第八章 水库防洪调节计算.ppt

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1、第八章第八章 水库防洪调节计算水库防洪调节计算 规划设计阶段，水库调洪计算的基本任务是对规划设计阶段，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。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。要求本章主要介绍水库调洪计算的原理和方法。要求掌握无闸门控制水库调洪计算方法。掌握无闸门控制水库调洪计算方法。内容简介：内容简介：本章内容结构：本章内容结构：v8.1 8.1 防洪措施简介防洪措施简介v8.2 8.2 水库的调洪作用和计算原理水库的调洪作用和计算

2、原理v8.3 8.3 无闸门控制的水库调洪计算无闸门控制的水库调洪计算8.1 8.1 防洪措施简介防洪措施简介防洪措施防洪措施工程措施工程措施非工程措施非工程措施修筑堤防修筑堤防河道整治河道整治开辟分洪道和分蓄洪工程开辟分洪道和分蓄洪工程水库拦洪水库拦洪水土保持水土保持洪泛区管理洪泛区管理建立洪水预报和洪水警报系统建立洪水预报和洪水警报系统洪水保险洪水保险8.2 水库的调洪作用和计算原理水库的调洪作用和计算原理v8.2.1 8.2.1 水库的调洪作用水库的调洪作用v8.2.2 8.2.2 水库防洪调节计算的任务水库防洪调节计算的任务v8.2.3 8.2.3 水库泄洪建筑物的类型和计算公式水库泄

3、洪建筑物的类型和计算公式v8.2.4 8.2.4 水库调洪计算的基本原理水库调洪计算的基本原理第二节第二节 内容结构内容结构5.2.1 5.2.1 水库的调洪作用水库的调洪作用水库洪水调节示意图水库洪水调节示意图5.2.2 5.2.2 水库调洪计算的任务水库调洪计算的任务（1 1）分析计算各河段现有防洪工程的防洪能力和加高堤防提高河）分析计算各河段现有防洪工程的防洪能力和加高堤防提高河道控制水位时的防洪能力。道控制水位时的防洪能力。（2 2）调查研究江水灾害的历史和现状及其成因，根据防护对象的）调查研究江水灾害的历史和现状及其成因，根据防护对象的重要性，综合考虑现实可能性，选定适当的防洪设计标

4、准。重要性，综合考虑现实可能性，选定适当的防洪设计标准。（3 3）分析研究各种可能的防洪措施方案，提出防洪整体方案，并）分析研究各种可能的防洪措施方案，提出防洪整体方案，并拟订设计工程的任务。拟订设计工程的任务。v一、防洪规划设计的任务：一、防洪规划设计的任务：（1 1）基本资料的收集、计算）基本资料的收集、计算（2 2）拟定比较方案）拟定比较方案（3 3）防洪调节计算）防洪调节计算（4 4）方案选择）方案选择v二、水库防洪调节计算的任务：二、水库防洪调节计算的任务：5.2.2 5.2.2 水库调洪计算的任务水库调洪计算的任务v水量平衡方程（水量平衡方程（1）ttttttVVtqqtQQ111

5、2121？v蓄泄方程（蓄泄方程（2）)(Vfq Q(t)q(t)q H Z V5.2.2 5.2.2 水库调洪计算的任务水库调洪计算的任务8.3 无闸门控制的水库调洪计算无闸门控制的水库调洪计算第三节第三节 内容结构内容结构v8.3.1 8.3.1 列表试算法列表试算法v8.3.2 8.3.2 半图解法半图解法v8.3.3 8.3.3 简化三角形法简化三角形法8.3.1 8.3.1 试算法试算法求解思路：求解思路：假定假定2q2V,2q方程（方程（1）方程（方程（2）,2?2qq 是是输出结果输出结果否否 例例8-18-1：南方某年调节水库，百年一遇设计洪水过程线资料列入表南方某年调节水库，百

6、年一遇设计洪水过程线资料列入表8-8-2 2中中、栏，水位库容曲线如图栏，水位库容曲线如图6-46-4。设计溢洪道方案之一为无。设计溢洪道方案之一为无闸门控制的实用堰，堰宽闸门控制的实用堰，堰宽70m70m，堰顶高程与正常蓄水位，堰顶高程与正常蓄水位59.98m59.98m相相齐平。用列表试算法求下泄流量过程、水库蓄水过程、水库设计齐平。用列表试算法求下泄流量过程、水库蓄水过程、水库设计洪水位、最大下泄流量洪水位、最大下泄流量qmqm和相应的设计调洪库容。和相应的设计调洪库容。8.3.1 8.3.1 试算法试算法v蓄泄方程蓄泄方程)(Vfq q H Z VqV221QQ tQQ221221qq

7、 tqq221时间时间t(h)流量流量Qm m3 3/s/s时段时段t(1h)m m3 3/s/s（万（万m m3 3）时段末时段末出库流出库流量量qm m3 3/s/sm m3 3/s/s万万m m3 3V万万m m3 3V万万m m3 3Z(m)11000000129659.9813900119570.21893.267.0136360.20277012580208.8885319.1189.7155360.773115023960345.625617261.9283.7183661.604986341068384.5436346124.6259.9209662.3058204590332

8、5.1544490176.4148.7224562.65665656738265.7596570205.260.5230662.83749267574206.6588592213.1-6.5229962.80832678409147.2540564203.0-55.8224362.6891628924487.8476508182.9-95.1214862.401009108129.2384430154.8-125.6202362.101110110298341122.8-122.8190061.8012111223326695.6-95.6180461.5213121318621075.6-7

9、5.6172861.3114131415417061.2-61.2166761.1315141513014251.1-51.1161660.98151610611842.5-42.5157460.85v列表试算法很麻烦，工作量较大，所以人们比较列表试算法很麻烦，工作量较大，所以人们比较喜欢用半图解法。喜欢用半图解法。v半图解法的具体方法又有多种，常用的两种半图解法的具体方法又有多种，常用的两种 -双曲线辅助法双曲线辅助法 -单曲线辅助法单曲线辅助法8.3.2 8.3.2 半图解法半图解法原理：原理：一、双辅助曲线法一、双辅助曲线法1221212121VVtqqtQQtVtVqqQQ122121

10、22)(222112122qtVQQqtV)(2qtVfq)(2qtVfq双辅助线法求解示意图双辅助线法求解示意图)(222112122qtVQQqtV2qtVq(m3/s)q1_Qq2(m3/s)(2qtVfqABCDE)2(qtVfq211qtV222qtV双辅助曲线例题双辅助曲线例题v例例8-2 8-2 基本资料与要求同例基本资料与要求同例8-18-1，用双辅助曲，用双辅助曲线法求最大下泄流量线法求最大下泄流量q qm m、设计调洪库容、设计调洪库容V V设洪设洪及设计洪水位及设计洪水位Z Z设洪设洪。2q2qtV2qtV水库水位水库水位Z(m)库容库容V总总万万m m3 3堰顶以上堰顶

11、以上库容库容V万万m m3 3V/tm m3 3/s/s下泄流量下泄流量q（m m3 3/s/s）（m m3 3/s/s）（m m3 3/s/s）（m m3 3/s/s）59.98129600000060.51460164456462343347961.016213259031276483996761.5180050414002321161284151662.0198068419003561781722207862.5218088424564962482208270463.02378108230066503252681333163.52598130236178184093208402664.0

12、2817152142259995003725472564.5300017044733119159641375329表表8-3 8-3 某水库双辅助曲线计算某水库双辅助曲线计算)(2qtVfq二、单辅助曲线法二、单辅助曲线法原理：原理：)(222112122qtVQQqtV)(2qtVfq双辅助曲线双辅助曲线1222)(112122qqtVQQqtV)(2qtVfq单辅助曲线单辅助曲线单辅助线法求解示意图单辅助线法求解示意图)(2qtVfq1222)(112122qqtVQQqtV2qtV211qtVq(m3/s)q1_Qq21q(m3/s)222qtVABCDEF其应用条件假定如下：其应用条件

13、假定如下：v（1 1）设计洪水过程线近似为三角形。）设计洪水过程线近似为三角形。v（2 2）洪水来临前库水位与溢洪道堰顶齐平，溢流方式为无闸）洪水来临前库水位与溢洪道堰顶齐平，溢流方式为无闸门控制的自由溢流，下泄流量过程线近似为直线。门控制的自由溢流，下泄流量过程线近似为直线。5.3.35.3.3简化三角形法简化三角形法方法：方法：简化三角形解析法、简化三角形图解法简化三角形解析法、简化三角形图解法)1(212121mmQqmmmmTQTqTQVmW)1(mmQqmmWV简化三角形法原理简化三角形法原理mQmqmVT流量流量时间时间OABC（1）Q、q(m3/s)V、W(万万m3)(Vfq m

14、qmVmWmQ)1(mmQqmmWVONMCAB简化三角形解析法简化三角形解析法 假设一个假设一个q,q,代入代入 得一个得一个V Vm m,根据该根据该 V Vm m查查q=q=f(vf(v)关系曲线查得关系曲线查得q qm m如果如果q qm m=q=qm m,则试算成功，则试算成功，q qm m,V,Vm m即所求，如果即所求，如果q qm m q qm m,则重设重算。则重设重算。)1(mmQqmmWV简化三角形图解法简化三角形图解法(1)(1)作图：绘制作图：绘制q=q=f(vf(v)关系曲线及关系曲线及q qm m=f(v=f(vm m)关系直线。关系直线。(2)(2)图解：两条曲线的交点图解：两条曲线的交点c c点的横坐标即所求的点的横坐标即所求的 v vm m,c,c点的纵坐标即所求的点的纵坐标即所求的q qm m。