水库面积库容计算(程序)
多年调节水库兴利库容计算方法
6.7 多年调节水库兴利调节计算由年调节水库的兴利调节计算可知，当设计年用水量小于设计年来水量时，只要将当年汛期的部分多余水量蓄起来，就能满足枯水期所缺的水量，即水库只需进行年调节。
但当设计年来水量小于设计年用水量时，说明设计年来水量不够用，需要将丰水年的余水蓄存在水库中，跨年度补给枯水年使用，这种跨年度的径流调节称为多年调节。
多年调节与年调节的不同之处，在于它不仅能重新分配年来水量，而且同时能重新分配年与年之间的来水量。
因此，多年调节所需的调节库容也大，调节程度高，对来水的利用也较充分。
多年调节计算，要考虑年径流系列中各种连续枯水年组成的总缺水情况，其兴利库容的大小将决定于连续枯水年组的总亏水量，故对年径流系列要求更长些。
兴利调节计算的基本原理与方法，则与年调节计算相类似。
本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。
1．长系列时历列表法当实测年径流系列较长，包含一个或几个枯水年组时，可根据多数年份的来、用水情况，划分水利年度，列表计算各年余缺水期的余缺水量，判定各年所需的调节库容，然后绘出库容保证率曲线，由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。
此法即为长系列时历列表法。
这种方法与年调节水库的长系列法基本相同。
需要注意的是，多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺水期的缺水量来定，而必须与前一年或前几年的余缺水量统一考虑。
【实例6-5】长系列时历列表法兴利调节计算某水库坝址处有30年实测年径流资料，经分析能代表多年的变化情况。
各年的用水量过程也已知。
根据大多数年份的来、用水情况确定水利年度为当年的6月1日至次年的5月31日。
各年的余缺水期的余缺水量经统计计算，成果如表所示。
当设计保证率=90％时，试确定多年调节的兴利库容。
【解答】(1)判定各年度所需的调节库容根据各年度的余缺水量情况，用类似年调节计算判定调节库容的方法，判定各年所需的调节库容，填入表，并在备注栏注明“年调节”字样。
多年调节水库兴利库容计算方法
多年调节⽔库兴利库容计算⽅法多年调节⽔库兴利调节计算由年调节⽔库的兴利调节计算可知，当设计年⽤⽔量⼩于设计年来⽔量时，只要将当年汛期的部分多余⽔量蓄起来，就能满⾜枯⽔期所缺的⽔量，即⽔库只需进⾏年内调节。
但当设计年来⽔量⼩于设计年⽤⽔量时，说明设计年来⽔量不够⽤，需要将丰⽔年的余⽔蓄存在⽔库中，跨年度补给枯⽔年使⽤，这种跨年度的径流调节称为多年调节。
多年调节与年调节的不同之处，在于它不仅能重新分配年内来⽔量，⽽且同时能重新分配年与年之间的来⽔量。
因此，多年调节所需的调节库容也⼤，调节程度⾼，对来⽔的利⽤也较充分。
多年调节计算，要考虑年径流系列中各种连续枯⽔年组成的总缺⽔情况，其兴利库容的⼤⼩将决定于连续枯⽔年组的总亏⽔量，故对年径流系列要求更长些。
兴利调节计算的基本原理与⽅法，则与年调节计算相类似。
本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。
1．长系列时历列表法当实测年径流系列较长，包含⼀个或⼏个枯⽔年组时，可根据多数年份的来、⽤⽔情况，划分⽔利年度，列表计算各年余缺⽔期的余缺⽔量，判定各年所需的调节库容，然后绘出库容保证率曲线，由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。
此法即为长系列时历列表法。
这种⽅法与年调节⽔库的长系列法基本相同。
需要注意的是，多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺⽔期的缺⽔量来定，⽽必须与前⼀年或前⼏年的余缺⽔量统⼀考虑。
【实例6-5】长系列时历列表法兴利调节计算某⽔库坝址处有30年实测年径流资料，经分析能代表多年的变化情况。
各年的⽤⽔量过程也已知。
根据⼤多数年份的来、⽤⽔情况确定⽔利年度为当年的6⽉1⽇⾄次年的5⽉31⽇。
各年的余缺⽔期的余缺⽔量经统计计算，成果如表所⽰。
当设计保证率=90％时，试确定多年调节的兴利库容。
【解答】(1)判定各年度所需的调节库容根据各年度的余缺⽔量情况，⽤类似年调节计算判定调节库容的⽅法，判定各年所需的调节库容，填⼊表内，并在备注栏内注明“年调节”字样。
水库库容计算.
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20 工程测量 3
• 计算库容一般用等高线 法。 • 先求出图4.3.8中阴影部 分各条等高线所围成的 面积，然后计算各相邻 两等高线之间的体积， 其总和即18/9/20 工程测量 4
• 设S1为淹没线高程的等高线 所围成的面积，S2、S3、 ……Sn、Sn+1 为淹没线以下 各等高线所围成的面积，
当的方法和工具量算。
– 用地形横断面图量算的精度较低，适用于小型水库或大 中型水库的概算。 – 以中小比例尺地形图作为量算库容的资料，精度较高， 适用于大中型水库。
2018/9/20 工程测量 2
• 进行水库设计时，如坝 的溢洪道高程已定，就 可以确定水库的淹没面 积，如图4.3.8中的阴 影部分，淹没面积以下 的蓄水量（体积）即为 水库的库容。
水库库容计算
• 水库的蓄水量称为库容 量，即水库蓄水位面以 下的容积。简称库容。 • 在水文学中，水库库容
可分为总库容、设计库
容、正常库容、调洪库 容、校核库容、调节库 容、兴利库容、重复库 容。
2018/9/20 工程测量 1
• 水库库容以ｍ3为库容的基本计算单位，在实用上
以亿ｍ3为单位。
• 水库库容可以根据地形横断面图或地形图，采用适
V1 1 ( S1 S 2 ) h 2 1 V2 ( S 2 S 3 ) h 2 Vn
…………………………
V V1 V2 ...... Vn Vn
图4.3.8 水库的淹没面积
2018/9/20 工程测量
1 ( S n S n 1 ) h 2 1 Vn S n 1 h （库底体积） 2
水库库容
1. 断面法： 断面法是一种常规的计算方法，应用比较广泛，但有一定的局限性。主要适 用于典型的河槽式河流， 断面法计算模型建立在把水体沿水流流程分割成 n 个梯 形，整体库容由 n 个梯形体体积积分所得。考虑梯形体的不规则性，其数学模型 为： V=
n 1 i=0 3
A������ + A������ +1 + A������ ∗ A������ +1 ∗ ∆L������
n i=1 PS [H-（h������
+ h������ +1 + h������ +2 + h������ +3 ）/4]
式中：V——库容，m3 ； PS ——单个 DEM 格网的面积值，m2 ； H——指定水位的高程面 ，m； h������ ——格网角点高程面，m；
n ——（ h������ + h������ +1 + h������ +2 + h������ +3 ） /4 小于 H 的 DEM 格网个数，当 （h������ + h������ +1 + h������ +2 + h������ +3 ）/4 大于 H 时，该格网不参与计算
式中：V——库容，m3 ； A������ ——第 i 个横断面面积，m2 ； ∆L������ ——第 i ~ i+1 个横断面之间间距，m
2. 等高线容积法 等高线容积法计算水库库容是一种计算精度较高的方法之一， 该计算模型建 立在把水体按不同高程面微分成 n 层梯形体， 整体库容由 n 层梯形体体积积分求 得。考虑梯形体的不规则性，其等高线容积法计算水库库容数学模型为： V=
库容曲线计算的基本方程
(1)库容曲线计算的基本方程：
()
Z A A A A V ∆++=∆221131 式中 △V —部分库容，m³(或万m³)；
A 1、A 2—分别为相邻两等高线各自包围的水面面积，m³(或万m³)；
△Z —相邻两等高线(水位)间的水位差，m 。
3）弯道段最大横向水面差：
gr
B V K 2h =∆ 式中：
△h —弯道外侧水面与中心线水面的高差，m
B ——弯道宽度，m ；
r ——弯道中心线曲率半径，m ；
K ——超高系数，取1.0；
本溢洪道有2个转弯段，经计算得：△h max1=0.79m ，△h max2=0.68m 。
（4）海漫长度计算
根据溢洪道设计规范，当消力池下游河床为非岩基时，应设置防冲齿墙、海漫防冲槽等保护措施，按照水闸设计规范有关规定执行。
海漫长度按照下列公式计算：
H q k L p ∆=
式中：
p L ——海漫长度（m ）；
q ——消力池末端单宽流量（m2/s ）
； H ——上、下游水位差（m ）；
K ——海漫长度计算系数，根据河床土质确定，根据地勘资料显示峡江水库溢洪道末端基础为粉质粘土，查《水闸设计规范》（SL265-2001）附录表B.2.1，取K=9。
根据计算取
p L =20m 。
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
百图断面CAD-第十三章 水库库容计算(一)
第十三章水库库容计算传统计算水库库容的方法是算等高线面积法，但实际中，常常一个水库有不止一个盆地，因而同一高程有多条等高线；有时，由于绘图的原因，每条等高线并不完整。
因此，等高线面积法计算库容，工作量大，容易出错，现介绍另外二种计算水库库容的方式，这两种方法均符合积分原理，因而结果正确，达到精度要求。
第一节断面法水库库容计算一、利用扫描地形图进行库容计算步骤1、利用image命令把扫描地形图贴到CAD中。
2、对扫描地形图进行放缩处理，使图中1个单位长度代表实际的1米。
3、在地形图上用多段线（pline）画出库区（若水库上游库区不确定，库区范围可以扩大），构成一封闭多边形，在封闭多边形的大致中间部位绘制一条直轴线，line或pline均可。
4、地形图批量切剖面点选菜单“平面”-->“平面图批量切剖面”-->“三角网法封闭区域批量切剖面”，出现对话框，一般设剖面间距为10米或20米，核选处理autoCAD 高程点和处理南方CASS高程点选项，点确定按钮后，软件会在地形图上绘制出断面位置线。
原来的扫描地形图相当于底图，用户用肉眼可看出底图上断面位置线附近的等高线或高程点的标高，需用户在断面位置线上补充绘制（编造）若干平面高程点（有绘制编造平面高程点菜单），补充编造高程点完毕，再一次在地形图批量切剖面，核选处理autoCAD 高程点和处理南方CASS 高程点选项，生成横断面数据文件。
5、用记事本打开横断面数据文件，可以对每个断面的左右两端进行加高延长（代表水库大坝加高），也可用断面工具下的“横断成果左右加点延长”批量处理。
6、点菜单“断面法水库库容计算”，选择第5步处理过的横断面数据文件，该步操作结束，生成水库库容成果文件和断面面积校核表。
其中水库库容成果文件的内容大致如下：7、点选菜单“横断模板” “绘制库容曲线或任意二维曲线”，在对话框中选择第6步生成水库库容成果文件，绘制库容图。
二、利用数字化三维地形图进行库容计算1、打开测量地形图，在地形图上用多段线（pline）画出库区（若水库上游库区不确定，库区范围可以扩大），构成一封闭多边形，在封闭多边形的大致中间部位绘制一条直轴线，line或pline均可。
水库库区数字测图技术设计及库容计算方法
环球市场工程管理/水库库区数字测图技术设计及库容计算方法吴英囡 雷云峰辽宁省有色地质局一〇七队摘要：目前，随着科学技术的进步和计算机技术的迅猛发展及其向各个领域的渗透，以及电子全站仪、GPS-RTK等先进测量仪器和技术的广泛应用，地形测量向自动化和数字化方向发展，数字测图技术应运而生，并以其特有的高自动化、全数字化、高精度等特点成为主流。
本文介绍了数字测图技术和目前世界上水下地形测量的一些先进方法，提出一种计算水库库容的最佳方法。
关键词：数字测图技术；水下地形测量；库容计算1 库区控制测量任何一种测量工作都会产生误差，所以必须采取一定的程序和方法，即遵循一定的测量实施原则，以防止误差的积累。
防止误差的积累，提高测量精度，在实际测量中必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的测量实施原则，即先在测区内建立控制网，以控制网为基础，分别从各个控制点开始施测控制点附近的碎步点。
1.1 平面控制测量佛寺水库平面控制网点的布设有3套方案：① 单独采用三角网测量或者导线测量。
② 三角网测量与导线测量结合。
③ 应用GPS定位技术建立GPS控制网。
经过讨论和实地勘察，采用第三套方案。
因为佛寺水库除南面山上有些树木外，其它地方很少有高的树木遮挡卫星信号。
南面上有树木的地方在测图之外，靠近水域测区之内仍无树木。
用GPS定位技术布设控制网不仅节约劳动力和时间，而且凭借其方便快捷，不受地形限制，精度高等优点更能胜任本次设计任务。
本设计在资料提供的6个GPS点基础上进行加密布设，在水库边缘再布设10个GPS点，组成一个16个GPS点的GPS控制网。
布设中将远处山上的已知GPS点引到水库附近。
根据资料提供的已有GPS控制点布设GPS控制网，如图1：1.2 高程控制测量高程控制测量主要是通过水准测量方法建立，而地形起伏大、直接利用水准测量较困难的地区建立低精度的高程控制网以及图根高程控制网，采用三角高程测量方法建立。
本设计建立的高程控制点与平面控制点共用，采用测距三角高程进行水准测量。