水库防洪计算
水库防洪计算
第十五章水库防洪计算
天然河流水资源存在利弊两重性，设计或运用水库时，既要考虑兴利问题，又要注意防洪问题。
水库防洪任务一是——修建泄洪建筑物，保护水库不受到洪水溢顶造成大坝失事；二是——设置防洪库容，蓄纳洪水或阻滞洪水，减轻下游地区的洪水威胁，以保证下游防护区的安全。
因此，水库防洪计算一般是在兴利计算的基础上，合理地定出泄洪设备参数和选择有关防洪参数，诸如防洪库容、设计洪水位、校核洪水位以及坝高等。
第一节概述
1.防洪设计标准
在制定防洪设计标准时，若水库承担下游防洪任务，除了要考虑保证水工建筑物自身安全的防洪标准外，还要考虑下游防护对象。
当这种标准的洪水发生时，通过下游河道的最大泄量，不超过河道的允许泄量或控制水位。
防洪设计标准拟定后，就可据此选定相应的设计洪水，以作为调洪计算的依据。
一般水工建筑物防洪标准要高于防护对象的防洪标准，因为一旦大坝失事，造成水体突然泄放，其后果甚为严重；但当防洪对象的防洪任务非常重要时，也可相等。
注：防护对象包括——城市、工矿区、农田等；防洪标准，是指重现期（或频率）。
防洪工程常用计算公式
防洪工程常用计算公式 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-SANYHUASANYUA8Q8-防洪工程常用计算公式在抗洪抢险中，经常遇到一些技术问题，也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题，本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下，以供大家在抗洪抢险中参考、探讨：㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计：暴雨：12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式：①设计点雨量计算公式：Htp=KpHt(式中：Ktp——设计点雨量；Kp——皮尔逊曲线值；Ht——最大雨量均值；t——欲求时间；)②设计面雨量计算公式：Ht面=atHt（式中：Ht面——设计面雨量；at——暴雨线性系数；Ht——设计历时点雨量；at、bt——暴雨线性拟合系数；）③暴雨系数计算公式：at=（式中：at、bt——线性拟合参数；F——流域面积；）④多年平均径流量计算公式：Wp=1000yF(式中：Wp——多年平均径流量；y——多年平均径流深；F——流域面积；)⑤设计频率年径流深计算公式：yp=yKp(式中：y——多年平均径流深；Kp——频率模比系数；)⑥多年平均年径流系数计算公式：α=y/x =W/1000Fx（式中：α——多年平均年径流系数；y——年径流深；x——多年平均降雨量；）⑵洪水设计：①洪水特征：一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念：一次降雨形成的洪水过程线，反映洪水的外形，过程线上的最大值就是洪峰流量，用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位，用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积，经过单位面积换算求得，就是洪水总量，用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时，用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时，用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时，用t2表示。
水利工程防洪标准
水利工程防洪标准引言：水利工程是指利用河流、湖泊、沟渠和水库等水体，进行灌溉、排水、防洪、发电和水供等方面的工程。
其中，防洪是水利工程的重要组成部分，主要目的是减轻暴雨、洪水、融雪等自然灾害对人类社会造成的危害。
为了确保水利工程的安全性和稳定性，制定并遵守相关的防洪标准是必不可少的。
一、洪水计算标准洪水计算是防洪工程设计的基础，其准确性直接影响到工程的安全性和效果。
洪水计算标准主要包括以下几个方面：1. 洪水频率标准根据历史洪水数据和统计学方法，确定不同洪水频率下的洪峰流量和洪水过程。
常见的洪水频率标准有百年一遇、五十年一遇、二十年一遇等。
2. 洪水时程标准洪水时程是指洪峰流量随时间的变化规律。
根据不同洪水频率和流域特点，确定洪水时程参数，如洪峰时刻、洪峰流量持续时间等。
3. 设计洪水标准根据工程的用途和设计需求，确定适当的设计洪水标准。
例如，农田排灌工程的设计洪水标准一般为二十年一遇，水库大坝的设计洪水标准一般为百年一遇。
二、防洪工程设计标准防洪工程设计标准包括山洪沟道设计、堤防设计、水库设计等方面的内容。
以下是其中的一些要点：1. 山洪沟道设计标准山洪沟道是指用于引导和排泄山洪的沟渠。
其设计标准应考虑到山洪流量、坡度、沟床材料和沟道纵横断面等因素。
设计时应保证沟床通畅，防止堵塞和冲刷。
2. 堤防设计标准堤防是指用于阻止洪水泛滥的河道两岸的堤坝。
堤防设计应考虑到河流的径流能力、土壤的稳定性、堤顶宽度和坡度等因素。
设计时应确保堤防的稳定性和抗洪能力。
3. 水库设计标准水库是指用于调节和存储洪水的水体。
水库设计应考虑到库容、洪水流量、水位变化和水库底泥等因素。
设计时应确保水库的安全性和灵活性，以便有效地调节洪水并减轻对下游地区的影响。
三、防洪工程施工标准防洪工程施工标准是指在施工过程中要遵守的规范和要求。
以下是几个重要的施工标准：1. 施工材料标准施工材料应符合相关的质量标准，如混凝土强度等级、钢筋材料的强度和防腐性能等。
第十二章_水库防洪调度计算
第十二章水库洪水调节规划设计阶段，水库调洪计算的基本任务是对下游防洪标准设计洪水、水工建筑物安全标准相应的设计洪水和校核洪水分别进行洪水调节计算。
本章主要介绍水库调洪计算的原理和方法，讨论水库调控洪水的方式，并简要介绍选择泄洪建筑物类型、规模及水库防洪参数的方法。
第一节防洪问题概述一、防洪措施简介防洪是一项长期艰巨的工作。
目前解决洪水问题，一般都趋向于采取综合治理的方针，合理安排蓄、泄、滞、分的措施。
防洪措施是指防止或减轻洪水灾害损失的各种手段和对策,它包括防洪工程措施和防洪非工程措施。
（一）防洪工程措施防洪工程措施指为控制和抗御洪水以减免洪水灾害损失而修建的各种工程措施，主要包括堤防与防洪墙、分蓄洪工程、河道整治工程、水库等。
1.修筑堤防堤防是古今中外最广泛采用的一种防洪工程措施，这一措施对防御常遇洪水较为经济,容易实行.沿河筑堤，束水行洪，可提高河道渲泄洪水的能力。
但是筑堤也会带来一些负面的影响，筑堤后，可能增加河道泥沙淤积，抬高河床，恶化防洪情势,使洪水位逐年提高，堤防需要经常加高加厚;对于超过堤防防洪标准的洪水而言，还可能造成洪水漫堤和溃决,与未修堤时发生这种超标准的洪水自然泛滥的情形相比，溃堤造成的洪水灾害损失将更大。
2。
河道整治河道整治是流域综合开发中的一项综合性工程措施。
可根据防洪、航运、供水等方面的要求及天然河道的演变规律，合理进行河道的局部整治。
从防洪意义上讲，靠河道整治提高全河道（或较长的河段）泄洪能力一般是很不经济的，但对提高局部河道泄洪能力、稳定河势、护滩保堤作用较大。
例如,对河流天然弯道裁弯取直，可缩短河线，增大水面比降，提高河道过水能力，并对上游临近河段起拉低其洪水位的作用;对局部河段采取扩宽或挖深河槽的措施,可扩大河道过水断面，相应地增加其过水能力.3.开辟分洪道和分蓄洪工程在适当地点开辟分洪道行洪,可将超出河道安全泄量的峰部流量绕过重点保护河段后回归原河流或分流入其他河流。
第三章水库洪水调节及计算
水工建筑物的防洪标准：
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持正常 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、溢洪道等） 必须确保安全。
水库调洪计算的实用公式（瞬态法）： 水量平衡方程：
蓄泄方程：
方程或曲线，可按泄洪建筑物的水力特性换算
得到。
（1）堰流
3
q溢M1BH2
H即为库水位Z与堰顶高程之差
（2）闸孔出流 q洞M2H12 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 库水位z在水库容积特性曲线上，求出相应的水库蓄水容积V。 于是，最终求出下泄流量q与库容V的关系曲线q=f(V)
调洪计算的目的（研究课题）：
一定的水库 拟定的泄洪建筑物
防洪标准 类型、尺寸 防洪限制水位 入库洪水过程 下游安全泄量
出库 洪水 过程
最大 下泄 流量
防洪 特征 库容
特征 水位
水库调洪计算的任务
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物型式与尺寸方 案，遵循水库汛期控制运用规则，进行水库的蓄泄调洪计算， 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 特征库容。
（a）下游有防洪要求的情况
当下游有防洪要求时，最大下泄流
量qmax不能超过下游允许的安全泄量q 安。在t1时刻以前，Q小于闸门全开时
的下泄流量，应以闸门控制，使q=Q。
防洪工程常用计算公式
(式中：Qm设——洪水设计流量；Fs——设计控制面积；Fz——附近典型水文站的控制面积；Qmz——水文站的标准流量。)
⑵经验公式设计洪水：经验公式有两种计算公式。
一是洪水面积相关法：Qm=KnFn
(式中：Qm——洪水设计流量；Kn——不同重现期的8个洪水频率系数和不同分区的6个地形系数，洪水设计计算系数是28-48个系数；Fn——控制面积，F上面的n是面积系数。面积系数是12-24个，根据地形地貌状况确定。这种计算方法在1000平方公里内可以应用，超过1000平方公里控制面积慎用。在《XXX水文手册》里面可以查到。)
洪水的类型：洪水的类型一般分为六种，一是暴雨洪水，暴雨洪水又分为山洪和泥石流两种。二是融雪洪水，三是冰川洪水，四是冰凌洪水，五是雨雪混合洪水，六是溃坝洪水。
洪水分级：根据国家《水文情报预报规范》，按洪水重现期的大小，把洪水分为常见洪水（8-10年一遇）、较大洪水（10-50年一遇）、大洪水（50-150年一遇）、特大洪水（大于50年一遇
明渠等速流洪水的类型和水力计算要素：
①梯形断面的过水断面面积计算公式：ω=（b+mh）h
(式中：ω——过水断面面积，单位：平方米；b——底宽，单位：米；h——水深，单位：米；m——边坡系数，表示斜坡的垂直距离每增加1米，则水平距离相应增加m米；)
过水断面宽度计算公式：B=b+2mh
⑷蓄满产流：年降雨量充沛，地下水位高，包气带土层不厚，下层容易常达田间持水量，缺水量不大，不容易形成超渗产流，在土壤缺水量满足后全部产生径流的蓄流方式，称为满蓄产流。
⑸汇流过程：降雨或者溃坝形成的洪水，从产生的地点到流域出口断面的汇集过程，称为汇流过程。也可以称为流域汇流。流域汇流分为坡地汇流和河网汇流两个阶段。
水库调洪演算的原理和方法
V t
q 2
f2 (Z )
V t
q 2
f3(Z) q
f3 (Z )
f1(Z )
f2 (Z )
Q (m3 / s), V q (m3 / s), V q (m3 / s)
t 2
t 2
调洪计算半图解法的双辅助线
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
V调=Vm-V汛限
Vm
Z~V
Zm
【例 题】
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
Q区 6h
防
洪
保
护 区
河流
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
水利水能规划
【补偿调节】
水库
QB=q+Q区
Q
A
QB
qB
坝址
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
由上节知道列表试算法麻烦工作量大，故人们比较喜欢 用半图解法。
Q1
Q2 2
Δt
q1
q2 2
Δt
V2
V1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V1 q1 V2 q2 t 2 t 2
第十四章 水库防洪计算
水利水能规划
• 三、有闸溢洪道水库的防洪计算
水利水能规划
水利水能规划
• 四、具有非常泄洪设施水库的防洪计算
水库防洪能力计算方法
水库防洪能力计算方法为加强水库安全管理，有效预测水库防洪能力，确保水库安全运行，这里介绍一种简易的水库防洪能力计算方法。
一、来水量计算根据天气预报情况及水库运行需要，预估一个未来降水量，由降水库、水库集雨面积及径流系数，计算出水库未来来水量。
计算公式如下：W=P×F×R/10式中：W---预测来水量，万立方米（万m3）；P---降水量，毫米（mm）；F---水库集雨面积，平方公里（km2）;R---径流系数。
说明：径流系数可以通过分析历年的降雨径流关系大至估算出来。
一般情况，前期降雨量比较大（土壤含水率比较高），径流系数较大，降雨强度及总量比较大，径流系数较大。
一般取值范围在0.55～0.95之间。
降水量为预测值，一般通过天气预报，或者防洪工作需要估算出来。
二、水库最高洪水位计算由上面计算出来的来水量加上当前水库相应的库容，得出将来最大库容，通过库容曲线查算相应库水位，从面得出未来最高库水位。
对于将来最大库容的计算有两种情况：（一）不发生溢洪的情况，计算公式如下：V=V当前+W式中：V---将来最大库容，万立方米;V当前---当前库容，由当前水位通过库容曲线查得，万立方米;W---来水量，同上。
（二）有溢洪的情况1、当前水位低于正常水位时，计算公式如下：V=（W+V当前-V正常）×（1-y）+V正常式中：V正常---正常水位对应的库容;y---水库泄洪比率。
2、当前水库正在溢洪时V=W×（1-y）+V当前泄洪比率是指水库特定时段（从溢洪开始到水库达到最高水位的时间）内泄水量与水库流域来水量的比值。
如果当前库水位低于正常水位，计算时段从水位涨至正常水位开始，直到水位上升到最高水位之间的时间。
当水库正在泄洪时，计算时段从当前时间开始至水位达到水库最高水位的时间。
泄洪比率可通过分析历次洪水泄洪关系得出，它与水库的泄水能力有关。
此值小于1。
上述计算方法没有考虑涵管放水，原因一是涵管放水量相对于洪水量来说比较少，可以忽略不计。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十五章水库防洪计算
天然河流水资源存在利弊两重性，设计或运用水库时，既要考虑兴利问题，又要注意防洪问题。
水库防洪任务一是——修建泄洪建筑物，保护水库不受到洪水溢顶造成大坝失事；二是——设置防洪库容，蓄纳洪水或阻滞洪水，减轻下游地区的洪水威胁，以保证下游防护区的安全。
因此，水库防洪计算一般是在兴利计算的基础上，合理地定出泄洪设备参数和选择有关防洪参数，诸如防洪库容、设计洪水位、校核洪水位以及坝高等。
第一节概述
1.防洪设计标准
在制定防洪设计标准时，若水库承担下游防洪任务，除了要考虑保证水工建筑物自身安全的防洪标准外，还要考虑下游防护对象。
当这种标准的洪水发生时，通过下游河道的最大泄量，不超过河道的允许泄量或控制水位。
防洪设计标准拟定后，就可据此选定相应的设计洪水，以作为调洪计算的依据。
一般水工建筑物防洪标准要高于防护对象的防洪标准，因为一旦大坝失事，造成水体突然泄放，其后果甚为严重；但当防洪对象的防洪任务非常重要时，也可相等。
注：防护对象包括——城市、工矿区、农田等；防洪标准，是指重现期（或频率）。