水库洪水调节基本原理学习教案.pptx

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1、会计学1水库洪水水库洪水(hngshu)调节基本原理调节基本原理第一页，共79页。洪水洪水(hngshu)(hngshu)会造成会造成哪些危害哪些危害?冲垮河堤冲垮河堤(h d)(h d)第1页/共79页第二页，共79页。洪水会造成洪水会造成(zo chn)(zo chn)哪些危害哪些危害?淹没淹没(ynm)(ynm)农田农田与村庄与村庄第2页/共79页第三页，共79页。洪水洪水(hngshu)(hngshu)会造成哪些危害会造成哪些危害?破坏破坏(phui)(phui)交通等公交通等公共设施共设施第3页/共79页第四页，共79页。洪水会造成哪些洪水会造成哪些(nxi)(nxi)危危害害?造成

2、造成(zo(zo chn)chn)人畜伤人畜伤亡亡第4页/共79页第五页，共79页。对沿岸城市对沿岸城市(chngsh)(chngsh)构成构成巨大威胁巨大威胁洪水会造成洪水会造成(zo chn)(zo chn)哪些危害哪些危害?第5页/共79页第六页，共79页。抗洪抢险抗洪抢险加固加固(ji(ji)大堤大堤防御洪水防御洪水(hngshu)灾害灾害第6页/共79页第七页，共79页。第7页/共79页第八页，共79页。第一节第一节 水库水库(shuk)调洪的任务和防洪标准调洪的任务和防洪标准n n一.我国基本情况(qngkung)及治理n n二.水库的调洪计算任务n n三.防洪标准第8页/共79页

3、第九页，共79页。一一.我国基本情况我国基本情况(qngkung)及治及治理理1、我国洪灾基本情况 我国是洪水灾害严重的国家。据记载：自公元前206年-公元1949年，共发生洪灾1092次，平均每两年就发生一次水灾。1949-1988年间，平均每年受灾面积达亿亩，成灾亿亩，主要江河都发生过较大洪水。进入九十年代，随着经济的高速发展，洪水损失呈加速上升之态势；1990年的洪水直接经济损失为亿元，1994、1995年为亿元、亿元，连续两年突破千亿元；1998年由于长江、松花江、嫩江流域遭遇历史(lsh)罕见洪水，全年洪水直接经济损失高达亿元，洪水灾害对我国国民经济的可持续发展构成了严重威胁。第9页

4、/共79页第十页，共79页。1981-四川四川第10页/共79页第十一页，共79页。1991第11页/共79页第十二页，共79页。98 98 长长长长 江江江江 特特特特 大大大大 洪洪洪洪 水水水水第12页/共79页第十三页，共79页。9898洪水洪水洪水洪水(hngshu(hngshu)n n长江流域发生了仅次于长江流域发生了仅次于19541954年的全流域型大洪水。嫩江年的全流域型大洪水。嫩江(nn jin(nn jin)流流域、松花江干流发生了超过历史实测记录的特大洪水。长江九江大域、松花江干流发生了超过历史实测记录的特大洪水。长江九江大堤发生决口。全国堤发生决口。全国800800多万

5、人参加了抗洪抢修，调用抢险物料总价多万人参加了抗洪抢修，调用抢险物料总价值值130130多亿元。抗洪抢险期间形成了多亿元。抗洪抢险期间形成了“万众一心、众志成城、不怕困万众一心、众志成城、不怕困难、顽强拼搏、坚韧不拔、敢于胜利难、顽强拼搏、坚韧不拔、敢于胜利”的伟大抗洪精神的伟大抗洪精神 第13页/共79页第十四页，共79页。长江长江长江长江(chn(chn jin jin)水灾水灾水灾水灾汉初至清末近汉初至清末近2100年年 水灾水灾214次，平均次，平均10年一次年一次 大洪水年份大洪水年份 宜昌站流量宜昌站流量 损失损失 1788 8.6 万万 沙市以上溃沙市以上溃22处；处；1860

6、9.25 万万 受淹受淹3万多万多KM2；1870 10.5 万万 受淹受淹3万多万多KM2；万万 亡万；亡万；万万 亡万；亡万；万万 亡亡5699；万万 亡亡33169 ；1998 万万 亡亡1432人，淹没人，淹没(ynm)耕地万亩，受灾人口万耕地万亩，受灾人口万第14页/共79页第十五页，共79页。n n2.治理措施：n n （1）对于自然(zrn)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。n n n n （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

7、此防洪思想和策略的发展，比较有效第15页/共79页第十六页，共79页。防洪措施简介防洪措施简介防洪措施简介防洪措施简介(jin ji)(jin ji)(jin ji)(jin ji)防洪措施防洪措施工程工程(gngchng)措施措施非工程措施非工程措施(cush)修筑堤防修筑堤防河道整治河道整治开辟分洪道和分蓄洪工程开辟分洪道和分蓄洪工程水库拦洪水库拦洪水土保持水土保持洪泛区管理洪泛区管理建立洪水预报和洪水警报系统建立洪水预报和洪水警报系统洪水保险洪水保险第16页/共79页第十七页，共79页。疏浚疏浚(shjn)河道河道第17页/共79页第十八页，共79页。兴修兴修(xngxi)堤防堤防第18

8、页/共79页第十九页，共79页。修建修建(xijin)水库水库第19页/共79页第二十页，共79页。分洪分洪(fnhng)区分洪区分洪(fnhng)第20页/共79页第二十一页，共79页。水土保持水土保持(shutboch)工程工程第21页/共79页第二十二页，共79页。n n3.水库的调洪作用n n 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

9、型(lixng)与尺寸、调洪方式和调洪库容之间是相互关联、相互影响的。n n 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。第22页/共79页第二十三页，共79页。二二 水库水库(shuk)(shuk)调洪的任务调洪的任务 任务：在水工建筑物或下游防护对象的防洪标任务：在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准一定的情况下，根据水文分析计算提供准一定的情况下，根据水文分析计算提供(tgng)的各种标准的设计洪水或已知的设计入的各种标准的设计洪水或已知的设计入库洪水过程线，水库特性曲线、拟定的泄洪建筑物库洪水过程线，水库特性曲线、拟定的泄洪建筑物的形式和尺寸、调洪方式等，通过计算，推求出水的形

10、式和尺寸、调洪方式等，通过计算，推求出水库的出流过程、最大下泄流量、特征库容和相应的库的出流过程、最大下泄流量、特征库容和相应的特征洪水位。特征洪水位。作用：拦蓄洪水，削减洪峰作用：拦蓄洪水，削减洪峰(hngfng)，延长泄洪时间，使下泄流量能安全通过下游河道。延长泄洪时间，使下泄流量能安全通过下游河道。第23页/共79页第二十四页，共79页。水水库库(shuk)调调节节洪洪水水示示意意图图QtZtqt库库水水位位Z流流量量Qq(a)V蓄蓄第24页/共79页第二十五页，共79页。无闸门(zhmn)情形一 第25页/共79页第二十六页，共79页。无闸门(zhmn)情形二 第26页/共79页第二十

11、七页，共79页。有有闸闸门门(zhmn)情情形形一一第27页/共79页第二十八页，共79页。有闸门有闸门(zhmn)情形二情形二第28页/共79页第二十九页，共79页。n n 在规划设计阶段，调洪计算的任务是根据水文分析计在规划设计阶段，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，进行物型式与尺寸方案，遵循水库汛期控制运用规则，进行(jnxng)(jnxng)水库的蓄泄调节计算，推求泄流过程和最大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

12、特征库容。下泄流量，并确定有关防洪的特征水位与特征库容。n n 在水库的管理运用阶段，调洪计算的任务：是根据入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。泄流量。第29页/共79页第三十页，共79页。三、防洪三、防洪三、防洪三、防洪(fnghng)(fnghng)标准标准标准标准 在水库调洪过程中，入库洪水的大小不同，下泄洪水、拦蓄库容、水库水位变化等也将不同。通常，入库洪水的大小要根据下游防洪

13、要求以及大坝等水工建筑物的防洪安全要求来选定。因此，在进行水库调洪计算时，必须先确定一个合理(hl)的防洪标准。第30页/共79页第三十一页，共79页。水工建筑物的防洪水工建筑物的防洪水工建筑物的防洪水工建筑物的防洪(fnghng)(fnghng)标准：标准：标准：标准：（1 1）若水库不需承担下游防洪任务，则应按水工建筑）若水库不需承担下游防洪任务，则应按水工建筑）若水库不需承担下游防洪任务，则应按水工建筑）若水库不需承担下游防洪任务，则应按水工建筑物本身的防洪安全要求选定防洪标准。物本身的防洪安全要求选定防洪标准。物本身的防洪安全要求选定防洪标准。物本身的防洪安全要求选定防洪标准。一是正常

14、运用情况的标准，称设计标准，不超过这种一是正常运用情况的标准，称设计标准，不超过这种一是正常运用情况的标准，称设计标准，不超过这种一是正常运用情况的标准，称设计标准，不超过这种标准的洪水（设计洪水）来临时，水库枢纽一切工作维标准的洪水（设计洪水）来临时，水库枢纽一切工作维标准的洪水（设计洪水）来临时，水库枢纽一切工作维标准的洪水（设计洪水）来临时，水库枢纽一切工作维持持持持(wich)(wich)正常状态；正常状态；正常状态；正常状态；二是非常运用情况的标准，称校核标准，该种标准的二是非常运用情况的标准，称校核标准，该种标准的二是非常运用情况的标准，称校核标准，该种标准的二是非常运用情况的标准

15、，称校核标准，该种标准的洪水（校核洪水）来临时，水库枢纽的某些正常工作和洪水（校核洪水）来临时，水库枢纽的某些正常工作和洪水（校核洪水）来临时，水库枢纽的某些正常工作和洪水（校核洪水）来临时，水库枢纽的某些正常工作和次要建筑物允许暂时受到破坏，但主要建筑物（如大坝、次要建筑物允许暂时受到破坏，但主要建筑物（如大坝、次要建筑物允许暂时受到破坏，但主要建筑物（如大坝、次要建筑物允许暂时受到破坏，但主要建筑物（如大坝、溢洪道等）必须确保安全。溢洪道等）必须确保安全。溢洪道等）必须确保安全。溢洪道等）必须确保安全。第31页/共79页第三十二页，共79页。（2）若水库要承担下游）若水库要承担下游(xiy

16、u)防洪任务，则除了要选定水工防洪任务，则除了要选定水工建筑物的设计标准外，还要选定下游建筑物的设计标准外，还要选定下游(xiyu)防护对象的防防护对象的防洪标准，即防护对象所应抗御的设计洪水频率。防护对象洪标准，即防护对象所应抗御的设计洪水频率。防护对象的防洪标准，应根据防护对象的重要性、历次洪灾情况及的防洪标准，应根据防护对象的重要性、历次洪灾情况及对政治、经济的影响，结合防护对象和防洪工程的具体条对政治、经济的影响，结合防护对象和防洪工程的具体条件，并征求有关方面的意见。件，并征求有关方面的意见。第32页/共79页第三十三页，共79页。n n根据水利电力部颁发的根据水利电力部颁发的SDJ

17、12-78SDJ12-78规范规定规范规定(gudng)(gudng)，水利水电枢纽工程本身的防，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，等别按下表规定规定(gudng)(gudng)确定确定第33页/共79页第三十四页，共79页。n n水利水电枢纽工程的枢纽建筑物的级别水利水电枢纽工程的枢纽建筑物的级别(jbi)(jbi)由其所属工程等别及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(shj)永久性水工

18、建筑物所采用的洪水标准，分为正常运用（设计(shj)）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选定。永久性挡水和泄水建筑物正常运用洪水标准第34页/共79页第三十五页，共79页。水电站厂房(chngfng)正常运用洪水标准和非常运用洪水标准 永久性挡水和泄水(xi shu)建筑物非常运用洪水标准第35页/共79页第三十六页，共79页。第二节第二节 水库水库(shuk)调洪计算的原理调洪计算的原理调洪计算调洪计算(j sun)的目的（研究课的目的（研究课题）：题）：一定的水库一定的水库(shuk)拟定的泄洪建筑物拟定的泄洪建筑物防洪标准防洪标准类型、尺寸类型、尺寸防洪限制水位

19、防洪限制水位入库洪水过程入库洪水过程下游安全泄量下游安全泄量出库出库洪水洪水过程过程最大最大下泄下泄流量流量防洪防洪特征特征库容库容特征特征水位水位第36页/共79页第三十七页，共79页。n n一一.洪水调节计算原理洪水调节计算原理n n1.1.水库调洪计算的直接目的水库调洪计算的直接目的(md)(md)，在于求，在于求出水库逐时段的蓄水、泄水变化过程，从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，供进一步防洪计算分析和最大下泄流量，供进一步防洪计算分析之用。之用。n n2.2.水库调洪演算要遇到两种情况：水库调洪

20、演算要遇到两种情况：n n 一种为下泄流量受到控制的调洪演算，一种为下泄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。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这只有在有闸门控制的泄洪设备条件下才存在。存在。n n 另一种情况为自由泄洪条件下的调洪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。程度一定的条件下泄流属此种情况。第37页/共79页第三十八页，共79页。基本原理：水库水量平衡基本原理：水库水量平衡(pnghng)(pnghng)方程方程 在某一时段

21、内，入库水量减去出库水量，应在某一时段内，入库水量减去出库水量，应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。水量平等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。水量平衡衡(pnghng)(pnghng)方程为：方程为：Q、q(m3/s)t(min)Qtqt qmaxQiQi+1qiqi+1V2-V1titi+1t水量平衡水量平衡(pnghng)方程方程水库水库(shuk)水量平衡示意图水量平衡示意图一个方程两个未知数没有办法求解一个方程两个未知数没有办法求解第38页/共79页第三十九页，共79页。水库水库(shuk)调洪计算的实用公式调洪计算的实用公式（瞬态法）：（瞬态法）：水量平衡方程：水量平衡方程：蓄泄方

22、程：蓄泄方程：第39页/共79页第四十页，共79页。溢洪道的泄流能力(nngl)可按堰流公式计算：q溢溢洪道泄流能力(nngl)(m3s)；H0考虑行近流速v的堰顶水头，可近似(jn s)等于堰顶水深H（m）；B溢流堰净宽（m）；M1溢流系数，其值取决于溢流堰型式；第40页/共79页第四十一页，共79页。泄洪洞的泄流能力可按有压管流公式(gngsh)计算：q洞泄洪洞的泄流能力(nngl)(m3s)；H0考虑行近流速v的堰顶水头，非淹没(ynm)出流时，H等于库水位与洞口中心高程之差，淹没(ynm)出流时，H为上下游水位之差（m）；泄洪洞洞口的过水断面面积（m2）；M2流量系数。第41页/共79

23、页第四十二页，共79页。方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算得到。（1）堰流H即为库水位Z与堰顶高程之差（2）闸孔出流H即为库水位Z与闸孔中心高程之差 根据H与q的关系曲线求出Z与q的关系曲线q=f(z)。由水库(shuk)水位z在水库(shuk)容积特性曲线上，求出相应的水库(shuk)蓄水容积V。于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)第42页/共79页第四十三页，共79页。n n根据公式可换算求得水库水位根据公式可换算求得水库水位Z Z与泄流量与泄流量q q的关系的关系q=f1(Z)q=f1(Z)，如，如下图中的下图中的ZqZq曲线。进而由库容曲线。进而由库容(krng

24、)(krng)曲线换算求得水库蓄曲线换算求得水库蓄水量水量V V与与q q的关系的关系q=f(V)q=f(V)。n n目前常用的调洪计算方法主要有列表式算法和半图解法。目前常用的调洪计算方法主要有列表式算法和半图解法。n n 第43页/共79页第四十四页，共79页。需要需要需要需要(xyo)(xyo)注意的几点：注意的几点：注意的几点：注意的几点：uu在在在在有有有有闸闸闸闸门门门门控控控控制制制制的的的的情情情情况况况况下下下下，q=fq=f（V V）不不不不是是是是一一一一条条条条曲曲曲曲线线线线，而而而而是是是是以以以以不不不不同同同同的的的的闸闸闸闸门开度为参数的一组曲线。门开度为参数

25、的一组曲线。门开度为参数的一组曲线。门开度为参数的一组曲线。uu在在在在承承承承担担担担下下下下游游游游防防防防洪洪洪洪(fnghng)(fnghng)任任任任务务务务的的的的情情情情况况况况下下下下，当当当当要要要要求求求求保保保保持持持持q q不不不不大大大大于于于于下下下下游游游游允许的最大安全泄量允许的最大安全泄量允许的最大安全泄量允许的最大安全泄量q q安时，就要利用闸门控制安时，就要利用闸门控制安时，就要利用闸门控制安时，就要利用闸门控制q q。uu当当当当泄泄泄泄洪洪洪洪建建建建筑筑筑筑物物物物虽虽虽虽设设设设有有有有闸闸闸闸门门门门，但但但但泄泄泄泄洪洪洪洪是是是是将将将将闸闸

26、闸闸门门门门全全全全开开开开，此此此此时时时时实实实实际际际际上上上上与与与与无无无无闸门控制的情况相同。闸门控制的情况相同。闸门控制的情况相同。闸门控制的情况相同。第44页/共79页第四十五页，共79页。第三节第三节 水库调洪计算列表水库调洪计算列表(li bio)试算法试算法n n 水利规划中，常需要根据水工建筑物的设计标准或下游水利规划中，常需要根据水工建筑物的设计标准或下游(xiyu)(xiyu)的防洪标准，按水文学中介绍的方法去推求设计洪水流量过程线。对的防洪标准，按水文学中介绍的方法去推求设计洪水流量过程线。对于调洪计算来说，入库洪水流量过程线及下游于调洪计算来说，入库洪水流量过程

27、线及下游(xiyu)(xiyu)所允许的水库所允许的水库最大泄流量都是已知的。并且对于初步拟定的方案，汛限水位及泄洪最大泄流量都是已知的。并且对于初步拟定的方案，汛限水位及泄洪建筑物的样式尺寸也是确定的。建筑物的样式尺寸也是确定的。n n 调洪计算就是在这些已知条件下，推求泄洪的过程线、拦蓄洪水调洪计算就是在这些已知条件下，推求泄洪的过程线、拦蓄洪水库容和水库水位变化过程线。库容和水库水位变化过程线。第45页/共79页第四十六页，共79页。列表试算法列表试算法 在水利规划中，常需根据水在水利规划中，常需根据水工工(shu n)建筑物的设计标准建筑物的设计标准或下游防洪标准，按工程水文中或下游防

28、洪标准，按工程水文中所介绍的方法，去推求设计洪水所介绍的方法，去推求设计洪水流量过程线。流量过程线。已知：入库洪水过程及下游允许水已知：入库洪水过程及下游允许水库下泄的最大流量库下泄的最大流量 水库汛期防洪限制水位水库汛期防洪限制水位 泄洪建筑物的型式和尺寸泄洪建筑物的型式和尺寸推求：下泄洪水过程线推求：下泄洪水过程线 拦蓄洪水的库容和水库水位拦蓄洪水的库容和水库水位的变化的变化第46页/共79页第四十七页，共79页。一、计算步骤一、计算步骤一、计算步骤一、计算步骤（1 1）由已知的水库水位容积关系曲线）由已知的水库水位容积关系曲线）由已知的水库水位容积关系曲线）由已知的水库水位容积关系曲线V

29、=f(Z)V=f(Z)和泄流建筑物方案，用水和泄流建筑物方案，用水和泄流建筑物方案，用水和泄流建筑物方案，用水力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)q=f(V)；（2 2）选取合适的计算时段）选取合适的计算时段）选取合适的计算时段）选取合适的计算时段t t，以秒为计算单位；，以秒为计算单位；，以秒为计算单位；，以秒为计算单位；（3 3）决定开始计算的时刻和此时刻的）决定开始计算的时刻和此时刻的）决定开始计算的时刻和此时刻的）决定开始计算的时刻和此时刻的V1V1、q1q1值，然后

30、列表计算。值，然后列表计算。值，然后列表计算。值，然后列表计算。（4 4）计算过程中，对每一计算时段的）计算过程中，对每一计算时段的）计算过程中，对每一计算时段的）计算过程中，对每一计算时段的V2V2、q2q2值都要进行试算；先假定值都要进行试算；先假定值都要进行试算；先假定值都要进行试算；先假定一个一个一个一个q2q2值，根据水量平衡方程求出值，根据水量平衡方程求出值，根据水量平衡方程求出值，根据水量平衡方程求出V2,V2,然后按此然后按此然后按此然后按此V2V2值在值在值在值在qVqV曲线上曲线上曲线上曲线上查出查出查出查出q2q2值，若与假定的值，若与假定的值，若与假定的值，若与假定的q

31、2q2不相等，则要重新假定一个不相等，则要重新假定一个不相等，则要重新假定一个不相等，则要重新假定一个q2q2值，重复上值，重复上值，重复上值，重复上述试算过程，直至两者相等或很接近为止。述试算过程，直至两者相等或很接近为止。述试算过程，直至两者相等或很接近为止。述试算过程，直至两者相等或很接近为止。（5 5）这样多次演算求得的）这样多次演算求得的）这样多次演算求得的）这样多次演算求得的q2q2、V2V2值就是值就是值就是值就是(jish)(jish)下一时段的下一时段的下一时段的下一时段的q1q1、V1V1值，值，值，值，可依据此值进行下一时段的试算。可依据此值进行下一时段的试算。可依据此值

32、进行下一时段的试算。可依据此值进行下一时段的试算。（6 6）将计算结果绘制成曲线，供查阅。）将计算结果绘制成曲线，供查阅。）将计算结果绘制成曲线，供查阅。）将计算结果绘制成曲线，供查阅。（7 7）最后算出）最后算出）最后算出）最后算出qmaxqmax，VmaxVmax，ZmaxZmax。第47页/共79页第四十八页，共79页。第48页/共79页第四十九页，共79页。2.2.列表式算法列表式算法(sun f)(sun f)计计算原理算原理求解求解(qi ji)思路：思路：假定假定(jidng)方程（方程（1）方程（方程（2）是是输出结果输出结果否否第49页/共79页第五十页，共79页。例例某水库

33、的泄洪建筑物型式和尺寸已定，设有闸门，堰顶某水库的泄洪建筑物型式和尺寸已定，设有闸门，堰顶高程为。水库的运行方式是：在洪水来临时，先用闸门控高程为。水库的运行方式是：在洪水来临时，先用闸门控制制q使其等于使其等于Q，水库保持在汛期防洪限制水位，水库保持在汛期防洪限制水位(38.0m)。当当Q继续增大，使闸门达到全开，以后就不用闸门控制，继续增大，使闸门达到全开，以后就不用闸门控制，q随随z的升高而加大，流态为自由泄流，的升高而加大，流态为自由泄流，qmax也不限制，与也不限制，与无闸门控制情况相同。水库容积特性无闸门控制情况相同。水库容积特性Vf(z)、根据泄洪建、根据泄洪建筑物型式和尺寸算出

34、的水位与下泄流量筑物型式和尺寸算出的水位与下泄流量(liling)关系曲线关系曲线qf(z)见表见表2。求水库的下泄求水库的下泄(xi xi)流量过程、库水位变化情况、流量过程、库水位变化情况、最大下泄最大下泄(xi xi)流量、水库达到的最高水位及发流量、水库达到的最高水位及发生的相应时刻。生的相应时刻。3.3 3.3 3.3 3.3 列表列表列表列表(li bio)(li bio)(li bio)(li bio)试算法实例试算法实例试算法实例试算法实例第50页/共79页第五十一页，共79页。水位水位Z(m)36.0 36.5 37.0 37.5 38.0 38.0 38.5 39.0 39

35、.5 40.0 40.5 41.0 库容库容V(m3)43304800531058606450645070807760854094201025011200下泄流量下泄流量q(m3/s)022.5 55.0 105.0 173.9 173.9 267.2 378.3 501.9 638.9 786.1 946.0 表表 某水库某水库V=f(Z)、q=f(Z)曲线曲线(闸门闸门(zhmn)全开全开)返回返回(fnhu)例题例题第51页/共79页第五十二页，共79页。第52页/共79页第五十三页，共79页。返回返回(fnhu)分析分析图图图图3-2 3-2 某水库某水库某水库某水库(shuk)V=f

36、(Z)(shuk)V=f(Z)、q=f(Z)q=f(Z)曲线曲线曲线曲线 第53页/共79页第五十四页，共79页。从第从第从第从第18h18h起，起，起，起，QQ开始开始开始开始(kish)(kish)大于大于大于大于3/s3/s，水，水，水，水库开始库开始库开始库开始(kish)(kish)蓄水。因此，以第蓄水。因此，以第蓄水。因此，以第蓄水。因此，以第18h18h为起为起为起为起调时刻，此时初始的调时刻，此时初始的调时刻，此时初始的调时刻，此时初始的q1q1为为为为3/s3/s，而初始的，而初始的，而初始的，而初始的V1V1为为为为6450104m36450104m3。然后，按式然后，按式

37、然后，按式然后，按式(3-2)(3-2)进行计算。相应数据列进行计算。相应数据列进行计算。相应数据列进行计算。相应数据列入表中。数字下有横线者为初始已知值。入表中。数字下有横线者为初始已知值。入表中。数字下有横线者为初始已知值。入表中。数字下有横线者为初始已知值。第54页/共79页第五十五页，共79页。表表3-3 调洪计算列表调洪计算列表(li bio)试算法试算法时间时间时间时间t(h)t(h)t(h)t(h)入库洪水入库洪水入库洪水入库洪水流量流量流量流量Q(mQ(mQ(mQ(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)时段平均入时段平均入时段平均入时段平均入库流量库流量库流量库流量Q(mQ(

38、mQ(mQ(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)下泄流量下泄流量下泄流量下泄流量q q q q(m(m(m(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)时段平均下时段平均下时段平均下时段平均下泄流量泄流量泄流量泄流量q(mq(mq(mq(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)时段内水库存时段内水库存时段内水库存时段内水库存水量变化水量变化水量变化水量变化VVVV(万万万万m m m m3 3 3 3)水库存水水库存水水库存水水库存水量量量量V(V(V(V(万万万万m m m m3 3 3 3)水库水位水库水位水库水位水库水位z(m)z(m)z(m)z(m)(1)(1)(1)(1)(2)(2)

39、(2)(2)(3)(3)(3)(3)(4)(4)(4)(4)(5)(5)(5)(5)(6)(6)(6)(6)(7)(7)(7)(7)(8)(8)(8)(8)181818181741741741742572572572575955955955951385138513851385168516851685168512801280128012801005100510051005830830830830685685685685535535535535410410410410325325325325173.9173.9173.9173.9180.5180.5180.5180.5224.5224.5224.

40、5224.5343.5343.5343.5343.5522.5522.5522.5522.5677677677677757.5757.5757.5757.5785.5785.5785.5785.5781781781781751.5751.5751.5751.5702.5702.5702.5702.5645.5645.5645.5645.5838383834004004004001125112511251125125612561256125665165165165126726726726748484848-104-104-104-104-234-234-234-234-316-316-316-3

41、16-346-346-346-346645064506450645038.0 38.0 38.0 38.0 21212121340340340340187187187187653365336533653338.138.138.138.124242424850850850850262262262262693369336933693338.438.438.438.4272727271920192019201920425425425425805880588058805839.239.239.239.230303030145014501450145062062062062093149314931493

42、1439.939.939.939.9333333331110111011101110734734734734996599659965996540.340.340.340.3363636369009009009007817817817811023210232102321023240.540.540.540.5393939397607607607607907907907901028010280102801028040.5140.5140.5140.51424242426106106106107727727727721017610176101761017640.440.440.440.4454545

43、45460460460460731731731731994299429942994240.340.340.340.348484848360360360360674674674674962696269626962640.140.140.140.151515151290290290290617617617617928092809280928039.939.939.939.9第55页/共79页第五十六页，共79页。第一个计算第一个计算(j sun)时段第时段第18-21h，q13/s，V1=6450104m3，Q1174m3/s，Q2340m3/s。对。对q2、v2要进行试算，试算过程。要进行试算，

44、试算过程。第一时段（第第一时段（第第一时段（第第一时段（第18211821小时）的试算过程小时）的试算过程小时）的试算过程小时）的试算过程时间时间时间时间t t t t（h h h h)Q Q Q Q(m(m(m(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)Z Z Z Z(m)(m)(m)(m)V V V V(万万万万m m m m3 3 3 3)q q q q(m(m(m(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)Q Q Q Q均均均均(m(m(m(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)q q q q均均均均(m(m(m(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)VVVV(万万万万m m m m3

45、 3 3 3)V V V V2 2 2 2(万万万万m m m m3 3 3 3)q q q q2 2 2 2(m(m(m(m3 3 3 3/s)/s)/s)/s)Z Z Z Z2 2 2 2(m)(m)(m)(m)18181818173.9173.9173.9173.9383838386450645064506450173.9173.9173.9173.9257257257257211211211211192.6192.6192.6192.6180.5180.5180.5180.5505050507070707083838383645064502121212134034034034038.4

46、38.438.438.46950695069506950248248248248650065006500650018018018018038.0438.0438.0438.0438.238.238.238.26690669066906690211211211211652065206520652018218218218238.0638.0638.0638.0638.138.138.138.16530653065306530187187187187653365336533653318718718718738.138.138.138.1第56页/共79页第五十七页，共79页。入库入库(r k)洪水过

47、程线洪水过程线入库流量入库流量Q(m3/s)下泄流量下泄流量q(m3/s)200015001000500041403938 0 10 20 30 40 50 时间时间t(h)0 10 20 30 40 50 时间时间t(h)qmaxZmaxV蓄蓄下泄下泄(xi xi)洪水过程线洪水过程线水库水库(shuk)水位过程线水位过程线第57页/共79页第五十八页，共79页。在第在第36h，Z，V10 232104m3，Q=900m3/s，q78lm3/s；而在第而在第39h，Z，V=l 0280l04m3,Q=7604m3,q=790m3/s。按前述水库按前述水库(shuk)调洪的原理，当调洪的原理，

48、当q max出现时，出现时，一定是一定是qQ，此时，此时Z、V均达最大值。均达最大值。显然，显然，q max将出现在第将出现在第36h与第与第39h之间，在表之间，在表3-4中并未算出。通过进一步试算，在第中并未算出。通过进一步试算，在第38h16min处，处，可得出可得出qmaxQ795m3/s，Zmax，Vmax10290104m3。也可通过图解近似定出相应值。也可通过图解近似定出相应值。水库调洪计算的列表水库调洪计算的列表水库调洪计算的列表水库调洪计算的列表(li bio)(li bio)(li bio)(li bio)试算法试算法试算法试算法第58页/共79页第五十九页，共79页。第四

49、节第四节 水库水库(shuk)调洪半图解调洪半图解法法n n双辅助线法（参看(cnkn)课本p163)n n单辅助线法第59页/共79页第六十页，共79页。水库调洪演算双辅助(fzh)曲线计算表仅需对下表做何改变既可求得？（一）调洪演算双辅助线法双辅助线法：先将式（3-1）改写(gixi)成 式中式中左端各项为已知值，可制作关系曲线（见下图），以此作为辅助曲线，便可避免调洪演算中的试算，而可按下图箭头所示方法进行演算第60页/共79页第六十一页，共79页。*6262半图解法中必需半图解法中必需半图解法中必需半图解法中必需(bx)(bx)的两根辅的两根辅的两根辅的两根辅助线助线助线助线水位水位下

50、泄流量关系下泄流量关系(gun x)曲线曲线本方法本方法本方法本方法(fngf)(fngf)属于半图解法中的双辅助线法。属于半图解法中的双辅助线法。属于半图解法中的双辅助线法。属于半图解法中的双辅助线法。ZZZ(m)第61页/共79页第六十二页，共79页。ABCABC半图解法的计算半图解法的计算半图解法的计算半图解法的计算(j sun)(j sun)步骤步骤步骤步骤(1)(1)：(1)(1)根据已知的入库根据已知的入库根据已知的入库根据已知的入库(r(r k)k)洪水流量过程线、洪水流量过程线、洪水流量过程线、洪水流量过程线、水库水位容积关系曲线、水库水位容积关系曲线、水库水位容积关系曲线、水