调洪计算教学教材
“水库调洪演算的原理和方法”教案讲义
2、蓄泄方程
qf(V) 或q ~ V
Z(m)
0
Z~q洞
Z~q溢
H H0
q溢M1BH3/2
q洞M2H01/2
溢洪 q(m3/s) 道
q~H Z ~V q~f(V)
泄洪 洞
方程不是显式，无法直接求解
三、水库调洪计算方法
1、列表试算法
（1）由Z~V曲线、泄流计算公式推求q~V曲线。
（2）推求水库下泄流量过程线q~t。
• 二、无闸溢洪道水库的防洪计算 • (一)下游无防洪要求时 • (1)拟定方案；(2)调洪计算；(3)计算坝高；
(4)计算各方案的投资(5)选定方案
• (二)下游有防洪要求
• 在防洪水利计算中需要考虑下游安全泄量的要求， 分别对枢纽标准与下游防洪标准的洪水进行调洪计 要。具体的步骤是：
• (1)假定不同的溢洪道宽度B方案。
• 水库防洪计算的内容，主要包括以下几点： • (1)根据库区地形、地质等条件，分析洪水特性及
灾害情况，考虑兴利库容与调洪(防洪)库容结合的 可能和程度，拟定苦干个泄流建筑物形式、位置、 尺寸，以及汛期运用方式的方案。 • (2)对各方案进行调洪计算，求得每个方案相应于 各种设计洪水的最大下泄流量、调洪库容和最高洪 水位。 • (3)计算各方案的大坝造价、淹没损失、泄流建筑 物投资、下游堤防造价、水库防洪效益等经济指标、 进行技术经济分析与比较，选择最佳方案。
（4）推求Vm、V调、Zm。
V调=Vm-V汛限
q~V
qmax
Vm
Z~V
Zm
列表试算法小结：
洪水过程线 起始条件
q~V曲线的绘制←Z~V q~t曲线的推求←试算
qm的推求←绘图 Zm、Vm推求←查图（表）
第三章水库洪水调节及计算演示教学
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)
3.3 水库调洪计算的基本方法
一、列表试算法 在水利规划中，常需根据水工建筑物的设计标
准或下游防洪标准，按工程水文中所介绍的方法， 去推求设计洪水流量过程线。 已知：入库洪水过程及下游允许水库下泄的最大流量
水库汛期防洪限制水位 泄洪建筑物的型式和尺寸
推求：下泄洪水过程线 拦蓄洪水的库容和水库水位的变化
计算步骤
（1）由已知的水库水位容积关系曲线V=f (Z)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q=f(V)；
（2）选取合适的计算时段△t，以秒为计算单位；
（3）决定开始计算的时刻和此时刻的V1、q1值，然后列表计 算。计算过程中，对每一计算时段的V2、q2值都要进行试 算；先假定一个q2值，根据水量平衡方程求出V2,然后按此 V2值在q~V曲线上查出q2值，若与假定的q2不相等，则要 重新假定一个q2值，重复上述试算过程，直至两者相等或 很接近为止。这样多次演算求得的q2、V2值就是下一时段 的q1、V1值，可依据此值进行下一时段的试算。
（4）将计算结果绘制成曲线，供查阅。
二、水库调洪计算的半图解法 水量平衡方程
Q 1Q 2(V 1q1） V 2q2 2 t 2 t 2
洪水调节课程设计计算书详细
洪水调节课程设计洪水调节课程设计》任务书一、设计目的1、洪水调节目的：定量地找出入库洪水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库水位的变化、泄洪建筑物型式和尺寸间的关系，为确定水库的有关参数和泄洪建筑型式选择、尺寸确定提供依据；2、掌握列表试算法和半图解法的基本原理、方法、步骤及各自的特点；3、了解工程设计所需洪水调节计算要解决的课题；4、培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、设计基本资料某水利枢纽工程以发电为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益，电站装机为5000KV，年发电量1372X 104kw • h，水库库容亿卅。
挡水建筑物为混凝土面板坝，最大坝高。
溢洪道堰顶高程，采用2孔8m K 6m （宽X高）的弧形门控制。
水库正常蓄水位。
电站发电引用流量为10m3/s 。
本工程采用2 孔溢洪道泄洪。
在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q 并使其等于洪水来水量Q,使水库水位保持在防洪限制水位不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q 随水库水位z 的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。
上游防洪限制水位Xm（注：X=+学号最后1位/10,即），下游无防汛要求。
三、设计任务及步骤分别对设计洪水标准、校核洪水标准，按照上述拟定的泄洪建筑物的类型、尺寸和水库运用方式，分别采用列表试算法和半图解法推求水库下泄流量过程，以及相应的库容、水位变化过程。
具体步骤：1、根据工程规模和建筑物的等级，确定相应的洪水标准；2、用列表试算法进行调洪演算：a）根据已知水库水位容积关系曲线V〜Z和泄洪建筑物方案，用水力学公式求出下泄流量与库容关系曲线q〜乙并将V〜乙q〜Z绘制在图上；b）决定开始计算时刻和此时的q i、M，然后列表试算，试算过程中，对每一时段的q2、V；进行试算；c）将计算结果绘成曲线：Q〜t、q〜t 在一张图上，Z〜t 曲线绘制在下方。
3、用半图解法进行调洪计算：a）绘制三条曲线：V/△ t-q/2=f i（z）、V/△ t+q/2=f 2（z）、q=f（z）；b）进行图解计算，将结果列成表格。
调洪演算课程设计
调洪演算课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解调洪演算的基本概念，掌握调洪演算的基本原理；2. 学会运用调洪演算方法，对给定流域的水文数据进行计算和分析；3. 掌握调洪演算结果的评价标准，能够对结果进行合理判断。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成调洪演算的计算过程；2. 能够熟练使用相关软件工具，进行水文数据的处理和调洪演算；3. 能够通过实际案例分析，提高解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水资源管理和保护的关注，提高环保意识；2. 培养学生严谨的科学态度，增强对科学研究的兴趣；3. 增强学生的团队协作能力，培养合作精神。
课程性质：本课程属于水利工程学科，旨在通过调洪演算的教学，使学生掌握水资源管理的基本技能。
学生特点：学生具备一定的水文基础知识，具备初步的数据处理和分析能力。
教学要求：1. 结合实际案例，深入讲解调洪演算的原理和方法；2. 注重培养学生的实际操作能力，加强实践教学环节；3. 鼓励学生参与讨论，提高课堂互动性。
二、教学内容1. 调洪演算基本概念：流域特征参数、设计洪水、调洪演算的定义与分类；2. 调洪演算原理：洪水演进过程、水库调洪原理、河道调洪原理；3. 调洪演算方法：频率分析法、模拟法、图解法；4. 水文数据处理：数据收集、数据整理、数据验证；5. 调洪演算计算步骤：建立模型、参数率定、计算调洪演算结果；6. 调洪演算结果评价：评价标准、安全性分析、经济性分析；7. 实际案例分析：选取典型流域，分析调洪演算在实际工程中的应用。
教学大纲安排：第一周：介绍调洪演算基本概念，讲解流域特征参数及设计洪水；第二周：讲解调洪演算原理，分析洪水演进过程；第三周：学习调洪演算方法，掌握频率分析法和模拟法；第四周：进行水文数据处理教学，学习数据收集、整理和验证；第五周：详细讲解调洪演算计算步骤，学会建立模型和参数率定；第六周：学习调洪演算结果评价，分析安全性及经济性；第七周：结合实际案例，进行综合分析讨论。
洪水调节调洪演算列表法和图解法
调洪演算计算说明书一、 相关资料中包水利枢纽工程是三等工程，溢洪道设计洪水标准为五十年一遇（P=2%）至一百年一遇（P=1%）,校核洪水标准为千年一遇（P=0.1%）.二、基本原理1.泄水建筑物尺寸：溢洪道堰顶高程519m ，采用3孔86m m ⨯(宽⨯高)的弧形门控制。
由2/302q H g m nb ⋅=ε （其中侧收缩系数ε=0.92,n 为所开孔数, 流量系数m=0.48，单孔堰顶宽度b=8m ，g=9.812/m s ,堰顶水头0H =水位Z-堰顶高程,。
不计流速水头。
） 计算出下泄流量2.设计洪水来临时，用左右2孔泄洪；校核洪水来临时，用3孔泄洪。
3.基本计算公式为：()()()t V V q q Q Q ∆-=+-+/2/2/122121式中： Q 1, Q 2--分别为计算时段初、末的入库流量，m 3/s ； v 1，v 2--分别为计算时段初、末水库的蓄水量，m 3 ； q 1，q 2--分别为计算时段初、末的下泄流量，m 3/s ； t ∆--计算时段，一般取1小时。
4.下游安全泄量及起调水位该水利枢纽没有下游防洪要求，一般在洪水来临时，水库将预泄库水至水库防洪限制水位，以便有足够的库容蓄洪或滞洪。
防洪限制水位是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，则调洪计算从水位525.3m 起调。
5.水库运行方式根据题目分析，本工程采用3孔溢洪道泄洪，设计洪水来临时，用左右2孔泄洪；校核洪水来临时，用3孔泄洪。
在洪水期间洪水来临时，先用闸门控制下泄流量q 并使其等于洪水来水量Q，使水库水位保持在防洪限制水位525.3m不变；当洪水来水量Q继续增大时，闸门逐渐打开；当闸门达到全开后，就不再用闸门控制，下泄流量q随水库水位z 的升高而增大，流态为自由流态，情况与无闸门控制一样。
6.计算方法：先决定开始计算时刻和此时的q1、V1,然后假定下泄流量q2值，再由计算V2值，再查q-V表得出q2’值,水量平衡方程()()()t-+2/2/=+/VV-qqQ∆Q211122比较q2和q2’，若二者基本相等，则假定正确，否则重新试算，直到大致相等为止，依次计算下去。
洪水调节计算书
目录第一章调洪演算 .................................................- 4 -1.1 洪水调节计算............................................................................................................... - 4 -1.1.1 洪水调节计算方法............................................................................................................. - 4 -1.1.2 洪水调节具体计算............................................................................................................. - 4 -1.1.3 计算结果统计..................................................................................................................... - 8 -1.2 防浪墙顶高确定........................................................................................................... - 8 -1.2.1 正常蓄水位和设计设计洪水位状况................................................................................. - 9 -1.2.2 校核状况........................................................................................................................... - 10 -第二章 L型挡墙计算.............................................- 11 -2.1 L型挡墙荷载计算...................................................................................................... - 11 -2.2 最危险工况判定......................................................................................................... - 14 -2.3 L型挡墙的抗滑稳定计算.......................................................................................... - 14 -2.4 L型挡墙的基底应力计算.......................................................................................... - 15 -2.5L型挡墙抗倾覆稳定计算............................................................................................ - 16 -2.6L型挡墙配筋计算........................................................................................................ - 17 -第三章复合土工膜强度及厚度校核 .................................- 21 -3.1 0.4mm厚土工膜........................................................................................................ - 21 -3.2 0.6mm厚土工膜........................................................................................................ - 22 -第四章坝坡稳定计算 .............................................- 23 -4.1 第一组滑动面........................................................................................................... - 23 -4.2 第二组滑动面........................................................................................................... - 24 -4.3 第三组滑动面........................................................................................................... - 25 -4.4 第四组滑动面........................................................................................................... - 26 -4.6 第六组滑动面........................................................................................................... - 28 -第五章坝坡面复合土工膜稳定计算 .................................- 29 -5.1混凝土护坡与复合土工膜间抗滑稳定计算.............................................................. - 29 -5.2复合土工膜与下垫层间的抗滑稳定计算.................................................................. - 29 -第六章副坝设计 .................................................- 31 -6.1 副坝及主坝的连接及副坝型式选择................................................................................... - 31 -6.2 副坝的地基处理防渗设计................................................................................................... - 34 -第七章址板设计 .................................................- 35 -7.1 趾板剖面设计：......................................................................................................... - 35 -7.2 垂直段趾板稳定验算：............................................................................................. - 37 -7.4 坝体沉降估算.............................................................................................................. - 39 -第八章工程量清单计算 ...........................................- 40 -8.1主坝工程量计算表................................................................................................................. - 40 -8.2副坝工程量计算表................................................................................................................. - 41 -8.3工程量清单............................................................................................................................. - 42 -第九章地基处理及溢洪道设计(专题) ...............................- 44 -9.1副坝的地基处理防渗设计.......................................................................................... - 44 -9.2坝基处理...................................................................................................................... - 44 -9.2.1 坝基及岸坡开挖............................................................................................................... - 44 -9.2..2 固结灌浆......................................................................................................................... - 45 -9.2.3 帷幕灌浆及排水............................................................................................................... - 46 -9.3 溢洪道......................................................................................................................... - 46 -第十章拦洪水位确定 .............................................- 48 -10.1 洪水调节原理...................................................................................................................... - 48 -10.2 隧洞下泄能力曲线的确定.................................................................................................. - 48 -第十一章工程量计算 .............................................- 51 -11.1堆石体施工................................................................................................................ - 51 -11.1.1 施工强度计算................................................................................................................. - 51 -11.1.2工机械选择及数量分析.................................................................................................. - 54 -11.2混凝土工程量及机械数量计算................................................................................ - 56 -11.2.1 趾板................................................................................................................................. - 56 -11.2.2 混凝土面板..................................................................................................................... - 57 -11.2.3 挡浪墙............................................................................................................................. - 58 -11.2.4 副坝................................................................................................................................. - 58 -11.2.5 混凝土工程机械选择数量计算..................................................................................... - 58 -第十二章导流洞施工计算 .........................................- 60 -12.1基本资料............................................................................................................................... - 60 -12.2开挖方法选择....................................................................................................................... - 60 -12.3钻机爆破循环作业项目及机械设备的选择 ....................................................................... - 60 -12.4开挖循环作业组织............................................................................................................... - 60 -附图一：水位库容关系曲线 ........................................- 63 -附图二：坝址水位流量关系曲线 ....................................- 64 -附图三：设计洪水过程线 P=2% .....................................- 65 -附图四:校核洪水过程线 ...........................................- 66 -附图五： Q～H曲线（设计）.......................................- 67 -堰顶高271米..................................................................................................................... - 67 -堰顶高272米..................................................................................................................... - 68 -堰顶高273米..................................................................................................................... - 69 -堰顶高274米..................................................................................................................... - 70 -附图六： Q～H曲线（校核）.......................................- 71 -堰顶高271米..................................................................................................................... - 71 -堰顶高272米..................................................................................................................... - 72 -堰顶高273米..................................................................................................................... - 73 -堰顶高274米..................................................................................................................... - 74 -附图七：拦洪水位确定 ............................................- 75 -附图八：0.4mm土工膜厚度验算.....................................- 76 -纵向：................................................................................................................................. - 76 -横向：................................................................................................................................. - 76 -附图九：0.6mm土工膜厚度验算.....................................- 77 -纵向..................................................................................................................................... - 77 -横向..................................................................................................................................... - 77 -参考文献：......................................................- 78 -第一章 调洪演算1.1 洪水调节计算1.1.1 洪水调节计算方法利用瞬态法，结合水库特有条件，得初专用于水库调洪计算的实用公式如下： Q-q=△v/△t (1-1) 式中：Q — 计算时段中的平均入库流量（m 3/s ）；q — 计算时段中的平均下泄流量（m 3/s ）； △v —时段初末水库蓄水量之差(m 3)；√△t — 计算时段，一般取1-6小时，本设计取4小时。
第3章 洪水调节讲解
第二节
水库调洪计算的原理
1.水库水量平衡方程
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。水量平衡方程为： Q
Q2
Q(t) q(t)
Q1 ⊿V q1 ⊿t q2
t1
t2
t
2.蓄泄方程 泄流能力：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。
在溢洪道型式、尺寸一定的情况下，取决于堰 顶水头H，即 其q=f(H) 。对于无闸或闸门全开的 表面式溢洪道，下泄流量按堰流公式计算；深水式 泄洪洞的下泄流量按有压管公式计算。当水库内水 面坡降较小，可视为静水面时，泄流水头H只是库 中蓄水量V的函数，即H＝f(V)，故下泄流量q为蓄 水量V的函数，即 q＝f(H) 或q＝f(V)。
对于狭长的河川式水库，在通过洪水流量时，由于回水的 影响，水面常呈现明显的坡降。在这种情况下，按静库容曲线 进行调洪计算常带来较大的误差，因此为了满足成果精度的要 求，必须采用动库容进行调洪计算。
第三节 水库调洪计算的列表试算法 解题步骤： 1)根据库区地形资料，绘制水库水位容积关系曲 线Z～V，并根据既定的泄洪建筑物的型式和尺寸，由 相应的水力学出流计算公式求得q～V 曲线。 2)从第一时段开始调洪，由起调水位(即汛前水位) 查Z～V 及q～V 关系曲线得到水量平衡方程中的V1和 q1，由入库洪水过程线Q(t)查得Q1、Q2；然后假设一个 q2值，根据水量平衡方程算得相应的V2值，由V2在q～V 曲线上查得q2，若二者相等，即为所求。否则，应重 设q2，重复上述计算过程，直到二者相等为止。 3)将上时段末的q2 、 V2值作为下一时段的起始 条件，重复上述试算过程，最后即可得出水库下泄流 量过程线q(t)。
第三章 洪水调节
水库调洪计算书范本
水库调洪计算书范本一、项目背景我国是一个水资源短缺严重的国家，且水灾频发。
为了减少水灾对人民生命财产造成的损失，我国在各个地区建设了大量的水利工程，其中就包括水库。
水库作为调控水文过程的一种主要设施，具有蓄水、防洪、发电等多种功能。
然而，由于气候变化和人类活动等因素的影响，水灾依然时有发生。
因此，对水库的调洪工作显得尤为重要。
二、调洪计算原理水库调洪计算是指通过对水库蓄洪、泄洪运行进行模拟和计算，确定最优的调洪方案，以减少水灾风险，保护人民生命财产安全。
水库调洪计算的基本原理包括以下几点：1. 检测水情：通过水文站点监测、遥感技术等手段获取水情信息，包括降雨量、河道流量等数据。
2. 水库调度：根据水情信息和水库的蓄放水特性，确定水库的蓄放水方案，包括蓄水量、进水量、出水量等参数。
3. 洪水模拟：利用数学模型对水库进出水过程进行模拟，预测水库的蓄放水情况。
4. 风险评估：根据模拟能力，评估水库的风险程度，确定合理的调洪方案。
5. 优化调整：在预测风险和实际水情变化的基础上，适时调整调洪方案，降低灾害风险。
三、计算过程下面将以某水库为例，对其调洪计算过程进行详细叙述。
1. 水库基本情况：某水库位于某省某市，是一座多功能水库，具有调节河流径流、发电、农田灌溉等功能。
水库总库容XXX万立方米，最大蓄水位XXX米，最大调洪流量XXX立方米/秒。
2. 水情检测：水库所在地区的水文站每日监测并报送水情数据，包括降雨量、河道流量等。
3. 水库调度：根据水情数据和水库的特性，制定水库的调洪方案。
根据历史资料和专家预测，确定水库要蓄水至什么水位，以及在何种水情下进行泄洪等。
4. 洪水模拟：利用水文模型对水库的进出水过程进行模拟，计算水库蓄放水情况。
根据模拟结果，评估水库的洪水风险，确定调洪方案。
5. 优化调整：在实际运行中，不断监测水情数据，与模拟数据进行比较，根据实际情况适时调整调洪方案，以降低风险。
四、计算结果和结论根据以上计算，得出某水库的最优调洪方案为：在水情允许的情况下，积极蓄水，保持水库水位在安全范围内；在出现降雨等恶劣天气条件时，采取适当的泄洪措施，确保不会造成洪水灾害。