水库洪水调节基本原理

1、水库调洪计算，第一节水库调洪任务，第二节水库调度原则，第三节水库防洪清单计算，第四节水库防洪半图解法，洪水会造成什么危害？冲下河岸，洪水会造成什么危害？淹没农田和村庄，洪水会造成什么危害？交通、洪水等公共设施的损坏会造成什么危害？造成人畜伤亡，对沿海城市构成巨大威胁，洪水会造成什么危害？防洪抢险加强防洪堤，防止洪水灾害，第1节水库防洪任务，1。我国的基本情况和管理。水库防洪计算任务，1。我国的基本情况和管理，1。我国洪涝灾害的基本情况我国是一个洪涝灾害严重的国家。根据记录，从公元前206年到公元1949年，有1092次洪水，平均每两年一次。从1949年到1988年，平均每年受灾面积为1.2亿亩

2、，受灾面积为8000万亩。主要河流被洪水淹没。进入20世纪90年代，随着经济的快速发展，洪灾损失正在加速。1990年洪灾直接经济损失239亿元，1994年和1995年分别为1796.6亿元和1653.3亿元，连续两年超过1000亿元。1998年，长江、松花江、嫩江流域遭受了历史上罕见的洪涝灾害，造成直接经济损失2642亿元。洪灾对我国国民经济的可持续发展构成了严重威胁。“75.8”洪水、“98”洪水和“75.8”洪水，整个长江流域的洪水都是在1954年以后才发生的。嫩江流域和松花江干流经历了比历史记录更严重的洪水。长江九江大堤决堤了。全国有800多万人参加了抗洪抢险，动员的应急物资总值超过13

3、0亿元。在抗洪抢险中，形成了“同心同德、不畏艰难、顽强拼搏、锲而不舍、勇往直前”的伟大抗洪精神。从汉初到清末，长江洪水在近2100年间造成了214次洪水，平均每10年一次。洪水年，宜昌站损失交通17888.6万吨，发生洪水22次。18609.25万人被洪水淹没，面积超过30，000平方公里；1871，015.5万人被洪水淹没，面积超过3万平方公里；19131646万人死亡145000人；19356.9万人死亡，142000人；19597.9万人死亡5699人；死亡1.95546亿人，33.169人；19986.33万人死亡，1432人死亡，358.6万亩耕地被淹，231.6万人受灾。2.控制措

4、施：(1)必须通过各种工程措施抵抗自然因素。如修建堤防、整治河流、修建水库和分洪滞洪工程、挖掘新的河流、水土保持等。(2)人为因素，需要改变和发展防洪的指导思想。国内外逐渐采用的防洪工程措施和非工程措施相结合，是这种防洪理念和策略的发展，是比较有效的。防洪措施、防洪措施、工程措施、非工程措施、筑堤、治河、开设分洪蓄水工程、水库防洪、水土保持、洪泛区管理、建立洪水预报和洪水预警系统、洪水保险、疏浚河道、筑堤、建水库、分洪分洪、水土保持工程简介， 二级水库的调洪任务和任务：在水工建筑物或下游防护对象的防洪标准确定的情况下，根据水文分析计算提供的各种标准的设计洪水或已知的设计来水洪水过程线、水库特性

5、曲线、拟建泄洪建筑物的形式和尺寸、调洪方法等。 通过计算可以推导出水库的出流过程、最大流量、特征库容和相应的特征洪水位。作用：拦蓄洪水，减少洪峰，延长泄洪时间，因此2.水库防洪计算有两种情况：一种是控制流量的防洪计算，其控制和调节方式由水库防洪调度规则决定。这只有在闸门控制泄洪设备的情况下才存在。另一种情况是自由泄洪条件下的洪水调节计算，即无闸门溢洪道泄流或闸门设置到一定开度时的情况。基本原理：水库水量平衡方程在某一段时间内，流入量减去流出量应等于该段时间内水库蓄水量的增加或减少。水平衡方程有：q、q (m3/s)、t (min)、q t、q t、qmax、qi、qi1、qi1、v2-v1、t

6、i、ti 1、 t、水平衡方程、水库水平衡图、一个方程和两个未知数不能求解、水库调度实用公式(瞬变法):水平衡方程：蓄泄方程：方程或曲线，可根据泄洪建筑物的水力特性进行换算。(1)堰流h是水库水位z和堰顶高程之差(2)泄洪洞h是水库水位z和闸门中心高程之差。根据h与q的关系曲线，得到了z与q的关系曲线q=f(z)。从水库容积特征曲线上的水库水位z，得到相应的水库库容v。因此，最终获得放电Q和存储容量V之间的关系曲线q=f(V)。在第三部分中，使用了储层路由列表算法。在水利规划中，经常需要根据水工建筑物的设计标准或下游防洪标准以及水文学中引入的方法计算设计洪水流量过程线。对于洪水调节计算，流入洪

7、水流量过程线和下游最大允许水库流量是已知的。初步方案还确定了洪水极限水位和泄洪建筑物的类型和尺寸。在这些已知条件下，洪水调度计算就是推导出泄洪的路线、蓄滞洪水库的库容和水库水位变化的路线。在水利规划中，经常需要根据水工建筑物的设计标准或下游防洪标准以及工程水文学中引入的方法推导设计洪水流量过程线。已知：入库洪水的过程和水库下游允许的最大流量。推导了水库汛期防洪限制水位时泄洪建筑物的类型和尺寸：下泄洪水道线拦洪库容和水库水位的变化。首先，计算步骤(1)从已知的水库水位容积关系曲线V=f(Z)和泄流结构方案以及水动力公式中获得下泄流量与库容之间的关系曲线Q=F(V)；(2)选择合适的计算周期t，以

8、秒为计算单位；(3)确定计算开始的时间以及此时的V1值和q1值，然后进行列表计算。(4)在计算过程中，应计算每个计算周期的V2值和q2值。首先假设一个q2值，然后根据水平衡方程求出V2，然后根据这个V2值求出qV曲线上的q2值。如果它不等于假设的q2，则再次假设q2值，并重复上述试算过程，直到两者相等或非常接近。(5)通过这种多次计算获得的q2和V2值是下一周期的q1和V1值，并且下一周期的试计算可以根据这些值进行。(6)将计算结果绘制成曲线，以供参考。(7)最后计算了qmax、Vmax和Zmax。2。制表算法的计算原理，求解思路：假设，等式(1)、(2)，是，输出结果，否，示例水库泄洪建筑物

9、已确定类型和大小，配有闸门，坝顶高程为36.0米，水库运行方式为：洪水来临时，用闸门控制q=q，汛期水库保持在防洪限制水位(38.0米)。当Q值继续增加以完全打开闸门时，它将不受闸门控制。q值随Z值的增加而增加，流动方式为自由放电。qmax不是l因此，从第18小时开始，初始q1为173.9m3/s，初始V1为6450104m3。然后，根据等式(3-2)计算。表中列出了相应的数据。数字下面有水平线的是初始已知值。表3-3洪水调度计算测试算法列表。第一个计算周期，第18 21h，Q1=173.9m3/s，V1=6450104m3，Q1=174m3/s，Q2=340m3/s，Q2和v2进行试算，完成

10、试算过程。在第36小时，z=40.5米，v=10232104m3立方米，Q=900m3立方米/秒，Q=78立方米/秒；39h时，Z=40.51m，v=l0280l04m3，q=7604m3，q=790m3/s。根据上述水库调洪原理，当qmax出现时，必须为q=q，此时Z和v都达到最大值。显然，qmax将出现在36h和39h之间，这在表3-4中没有计算。通过进一步的试算，在38h16min时，可以得到qmax=q=795m3/s，Zmax=40.52m，Vmax=10290104m3。相应的值也可以通过图表近似确定。水库演算列表测试算法，第四节水库调洪半图解法，双辅助线法(见课本p163)单辅助

11、线法、(a)调洪计算双辅助线法双辅助线法：首先，将公式(3-1)改写为左侧项为已知值的公式，可制作一条关系曲线(见下图)作为辅助曲线，避免了调洪计算中的试算。 并且可以根据下图中箭头所示的方法进行计算，* 51，半图解法中必要的两条辅助线，水位-流量关系曲线，并且该方法属于半图解法中的双辅助线法(1)根据已知的入库洪水流量过程线、水库水位-流量关系曲线、汛期防洪限制水位、计算周期t等。确定洪水调度计算的初始周期并划分每个计算周期。计算每个时期的平均流入量，并确定第一个时期的初始Z1、q1和V1值。(2)在图3-4的水位坐标轴上取第一段时间的Z1，得到a点。在b点作水平交流曲线a，BC=1。因为

12、曲线a是(V/t-q/2)=f1(z)，点a代表Z1，ab=(V1/t-Q1/2)，AC=(V1/t-Q1/2)，根据公式(3-5)，它等于(V2/t Q2/2)。(3)c点为d点的垂直交线b，d点为水平线de，水位坐标轴为e，显然de=AC=(V2/t Q2/2)。由于曲线B是(V/t-q/2)=F2(Z)，点d在曲线B上，e应该代表Z2，Z2值可以从点e读取，半图解法计算步骤(3)，A，B，C，A，B，C，半图解法计算步骤(4)，A，B，C，A，B，C，和，(4)曲线C的交点在点f，交点f垂直于点g的q坐标轴，因为曲线C是q=的。(5)根据Z2值，利用水库水位容积关系曲线可以得到V2值。(6)将E点表示的Z值作为第二周期的Z1，按照上述方法依次进行图形计算，得到第二周期的Z2、Q2和V2值。按时间段计算并列出结果，即完成所有计算。【例3-1】确定了水库泄洪建筑物的类型和尺寸，闸门和堰顶高程为36.0米。水库运行方式为：洪水来临时，闸门控制q=q，汛期水库保持在防洪限制水位(38.0米)。当Q值继续增加以完全打开闸门时，它将不受闸门控制。q值随Z值的增加而增加，流动方式为自由放电。qmax不受限制，这与没有门的情况相同。水库容积特性v=f (z)，水位与流量的关系曲线q=f (z)，根据泄洪建筑物的类型和尺寸计