水闸洪水调节计算

洪水调度方案编制导则SL中华人民共和国水利行业标准SL×××—×××洪水调度方案编制导则Compilation guide of flood controloperation plan:送审稿::仅供审查,请勿引用:200×-××-××发布200×-××-××实施中华人民共和国水利部发布前言本导则根据水利部水利水电规划设计管理局“关于配合做好 2002和 2003 年度水利水电勘测设计标准编制工作的通知”:水总局科[2004]2 号:的要求和《洪水调度方案编制规则》技术服务合同书, 按照 SL 1,2002《水利技术标准编写规定》编制。

本导则是新编制的规范,共 6 章,主要技术内容有:——洪水调度方案编制总的原则和要求;——与流域或区域防洪有关的基本资料;——洪水调度方案的防洪计算;——江河洪水调度;——防凌调度;——调度权限;本导则批准部门:中华人民共和国水利部本导则主编单位:长江水利委员会长江勘测规划设计研究院本导则参编单位:黄河水利委员会勘测规划设计研究院本导则主要起草人:仲志余、胡维忠、李景宗、陈肃利、郭铁女、汪新孙、余启辉、张志红、宁磊、刘巧清等本导则审查会议技术负责人: 本导则体例格式审查人:目次1 总则 ..................................................................... .. (1)2 基本资料 ..................................................................... (3)3 洪水调度计算 ......................................................................54 江河洪水调度 ......................................................................75 防凌调度 ..................................................................... . (11)6 调度权限 ..................................................................... . (12)1 总则1.0.1 为充分发挥流域或区域防洪体系中各项防洪措施的防洪作用, 减少洪水灾害,需编制洪水调度方案。

水闸水力计算实例水闸是一种控制水位和流量的水工建筑物，主要用于调节河流、运河和湖泊的水位，以及防止洪水和控制水流。

水闸的设计和运行需要进行水力计算，以确定其参数和尺寸。

本文将给出一个水闸水力计算的实例，以帮助读者更好地理解水闸的设计原理和计算方法。

假设我们需要设计一个水流量为Q的水闸，用于控制一条河流的水位。

为了简化问题，我们假设水流是稳定的，即不考虑水流的变化和波动。

首先，我们需要确定水闸的开度和闸门的形状。

理想情况下，水闸的开度应该与水流的流量成正比。

由于闸门的开度对流量的影响主要来自两个方面：开度与闸门的宽度和高度有关，而闸门的宽度和高度又会影响水流的截面积。

因此，我们需要通过计算来确定适当的闸门尺寸和开度。

水流的流量Q可以通过流速v和截面积A来计算，即Q=vA。

在水闸中，流速和流量的关系可以通过水动力学公式来描述。

其中最常用的公式是曼宁公式，用来计算水流在河道中的流速。

曼宁公式的表达式为：v=(1/n)R^(2/3)S^(1/2)，其中v表示流速，n表示曼宁粗糙系数，R表示水力半径，S表示水流坡度。

水力半径R可以通过计算截面积和周长来计算，即：R=A/P，其中P表示水流的周长。

现在，假设我们已经确定了水流速度v和水流的坡度S。

我们需要计算水流的截面积A和周长P，以及水流的水力半径R。

然后，我们可以使用曼宁公式计算流量Q。

接下来，我们需要确定适当的闸门尺寸和开度，以控制水流量。

闸门的宽度和高度可以通过计算流量Q和流速v来确定。

由于闸门的宽度和高度也会对水流的截面积和周长产生影响，我们需要通过迭代计算来确定最佳的闸门尺寸和开度。

一般来说，闸门的宽度和高度应该能够满足水流截面积和周长的要求，并且能够适应不同流量的变化。

为了简化计算，我们可以使用经验公式来确定闸门的尺寸和开度。

例如，可以使用流量-闸门开度关系曲线来确定闸门开度和宽度的关系。

最后，我们需要考虑水闸的泄流能力。

泄流能力是指水闸能够通过的最大流量。

洪水调节计算方法
洪水调节计算可是个很重要的事儿呢。

有一种简单的方法叫静库容法。

就好比把水库当成一个大盆子，洪水来了就往盆子里装。

这个方法假设水库的水面是水平的，只考虑水库的库容和进出库的水量关系。

计算的时候，就看进来多少水，出去多少水，然后算出水库里水位的变化。

比如说，入库洪水流量是一个数值，出库流量如果是个固定的值，那两者的差值就是水库里水量增加或者减少的速度啦，根据这个就能算出不同时间水库的水位情况呢。

还有动库容法哦。

这就比静库容法复杂一点啦。

因为它考虑到了水库里的水不是像静库容法里那样完全水平的，水面是有坡度的。

就像你看河流里的水，它不是平平整整的。

动库容法在计算的时候，要考虑到这个坡度对库容的影响。

这就需要更多的测量数据啦，像不同位置的水深啊之类的。

另外，还有水量平衡法。

这个就像是在算家里的收支账一样。

把水库看成一个整体，进来的水就是收入，出去的水就是支出。

在一段时间内，入库水量减去出库水量，就等于水库里水量的变化量。

如果入库的洪水忽大忽小，出库流量也跟着调整，那通过这个方法就能很好地算出每个时段水库的水量情况，从而知道水位的变化情况。

不管是哪种方法，都是科学家们经过很多研究才得出来的，它们在防洪减灾方面可起着超级大的作用哦。

水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数CK＝A R式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。

3、水电站引水渠道中的水流为缓流。

水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。

求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。

逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。

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。

水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。

3、水电站引水渠道中的水流为缓流。

水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。

求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。

逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。

水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm （2gH 03）1/2式中：m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数 2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下： 流速公式： u ＝ Ri C 流量公式 Q ＝Au ＝A Ri C流量模数K ＝A RC式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）； i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。

3、水电站引水渠道中的水流为缓流。

水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。

求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。

逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）； v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）； a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）； A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）； 4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5； （2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5； （3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5； （4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ； （6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9； 6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp*w 200a h g2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑wh—从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）；γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。

水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm(2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝流量公式Q＝Au＝A流量模数K＝A式中：C—谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C＝R—水力半径（m);i—渠道纵坡；A—过水断面面积（m2);n—曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。

3、水电站引水渠道中的水流为缓流。

水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。

求解明渠恒定缓变流水面曲线,宜采用逐段试算法,对棱柱体和非棱柱渠道均可应用.逐段试算法的基本公式为△x=式中：△x—-流段长度（m）;g-—重力加速度（m/s²）；h1、h2—-分别为流段上游和下游断面的水深（m）；v1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速(m/s);a1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；--流段的平均水里坡降，一般可采用或式中：h f-—△x段的水头损失（m）；n1、n2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n1=n2=n；R1、R2--分别为上、下游断面的水力半径（m）；A1、A2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：(1)沿程水头损失的计算公式为(2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时,水头损失计算公式为：5、前池虹吸式进水口的设计公式(1）吼道断面的宽高比：b0/h0=1。

5—2。

5；(2）吼道中心半径与吼道高之比:r0/h0=1。

5—2.5;（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A1/A0=2—2。

5；（4)吼道断面面积与压力管道面积之比：A0/A M=1-1。

65;（5）吼道断面底部高程(b点）在前池正常水位以上的超高值:△z=0。

1m—0。

2m；（6)进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0。

7—0.9;6、最大负压值出现在吼道断面定点a处，a点的最大负压值按下式确定：式中：—前池内正常水位与最低水位之间的高差（m)；h0-吼道断面高度(m）；-从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m)；-因法向加速度所产生的附加压强水头(m）。