水庫運用方式變化很多,不可能一一列舉。以下分別說明利用閘門控制下泄流量時水庫調(diào)洪的幾種情況。(1)下游有防洪要求的情況(2)水工建筑物設(shè)計標準大于下游防洪標準的情況(3)水庫下泄洪水要與下游區(qū)間洪水錯峰的情況(4)根據(jù)預報預泄洪水的情況圖a中,當下游有防洪要求時,最大下泄流量qmax不能超過下游允許的安全泄量q安。在t1時刻以前,入流Q較小,而閘門全開時出庫泄量較大,故閘門不宜全開,以閘門控制使q=Q。閘門隨著Q的加大而逐漸開大,到t1時閘門才全開。從t1時刻開始,入庫流量Q已大于閘門全開自由溢流的q值,即來水量大于可能下泄的流量值,因而庫水位逐漸上升。(1)下游有防洪要求的情況至t2時刻,q達到q安,于是用閘門控制,使q不大于q安,水庫水位繼續(xù)上升,閘門逐漸關(guān)小。至t3時刻,入庫流量Q降低至等于下泄流量q,水庫水位達到最高,閘門不再關(guān)小。t3以后是水庫泄水過程,水庫水位逐漸回落。圖b中,當下游有防洪要求、但防洪標準小于水工建筑物設(shè)計標準的情況。在t3時刻以前和圖a類似,即在用閘門控制,使q不能超過q安,以滿足下游防洪要求。(2)水工建筑物設(shè)計標準大于下游防洪標準的情況

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