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⽔库兴利调节及调洪演算《⽔资源规划及利⽤》课程设计说明书在过去的⼀周⾥，我们进⾏了《⽔资源规划及利⽤》的课程设计，我们做的是梅⼭⽔库的三个典型年的兴利演算及其发电量的计算还有68年梅⼭⽔库的⼀次调洪演算。
现在，我们基本上已经设计完毕，通过课程设计，进⼀步加强了我们对所学内容的理解⽔平和应⽤能⼒，培养了我们分析问题与解决问题的能⼒。
下⾯，就是我们在课程设计的过程。
概述1．梅⼭⽔库概况：梅⼭⽔库位于淮河⽀流史河上游的安徽省⾦寨县境内，东与淠河西源为邻，西与灌河隔岭为界，南源于⼤别⼭北麓，北距史河⼊淮⼝130km。
⽔库流域南北长约70km，东西宽约40km，流域⾯积1970km2。
梅⼭⽔库按500年⼀遇洪⽔设计，5000年⼀遇洪⽔校核，设计洪⽔位137.66m，校核洪⽔位139.93m，正常蓄⽔位128.0m，汛限⽔位125.27m，死⽔位94.00m，总库容22.64亿m3，兴利库容9.57亿m3，死库容1.26亿m3，为年调节⽔库。
梅⼭⽔库现有⽔电站装机容量为4万kW，4台发电机组，单机最⼤过⽔流量29.8m3/s，电站主要结合灌溉供⽔或利⽤泄洪弃⽔发电，原则上不单独为发电⽬的⽽放⽔⼊横排头⽔库。
现状情况下多年平均发电量为9925万kW·h。
2．设计内容：①.熟悉资料，绘出相关曲线；②.根据梅⼭⽔库的1969-2008年的⼀年中各旬的⼊库流量资料，定出对应设计保证率为10%，50%，90%的设计典型年；③.分别对梅⼭⽔库的三个典型年的⼀、⼆种⽅案进⾏兴利调节和⽔能计算，求出各种⽅案的年平均发电量，并且⽐较各⽅案的利弊。
④.⽤第⼀种⽅案分别对梅⼭⽔库的1969年的⼀次洪⽔进⾏调洪演算。
3．设计⽅案：兴利⽅案：①⽅案⼀：正常蓄⽔位：128 m，汛限⽔位：125.27 m。
②⽅案⼆：正常蓄⽔位：128 m，汛限⽔位：124.57 m。
调洪⽅案：汛限⽔位125.27m，防洪⾼⽔位130.2，控泄流量75m3/s 4．梅⼭⽔库兴利调度原则：⾮汛期为5-10⽉，汛期为6-9⽉，其中9⽉为过渡期，即从9⽉份开始⽔库开始慢慢蓄⽔，并在9⽉末时保证⽔库⽔位在死⽔位和正常⾼⽔位之间，10-5⽉份⽔库处于⾮汛期，这段时间保证⽔库⽔位在死⽔位和正常⾼蓄⽔位之间，并保证⾮汛期末时⽔库⽔位在死⽔位与汛限⽔位之间。
水库调洪演算系统说明书（Storo ）1概述水库调洪演算原理比较简单，但是计算过程却十分繁琐复杂。
首先，设计洪水过程每一时段的调洪演算都需经过反复的假定、试算，计算工作量很大;其次，计算溢洪道的下泄流量也是相当繁琐的，以最简单的无坎宽顶堰为例，其流量系数要分直角形翼墙进口、八字形翼墙进口、圆弧形翼墙进口三种形式,分别根据B b ；B b 和θtg ；b r 和Bb(b 为闸孔净宽，B 为进水渠宽，θ为八字形翼墙收缩角，r 为圆弧形翼墙的圆弧半径）查表计算确定，其侧收缩系数则要根据过流孔数、单孔净宽、墩头形式、堰顶水头来计算确定；最后，还要整理计算结果，绘制调洪演算曲线。
上述工作不仅消耗设计人员大量的精力,而且要求设计人员具有丰富的水利计算和水力学计算方面的专业知识。
本计算系统storo 通过编制周到的计算程序、提供简捷明了的操作界面并利用成熟的商业绘图软件作为输出平台，让计算机来完成上述繁琐复杂的调洪演算工作,计算机操作人员不必具备水利计算和水力学计算方面的专业知识.2调洪计算原理调洪演算的核心是水量平衡方程.其基本含义是:在某一时段Δt 内，入库水量减去库水量,应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。
用方程来表示就是1221212/)(2/)(V V t Q Q t Q Q a a -=⨯+-⨯+ (1。
2.1)式中 Q a1，Q a2—--时段t 始末的入库流量 Q 1，Q 2 -——时段t 始末的出库流量 V 1，V 2 ---时段t 始末的水库蓄水量T -——计算时段入库流量过程Q a ～T 是已知的,出库流量Q~T 曲线未知，但是可以先假设一个q 作为初始流量得到Q ’,再代回计算V 2.这样不断试算，直到两个量满足精度要求。
这样再将该时段末的量做为下一时段初的对应的量,进行同样计算，就可以得到每一时段对应的泄量，从而得到出库流量曲线。
将不同时段的出库流量和入库流量对应画在图上，如图1。
水库调洪演算系统说明书(Storo)1概述水库调洪演算原理比较简单，但是计算过程却十分繁琐复杂。
首先，设计洪水过程每一时段的调洪演算都需经过反复的假定、试算，计算工作量很大；其次，计算溢洪道的下泄流量也是相当繁琐的，以最简单的无坎宽顶堰为例，其流量系数要分直角形翼墙进口、八字形翼墙进口、圆弧形翼墙进口三种形式，分别根据B b ;B b 和θtg ;b r 和Bb (b 为闸孔净宽，B 为进水渠宽，θ为八字形翼墙收缩角，r 为圆弧形翼墙的圆弧半径)查表计算确定，其侧收缩系数则要根据过流孔数、单孔净宽、墩头形式、堰顶水头来计算确定；最后，还要整理计算结果，绘制调洪演算曲线。
上述工作不仅消耗设计人员大量的精力，而且要求设计人员具有丰富的水利计算和水力学计算方面的专业知识。
本计算系统storo 通过编制周到的计算程序、提供简捷明了的操作界面并利用成熟的商业绘图软件作为输出平台，让计算机来完成上述繁琐复杂的调洪演算工作，计算机操作人员不必具备水利计算和水力学计算方面的专业知识。
2调洪计算原理调洪演算的核心是水量平衡方程。
其基本含义是：在某一时段Δt 内，入库水量减去库水量，应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。
用方程来表示就是1221212/)(2/)(V V t Q Q t Q Q a a -=⨯+-⨯+ (1.2.1)式中 Q a1，Q a2---时段t 始末的入库流量Q 1，Q 2 ---时段t 始末的出库流量V 1，V 2 ---时段t 始末的水库蓄水量T ---计算时段入库流量过程Q a～T是已知的，出库流量Q～T曲线未知，但是可以先假设一个q作为初始流量进行计算。
水库的正常水位对应的蓄水量也是已知的，计算时通过假设的q，算出V2，然后用水库的Z～V曲线（库水位～库容曲线）及泄水工程的泄水能力综合得出的库容泄水曲线来插值，得到Q’，再代回计算V2。
这样不断试算，直到两个量满足精度要求。
这样再将该时段末的量做为下一时段初的对应的量，进行同样计算，就可以得到每一时段对应的泄量，从而得到出库流量曲线。
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。
摘要A江是我国东南地区的一条河流，根据流域规划拟建一座水电站。
A江水利枢纽同时兼有防洪、发电、灌溉、渔业等综合作用，水库正常蓄水位183.5m，设计洪水位186.9m，校核洪水位189.8m，汛前限制水位182m，死水位164m，尾水位103.5m。
水库死库容 4.76亿m3，总库容9.6亿m3。
A江水利枢纽工程等别为一等，工程规模为大（1）型工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级，临时性建筑物级别为4级。
A江水利枢纽的主要组成建筑物有挡水建筑物、主副厂房、泄水建筑物、过木筏道等。
经过坝型比选，选定挡水建筑物为一变圆心变外半径的双曲拱坝，坝顶弦长309.8m，最大坝高99.1m，坝底厚25.0m，坝顶宽8.5m。
设计中对四种工况的坝体应力分别采用了电算和手算，手算运用拱冠梁法。
泄水建筑物由两个浅孔和两个中孔组成：浅孔位于两岸，孔口宽9.0m，高8.5m，进口底高程为164m，出口底高程为154m；中孔位于水电站进水口两侧，孔口宽7.5m，高7.5m，进口底高程为135m，出口底高程为130m。
在坝身泄水孔的上下游侧分别布置检修闸门和工作闸门，检修闸门采用平板门，工作闸门采用弧形闸门，在每一个工作闸门的上方有启闭机房，浅孔启闭机房高程为188.16m，中孔启闭机房高程为161.7m。
泄槽支撑结构采用框架式结构。
坎顶高程为119m,浅孔反弧半径为40m,中孔反弧半径为50m。
泄槽直线段的坡度与孔身底部坡度一致,挑射角θ=15o,导墙厚度为 1.0m, 浅孔导墙高度为 5.5m,中孔导墙高度为7.5m。
坝后式厂房装有4台5万kW的发电机组，主厂房长81m，宽18m，副厂房长66m，宽10m，安装场长21m，宽18m。
压力管道的直径为4.6m，进水口底高程为152.4m。
发电机层高程为114.8m，尾水管底高程为90.8m，厂房顶高程为130.5m。
为防止坝基渗漏，在坝基靠近上游侧进行帷幕灌浆，并且为了减少坝基的扬压力，在灌浆帷幕之后设置排水孔。
调洪演算报告范文一、引言调洪演算是水利工程中的重要环节，旨在通过科学的方法和工具，对于河流水系中的洪水进行预测和调度，以达到减轻洪水灾害的目的。
本报告将对于调洪演算的原理、方法和实施过程进行详细的介绍和分析，并结合实际案例进行说明。
二、调洪演算的原理调洪演算的原理主要包括两个方面：洪水预测和调度决策。
洪水预测是基于历史洪水数据和气象预报等信息，通过数学模型和统计学方法，对未来一段时间内的洪水进行预测。
调度决策是在洪水预测的基础上，采用适当的水利工程措施，对水库蓄水和泄洪进行合理的安排，以尽量减少对下游地区的洪水影响。
三、调洪演算的方法调洪演算的方法通常包括以下几个步骤：1.数据收集与分析：根据洪水历史数据、气象预报以及水库、河流和地形等信息，收集并分析相关数据。
2.水文模型建立：根据收集到的数据，建立数学模型，模拟洪水的产生和传递过程。
3.洪水预测：利用建立的水文模型，结合实时的气象预报等信息，对未来一段时间内的洪水进行预测。
4.优化调度决策：根据洪水预测结果，采用优化方法，对水库蓄水和泄洪进行合理的安排，以减少洪水对下游地区的影响。
5.模拟验证与调整：通过模拟验证和调整，对调洪方案进行优化和完善，以提高调洪效果。
四、调洪演算的实施过程调洪演算的实施过程可以分为以下几个阶段：1.需求分析和目标确定：根据实际需要，确定调洪的目标和要求，明确工程的规模、投资和效益等因素。
2.数据采集和分析：收集并分析洪水历史数据、气象预报以及水文测量和地形资料等，建立数据库并进行质控。
3.模型建立和参数调整：根据采集到的数据，建立水文模型，确定模型中的参数，并进行模型的校准和验证。
4.调洪模拟和分析：利用建立的水文模型，进行洪水调洪模拟，并分析不同方案的调洪效果。
5.优化方案设计：根据调洪模拟结果，采用优化方法，设计出合理且有效的调洪方案。
6.方案评价和决策：对于设计的调洪方案进行评价和分析，结合经济、社会和环境效益等因素，做出最终的调洪决策。
多泄洪渠道水库调洪演算分析
说明手册
考虑水库多个泄洪渠道，如泄洪洞、有闸控制溢洪道、无闸控制溢洪道，根据制定各泄洪渠道的防洪调度规则，进行水库调洪演算分析。
本程序可以一次性输入多个入库洪水过程，计算出各个入库洪水调洪结果。
计算简便快捷、精度高，方便水库防洪调度规则的制定。
一、洞塞效能的基本条件
1.1洞塞效能的基本条件
洞塞消能原理是利用过水面积突然缩小和突然扩大产生巨大的局部水头损失达到消能目的，洞塞方案应满足以下三个基本条件：首先，洞塞进口过水断面突缩将导致洞塞内流线分离，前端动水压力大幅度下降，因此泄洪洞内的压力必须足够大以保证洞塞内有足够的正压，还宜在出口处设置一个突缩的出口，增加洞内压力，避免空化现象；其次，洞塞泄洪洞在各种工况下不应出现明满流转换，一直保持满流状态的流态最为平稳，泄洪洞布置高程应尽可能低，出口顶部于下游水面以下有足够淹没深度；最后，各级洞塞的尺寸及相互比例的协调是关键，除了根据泄流量设计各级洞塞的尺寸，还应根据整个系统的水力学计算以保证各级洞塞内均保持适当的正压。
见下图：
1.2洞塞泄洪洞的布置形式
洞塞泄洪洞的基本布置型式如图1所示，包括进口闸门、上平段、上弯段、竖井、洞塞、出口收缩段等，此类型式具有消能效果好、流态稳定、洞塞内水流空化数大等优点，但第一级洞塞前导流洞内压力很大，洞身强度设计困难很大，此基本布置型式适合于水头不太高(100m左右)的工程。
对于超高水头工
程，将洞塞泄洪洞布置成图2所示的直弯洞塞型式，除利用洞内突缩突扩消能外，还充分利用水流直角转弯产生巨大水头损失，消能效果成倍增加，经直弯洞塞消能后导流洞内压力水头显著降低。
高水头工程的导流洞一般按有压流设计，在改建洞塞泄洪洞时对后部的大部分段落无需特别的衬护处理，只需对前段小部分段落预先(修建导流洞时)加固衬护。
由于洞内流速较低，压力特性好，无空化现象，对防冲、耐磨和平整度不作特别要求。
见下图：
二、
三、溢洪道
在水利枢纽中，为了防止洪水漫过坝顶，危及大坝和枢纽的安全，必须布置泄水建筑物，以宣泄水库按运行要求不能容纳的多余来水量。
溢洪道除应由足够的泄洪能力外，还应保证在运用期间的自身安全和下泄水流与原河道水流得到良好的衔接。
2.1无闸溢洪道
无闸泄洪道常称作开敞式溢洪道，当水库水位超过溢洪道的堰顶高程时，即自行泄流。
见下图：
该类水库只能延滞和调节洪水，不能控制洪水和与兴利库容结合，故此防洪库容用V调表示。
2.2有闸溢洪道
有闸溢洪道由于操作方式不同，增加了调洪演算的复杂性。
一般情形下闸门顶高程和正常蓄水位齐平，堰顶高程低于汛前水位。
如下图：
深水式泄洪洞设于一定水深处，其水流状态属于有压出流，见下图：
四、水库调洪演算分析
在程序水库调洪演算分析功能下能够计算各时段末之水位、泄洪洞流量、溢洪道流量、水库出库总流量等数据，如下图：
该功能非常强大，计算条件也非常全面，用户可以依据洪水频
率、水位面积曲线结点数、洪水过程时段数、时段间隔、防洪
下限水位、调洪其实水位、泄洪起始流量、电站常流量、下游
限制泄量、泄洪洞个数、溢洪道个数、变宽变高泄流孔状况数、变宽泄洪道状况数、泄流曲线结点数来进行水库调洪演算分析。
分析出可浏览的数据有水库水位面积、洪水过程、泄洪洞参数、溢洪道参数、变宽高泄流孔、变宽溢洪道、泄流曲线。
本功能的特点是可以一次性输入多个入库洪水过程，计算出各
个入库洪水调洪结果。
用户只需要输入完成一个入库洪水过程
后点击新建就可以把本次信息录入演算分析列表，点击界面上
方的“新建”按钮即可清空界面所有文本框，以便再次输入。
五、防洪调度规则
1.阐明水库影响范围内的流域概况以及工程概况，设计和校核
洪水标准，以及对下游防护对象的防洪标准，泄洪设施使用条
件，洪水调度运用原则和水库下游有关控制点的安全水位、允
许泄量等。
2.确定洪水调度特征水位。
在水库工程已按设计规模完成且能
正常运用时，则洪水调度特征水位可采用水库设计中确定的运
用指标。
①汛期限制水位。
系指水库在汛期允许蓄水的上限水
位，是预留防洪库容的下限水位，在常规防洪调度中是设计调
洪计算成果的起始水位。
对于入库洪水具有明显的季节性变化
规律，可实行分期防洪调度。
分期限制水位，应根据审批后的
分期设计洪水成果和按照不降低工程安全标准、承担下游的防洪标准和库区安全标准的原则、考虑相应泄流方式以及原设计确定的防洪调度原则，经调洪计算后确定。
改变原设计确定的汛期限制水侠，必须经过充分论证，并报请上级主管审批部门核定，严格掌握执行。
②防洪高水位。
系指在遇到下游防护对象的设计标准洪水时，经过水库泄流调蓄后坝前达到的最高水位。
③允许最高洪水位。
系指在汛期调度中，为保障水库工程安全而允许蓄洪的最高洪水位。
根据洪水预报并参照当时水文气象情势分析，确认有可能超出允许最高洪水位时，必须结合工程安全情况提出非常洪水调度意见，按照防洪调度指挥权限规定，报请有关防汛指挥部门决策。
同时要作好临时非常抢护措施准备。
3.明确防洪调度方式。
水库防洪调度方式就是为满足大坝安全和水库承担的防洪任务要求，而拟定的对各类洪水的蓄泄规则。
4.对防洪调度实施的有关问题都应在防洪调度规则中提出必要的要求和规定。
