水库防洪调节计算的基本原理

水库防洪调节计算的基本原理第一篇：水库防洪调节计算的基本原理修建水库不仅能进行兴利调节，获得兴利的效益，还能进行防洪调节，有效地控制洪水。

所谓防洪调节是指为了保证水库防洪安全，防止或减轻下游洪水灾害所进行的调节。

本章主要研究在设计条件下的水库防洪调节。

1．水库泄洪建筑物泄流能力分析水库通过泄洪建筑物泄洪，不同泄洪建筑物的泄流能力是不同的，下面我们对溢洪道和泄洪洞的泄流能力作简要分析，详细分析请参考《水力学》等有关资料。

（1）溢洪道溢洪道所能通过的流量，主要决定于溢流堰的堰顶水头、宽度和堰型。

当溢流堰的堰顶水平长度大于堰顶水头h的10倍时，按明渠水流计算；若在2.5～10h之间，按宽顶堰计算；而在0.67～2.5h之间，且具有光滑的曲线外形时，则按实用堰计算。

一般中小型水库的溢洪道，常常设计为宽顶堰或实用堰，其泄放流量q按下式计算：（8.2-1）式中：q为下泄流量（m3/s）；B为溢流堰堰顶净宽（m）；h0为计入行进流速的堰上水头（m），量系数，一般v0忽略不计，故h0= h。

M为第二流，宽顶堰取1.42～1.70，实用堰取大于1.77，而大中型工程的M值，需要通过模型试验确定。

（2）泄洪洞深水式泄洪洞（或泄流底孔）一般设闸门控制，而且位置较低，它的下泄流量q按有压管流（孔流）计算，即：（8.2-2）式中：q为下泄流量（m3/s）；h0为计入行进流速的计算水头（m），非淹没出流时，h取上游水位与泄洪洞出口中心处高程之差，淹没出流时，则取上下游水位差。

ω为泄洪洞出口横断面的过水面积（m2）；M为流量系数，可根据淹没出流或非淹没出流查水力学手册或做试验确定。

2．水库防洪调节计算基本原理（1）水库的水量平衡方程在某一时段Δt内，入库水量与出库水量之差等于该时段内水库蓄水量的变化量，如下图所示，以式（8.2-3）表示，称为水库的水量平衡方程。

（8.2-3）式中：Q1、Q2分别为计算时段初、末的入库流量（m3/s）；q1、q2分别为计算时段初、末的出库（下泄）流量（m3/s）；V1、V2分别为计算时段初、末的水库蓄水量（m3）；ΔV为V2和V1之差（m3），即时段Δt内水库蓄水量的变化量；Δt为计算时段（s），一般取1～6h，需化为秒数。

水量平衡示意图计算时段Δt的长短视入库流量的变化程度和调洪计算的精度而定。

陡涨陡落的中小河流，Δt可取短些；流量变化平缓的大河流，Δt可适当取长。

Δt取值时，注意不要把洪峰流量Qm漏掉。

一般情况下，入库流量过程Q～t为已知，则方程式（8.2-3）中Q1、Q2为已知数，时段初的下泄流量q1和水库蓄水量V1可由前一时段求得，则q1、V1也为已知数。

Δt按上述情况选取，而q2和V2是两个未知数，故方程式（8.2-3）不能独立求解，还须建立第二个方程。

（2）水库蓄泄方程水库通过泄洪建筑物泄洪，该泄量就是出库流量。

在泄洪建筑物型式、尺寸一定的情况下，泄流量取决于水头h，即q=f（h）。

当水库内水面坡降较小，可视为静水面，此时，h只是水库蓄水量V的函数，即h=f（V），故下泄流量q又可写成蓄水量V的函数式，此式称为蓄泄方程，以式（8.2-4）表示，即：（8.2-4）于是，可列出如下方程组求q2和V2。

(8.2.5)该方程组概括了水库防洪调节计算的基本原理。

进行调洪计算，实质上就是求解这个方程组。

当已知Q1、Q2和时段Δt初的q1、V1，利用上述方程组，便可求出时段末的q2和V2。

由于水库形状极不规则，很难列出q=f（V）的具体函数式。

进行调洪计算时，只能借助于库容曲线Z～V，以库中水位反映出泄流水头h，以库容V反映出蓄水量w，将q=f（V）用列表或图示的方式表示出来。

在水库规划设计阶段，根据水工建筑物的设计标准或下游防洪标准，按第5章所介绍的方法，可推求出设计洪水流量过程线。

因此，对调洪计算来说，入库洪水过程及下游允许水库下泄的最大流量是已知的。

拟定几个比较方案后，水库的汛期防洪限制水位、泄洪建筑物的型式和尺寸也是已知的。

于是，调洪计算就是在这些初始的已知条件下，推求下泄洪水过程线、拦蓄洪水的库容和水库水位的变化过程。

在水库的运行中，调洪计算已知条件和要求的结果，基本上也与上述相似。

利用上述方程组进行调洪计算的具体方法有多种，目前我国常用的是：列表试算法、半图解法和图解法三种。

由于有闸门控制的情况千变万化，计算步骤也比较麻烦，我们将以比较简单的情况为例来介绍上述方法。

掌握基本方法后，对比较复杂的情况也就不难了。

第二篇：水库防洪预案XX水库除险加固工程防洪预案二OO九年五月防御方案实施措施洪水预报XX水库流域为山区、丘陵区小流域，根据本流域洪水特征，洪水预报的主要任务是为水库防洪调度和水库下游河道防洪提供必要的决策依据。

根据本流域的实际情况，编制本流域洪水预报的主要依据是气象信息资料，经过对气象信息的研究和分析后，预测本区域雨情，根据雨情预测结果，结合历年水库运行调度积累的实践经验，提高水库防洪调度质量，为水库兴利除害安全运行创造条件，也为下游河道防洪采取必要措施争取时间，避免和减轻不必要的损失。

工程监测XX水库工程监测包括水文观测和水工建筑物观测两部分观测内容。

2.1 水文观测：观测项目有降雨量及水库水位。

1、降雨量观测：水利转制企业管委会设有降雨量观测点，采用人工雨量观测，在汛期每日8时进行观测并上报指挥部，特殊情况则根据需要随时进行观测上报。

2、库水位观测：库内设有水库库水位观测水尺，采用人工观测，汛期每日8时进行观测并上报指挥部，特殊情况则根据需要随测随报。

2.2 水工建筑物观测对主要建筑物（大坝、溢洪道等）要落实专人每天定期检查2次，特殊情况随时检查。

工程检查主要内容有：坝身有无雨淋沟、滑坡、裂缝、塌坑、洞穴、崩塌、渗漏、沉降等现象；有无害虫、害兽的活动痕迹；护坡、护岸块石有无移动、翻起、塌陷；设计有无损坏、溢洪道底板损坏情况。

发现异常情况及时报告市指挥部。

工程防护抢险根据工程现状分析，工程有可能出现渗水、漏洞、坍塌、漫溢、裂缝、决口等现象。

针对出险的具体情况，可按照有关防汛抢险知识进行抢护。

各种险情的抢护方法见表3-1。

表3-1各种险情抢护措施防汛责任制防汛工作事关重大，《防洪法》规定：各级人民政府应当组织有关部门、单位、动员全社会力量，做好防汛抗洪和洪涝灾害后的恢复与救济工作。

任何单位和个人都有依法参加防汛抗洪的义务，防汛工作实行各级人民政府行政首长负责制。

XX水库防汛工作成立防汛抢险领导小组，领导小组成员如下：组长：？？（项目副经理）副组长：张？成员：刘？、唐？、江？、李？等。

XX水库位于山区，交通不便，要特别重视通信工具的维修保养，确保通信工具完好。

保证防汛信息畅通。

抢险队伍XX水库组建有专业人员和群众组成的防汛抢险队伍。

专业抢险队伍由水库管委会人员组成。

在主汛期（4～6月）对抢险队员要进行严格管理，不允许随意离开水库，实行严格的请假制度。

物料准备防汛物料是保证防汛抢险的物质基础，防汛物料的必须在汛前备足备好，以应急用，存放地点必须安全可靠，落实专人负责看管。

根据XX水库实际情况，在坝区附近必须开设土、石备用料场，土石料场，土石料场要求土质、石质良好，存量丰富，运距短，交通方便，保证车辆通行，在料场要开采储备一定数量（土、石各50m3以上）的土石料，在大坝、厂房等重点防洪区和威胁区要储备20m3以上的砂料供急用。

汛期物料储备数量见表6-1。

表6-1防汛物资储备表第三篇：水库计算专题说明书工程名称：工程1计算类型：年调节水库等流量调节水能计算一、计算原理 1.适用范围本程序根据《小水电水能设计规程》(SL 76-2009)附录D，利用已知的入库流量过程、库容曲线、坝址下游水位流量曲线和调节期始、末水位等资料，进行年调节水库等流量调节水能计算。

2.计算方法和公式按照《小水电水能设计规程》(SL 76-2009)附录D及《水能设计》(上册)第一章第六节所述方法进行计算，主要计算公式和方法如下：等流量调节计算中假定水电站在蓄水期和供水期分别引用不同的流量，蓄、供水期的引用流量需通过试算求解。

(1)供水期引用流量计算公式为：(2)蓄水期引用流量计算公式为：(3)等流量调节可采用列表法进行计算，如表C1所示。

由设计枯水年或多年(或丰、平、枯三个典型年)列表计算的成果，求得相应水能指标。

设计枯水年供水期的平均出力即为保证出力。

多年或丰、平、枯三个典型年年发电量的平均值即为多年平均发电量。

3.规程规范(1)、《小水电水能设计规程》(SL 76-2009)4.参考文献(1)、《水能设计》(上册)，电力工业部成都勘测设计院主编，电力工业出版社(2)、《水利水电工程设计计算程序集》《C-4 水电站等流量调节计算通用程序》（作者唐文华水电部天津勘测设计院)二、基本数据正常蓄水位：55(m)死水位：49(m)电站最大过流量：1000(m3/s)出力系数 A：8.2来水和用水过程曲线月天然来水流量其它用水流量份 Qli(m3/s)Qyi(m3/s)6 1271 1 7 1422 2 8 937 2 9 447 2 10 346 2 11 177 1 12 138 1 1 125 1 2 149 1 4 5205 209 239 1 1 1水库库容曲线水库库容(万编m3)号1 0 2 320000 3 337000 4 357500 5 386000 6 424440 7 464500 8 498000 9 520000 上游水位(m)38.165 49 49.4 50.4 51 52.5 53.6 54.4 55下游水位流量关系曲线编号 1 2 3流量(m3/s)下游水位(m)0 285 34415.9 18.45 18.7 5 6 7445 935 965 1000 19.15 20.75 20.85 20.95三、计算结果正常蓄水位库容：520000(万m3)死水位库容：320000(万m3)兴利库容Vx：200000(万m3)供水期的平均出力(若是设计枯水年即为保证出力)：5507(kW)年调节水库等流量调节水能计算表水库蓄供水量（万m3）水库总蓄水量（万m3）水头（m）水流量(m3/s)Qyi 合计Qi 蓄水+ΔWi 供水-ΔWi 月初Vci 月末Vmi 月平均Vi上游水位下游水位ZsiZxi(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)967.75 78602 320000 398602 359301 50.44 20.85 968.75 121398 398602 520000 459301 53.46 20.86 937.00520000 520000 520000 55.00 20.77 447.00520000 520000 520000 55.00 19.15 346.00520000 520000 520000 55.00 18.72 286.87 28479 520000 491521 505760 54.61 18.45 286.87 39874 491521 451647 471584 53.77 18.45 286.87 43356 451647 408290 429969 52.65 18.45 286.87 33354 408290 374936 391613 51.22 18.45 286.87 21929 374936 353007 363972 50.54 18.45 286.87 20185 353007 332822 342915 49.69 18.45 286.87 12822 332822 320000 326411 49.15 18.45注1：第(3)栏在供水期为Qpi，在非供水期为Qxi，但不得超过电站最大过流量；注2：第(4)栏Qyi包括其他部门用水及蒸发渗漏损失及弃水等(原始数据不包含弃水，弃水由程序自动计算)；注3：第(5)栏Qi=Qpi+Qyi；注4：第(6)、(7)栏，ΔWi=±(Qli-Qi)T，其中T为当月秒数；注5：第(8)、(9)栏，Vmi=Vci±ΔWi；注6：第(11)栏的Zsi为利用Vi查水库与库容关系曲线求出；注7：第(12)栏的Zxi由下泄流量查下游水位与流量关系曲线；注8：第(14)栏Hi=Zsi-Zxi-Δhi；注9：第(15)栏Ni=A×Hi×Qi；注10：第(16)栏Ei=Ni×T，T为各月小时数，全年累计ΣEi，即为年发电量；注11：表中各符号的下脚标i代表月份，i=1，2，…12。