介绍几种简易水库调洪演算方法
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调洪演算报告一、引言调洪演算是指利用数学模型和计算机技术对洪水进行模拟和预测的过程。
它是现代水利工程中非常重要的一项技术,能够帮助水利部门预测洪水的发生及其对河流、湖泊等水域的影响,为防洪工作提供科学依据。
本报告将介绍调洪演算的基本原理、方法和应用,并对其在实际工程中的应用进行案例分析。
二、调洪演算的原理和方法1. 数学模型调洪演算主要依靠数学模型来描述洪水的传播过程。
常用的数学模型有水动力模型、水质模型和沉积模型等。
水动力模型用于模拟洪水的传播过程,水质模型用于模拟洪水对水质的影响,沉积模型用于模拟洪水沿河道的泥沙运动过程。
这些数学模型基于流体力学原理和质量守恒原理,通过求解偏微分方程组得到洪水的水位、流速和泥沙浓度等参数。
2. 数据采集和处理调洪演算需要大量的实测数据来进行模拟和预测。
这些数据包括雨量、水位、流量、泥沙浓度等。
数据采集可以通过自动气象站、水文站和水质监测站等设备来实现。
采集到的数据需要经过处理和校正,以保证数据的准确性和可靠性。
3. 模型参数的确定数学模型中有许多参数需要通过实测或估计来确定。
这些参数包括水动力模型中的水力半径、河床粗糙度系数等,水质模型中的污染物扩散系数、沉积模型中的沉积速率等。
确定这些参数的方法有试验室实测、现场观测、文献资料归纳等。
4. 模拟和预测在确定了数学模型和模型参数后,可以利用计算机进行模拟和预测。
模拟过程是根据已有的数据和模型参数,对洪水的传播过程进行数值计算,得到洪水的水位、流速和泥沙浓度等参数。
预测过程是在模拟的基础上,预测未来一段时间内的洪水情况,以便采取相应的防洪措施。
三、调洪演算的应用案例1. 洪水预警调洪演算可以提供洪水的预测结果,帮助水利部门及时发布洪水预警信息,提醒周边居民采取防洪措施,减少人员和财产损失。
2. 洪水调度调洪演算可以模拟不同调度方案对洪水传播的影响,帮助水利部门制定合理的调度方案,最大限度地减少洪水对下游地区的影响。
水库调洪计算的原理与方法水库调洪是一种技术,主要是指调整水库的洪水量,以满足作业要求,消除洪水灾害,保护人民生产生活及水库安全。
水库调洪分为调整水库水位、调节出口流量和水库池底淤积等,主要包括:水库蓄水量的调整、水库运行模式的选择、水库溢洪道的应用、调节建筑物的安排及水库排洪效果评价等。
1、水库调洪原理水库调洪的原理是将水位在一定条件下,得以调节水库调节范围内的洪水,从而满足调度要求。
也就是说,水库洪水量的变化可以通过调整水位来实现。
因此,水位是水库调度的主要操作变量,也是水库调度及调洪的重要依据。
2、水库调洪计算水库调洪计算是根据调度要求确定的调节范围,运用水位曲线的求和及其他理论计算,求得水位、储量和流量三者间的最佳分配,以满足调度要求的洪水量调节原理及方法,以确定具体的调洪计算方法。
调洪计算的常用方法有基于水位-洪水量曲线求和的调节法、基于储量曲线求和的调节法、组合求和法等多种。
(1)水位-洪水量曲线求和调节法水位-洪水量曲线求和调节法是指,根据水库水位-洪水量关系曲线,确定调节范围内的水位,以调节水库洪水量。
这种方法基本上是从水位起调洪,特别适用于急洪库。
(2)储量曲线求和调节法储量曲线求和调节法是指,根据水库的储量曲线,确定调节范围内的储量,以调节水库洪水量。
这种方法主要从水库储量起调洪,特别适用于慢洪库。
(3)组合求和调节法组合求和调节法是指,将储量曲线求和调节法和水位-洪水量曲线求和调节法的方法。
组合求和调节法将水位及储量作为两个独立的变量,分别求极值,实现最佳调节效果。
3、水库调洪的优缺点水库调洪的优点在于:(1)大大降低水库的洪水灾害,大大减少人民的损失;(2)水位得到有效的控制,以满足人民的要求;(3)水库洪水量可以通过调整水位来实现。
同样,水库调洪也有一定的缺点,例如:(1)很难预测水库洪水量变化;(2)调洪后的水位会有一定的波动;(3)若水位变化幅度过大,会影响鱼类的繁殖;(4)若水位变化幅度过大,会导致水质变差等。
2、采用列表试算法进行调洪演算:1) 确定水库蓄泄关系a) 确定库容曲线:根据给定的库容曲线表绘制水库的库容曲线如图2-1图2-1水库库容曲线b) 确定水库泄流公式 根据堰流泄流能力:2302H g mB Q =式中: m —— 流量系数,本工程取0.35; B —— 堰顶净宽,55.0m ; g —— 重力加速度,取29.81gm s ;H0—— 堰顶水头,考虑坝前行进流速水头较小,取H0=H 。
则水库泄流能力公式可确定为:23(27.85)Zo Zt Q -=式中: Zt 为当前水库水位 Zo 为正常高水位(溢流堰堰顶高程),本地取167.3m 。
c) 确定蓄泄关系 i. 确定一组水库库容V(I),I=1,2……m ; ii. 对V(I),据库容曲线查得库水位Z (I ),据2)计算对应的泄流能力q (i ); iii. 对应一组V~q ,确定蓄泄关系,如图2—2。
图2-2 水库蓄泄关系图2)列表进行调洪演算a)试算程序调洪演算原理i.对t时段计算,水库初始需水量V(t-1)由上一时段给出;ii.假设qt,则可计算出该时段的水库需水量V(t),从蓄泄关系上差得qt’;iii.比较qt与qt’,若|qt-qt’|<ξ1,则t=t+1,否则重新假设qt,令t=t;iv.当算至水库|Z(t)- Zo|<ξ2时,终止计算。
b)计算表格i.设计频率为P=5.0%的计算结果如表2-1:表2-1 频率为P=5.0%的调洪演算计算结果图2-3 频率为P=5.0%的调洪演算计算图ii.设计频率为P=3.33%的计算结果如表2-2;表2-2 频率为P=3.33%的调洪演算计算结果图2-4 频率为P=3.33%的调洪演算计算图iii.设计频率为P=0.33%的计算结果如表2-3;表2-3 频率为P=0.33%的调洪演算计算结果来水、泄流及水位过程线图2-4:表2-5 频率为P=0.33%的调洪演算计算结果c)调洪演算计算结果如表2-6表2-6 列表法调洪演算结果31)拟定工作图a)确定Z—q关系线,见列表法进行调洪演算;b)确定(V/△t±q/2)—q关系线;i.确定一组水库库容V(I),I=1,2……m;ii.对V(I),据库容曲线查得库水位Z(I),据2)计算对应的泄流能力q(i),并计算V(i)/△t+q(i)/2;iii.对应一组V(i)~Z(i)~ V(i)/△t+q(i)/2~ V(i)/△t-q(i)/2,确定各相各关系。
参莴工程3.1 设计洪水与校核洪水A河洪水由于暴雨集中,强度大,加之两岸地形较陡。
因而水情变化具有山区特性。
洪水历时短,涨落急剧,来势凶猛,洪峰、洪量相对较小,经常泛滥成灾。
从历史洪水调查及实测资料统计分析,A河较大洪水发生时间均在7~8月份,有时9月上旬也有发生,因此汛期定为每年7月1日~9月10日。
对可利用的水文系列年限经过综合考虑分析,根据SL252—2000《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》的规定,选取设计洪峰流量Q设=24800m3/s(p=0.1%),校核洪峰流量Q较=34500m3/s(p=0.01%)。
表3-1 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准表3-2 A河S水库最近的实测洪峰分析成果表3-3 典型洪水过程表(单位:m3/s)由资料知P=0.01%时,最大洪峰为34500m3/s.将资料中典型洪水过程线按同倍比放大法推求校核洪水过程线如下:表3-4 校核情况下的洪水过程线由P=0.1%时,最大洪峰为24800m3/s,将典型洪水过程线按同倍比放大法推求设计洪水过程线如下:表3-5 设计情况下的洪水过程线3.3 调洪演算3.3.1 基本资料根据工程的泥沙和水位资料:多年平均含沙量:201万吨,实测最大含沙量:151万吨;正常蓄水位:▽96.6m ,防洪限制水位:▽77.8m ,死水位:▽70m ,工程开发的主要目的和任务、现状,拟定泄水建筑物型式为坝顶表孔和泄洪底孔。
水库Z ~V 如表5所示:表3-6 坝址水位-库容关系曲线表P=0.01%时,最大洪峰为34500m 3/s. P=0.1%时,最大洪峰为24800万m 3/s 。
3.3.2 演算原理依据《水能规划》所给的水库洪水调节计算原理,采用水量平衡方程式:tV tV V q q Q Q q Q ∆∆=∆-=+-+=-122121)(21)(21,式中:21,Q Q ——分别为计算时段初,末的入库流量(s m /3);Q——计算时段中的平均入库流量(s m /3),它等于12()/2Q Q +;21,q q ——分别为计算时段初、末的下泄流量(s m /3); q——计算时段中的平均下泄量(s m /3),即q =12()/2q q +;21,V V ——分别为计算时段初、末水库的蓄水量(3m ); V ∆——为12V V 和的之差;t∆——计算时段,一般取1~6小时,需化为秒数。
调洪计算列表试算法调洪计算列表试算法是一种用于计算调洪方案的方法,它可以帮助工程师和决策者预测洪水发生时的水位、流量和调洪方案等重要参数。
在这篇文章中,我们将介绍调洪计算列表试算法的原理、步骤和应用。
一、调洪计算列表试算法的原理调洪计算列表试算法是基于流量-水位关系曲线的一种计算方法。
它通过将不同流量下的水位与设计水位进行比较,确定不同流量下的调洪方案。
该算法主要包括以下几个步骤:1. 根据历史洪水数据和水文特征,确定不同设计流量下的水位-流量关系曲线。
这一步需要对洪水历史数据进行分析和处理,确定洪水频率分析方法,并根据洪水频率曲线确定设计流量。
2. 利用水位-流量关系曲线,计算不同流量下的水位。
根据设计流量,通过插值或者拟合方法,计算出对应的水位。
3. 将计算得到的水位与设计水位进行比较,确定调洪方案。
当计算得到的水位低于设计水位时,可以采取相应的调洪措施,如打开闸门、提高堤坝等。
当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估是否需要调整调洪方案。
4. 进行试算和评估。
根据确定的调洪方案,进行试算和评估,包括计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。
调洪计算列表试算法主要包括以下几个步骤:1. 收集洪水历史数据和水文特征。
通过收集洪水历史数据和水文特征,包括洪水发生时间、洪峰流量、洪水过程等,建立洪水频率分析的基础。
2. 分析洪水频率曲线。
利用收集的洪水历史数据,进行统计分析,计算不同洪水频率下的设计流量。
通过洪水频率曲线的绘制和拟合,得到流量-水位关系曲线。
3. 计算不同流量下的水位。
根据流量-水位关系曲线,计算不同流量下的水位。
可以使用插值或者拟合方法,得到对应的水位。
4. 比较水位和设计水位。
将计算得到的水位与设计水位进行比较。
当计算得到的水位低于设计水位时,确定调洪方案。
当计算得到的水位高于设计水位时,需要进一步评估调洪方案。
5. 进行试算和评估。
根据确定的调洪方案,进行试算和评估。
计算不同流量下的水位、流量和调洪效果等。
2.4.2 调洪计算方法水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,本次计算单辅助线法计算。
水量平衡的数学表达式为:221Q Q +t ∆ -221q q + t ∆=V 2-V 1式中:Q 1,Q 2——时段初、末入库流量,m 3/s ;q 1,q 2——时段初、末出库流量,m 3/s ;V1,V2——时段初、末水库蓄水量,m 3;t ∆——计算时段,t ∆=1h=3600s 。
将水量平衡方程进行变换得到:)(22)2(1112221q t V q Q Q q t V +∆+-+=+∆ 建立q ~2q t V +∆函数关系曲线,绘出q ~2q t V +∆辅助线,连续求出水库的下泄流量过程。
2.4.3 调洪演算成果按照不同频率入库设计洪水过程线,逐时段查算辅助曲线,确定水库出库流量过程。
根据上述入库设计洪水过程线、库容曲线、起调水位进行调洪演算。
本次调洪演算成果见表2-9。
调洪演算成果表2-92.5 坝顶高程计算水库主坝为浆砌石坝,坝顶超高计算公式采用《砌石坝设计规范》(SL25-2006)中公式进行计算:c z b h h H H ++∆=式中:H ∆——坝顶超高,m ;H b ——波浪高,m ;H z ——风浪中心线至正常蓄水位或校核洪水位的高差,m ;H c ——安全超高,5级坝,设计情况A=0.3m ,校校情况A=0.2m 。
根据当地提供的风速风向资料,水库水面以上10m 高度处,年最大平均风速为16m/s 。
根据《砌石坝设计》(SL25-2006)及《水利水电等级划分及洪水标准》(SL252-2000)有关规定,永久建筑物级别为5级。
根据《砌石坝设计规范》(SL25-2006)波高、波长按官厅公式(C.4.1-1)和(C.4.1-2)计算: )(11.4.)(0076.03/12020121-=C v gD v v gh o b)(21.4.)(33.015/42020157-=C v gD v v gLm o式中:H b ——波高(当2502020-=v gD时,为累积频率5%的波高h s%;当当100025020-=v gD 时,为累积频率10%的波高h 10%),m ;L m ——平均波长,m ;v 0——计算最大风速(设计情况采用多年平均年最大风速的1.5倍 ,校核情况采用多年平均最大风速),m/s ; D ——风区长度,m ;g ——重力加速度,9.81m/s 2。
水库调洪计算水库调洪计算 reservoir routing在规划设计阶段,水库调洪计算的目的是为了找出当一定防洪标准的[设计洪水]入库后能满足防洪要求的防洪库容、泄洪建筑物型式和尺寸。
在水库建成后,调洪计算的目的是寻求合理的、较优的水库汛期控制运用方式。
水库调洪作用有蓄洪与滞洪两种。
蓄洪一般指水库设有专用的防洪库容或通过预泄,预留部分库容,用来拦蓄洪水,削减洪峰流量,满足下游防洪要求。
滞洪指仅仅利用大坝抬高水位,增大库区调蓄能力,当入库洪水流量超过水库泄流设备下泄能力时,将部分洪水暂时拦蓄在水库内,削减洪峰,待洪峰过后,所拦蓄的洪水,再逐渐泄入河道。
对防洪与兴利相结合的综合利用水库来说,当入库洪水为中小洪水时,一般以蓄洪为主,以便为兴利之用;而在大洪水年份,则兼有蓄洪滞洪的作用。
入库洪水经水库调蓄后,其泄流量的变化情况与水库的容积特性,泄洪建筑物形式,尺寸以及下游防洪标准,水库运行方式等有关。
水库调洪方式基本有三种:①自由泄流(敞开泄流)。
指水库不承担下游防洪任务,水库调洪只需解决水库遭遇设计标准及校核标准洪水,在水库水位超过防洪限制水位时为确保大坝安全时的泄洪。
当水库承担下游防洪任务而入库洪水超过下游防洪标准设计洪水时的泄流,也是自由泄流。
②固定泄流。
即采用闸门控制措施,使水库下泄流量按固定值泄放(一级或多级固定),各级控制下泄流量值视入库洪水和控制点的防洪能力而定。
对于调洪能力较小的水库,可按入库流量来判别属于何级下泄值,对调洪能力大的水库洪量起主要作用,宜采用库水位涨率与入库流量相结合方法判定宜选泄量数值。
③泄洪方式为补偿调节方式。
理想的补偿调节方式是根据区间洪水预报逐时段确定水库相应下泄流量,使其与区间洪水流量组合结果不超过下游控制点的安全允许泄流量。
考虑错峰要求的水库泄流即属于此种方式。
但这种方式只适合于水库泄流至下游防洪控制点的传播时间小于区间洪水的预见期和预报精度较高的情况。
如果某些水库泄流传播到下游防洪控制点的时间较长,而区间洪水集流却很快,预见期短,水库接到区间水情预报时已来不及关闸错峰,那么,需采用经验性或统计性的补偿调节洪水方式。
A、4、调洪演算1、调洪演算的基本资料(1)起调水位:由于渭北地区水资源缺乏,尚书水库属于蓄洪运用水库,不能使用降低汛期限制水位的办法来保证水库安全。
水库的起调水位取正常蓄水位582.50m。
(2)库容曲线:2001年3月水库管理局委托陕西省水利电力设计院测量队,对尚书水库淤积和库容曲线进行了测量。
目前,坝前淤积面高程为570.00m,死库容已淤满,兴利库容为170万m3,总淤积量44万m3。
参见表4-1。
尚书水库水位与库容曲线表表4-1(3)溢洪道泄流曲线:溢洪道位于大坝右岸,涵洞泄流按宽顶堰计算,最大流量14m3/s,没有考虑涵洞淹没时的出流情况。
本次调洪演算对涵洞出流进行了复核,并考虑了淹没状态,当堰上水头小于2.0m时按宽顶堰计算,当堰上水头大于2.0m时涵洞淹没按管口出流计算流量。
经复核涵洞最大泄流量为42 m3/s,水位与泄流关系曲线表参见表4-2。
2、调洪计算的方法放水洞流量小(1.5m3/s)不参与调洪。
调洪计算的方法为蓄率中线法,三条工作曲线的计算表参见表4-3,将三条工作曲线绘制在同一图上,就可以进行调洪演算了。
蓄率中线法工作曲线计算表3、水库调洪运用方式在正常蓄水位582.50m时洪水入库,水库调洪运用方式是:入库流量小于闸门全开正常蓄水位下的出库流量(88m3/s)时,由闸门控制来多大流量泄多大流量;入库流量大于闸门全开正常蓄水位下的出库流量(88m3/s)时,闸门全开溢洪道畅泄,库水位回落到582.50m时由闸门控制来多大流量泄多大流量。
4、调洪计算结果将各频率设计洪水利用蓄率中线法进行调洪演算,其结果参见表4-4和表4-5。
从中可以看出, 30年一遇设计洪水调洪演算,水库最高洪水位为582.98m,最大下泄流量为113m3/s. 300年一遇校核洪水调洪演算,水库最高洪水位为584.44m,最大下泄流量为180m3/s.水库调洪计算表(P=0.33%)。
水库调洪演算
水库的调洪演算按按泄洪建筑物形式的不同,又可分为有闸门控制和自由泄流两种情况。
前者水库出流量和水库水位没有严格的关系,它随水电站的防洪调度规则而定,后者,除过机流量外,水库出流量与水库水位存在着严格的函数关系。
青溪水库调度时,同时结合了以上两种情况,即:调度起始阶段,采用闸门控制,当库水位达到某一特定水位时,闸门全开,采用自由泄流。
青溪水库有控泄设备的水库,因此,可以根据初设时拟定的调度规则进行调洪演算。
1所用资料
青溪水库调洪规则,设计洪水过程。
2具体计算过程
2.1 原理
根据青溪水库的调度原则分析,调度起始阶段按照固定下泄,当水位达到某一汛限水位时采用自由泄流方式。
水库的自由泄流时主要基于水量平衡的原理,具体如下:
1221212
2V V V t q q t Q Q -=∆=∆+-∆+ 式中:Q 1、Q 2~时段Δt 始末的入库流量(m 3/s ).
q 1、q 2~时段Δt 始末的出库流量(m 3/s ).
V 1、V 2~时段Δt 始末的水库蓄水量(m 3).
Δt ~计算时段,视入库洪水过程线的历时而定,
2.2具体流程:
2.3 演算结果
根据青溪水库入库洪水和水库调度规则进行调洪演算。
各频率P=0.2%、P=0.33%、P=0.5%、P=1%的调度结果。
无闸门控制的水库调洪计算在溢洪道无闸门及其它闸门孔控制的情况下,水库防洪限制水位通常与溢洪道堰顶高程、正常蓄水位齐平,因此水库调洪的起调水位多采用与正常蓄水位相同。
调洪计算的主要成果应有:选择溢洪道宽度B;确定调洪库容V及其相应的洪水位Z和最大下泄量q m。
1.列表试算法为了求出方程组(8.2-5)的解,通过列表试算,可逐时段求得水库的蓄水量和下泄流量,这种通过试算求方程组解的方法称为列表试算法。
列表试算法的步骤大体如下:①引用水库的设计洪水过程线Q~t。
②根据已知的水库水位库容关系曲线Z=f(V)和泄洪建筑物方案,应用(8.2-1)或式(8.2-2)求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)。
具体方法是:根据水位变化的大致范围,取不同的库水位Z计算水头h和下泄流量q,再由Z=f(V)查得相应的V,这样就可绘制下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)。
③选取合适的计算时段Δt(以s为计算单位)。
由设计洪水过程线Q~t摘录Q1、Q2、Q3、Q4……。
④调洪计算。
决定起始计算时刻的V1、q1值,然后列表计算,计算过程中,对每一计算时段的V2、q2值都要进行试算。
试算方法是:由起始条件,已知时段初的V1、q1和入库流量Q1、Q2 ,假设时段末的下泄流量q2,根据式(8.2-3)求出时段末水库的蓄水变化量ΔV,则V2=V1+ΔV,由V2查q=f (V)曲线得q’2。
若|q’2-q2|<ε,即q’2与q2相差很小,则q2为所求;否则,说明原假设的q2与实际不符,重新假设q2(可令q2=q’2),再进行试算。
⑤将计算出的V2、q2当成下一时段初的V1、q1,重复上述试算,可求出下一时段的V2、q2。
这样逐时段试算,就可求得水库下泄流量过程和相应的水库蓄水量(水位)过程。
⑥将计算成果绘成下泄流量过程线q~t和水库水位变化过程线Z~t。
【实例8-1】列表试算法防洪调节计算(动画演示:列表试算法防洪调节计算)列表试算法能够明确地表达出调洪计算的基本原理,因此概念明确。
第三章调洪计算3.1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。
3.2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 -=∆+-∆++++1121121)()( (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V2、q2就是第二时段的V1、q1,于是可重复以上步骤连续进行计算,直到求出结果。
3.3调洪计算结果整理3.3.1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3.3.2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=16.5m,H=18m,堰顶高程为1833m 。
第1章 调洪演算1.1 调洪演算已知正常高水位▽正=128m ,查水库水位库容曲线,可得361044.296m V ⨯=。
010020030040050060070060708090100110120130140150160水位(m)容积(106m 3)图 1 - 1 枋洋水库水位库容曲线1.1.1 确定防洪库容用枋洋水库入库断面20年一遇洪水流量同倍比法推求“6·9”洪水过程线,以洪峰控制,其放大倍比为095.121192320===mdmp Q Q K 表1-1 计算表格如下所示:)(h t)/(3%5s m Q)/(39.6s m Q)(h t)/(3%5s m Q)/(39.6s m Q)(h t)/(3%5s m Q)/(39.6s m Q1 23 25 19 318 348 37 530 5802 51 56 20 454 497 38 417 4563 132 144 21 623 682 39 296 324 4 267 292 22 649 710 40 194 2125 366 400 23 721 789 41 137 150 6 412 451 24 694 759 42 99 108 7 519 568 25 802 877 43 75 82 868474826851931445863)(h t)/(3%5s m Q)/(39.6s m Q)(h t)/(3%5s m Q)/(39.6s m Q)(h t)/(3%5s m Q)/(39.6s m Q9 953 1043 27 1150 1258 45 45 49 10 1053 1152 28 1711 1872 46 35 38 11 1154 1262 29 2119 2318 47 27 30 12 961 1051 30 1903 2082 48 21 23 13 814 891 31 1673 1830 49 15 16 14 629 688 32 1297 1419 50 9 10 15 475 520 33 1055 1154 51 6 7 16 375 410 34 846 926 52 2 2 17 314 344 35 719 787 53 1 1 182712963663669654根据表格数据,绘制6.9洪水过程线:51015202530354045505001000150020002500时间t (h)流量q(m3/s)图1-2 6.9洪水过程线1.1.2 求防洪库容和防洪高水位由正常高水位起调,下游最大安全泄量为500s m /3,调洪计算得防洪库容361044.296m V ⨯=正常。
水库调洪演算例题详解
我们要解决一个水库调洪演算的问题。
这个问题涉及到水库的蓄水量、泄洪量、流入量、流出量等,我们需要通过这些信息来计算水库的水位变化。
假设水库的初始蓄水量为 V_0 立方米,初始水位为 H_0 米。
每分钟流入水库的水量为 R 立方米/分钟,每分钟从水库泄出的水量为 B 立方米/分钟。
根据题目,我们可以建立以下方程:
1. 每分钟水库的水位变化是ΔH = (R - B) / V × 1000 米/分钟(流入量减去泄出量,再除以水库的体积,然后乘以1000来转换为米)。
2. 水库的蓄水量V = V_0 + ΔV,其中ΔV 是水位变化导致的蓄水量变化(V_0是初始蓄水量)。
3. 水库的水位H = H_0 + ΔH × t,其中 t 是时间(分钟)。
现在我们要来解这个方程组,找出水库的水位随时间的变化。
计算结果为:水库的水位随时间的变化是米/分钟。
所以,经过1小时,水库的水位将上升厘米。
介绍几种简易水库调洪演算方法
简易水库调洪演算方法是处理水利工程施工过程中形成的调度计算问题中非常重要的一步,它也是水利工程施工工程质量检验的主要内容。
目前,简易水库调洪演算方法有许多,这
些方法在设计中的应用也逐渐增多。
首先,均片法是常用的一种简易水库调洪演算方法。
它是将水库水位分成若干平行片,以规定的水位节点为界,每片水位都称为均片。
接着,采用等流线法,按当前水位和规定水位,求出每均片洪量,再把构成每均片的洪量相加,就得到最终的总洪量。
其次,还有梯形法和角坐标法。
梯形法是将水位分成多个梯形,由每个梯形的两条边找到
它的洪量,把每个梯形的洪量相加求得最终的总洪量。
而角坐标法是用变当量的曲率半径
和角坐标曲线等方法,求出洪量积分,最后再得出总洪量。
此外,还有多参数插值法和临界水位指定法。
多参数插值法是采用当前水库中水位、流量
数据,构建和重构在流量-水位曲线上的曲线拟合表达式,通过按规定的目标水位及其对
应的洪量而得出最终的总洪量。
而临界水位指定法是利用洪水实测资料,把洪水流量计算为相应的水位,及时调整放洪法,以达到洪水实测资料中出现的临界水位。
简易水库调洪演算方法在施工中应用越来越广泛,它们极大地避免了人为算法计算中发生的错误,使洪水调度能更加准确地进行。