调洪计算计算的基本方法
y = 13.296x - 3401.6 R2 = 0.991
泄流能力q
库容V(104m3)
6.水库调洪计算试算法: 1/2(Qt+Qt+1) t-1/2(qt+qt+1)t=Vt+1-Vt ∆ ∆
q=f(v) (1)先假定第一计算时段末的出库流量q''t+1,允许误差ε,
代入水量平衡方程,求出V't+1;
二、水库调洪作用
Q,q
Q~t为入库流量过程
Q~t
q~t为入库流量过程
q~t ∆
t
t+1
t T(S)
一、水库泄洪建筑物泄流能力分析
1、溢洪道的泄流能力: 2、泄洪洞的泄流能力:
3、绘制蓄泄曲线:q~V
三、水库调洪计算的原理及方法
• 5.下泄流量的计算:
• (1)无闸表面溢流的下泄流量 • q1=εmBh1
三、水库调洪计算的原理及方法
• 4.水量平衡方程:
∆ • 1/2(Qt+Qt+1) t-1/2(qt+qt+1)∆ t=Vt+1-Vt 一个方程,两个未知数!
Qt—时段初入库流量;Qt+1—时段末入库流量;
qt—时段初出库流量;qt+1—时段末出库流量;
∆ Vt—时段初水库蓄水量;Vt+1—时段末水库蓄水量
Z
Q~t为入库流量过程
z~t为库水位过程
Qmax
q~t为入库流量过程
Z防
Zmax
q~t
Z调 t0
Q~t t1
t2Z防
z~t
t
一、水库调洪计算的原理及方法
• • 1.水库洪水调节——入库洪水经拦蓄、滞留,达到削峰的控制运行方式 2.调洪计算的目的——当泄洪建筑物及Z限(起调水位)已定,库容曲线、蓄泄关系、 入库洪水过程已知的情况下,推求: (1)水库的泄流过程(q~t);qmax—最大下泄流量; (2)水库的水位过程(z~t);zmax—最高调洪水位; (3)调洪库容(V调); • 3.调洪计算的任务 (1)丌承担下游防洪任务的水库———确定保证水库安全的调洪方式; ∆ (2)承担下游防洪任务的水库———确定保证水库安全的调洪方式、防洪高水位; 保障下游安全的泄洪方式;
库水位Z
堰顶水头H 泄流能力q 库容V
m
m m3/s
116
0 10
118
2 214 276
120
4 586 307
122
6 1068 340
124
8 1638 378
126
10 2280 423
104m3 247
泄流 能力 q (m3/s)
2500 2000 1500 1000 500 0 240 290 340 水库蓄泄曲线 库容V 390 440
水库洪水调节计算
目录
一、水库调洪计的作用
二、水库调洪计算基本公式
三、水库调洪计算试算法
一、水库调洪作用
• (一)水库洪水调节的定义
• 水库通过对洪水的拦蓄、滞留,使洪水过程变形,洪峰流量减 小,洪水历时延长
• (二)水库洪水调节的目的
• 在已拟泄洪建筑物、已确定防汛限制水位(起调水位)的条件 下,用给定的入库过程,推求水库的泄流过程、库水位过程及 相应的最大下泄流量、最高调洪水位及调洪库容;
• 例题: 某水库泄洪建筑物为无闸溢洪道,其堰顶高程与正常蓄水 位齐平,为116m,堰顶净宽B=45m,堰流系数M1=1.6。库 容曲线值列于下表,试绘制其蓄泄曲线q~V。
库水位Z 库容V
75 0.5
80 4
85 10
90 23
95
100
105 119
115 234
125 401
45 77.5
蓄泄曲线q——V计算表
• (三)水库洪水调节的任务
• 在已拟泄洪建筑物、已确定防汛限制水位(起调水位)的条件
下,用给定的入库过程,推求水库的泄流过程、库水位过程及 相应的最大下泄流量、最高调洪水位及调洪库容;
∆
头屯河水库溢洪道,溢洪堰
头屯河水库泄洪洞
石门子水库溢洪道
石门子水库泄洪洞,冲沙洞
夹河子水库溢洪道
二、水库调洪作用
V
0.5 4 10 23 45 77.5 119
V
247 276 307 340 378 423
q
10 214 586 1068 1638 2280
115
125
234
401
(一)、按规定出力调节计算简算法
6.水库调洪计算试算法 例1: 时刻 时段长 t 0 12 24 36 38 48 (H) 12 12 12 2 10 Q m3/s
时 段 2
Q
3
(Q1+Q2) (Q1+Q2)*t /2 /2 q 4 5 6
(q1+q (q1+q2) 2)*t/ /2 2 7 8
V
9
Z
10
0
10 75 425 3.24
10 20
247
116
12 12 140 24 12 710
15 0.65 249.59 116.2 62.5 2.7 265.26 117.2
总库 容 247 262 276 291 307
堰顶 以上 库容 0 15 29
V/t 0 348
q 10 82
q/2 5 41 107 192 293
V/t+q/2 5 389 779 1212 1683
672 214
44 1020 384 60 1390 586
700 600 500 400 300 200 100 0 0 500 1000 V/t+q/2 1500 2000
2 gh 1
Z
ε—侧收缩系数;m—流量系数;
h1
B—溢洪道宽;h1—堰上水头;
三、水库调洪计算的原理及方法
• 5.下泄流量的计算:
• (2)孔口出流的下泄流量 • q1=μω
2 gh 1
Z
μ—孔口出流系数;
ω—孔口出流面积;
∆
h2
h1—孔口中心水头;
三、水库调洪计算的原理及方法
5.下泄流量的计算:
下泄流量过程线
0 2 4 6 8 10121416182022242628303234363840424446485052 t(h)
4、最大下泄流量计算
时 间t 1
时 段 2
Q
3
(Q1+Q2) (Q1+Q2)*t /2 /2 q 4 5 6
(q1+q (q1+q2) 2)*t/ /2 2 7 8
1.9 250
6.86 230
245 1.76 279.32 118.2
240 8.64 277.54 118.1
48 10 131 190.5
800 700 600 500
Q,q
设计洪水过程线
Q-t q-t
400 300 200 100 0 0 10 20 30 t(h) 40 50
下泄流量过程线
• q1=εmBh1
2 gh 1
表面溢流 孔口溢流
• q1=μω
2 gh 1
• 思路:在运行管理阶段,ε,m,B,μ,ω都已经确定,下泄流量q不水头直接相 关,而水头不水库蓄水量相关;q=f(v)
• q=f(v)
•
蓄泄曲线
水量平衡方程
∆ ∆ 1/2(Qt+Qt+1)t-1/2(qt+qt+1)t=Vt+1-Vt
例题:某水库,设计标准的洪水过程线 Q~ t 已知见下表,其他条件同上道例题, 用试算法推求水库下泄流量过程,设计 最大下泄流量,设计调洪库容和设计洪 水位。计算时段一般取12h。 泄洪建筑物为无闸溢洪道,其堰顶高程 与正常蓄水位齐平,为116m,堰顶净宽 B=45m,堰流系数M1=1.6。该水库设有小 型水电站,汛期按水轮机过水能力 Q=10m3/s引水发电,库容曲线及其蓄泄 曲线q~ V已知。
10 140 710 279 250 131
q m3/s
10
V 104m3
247
Z m
116
第四章 水库防洪计算
第二节 水库调洪计算的 原理和方法
例题: 某水库泄洪建筑物为无闸溢洪道,其堰顶高程与 正常蓄水位齐平,为116m,堰顶净宽B=45m,堰 流系数M1=1.6。该水库设有小型水电站,汛期按 水轮机过水能力Q=10m3/s引水发电,库容曲线值 列于下表,试绘制其蓄泄曲线q~ V。
(一)、按规定出力调节计算简算法
6.水库调洪计算试算法 例1: 时刻 时段长 t 0 12 24 36 38 48 (H) 12 12 12 2 10 Q m3/s
10 140 710 279 250 131
q m3/s
10
V 104m3
247
Z m
116
6.水库调洪计算试算法
(已知条件):
Z
水 库 容 积 曲 线 75 80 85 90 95 100 105
120 4
122 6
124 8
126 10
泄流能力q 库容V
3
10
214 276
586 307
1068 340
1638 378
2280 423
4 247
2500 2000
泄流能力q
y = 13.296x - 3401.6 R2 = 0.991
1500 1000 500 0 240
水库蓄泄曲线
290
V
9
Z