7.水库防洪调度解析

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7.2 洪水调节计算原理及方法
③ 从调洪开始，试算各时段末的q2、V2 。对于第一时
段， Q1、Q2、 q1、V1及△t均为已知，假设q2 ，可 由水量平衡方程（8-3）求得V2 ，由V2在q-V关系曲 否则，应重设，重复上述计算过程，直到两者相等
线上又可查得q’2，若两者相等，假设的q2即为所求。

防洪措施是指防止或减少洪水灾害损失的各种手段和 对策。它包括工程措施和非工程措施两个方面： 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。防洪工程建设须根据流域 和地区防洪规划要求进行，一般是在上游兴建控制性 水库，拦蓄洪水，消减洪峰；在中下游平原进行河道 整治、加固堤防、开辟蓄滞洪区，调整和扩大洪水出 路，使其形成一个完整的防洪工程体系。
算的qm是入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t的交
点。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
⑤ 由qm查q-V曲线调洪库容V洪，由Vm 查Z~V曲线，可得最高洪水位Z洪。显然，当入库洪 水为设计标准洪水时，求得的qmV洪Z洪即为设计标 准下的最大下泄流量 qm 设 、设计调洪库容 V 设 、设

在式（ 8-3 ）（ 8-4 ）中，仅 q2 、 V2 为未知数，故可
联立求解。例如第一时段，Q1、Q2可从入库洪水过 程线得知， q1、V1可由起调水位Z1查Z-V，q-V线得 到，从而可联立求解出q2、V2 。该时段q2、V2正是 第二时段开始时的 q1 、 V1 ，于是又可联立解出该时
段末的q2 、V2 ，依次类推，即可求得水库下泄流量
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7.2 洪水调节计算原理及方法

为利用水库的调蓄作用，满足防洪减灾的要求，需
在兴利调节的基础上，进一步做好防洪计算，合理
制定出调洪库容、设计洪水位和校核洪水位、坝高
等，这便是调洪计算的中心内容。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
一、水库调洪计算原理

水库调洪计算也称为调洪演算，其一般课题是，对
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7.1 概述
2.洪水峰高，洪量集中

我国特殊的气候条件，加上江河上中游山区集 水面积广大，支流发达，汇流迅速，下游河道 位于冲击平原，比降平缓，泄水不畅通，且干 支流洪水极易遭遇，使得中国不少江河洪水洪
峰高涨，洪量集中，大洪水和特大洪水年的洪
峰流量和洪水总量往往数倍于正常年份。
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7.1 概述
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7.2 洪水调节计算原理及方法
③ 推求下泄流量过程线。

V2
Q1 Q2 q q 10 140 10 30 t 1 2 t V1 ( ) 12 3600 247 106 2 2 2 2 249.38 106 m3
对于第一时段，确定起始为条件V1=247*106m3、 q1=10m3/s 和 已 知 的 Q1=10m3/s 、 Q2=140m3/s ， 求 V2 、 q2 ： 假 设 q2=30m3/s，由(8-3)得

再由计算得到V2 q~V曲线，得q2=20m3/s，与假设相
符，故V2 =247*106m3 ， q2=20m3/s即为所求，并分 别填入表6.3(9)(6)栏。

依计算得到V2查q~V曲线，得q2=20m3/s，与原假设不符，故 需重设q2进行计算。假设q2=20m3/s，由(8-3)得
10 140 10 20 V2 ( ) 12 3600 247 106 249.59 106 m3 2 2
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7.2 洪水调节计算原理及方法
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7.1 概述
为了完成上述任务，必须遵循的原则是： ① 在确保水库工程安全的前提下，最大限度地发挥水库 对上、下游的防洪作用； ② 在满足第一条原则基础上，正确处理防洪与兴利的关 系，尽量使防洪库容结合兴利，并力求少留调洪库容， 且通过预报调度重复利用，提高水库综合效益； ③ 力求合理核定调洪参数，使制定的调洪规则和防洪调 度图既安全可靠，又切合实际； ④ 应根据洪水预报来拟定和不断修正泄洪方式，尽量使 下泄流量均匀，以减轻下游的防洪压力。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
① 推求该水库的蓄泄曲线q~V。
该水库蓄泄曲线q~V已经给出如表6.2所示。 ② 确定调洪的起始条件。 溢洪道属于无闸门控制的情况，对设计条件，取起 调水位与堰顶平齐，且等于正常蓄水位，故得该水 库 的 起 调 水 位 为 116m ， 与 之 相 应 的 库 容 V1 为 247*106m3，下泄流量q1为发电流量q电=10m3/s。
水，q仅为H的函数，而H又取决于库水位Z，Z又与
库容V成单值函数形式，即q=f(V)。为了调洪计算上
的方便，常将式（8-1）（8-2）绘制成蓄泄曲线q-V，
其中q为当水库蓄水量V是对应的泄流能力。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
2.调洪计算基本原理

溢洪道上不设闸门或虽有闸门但闸门全开的调

泄洪洞的泄流能力可按有压管公式计算：
q洞 M 2 wH

1/ 2 0
（8-2）
式中 q 洞 泄洪洞的泄流能力（ m3/s ） ;H0 泄洪洞
计算水头（ m）； w泄洪洞洞口过水断面面积 （m2）；M2流量系数。
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7.2 洪水调节计算原理及方法

从（ 8-1 ）（ 8-2 ）可知，对于一定的泄洪建筑物来
7. 水库防洪调度
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7.1 概述
一、洪水与防洪

洪水一般指由于暴雨、急剧冰雪融化等因素引起的
江河水量迅速增加，水位迅猛上涨的自然现象。若
洪水超过江河、湖泊、水库等水体的承受或容纳能
力而泛滥成灾，则形成灾害性洪水。
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7.1 概述

我国暴雨洪水具有以下两个特点：
1.洪水发生频繁

据统计，我国主要河流1900~1999年100年间共 发生 10%~20% 以上的洪水 213 次，平均每年超 过两次，且每两年可能发生一次频率 5%~10% 的洪水，每三年左右可能发生一次频率5%以上 较大频率的洪水。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
② 水库蓄泄方程或蓄泄曲线

溢洪道无闸门或闸门全开时的泄流量就是溢洪 道的泄流能力，对于某一水库，当泄洪建筑物 的形式、尺寸一定时，泄流能力 q 仅取决于水 库蓄水量V，因此水库蓄泄方程为：
q=f(V) 或 q-V曲线
（8-4）
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7.2 洪水调节计算原理及方法
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7.1 概述
三、我国防洪调度管理模式
1. 组织机构

我国国务院设立国家防汛总指挥部，负责组织领导全国的防 洪工作。 有防洪任务的县级以上地方政府，设立防汛指挥部，由各级 人民政府的首长担任指挥。 水利部所属的流域管理机构内部组成防汛办事机构，黄河、 长江等跨省的重要河流设防汛总指挥部，由流域机构负责人 负责。
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7.1 概述
2.责任制度

防汛是一项责任重大的工作，必须建立健全各种防
汛责任制度，做到有章可循，各施其职。我国防洪
工作实行各级人民政府行政首长负责制，实行统一 指挥，分级分部门负责；各有关部门实行防汛岗位 责任制。具体包括如下：
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7.1 概述
① 行政首长负责制
② 分级责任制 ③ 分包责任制 ④ 岗位责任制 ⑤ 技术责任制 ⑥ 值班工作制度
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7.1 概述
水库防洪调度的主要内容： ① 不定期的复核水库防洪参数（汛限水位、最高洪水位 等）； ② 根据水库工程洪水标准及水库对下游承担的防洪任务， 确定水库洪水调度方式和控制泄流的判别条件； ③ 制定防御超标准洪水的非常措施及其使用条件； ④ 根据原规划设计或复核修正后的规划设计，结合现状， 编制水库防洪调度方案和当年度汛计划，在遭遇洪水 时，据此进行实时防洪调度。包括汛期分期调度，承 担下游防洪任务的分级控制泄流，以及水库群的联合 防洪调度。
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1.防洪工程措施

7.1 概述

防洪工程措施通过对洪水的蓄、滞、分、泄，起到防洪 减灾的效果。这种效果包括两个方面：
其一是提高江河抗御洪水的能力，即提高江河的防洪标 准，从而减少洪灾出现的频率； 其二是出现超防洪标准的大洪水时，虽不能避免洪灾发 生，但在一定程度上减少洪灾损失。 由于受自然、技术、经济等条件的限制，不可设想由防 洪工程措施来实现对洪水的完全控制。
为止。这样，求得的q2、V2 ，又是下一时段的q1、
V1。以此类推，直到调度期末，即得所需的下泄流 量过程q~t。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
④ 将入库洪水过程Q~t和下泄流量过程q~t点汇在一张
图上，若计算的最大下泄流量qm正好是两条线的交
点，则计算的qm是正确的；否则，说明计算的qm有
误差，此时应改变计算时段△ t 进行试算，直到计
洪是水库调洪的基本方式，因此针对该种调洪
方式讨论调洪计算的基本原理（泄洪洞与溢洪
道类似）。
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7.2 洪水调节计算原理及方法

水库调洪是在水量平衡和动力平衡（即水力学
中的圣维兰方程）的支配下进行的。水量平衡 可表示为水库的水量平衡方程，动力平衡可由 水库蓄泄方程（或蓄泄曲线）来反映。 从起调开始，逐时段连续求解这两个方程，即
一定的水库和泄洪建筑物类型、尺寸、调洪方式，
已知入库流量过程推求出库洪水过程、最大下泄流
量和防洪特征库容、特征水位。
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7.2 洪水调节计算原理及方法
1. 水库泄洪建筑物泄流能力分析 在水库枢纽工程中，根据水库的具体条件，可设表 面溢洪道或深水式泄洪洞，或两者兼有。 泄洪建筑物在某水头下的泄流能力，是指该水头下 泄洪建筑物可能通过的最大流量，是实际泄流量的 上限。对于无闸溢洪道，该水头下的泄流量和泄流 能力一致；对于有闸溢洪道，当闸门全开时两者也 是一致的。溢洪道的泄流能力仅随水头而变化，只 是在实际应用中，无闸溢洪道只能按泄流能力下泄， 有闸溢洪道可以在泄流能力之内按调洪方式由闸门 控制泄流。