第三章水库洪水调节及计算

1、第三章水池防洪与计算，水资源规划与利用，主要包括：江银红，目录，3.1概述3.2水池防洪原理3.3水池防洪计算的基本方法3.4其他情况下水利防洪计算，3.1概述，1，水库的防洪作用和任务是在河上建设水库后进入水库的洪水过程通过水库积累，防洪任务，以及只减少洪峰流量，下游洪水位很少减少。如果水库是防洪兴利相结合的综合利用水库，除了体洪作用外，还会起到防洪作用。蓄滞洪不仅可以减少泄洪峰值流量，还可以减少下游洪水量。有时水库流出的洪水会遭遇下游区间洪水或支流洪水，重叠的话，其总流量会超过下游的安全流出量。此时，要要求水库发挥“五峰”的作用，防止下游洪水同时到达需要保护的地区。这是切红的特殊情况。水库

2、不需要承担下游防洪任务，洪水期间流出的流量可以不受限制。但是由于水池本身自然对洪水产生影响，所以泄洪过程在通过水库时仍然变形，客观上起着切红作用。洪水流量过程线通过水库时的具体变化与水库的容积特性、洪水建筑物的风格和尺寸、水池运行方式等有关。在水池防洪过程中，蓄滞洪、腹泻洪水、蓄滞洪能力、水池水位的变化、泄洪建筑物类型、尺寸等之间存在着密切的关系。水池防洪计算的目的是定量找出它们之间的关系，为确定水库的相关参数及泄洪建筑物类型、尺寸等提供依据。第二，在防洪标准、水池防洪过程中，入库洪水的大小、洪水排放、储存容量、水池水位变化等也将发生变化。一般来说，应根据大小下游防洪要求和水利结构(如大坝)的

3、防洪安全要求选择防洪。因此，在进行水池防洪计算时，首先要确定一个合理的防洪标准。(1)水库不需要执行下游防洪任务时，应根据水工结构本身的防洪安全要求，选择防洪标准。水工建筑物的防洪标准：第一，正常使用情况的标准，设计标准，在不超过这种标准洪水(设计洪水)的情况下，水池枢纽的所有工作保持正常。第二，标准、标准检查、标准洪水(洪水检查)来临时，水池枢纽的一些正常工作和辅助建筑物可以暂时破坏，但是主要建筑物(如大坝、泄洪等)必须保证安全。(2)水库承担下游防洪任务的话，除了水工建筑物的设计标准外，还必须选择下游防护对象的防洪标准，即保护对象要防御的设计洪水频率。根据保护对象的防洪标准、保护对象的重要

4、性、以前洪水状况及其对政治经济的影响，应结合保护对象和防洪工程的具体条件，征求相关方面的意见。3.2水池防洪计算原理，防洪计算的目的(研究课题):特定水库准备的防洪建筑物，防洪标准类型，尺寸防洪限制水位存储过程下游安全径流，出库洪水过程，最大径流流量，防洪特性存储容量，特性水位，水池防洪计算防洪计算的任务，是根据水文分析计算提供的各种标准设计洪水在水库的管理运行阶段，防洪计算任务是以仓库的洪水为基础，根据径流建筑物类型尺寸牙齿已经确定，通过储蓄调节计算，预报水库达到的最高水池水位和最大径流。原理：明渠非恒定流基本方程：一般来说，牙齿偏微分方程组使用简化的近似解(临时法、差分法、特征线法等)，虽

5、然很难导出精确的解算解决方案。牙齿中普遍使用的是暂时的方法。水池防洪计算的实用公式(暂时方法):水量平衡方程：存储方程：方程或曲线可以根据泄洪建筑物的水力特性转换。(1)堰流H基于库水位Z和堰顶高程差(2)浇口径流H与库水位Z和浇口中心高程差H和Q的关系曲线得出Z和Q的关系曲线q=f(z)。水池水位Z在水池容积特性曲线中求相应的水池蓄水容积V。因此，最终，对于径流q和库容V的关系曲线q=f(V)、防洪计算的两个茄子，将控制径流，自由径流、无闸泄洪、闸门明渠径流，闸门开口度恒定，控制径流，自由径流，一段时间内水量平衡方程，水池泄漏。在承担下游防洪任务的情况下，如果需要保持Q不大于下游允许的最大安

6、全径流Q安全，则应使用水闸控制Q。泄洪建筑物有水闸，但防水是完全打开水闸的。这时候实际上像是没有水闸的控制。3.3水池防洪计算的基本方法，1，在清单试验算法维修计划中，经常需要根据水工建筑物的设计标准或下游防洪标准，工程闸门中介绍的方法，推导设计洪水流量过程线。已知：允许储存洪水过程和下游水池径流的最大流量水库防洪限制水位防水台的类型和尺寸推演：下游洪水过程线储存洪水的存储容量和水池水位变化，计算阶段(1)已知的水池水位容积关系曲线V=f (Z)和径流建筑物方案，使用水力学公式计算径流和存储容量的关系曲线q=(2)(3)确定开始计算的时间和牙齿时间的V1、Q1值，然后计算列表。在计算过程中，必

7、须对每个计算期间的V2，Q2值进行试算。首先假定Q2的值，根据数量平衡方程求出V2，根据牙齿V2的值在qV曲线中查找Q2的值，如果Q2不等于假定的Q2，重新假定Q2的值，重复上面的运算过程，直到两个值相等或接近为止。这样多次计算的Q2，V2值是下一期间的Q1，V1值，从而可以进行下一期间的试算表。(4)将计算结果绘制为曲线以供审阅。2，水池防洪计算的反方法，水平衡方程，径流公式的系数可能会有所不同，具体取决于浇口开口、水池水位、下游淹没等。采用列表考试算法比较方便。(A)下游有防洪要求的，下游有防洪要求的，最大径流qmax不能超过下游允许的安全径流QA。T1小时前，Q小于水闸完全打开时的出水量

8、，需要创建q=Q作为浇口控制。水闸随着Q的增大而逐渐变大，直到t1牙齿全部打开。从T1点开始，Q大于水闸完全自由溢出的Q值，仓库水位逐渐上升。T2点Q到达Qan后，通过水闸控制，水池水位继续上升，水闸逐渐变窄。直到T3时刻，Q再次在Q着陆，水池水位最高，水闸也不再关闭。T3瞬间以后，水库的排水过程使水池水位逐渐降低。(B)水工建筑物防洪标准牙齿下游防洪标准大于，下游有防洪要求，但低于防洪标准牙齿水工建筑物防洪标准时，T3点前的情况与(A)类似。也就是说，在t2t3之间，闸门控制Q没有比Q渡边杏大，满足了下游防洪要求。到T3瞬间为止，为防止下游洪水而准备的库容(图中的垂直线)已经满了，储存洪水仍然更大。这表明浙江洪水超过了下游防洪标准。(威廉莎士比亚，美国电视电视剧，季节)不再控制Q，打开所有水闸，自由溢出，以确保水工建筑物的安全。到T4分钟为止，库水位最高，Q达到了最大值。(C)如果水池下的洪水必须与下游区间的洪水误峰，下游要求五峰，以避免与下游区间的洪水和下游区间的洪水相撞，危及下游安全的时候，在t2t3点之间用闸门控制径流Q，使下游区间的洪水重叠也不大于下游允许的Q安奇。(阿尔伯