水庫洪水調(diào)節(jié)計算1-5節(jié)

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1、第四章水庫洪水調(diào)節(jié)計算第一節(jié)水庫調(diào)洪的任務(wù)和防洪標準第二節(jié)水庫調(diào)洪計算原理第三節(jié)水庫防洪列表計算第四節(jié)水庫防洪半圖解法第五節(jié)無閘門情況下的水庫調(diào)洪第六節(jié)有閘門情況下的水庫調(diào)洪第一節(jié)水庫調(diào)洪的任務(wù)和防洪標準一.我國基本情況及治理二.水庫的調(diào)洪計算任務(wù)三.防洪標準一.我國基本情況及治理1.基本情況：我國是一個洪澇災(zāi)害頻繁的國家據(jù)歷史記載，自公元前2278年至1946年間，黃河改道26次，決口1593次；自公元前185年至1949年間，長江發(fā)生水災(zāi)220次；新中國成立后，還是有比較廣泛的地區(qū)，對于較大洪水，尤其是特大洪水目前還不能抵御，幾乎每年都有不

2、少地區(qū)遭受洪澇災(zāi)害。就最近10年來說，1981年四川發(fā)生特大洪水，1991年安徽、江蘇等省發(fā)生特大洪水。尤其是1998年的特大洪水。（數(shù)據(jù)）1981-四川1991199820102.治理措施：（1）對于自然因素，須通過各種工程措施進行抵御。如興修堤防、整治河道、興建水庫及分洪滯洪工程、開挖新河和水土保持等。（2）對于人為因素，需要在防洪的指導(dǎo)思想上來個轉(zhuǎn)變和發(fā)展。國內(nèi)外已先后逐漸采取的工程措施和非工程措施想結(jié)合抗御洪水的辦法即是此防洪思想和策略的發(fā)展，比較有效疏浚河道興修堤防修建水庫分洪區(qū)分洪水土保持工程3.水庫的調(diào)洪作用，在于對入庫洪水的滯蓄

3、。使出庫洪水過程變平緩，洪水歷時延長，洪峰流量減小。而影響水庫洪水調(diào)節(jié)的因素主要是入庫洪水、泄流建筑物型式與尺寸、以及汛期水庫的控制運用方式和下游的防洪要求。若泄流建筑物尺寸減小，同一庫水位的下泄量也將減小，所需調(diào)洪庫容則將加大。反之，則正好相反。因此，入庫洪水、泄流建筑物類型與尺寸、調(diào)洪方式和調(diào)洪庫容之間是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的。水庫防洪調(diào)節(jié)計算，就是要定量地分析計算它們之間的關(guān)系。二.水庫的調(diào)洪計算任務(wù)無閘門表面泄洪道泄流的兩種情況：（1）如圖a所示，洪水開始進入水庫時，水庫水位（起調(diào)水位Z01）處于堰頂高程。（2）如圖b所示，洪水開始進入水

4、庫時，水庫水位（起調(diào)水位Z02）處于堰頂高程以下。在規(guī)劃設(shè)計階段，調(diào)洪計算的任務(wù)是根據(jù)水文分析計算提供的各種標準的設(shè)計洪水，對已經(jīng)擬定的泄流建筑物型式與尺寸方案，遵循水庫汛期控制運用規(guī)則，進行水庫的蓄泄調(diào)節(jié)計算，推求泄流過程和最大下泄流量，并確定有關(guān)防洪的特征水位與特征庫容。在水庫的管理運用階段，調(diào)洪計算的任務(wù)：是根據(jù)入庫的洪水，在泄流建筑物類型尺寸已定的情況下，通過蓄泄調(diào)節(jié)計算，來預(yù)報水庫達到的最高庫水位和最大下泄流量。三.防洪標準防護對象的防洪標準，應(yīng)根據(jù)防護對象的重要性、歷次洪災(zāi)情況、社會經(jīng)濟影響和防洪工程的具體條件和實際能力分析選擇。根

5、據(jù)水利電力部頒發(fā)的SDJ11-77規(guī)范規(guī)定，防護對象的防洪標準可參考下表：根據(jù)水利電力部頒發(fā)的SDJ12-78規(guī)范規(guī)定，水利水電樞紐工程本身的防洪要求，按其工程規(guī)模、效益和在國民經(jīng)濟中的重要性劃分為五等，等別按下表規(guī)定確定水利水電樞紐工程的樞紐建筑物的級別由其所屬工程等別及其在工程中的作用和重要性劃分為五等，按下表規(guī)定確定設(shè)計永久性水工建筑物所采用的洪水標準，分為正常運用（設(shè)計）和非常運用（校核）兩種情況，根據(jù)建筑物級別按表4，表5，表6選定。表4永久性擋水和泄水建筑物正常運用洪水標準表5水電站廠房正常運用洪水標準和非常運用洪水標準表6永久性擋

6、水和泄水建筑物非常運用洪水標準對于非溢流壩的壩頂高程，為了保證不溢過或濺過壩頂，除規(guī)定應(yīng)不低于水庫正常運用和非常運用的靜水位加波浪的計算高度外，還須考慮安全超高。其數(shù)值按表4-7選定。第二節(jié)水庫調(diào)洪演算方法一.洪水調(diào)節(jié)計算原理1.水庫調(diào)洪計算的直接目的，在于求出水庫逐時段的蓄水、泄水變化過程，從而獲得調(diào)節(jié)該次洪水后的水庫最高洪水位和最大下泄流量，一供進一步防洪計算分析之用。2.水庫調(diào)洪演算要遇到兩種情況：一種為下泄流量受到控制的調(diào)洪演算，其控制調(diào)節(jié)方式由水庫防洪運行規(guī)則決定。這只有在有閘門控制的泄洪設(shè)備條件下才存在。另一種情況為自由泄洪條件下的

7、調(diào)洪演算，無閘門溢洪道泄流、或設(shè)閘門開啟程度一定的條件下泄流屬此種情況。須聯(lián)解水庫水量平衡方程和相應(yīng)水庫蓄洪方程才能實現(xiàn)逐時段的調(diào)洪演算。對調(diào)洪過程中任一Δt（Δt=t2-t1）時段，計算式可表示如下（3-1）（3-2）式中蓄洪方程q=f(V)表示閘門開度不變條件下水庫蓄水量與泄洪量間關(guān)系；當屬無閘門自由溢洪道時為水庫泄洪能力曲線。q=f(V)方程或曲線，可按泄洪設(shè)備類型尺寸（或閘門開度）的水力特性換算制作。若為無閘門表面泄洪道，其泄洪公式為（3-3）式中若底孔泄流，則泄流公式為（3-4）根據(jù)式（3-3）、（3-4）可換算求得水庫水位Z與泄流量

8、q的關(guān)系q=f1(Z)，如下圖中的Z~q曲線。進而由庫容曲線換算求得水庫蓄水量V與q的關(guān)系q=f(V)。于是，在Δt時段的調(diào)洪演算中，可由已知的Δt，