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1、西安理工大學(xué)水利水電學(xué)院陳堯隆水庫(kù)調(diào)洪演算8/14/20211水庫(kù)是對(duì)洪水起有效控制作用的防洪工程措施。利用水庫(kù)調(diào)蓄洪水、削減洪峰，對(duì)提高江河防洪標(biāo)準(zhǔn)，減輕或避免洪水災(zāi)害起著十分重要的作用。8/14/20212一、水庫(kù)調(diào)洪演算的目的水庫(kù)的防洪作用是通過(guò)洪水變化得以實(shí)現(xiàn)的。入庫(kù)洪水過(guò)程Q（t）經(jīng)水庫(kù)防洪庫(kù)容的攔蓄、滯留作用以及泄洪建筑物的制約或控制作用，使出庫(kù)洪水過(guò)程q（t）產(chǎn)生變形。與入庫(kù)洪水過(guò)程相比，出庫(kù)洪水的洪峰流量顯著減小、過(guò)程歷時(shí)大大延長(zhǎng)。8/14/20213次洪水最高水位流量Ｑ q防洪限制水位庫(kù)水位Ｚ時(shí)間t時(shí)間tt1tot3t2t4Z～tq～tQ～tQmqm△V水庫(kù)
2、調(diào)洪示意圖8/14/20214上述洪水變化，稱為水庫(kù)的洪水調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)水庫(kù)的洪水調(diào)節(jié)，必須具備的條件是：有一定的防洪庫(kù)容，有一定規(guī)模的泄洪建筑物和有一個(gè)合理的調(diào)度規(guī)則。否則，水庫(kù)就不能發(fā)揮防洪功效，甚至難保自身安全。8/14/20215水庫(kù)調(diào)洪演算的目的就是，根據(jù)擬定的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線、泄洪建筑物的泄流能力曲線及水位庫(kù)容關(guān)系等基本資料，按確定的防洪調(diào)度規(guī)則，采用適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法，求出庫(kù)水位和下泄流量的變化過(guò)程線。8/14/20216擬定設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線已知銅錢(qián)壩水庫(kù)壩址設(shè)計(jì)洪水的一日洪量及洪峰量。接下來(lái)選用鐵鎖關(guān)站1964年9月2~4日一次洪水過(guò)程線為典型：典型洪峰Q=1640m
3、3/s;24小時(shí)洪量W24=0.52億m3，作為一日洪量（3日4時(shí)~4日4時(shí)）；同倍比放大求得的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線其曲線如圖。8/14/20217擬定設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線8/14/20218次洪水最高水位流量Ｑ q防洪限制水位庫(kù)水位Ｚ時(shí)間t時(shí)間tt1tot3t2t4Z～tq～tQ～tQmqm△V水庫(kù)調(diào)洪示意圖8/14/20219要根據(jù)水庫(kù)所承擔(dān)的防洪任務(wù)，在確保大壩自身安全的前提下，考慮下游防洪保護(hù)對(duì)象、下游河道安全泄量等要求，通過(guò)調(diào)洪演算，研究和選擇恰當(dāng)?shù)恼{(diào)洪調(diào)度方案，并配合泄洪建筑物的形式、尺寸和高程的選擇，最終確定水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水和相應(yīng)的防洪特征水位。8/14/202110時(shí)間t流
4、量Ｑ qQ～tq～ttQtt+1Qt+1qtqt+1△t水量平衡示意圖8/14/202111必須指出，這一研究所涉及的設(shè)計(jì)洪水選擇是影響大壩，乃至流域防洪安全的最重要因素，它通常對(duì)其他單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)指標(biāo)起控制作用。8/14/202112次洪水最高水位流量Ｑ q防洪限制水位庫(kù)水位Ｚ時(shí)間t時(shí)間tt1tot3t2t4Z～tq～tQ～tQmqm△V水庫(kù)調(diào)洪示意圖8/14/202113二、水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的任務(wù)入庫(kù)洪水流經(jīng)水庫(kù)時(shí)，水庫(kù)容積對(duì)洪水的攔蓄、滯留作用，以及泄水建筑物對(duì)出庫(kù)流量的制約或控制作用，將使出庫(kù)洪水過(guò)程產(chǎn)生變形。與入庫(kù)洪水過(guò)程相比，出庫(kù)洪水的洪峰流量顯著減小，洪水過(guò)程歷時(shí)大大
5、延長(zhǎng)。這種入庫(kù)洪水流經(jīng)水庫(kù)產(chǎn)生的上述洪水變形，稱為水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)。8/14/202114時(shí)間t流量Ｑ qQ～tq～ttQtt+1Qt+1qtqt+1△t水量平衡示意圖8/14/202115庫(kù)容Ｖ（萬(wàn)米３）庫(kù)水位Ｚ水庫(kù)Ｖ=f(Z)關(guān)系曲線圖V=f(Z)關(guān)系曲線8/14/202116銅錢(qián)壩水庫(kù)Z~V關(guān)系曲線8/14/202117Z上(m)Z下(m)h1(m)底孔流量q1(m3/s)h2(m)表孔流量q2(m3/s)總下泄量Σq(m3/s)605573.0631.94215.5600.00215.56607574.9032.10216.102460.48676.58609576.82
6、32.18216.3741302.421518.79611578.4432.56217.6562392.702610.34613580.0033.00219.1183683.803902.91615581.7333.27220.01105148.275368.27617583.3933.61221.13126767.576988.70619585.1533.85221.91148528.128750.03銅錢(qián)壩水庫(kù)庫(kù)水位-下泄流量曲線計(jì)算表8/14/202118銅錢(qián)壩水庫(kù)q=f(Z)關(guān)系曲線圖泄量q（100米３／秒）庫(kù)水位Ｚ（米）q=f(Z)關(guān)系曲線6156256206056
7、1010305070908/14/202119水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的目的是在已擬定泄洪建筑物及已確定防洪限制水位（或其他的起調(diào)水位）的條件下，用給出的入庫(kù)洪水過(guò)程、泄洪建筑物的泄洪能力曲線及庫(kù)容曲線等基本資料，按規(guī)定的防洪調(diào)度規(guī)則，推求水庫(kù)的泄流過(guò)程、水庫(kù)水位過(guò)程及相應(yīng)的最高調(diào)洪水位和最大下泄流量。8/14/202120若水庫(kù)不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，那么水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的任務(wù)是研究和選擇能確保水工建筑物安全的調(diào)洪方式，并配合泄洪建筑物的形式、尺寸和高程的選擇，最終確定水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位、調(diào)洪庫(kù)容及二種情況下相
