水库调洪计算的基本方法
调洪演算

1.5 调洪演算调洪演算的基本原理是水量平衡,其方程为121221--22Q Q q qt t V V ++∆∆= 式中: Q 1、Q 2分别为计算时段Δt 始、末入库流量; q 1、q 2分别为计算时段Δt 始、末出库流量; V 1、V 2分别为计算时段Δt 始、末水库库容; Δt 为计算时段。
采用列表试算法,计算工作量较大,这里采用半图解法(单辅助线法)。
将水量平衡方程变形得:2212111222V q Q Q V q q t t +⎛⎫+=-++ ⎪∆∆⎝⎭式中右边为已知项,左边为未知项。
我们可以先确定q 与2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭之间的关系,绘制2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线。
方法为由已知的q 查上游水位与泄流量关系曲线得上游水位H 上,在查水位库容关系曲线得相应的库容,Δt 为计算时段,在这里为24h ,进而求得对应的2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭。
从第一时段开始,由入库洪水过程和起始条件就可以知道Q 1、Q 2、q 1、V 1,由上式求得222V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭,然后由2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线查的对应的q 值即为q 2,然后按此方法依次计算q 。
计算过程如下,先确定q 与2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭之间的关系。
表1.19A q 与2V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭关系表绘制2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线:图1.7A 2q V q t ⎛⎫+ ⎪∆⎝⎭~的辅助曲线然后进行调洪演算,过程如下:表1.20A 调洪演算过程表图1.8A 调洪演算过程曲线调洪演算后的最大泄流量为两线的交点,表中计算的q max=4819m3/s,对应的Q=4800 m3/s,不相等,但很接近,则q max比4819m3/s稍微大些,参照图得q max=4825m3/s。
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。
调洪计算列表试算法

调洪计算列表试算法调洪计算列表试算法是一种用于计算调洪方案的方法,它可以帮助工程师和决策者预测洪水发生时的水位、流量和调洪方案等重要参数。
在这篇文章中,我们将介绍调洪计算列表试算法的原理、步骤和应用。
一、调洪计算列表试算法的原理调洪计算列表试算法是基于流量-水位关系曲线的一种计算方法。
它通过将不同流量下的水位与设计水位进行比较,确定不同流量下的调洪方案。
该算法主要包括以下几个步骤:1. 根据历史洪水数据和水文特征,确定不同设计流量下的水位-流量关系曲线。
这一步需要对洪水历史数据进行分析和处理,确定洪水频率分析方法,并根据洪水频率曲线确定设计流量。
2. 利用水位-流量关系曲线,计算不同流量下的水位。
根据设计流量,通过插值或者拟合方法,计算出对应的水位。
3. 将计算得到的水位与设计水位进行比较,确定调洪方案。
当计算得到的水位低于设计水位时,可以采取相应的调洪措施,如打开闸门、提高堤坝等。
当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估是否需要调整调洪方案。
4. 进行试算和评估。
根据确定的调洪方案,进行试算和评估,包括计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。
调洪计算列表试算法主要包括以下几个步骤:1. 收集洪水历史数据和水文特征。
通过收集洪水历史数据和水文特征,包括洪水发生时间、洪峰流量、洪水过程等,建立洪水频率分析的基础。
2. 分析洪水频率曲线。
利用收集的洪水历史数据,进行统计分析,计算不同洪水频率下的设计流量。
通过洪水频率曲线的绘制和拟合,得到流量-水位关系曲线。
3. 计算不同流量下的水位。
根据流量-水位关系曲线,计算不同流量下的水位。
可以使用插值或者拟合方法,得到对应的水位。
4. 比较水位和设计水位。
将计算得到的水位与设计水位进行比较。
当计算得到的水位低于设计水位时,确定调洪方案。
当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估调洪方案。
5. 进行试算和评估。
根据确定的调洪方案,进行试算和评估。
计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。
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。
水库调洪演算

铜钱坝水库Z~V关系曲线
5000
10000
15000
20000
25000 库容(万m3)
625 620 615 610
库水位Z(米)
q=f(Z)关系曲线
泄量q(100米3/秒)
605
10
30
50
70
90
铜钱坝水库q=f(Z)关系曲线图
铜钱坝水库库水位-下泄流量曲线计算表
Z上(m)
605 607
Z下(m)
32.18
32.56 33.00 33.27 33.61 33.85
216.37
217.65 219.11 220.01 221.13 221.91
4
6 8 10 12 14
1302.42
2392.70 3683.80 5148.27 6767.57 8528.12
1518.79
2610.34 3902.91 5368.27 6988.70 8750.03
线,即可计算相应工作曲线
计算步骤见表
工作曲线见图
q~(V/Δt+q/2)工作曲线计算表
Z上 (m) V (万m3) Q (m3/s) q/2 (m3/s) V/Δt (m3/s) V/Δt+q/2 (m3/s)
605
607 609 611 613 615
6349.90
7244.90 8139.90 9223.56 10495.88 11768.20
段末的水库蓄水量Vt+1和相应的出 库流量qt+1。
前一个时段的
Vt 1 , qt 1
求出后,
其值即成为后一时段的 Vt , qt 值,
使计算有可能逐时段地连续进行下去。
水库调洪演算的原理和方法

V t
q ( m 3 / s ), V
2
t
q ( m 31/4 s ) 2
水利水能规划
水库调洪计算的半图解法
1.根据已知的Q~t过程线、Z~V曲线、Z限、计算时 段△t,确定调洪计算的起始时段,并划分各计算
时段。算出平均入库流量Q1以及定出第一时段初 始的Z1、q1、V1各值。
2.利用辅助线在图上求解得出Z2。
10
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。
Q 1 2Q 2Δ tq 1 2q2Δ tV 2V 1
Q Q1 Q2 2
等式两边同时除以△t,并移项
Q V 1 q1 V2q2 t 2 t 2
Vt、 q 2、 V 1 tq 2、 V 2 t q 2均可与水库水位Z建立函数关系
由坝址洪水反演入库 洪水,资料要求较少
由坝址洪水推求入库 洪水,缺乏实测洪水
I OVS V t t
40
水利水能规划
干流洪水
支流洪水
流量 叠加
马斯京根法 槽蓄曲线法
坝址洪水
入库洪水与坝址 洪水的关系
入库洪水系列
频率计算
入库设计洪水
马斯京根法 槽蓄曲线法
入库洪水与坝 址洪水的关系
坝址设计洪水
精选ppt
QB
qB
坝址
Q区
6h
精选ppt
防
洪
保
护
区
河流
18
水利水能规划
精选ppt
19
水利水能规划
精选ppt
20
水利水能规划
精选ppt
21
水利水能规划
精选ppt
水库调洪演算(常向明)

前一个时段的
Vt 1 , qt 1
求出后,
其值即成为后一时段的 Vt , qt 值,
使计算有可能逐时段地连续进行下去。
四、水库调洪计算半图解法
水库调洪演算,就是联解(3-1) 和(3-4)两个方程. 将(3-1)改写为:
(Vt/△t+qt/2 )+Q – qt = (Vt+1/△t)+(qt+1/2 )
铜钱坝水库Z~V关系曲线
5000
10000
15000
20000
25000 库容(万m3)
625 620 615 610
库水位Z(米)
q=f(Z)关系曲线
泄量q(100米3/秒)
605
10
30
50
70
90
铜钱坝水库q=f(Z)关系曲线图
铜钱坝水库库水位-下泄流量曲线计算表
Z上(m)
605 607
Z下(m)
(3-5)
Q— 计算时段平均入流量;
Q=(Qt + Qt+1)/2 式(3-5)的右端项利用式(3-4) 代入,可见右端项为q的函数.
也就是说,可以事先绘制 q~ (V/△t)+(q/2 )的关系曲线, 即调洪演算工作曲线.因式(3-5) 的左端各项为已知数,故式(3-5)右 端项也可求出,然后根据 (Vt+1/△t)+(qt+1/2 )的值,通过工作 曲线q~ (V/△t)+(q/2 )可查出qt+1的 值.因第一时段的V2、q2就是第二时 段的V1、q1,于是可重复以上步骤连 续进行计算,直到求出结果.
以铜钱坝水库调洪演算为例
调洪计算方法

2.4.2 调洪计算方法水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,本次计算单辅助线法计算。
水量平衡的数学表达式为:221Q Q +t ∆ -221q q + t ∆=V 2-V 1式中:Q 1,Q 2——时段初、末入库流量,m 3/s ;q 1,q 2——时段初、末出库流量,m 3/s ;V1,V2——时段初、末水库蓄水量,m 3;t ∆——计算时段,t ∆=1h=3600s 。
将水量平衡方程进行变换得到:)(22)2(1112221q t V q Q Q q t V +∆+-+=+∆ 建立q ~2q t V +∆函数关系曲线,绘出q ~2q t V +∆辅助线,连续求出水库的下泄流量过程。
2.4.3 调洪演算成果按照不同频率入库设计洪水过程线,逐时段查算辅助曲线,确定水库出库流量过程。
根据上述入库设计洪水过程线、库容曲线、起调水位进行调洪演算。
本次调洪演算成果见表2-9。
调洪演算成果表2-92.5 坝顶高程计算水库主坝为浆砌石坝,坝顶超高计算公式采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)中公式进行计算:c z b h h H H ++∆=式中:H ∆——坝顶超高,m ;H b ——波浪高,m ;H z ——风浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m ;H c ——安全超高,5级坝,设计情况A=0.3m ,校校情况A=0.2m 。
根据当地提供的风速风向资料,水库水面以上10m 高度处,年最大平均风速为16m/s 。
根据《砌石坝设计》(SL25-2006)及《水利水电等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,永久建筑物级别为5级。
根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)波高、波长按官厅公式(C.4.1-1)和(C.4.1-2)计算: )(11.4.)(0076.03/12020121-=C v gD v v gh o b)(21.4.)(33.015/42020157-=C v gD v v gLm o式中:H b ——波高(当2502020-=v gD时,为累积频率5%的波高h s%;当当100025020-=v gD 时,为累积频率10%的波高h 10%),m ;L m ——平均波长,m ;v 0——计算最大风速(设计情况采用多年平均年最大风速的1.5倍 ,校核情况采用多年平均最大风速),m/s ; D ——风区长度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。
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水库调洪计算的基本方法
水库调洪是指通过合理的水库调度,将洪峰流量控制在可承受范围内,以减轻洪水对下游地区的冲击。
水库调洪的基本方法有以下几个步骤。
需要对水库进行容积计算。
水库的容积是指水库能够蓄存的最大水量。
容积的计算涉及到水库的面积和深度等因素。
通过准确计算水库的容积,可以为后续的调度提供准确的数据基础。
需要根据历史洪水数据和流域特征,确定水库的调洪标准。
调洪标准是指在特定的洪水情况下,水库应该如何调度,以达到减轻洪水冲击的目的。
调洪标准的确定需要综合考虑下游地区的防洪能力、水库的容积以及流域的特征等因素。
然后,根据实际情况,确定调洪方案。
调洪方案是指根据水库的实际情况和调洪标准,确定具体的调度措施和时机。
调洪方案需要考虑到水库的蓄水情况、降雨情况以及下游地区的防洪能力等因素。
通过合理的调洪方案,可以最大程度地减轻洪水对下游地区的冲击。
需要进行调洪实施和监测。
调洪实施是指按照确定的调洪方案进行水库的调度和放水操作。
在调洪实施过程中,需要密切关注降雨情况和水库的蓄水情况,并及时调整调度措施。
同时,还需要通过监测水位和流量等指标,及时评估调洪效果,以便进行调整和改进。
水库调洪是一项复杂的工作,需要综合考虑多种因素,并进行科学
合理的决策。
只有通过科学的方法和精确的数据,才能实现水库调洪的目标,保护下游地区的安全。
通过合理的调度和监测,可以最大程度地减轻洪水对人民生命财产的威胁,实现可持续发展的目标。