第三章调洪计算
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第三章调洪计算
调洪计算目的
水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位（或其他的起调水位）的条件下，用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲线及库容曲线等基本资料，按规定的防洪调度规则，推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应的最高调洪水位和最大下泄流量。
调洪演算的原理
水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式：
t t t t t t V V t q q t Q Q -=∆+-∆++++112112
1)()( (3-1)
式中t ∆—计算时段长度，s ；
1,+t t Q Q —t 时段初、末的入库流量，m 3/s ； 1,+t t q q —t 时段初、末的出库流量，m 3/s ； 1,+t t V V —t 时段初、末水库蓄水量，m 3。
水库泄流方程 ：
q =f （V ） (3-2)
用已知（设计或预报）的入库洪水过程线Q ～t ，由起调水位开始，逐时段连续求解(3-1)和(3-2)组成的方程组，从而求得水库出流过程q ～t ，这就是调洪演算的基本原理。
这里采用单辅助线半图解法，联解(2-1)和(2-2)两个方程，将(3-1)改写为：
（V
t /△t+q
t
/2 )+Q-q
t
= (V
t+1
/△t)+(q
t+1
/2 ) (3-3)
式中Q—计算时段平均入流量，Q＝(Q
t + Q
t+1
)/2；其他同(3-1)
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3-3)的左端各项为已知数，故式(3-3)右端项也可求出，
然后根据(V
t+1/△t)+(q
t+1
/2 )的值，通过工作曲线q~(V/△t)+(q/2 )可查
出q
t+1的值。
因第一时段的V
2
、q
2
就是第二时段的V
1
、q
1
，于是可重复以上
步骤连续进行计算，直到求出结果。
调洪计算结果整理
调洪演算基本资料
水库特征水位：正常蓄水位1856m，汛期限制水位1854m，死水位1852m 积石峡入库洪水过程线见下表：
表2-1积石峡入库洪水过程线
调洪计算过程及结果
方案一：
1. 拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶（或底坎）高程：
左岸溢洪道: 单孔溢洪道， B=,H=18m,堰顶高程为1833m 。
左岸中孔泄洪洞：孔口尺寸10m ×13m ，进口中心高程为
左岸排沙底孔：双孔口尺寸×10m ，进口中心高程为1799m 2. 枢纽泄水运行方式
在枢纽宣泄设计及校核洪水时，闸门泄水孔口的闸门运行方式： 中孔泄洪洞、排沙底孔、表孔溢洪道全开。
3. 溢洪道流量计算公式如下：
2
3
g 2m H
B Q ε= （3-4）
式中：B—溢流堰总净宽，m；
ε—侧收缩系数，本设计取1；
m—流量系数，本设计取；
H—堰上总水头，m；
g—重力加速度，取。
.
W—工作门孔口面积（m2）；
4. 排沙隧洞流量计算公式如下：
W
Q-
g
=μ（3-5）
(
H
)
2h
式中：W—工作门孔口面积，m2；
H—孔口底以以上水头
h—孔口高度；
μ—流量系数，本设计取。
5. 泄洪洞流量计算公式如下：
W
=μ（3-6）
g
Q-
)
H
(
2h
式中：W—工作门孔口面积，m2；
H—孔口底以上水头；
h—孔口高度；
μ—流量系数，本设计取。
6.分析确定洪水过程线
图2-1积石峡洪水过程线
7.调洪计算成果整理
表2-2积石峡库容曲线
18451380065550
18501765090412349
185219340102323456
185421450120904651
185522400127345276
185623690141796112
1860288901922410745
图2-2水库库容曲线
表3-3水库水位与下泄流量关系
库水位与流量计算表
库水堰上溢洪溢洪道泄洪泄洪洞排沙排沙底总泄流
绘出泄流量q与库水位Z关系曲线：
3-4，q-Z关系曲线
水库q~V/△t+q/2辅助曲线计算表（△t=1h）
库水位Z(m)堰顶水
头H(m)
库容V总
(万m3)
堰顶以上
库容V(万
m3)
V/△t
(m³/s)
q(m
³
/s)
q/2
(m³
/s)
V/△t+q/2
(m³/s)
1854212145000
21900450162 18552222400950342
229501500540 185623236902240
2425028001008 185724248903440
2565042001512
1858
25261604710
268805430
185926275706120
281606710
186027288907440
3-6，做出水库q-(V/△t)+(q/2 )辅助线
水库半图解法设计洪水位调洪计算表
时段序号时段长
dt(h)
来水流量
Q
(m3/s)
平均流量
Qp
(m3/s)
V/△
t+q/2
(m³/s)
q(m³/s)
水库水位
Z（m)
055791854
根据调洪计算表格得出水库洪水过程线和泄流量过程线：
3-8，Q-t,q-t过程线
由图可查的q m=s,从库水位与泄流量关系曲线可得出
Z设=。
3-9，水库半图解法校核洪水流量调洪计算表
水库半图解法校核洪水位调洪计算表
时段序号时段长
dt(h)
来水流量
Q
(m3/s)
平均流量
Qp
(m3/s)
V/△
t+q/2
(m³/s)
q(m³/s)
水库水位
Z（m)
07200 1172207210
从图表可以得出Z
=，q m=s.
校
根据以上调洪演算得设计洪水位为,校核洪水位为。
但是设计洪水位比正常蓄水位低，所以此种设计方案不合理。
方案二：
1、拟定泄水建筑物型式、尺寸及堰顶（或底坎）高程：
左岸溢洪道: 双孔溢洪道， B=12m,堰顶高程为1838m。
左岸中孔泄洪洞：孔口尺寸10m×12m，进口中心高程为1820m 左岸排沙底孔：双孔口尺寸4m×6m，进口中心高程为1793m 同上面步骤计算泄流量，得出：
表，3-10水库水位与下泄流量关系
1860
22125273
根据泄流量和库水位关系绘出泄流量q与库水位Z关系曲线：
表3-11，q-Z关系曲线
表3-12，水库q-(V/△t)+(q/2 )辅助线计算表格（(△t=1h )水库q~V/△t+q/2辅助曲线计算表（△t=1h）
库水位Z(m)堰顶水
头H(m)
库容V总
(万m3)
堰顶以
上库容
V(万
m3)
V/△t
(m³/s)
q(m³
/s)
q/2
(m³
/s)
V/△
t+q/2
(m³/s)
1854162145000
219004501250 18551722400950
229501500 185618236902240
242502800
185719248903440
256504200
185820261604710
268805430
18592127570612017000
281606710
186022288907440
表3-13，水库q-(V/△t)+(q/2 )辅助线
表3-14，水库半图解法设计洪水流量调洪计算表
水库半图解法设计洪水位调洪计算表
从表3-14，水库半图解法设计洪水流量调洪计算表可以得出=.
Z
设
表3-15，水库半图解法校核洪水流量调洪计算表
根据3-15调洪计算表格得出水库校核洪水位Z
=：
校
因此比较两个方案，方案二较合理。
最终水库设计洪水位为,校核洪水
位为.。
