VB程序与Excel结合在水库调洪演算中的应用

第三章调洪计算

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 -=?+-?++++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

C-2 水库调洪演算的数值解程序

Ｃ－２ 水库调洪演算的数值解程序 作者 张校正（新疆水利厅 ） 一、程序功能 已知水库的水位--水面面积关系，洪水量过程线，对于每一种调洪方案（包括泄流条件、调洪方式、泄水建筑物参数）由调洪起始水位依次计算，直至洪水过程结束，计算机输出各时段末之水位、泄洪洞流量、溢洪道流量、水库出库总流量等。并用彩色曲线绘制洪水过程线、泄洪过程线和水库水位变化线。 二、算法简介 1，水库水量平衡分方程的数值解： 水库水量平衡微分方程： q Q dt dZ f -= 式中: f=f(z) 水库水面面积，是水位z 的函数； Z=Z(t) 水位，是时间t 的函数； Q=Q(t) 入库流量，是时间t 的函数； Q=q(z) 出库流量，是水位z 的函数。 将上式移项，并定义调洪函数 )()()(),(z f Z q t Q Z t F -= 则得 ?????==00)(),(Z t Z Z t F dt dZ 这是一个一阶常微分方程的初值问题。应用定步长的龙格－库塔方法求解。其公式为：)22(6143211K K K K Z Z n n ++++=- 式中： )() ()(),(111111------?=?=n n n n n Z f Z q t Q T Z t F T K )21()2()2()2,2(11111112K Z f K Z q T t Q T K Z T t F T K n n n n n ++-+?=++?=----- )2()2()2()2,2(212112113K Z f K Z q T t Q T K Z T t F T K n n n n n ++-+?=++?=----- )()()(),(3131314K Z f K Z q t Q T K Z t F T K n n n n n ++-?=+?=--- T 为洪水流量时段间隔；

水库调洪计算试算法

水库调洪演算试算法 一、水库调洪计算的任务 入库洪水流经水库时，水库容积对洪水的拦蓄、滞留作用，以及泄水建筑物对出库流量的制约或控制作用，将使出库洪水过程产生变形。与入库洪水过程相比，出库洪水的洪峰流量显著减小，洪水过程历时大大延长。这种入库洪水流经水库产生的上述洪水变形，称为水库洪水调节。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。 若水库不承担下游防洪任务，那么水库调洪计算的任务是研究和选择能确保水工建筑物安全的调洪方式，并配合泄洪建筑物的形式、尺寸和高程的选择，最终确定水库的设计洪水位、校核洪水位、调洪库容及二种情况下相应的最大泄流量。若水库担负下游防洪任务，首先应根据下游防洪保护对象的防洪标准、下游河道安全泄量、坝址至防洪点控制断面之间的区间入流情况，配合泄洪建筑物形式和规模，合理拟定水库的泄流方式，确定水库的防洪库容及其相应的防洪高水位；其次，根据下游防洪对泄洪方式的要求，进一步拟定为保证水工建筑物安全的泄洪方式，经调洪计算，确定水库的设计洪水位与校核洪水位及相应的调洪库容。 二、水库调洪计算基本公式 洪水进入水库后形成的洪水波运动，其水力学性质属于明渠渐变不恒定流。常用的调洪计算方法，往往忽略库区回水水面比降对蓄水容积的影响，只按水平面的近似情况考虑水库的蓄水容积（即静库容）。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 ）。 当已知水库入库洪水过程线时，1,+t t Q Q 均为已知；t t q V ,则是计算时段t 开始的初始条件。于是，式中仅11,++t t q V 为未知数。必须配合水库泄流方程q =f （V ）与上式联立求解11,++t t q V 的值。当水库同时为兴利用水而泄放流量时，水库泄流量应计入这部分兴利泄流量。假设暂不计及自水库取水的兴利部门泄向下游的流量，若泄洪建筑物为无闸门表面溢洪道，则下泄流量q 的计算公式为: 1 11 2gh mBh q ε= （3-2） 式中： ε 侧收缩系数； m 流量系数； B 溢洪道宽； h 1 堰上水头。 若为孔口出流，则泄流公式为： 2 2 2gh q μω= （3-3） 式中： μ 孔口出流系数； ω 孔口出流面积； h 2 孔口中心水头。 由式（3-2）或（3-3）所反映泄流量q 与泄洪建筑物水头h 的函数关系可转换为泄流量q 与库水位Z 的关系曲线q ＝f （Z ）。借助于水库容积特性V ＝f （Z ）,

调洪演算

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 ?=。 010020030040050060070060 70 80 90 100 110120 130 140 150 160 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095.12119 2320 == = md mp Q Q K 表1-1 计算表格如下所示： )(h t ) /(3 %5s m Q ) /(3 9.6s m Q )(h t ) /(3 %5s m Q ) /(3 9.6s m Q )(h t ) /(3 %5s m Q ) /(3 9.6s m Q 1 23 25 19 318 348 37 530 580 2 51 56 20 454 497 38 417 456 3 132 14 4 21 623 682 39 296 324 4 267 292 22 649 710 40 194 212 5 36 6 400 23 721 789 41 13 7 150 6 412 451 24 694 759 42 99 10 8 7 51 9 568 25 802 877 43 75 82 8 684 748 26 851 931 44 58 63

)(h t ) /(3 %5s m Q ) /(3 9.6s m Q )(h t ) /(3 %5s m Q ) /(3 9.6s m Q )(h t ) /(3 %5s m Q ) /(3 9.6s m Q 9 953 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 18 271 296 36 636 696 54 根据表格数据，绘制6.9洪水过程线： 5 10 15 20 25 30 3540 45 50 5001000150020002500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。见图2-2阴影部分，500s m /3以上面积为防洪库容，经计 算得 = 防V 52.39 3 610m ?，则 ()3661001.3471057.5044.296m V V V ?=?+=+=蓄正常防洪，由水库库容特性曲线得 m Z 5.132=防洪。

名称水文水利计算

考试科目名称：水文水利计算 一、考试的总体要求 掌握水文水利计算的基本原理和方法，具备在各种例外资料情况下进行水文分析与计算能力，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 二、考试的内容 1.基础知识：水文现象的基本规律及研究方法，河川径流的形成及径流度量，水量平均，水系的几何学特征，下渗率与下渗能力，影响下渗的主要因素，蒸发率与蒸发能力，影响水面蒸发的因素。 2.水文统计：概率的加法定理和乘法定理，统计参数的意义及计算，P－Ⅲ型频率曲线的特点，适线法的基本思想和步骤，统计参数（均值、离散系数及偏态系数）及其对频率曲线的影响，相关分析在水文分析中的应用、回归方程参数的推求。 3.设计年径流及径流随机模拟：资料的“三性”审查，例外资料（长系列、短系列、无资料）情况下年径流的分析计算及径流年内分配（同倍比）。 4.设计洪水推求计算：洪水选样、特大洪水的处理、洪水频率计算，典型洪水的选择和缩放（同倍比、同频率），洪水成果合理性分析，点面雨量的计算，由暴雨资料推求设计洪水的基本思路，暴雨公式，入库洪水的特点、计算方法，可能最大降水与可能最大洪水(PMP/PMF)的概念，可能最大降水的估算方法，可能最大洪水的推求方法，小流域设计洪水。 5.兴利调节计算：设计枯水年和设计枯水系列选择，兴利调节计算的原理、公式及其物理意义，兴利调节计算主要解决的三类课题，不计损失的兴利调节计算，计入损失的兴利调节计算，设计保证率的概念、表示方法与计算，兴利库容推求，判别兴利库容的方法—逆时序最大蓄水量法，库容系数和调节系数的概念和公式。 6.防洪调度计算：防洪措施，水库调洪计算原理，水量平均方程与泄量方程，水库调洪计算方法（试算法图解法），水库调洪方式选定泄洪建筑物类型、尺寸，确定防洪库容、防洪高水位、调洪库容、设计洪水位、校核洪水位。

Excel表格在水库调洪演算中的应用

Excel 表格在水库调洪演算 中的应用 伊布拉音·米吉提 刘丽 （巴州水利水电勘测设计院） 【摘要】 水库的洪水调节计算在设计阶段主要是用来确定泄洪建筑物的尺寸，而在蓄水运行阶段则是为洪水调度提供依据的重要手段。 调洪计算的基本原理是水库水量平衡。计算方法主要有“列表试算法、半图解法、图解法、简化三角形法”等，其中列表试算法具有概念清楚、易于理解，精度高等优点，但存在计算繁琐、反复查图、速度较慢的缺点。随着计算机应用的普及，笔者针对试算法进行了探索，利用Excel 表格强大的计算、差值功能，简化调洪演算方法，取消了人工查图、差值、手工反复试算的过程，极大地提高了计算速度。 一、试算法调洪的原理 试算法的基础就是求解如下联立方程： ?????=-=?+-?+) ()(21)(2 1122121V f q V V t q q t Q Q 式中：21Q Q 、——时段t ?始末 的入库流量，米3/秒； 21q q 、——时段t ?始末的出库流量，米3/秒； 21V V 、——时段t ?始末的水库蓄水量，米3； t ?——时段长，小时。 时段入库流量，由设计洪水过程线提供。时段末的出库流量，可根据水库下泄流量变化趋势，假定数值进行试算。起调时，一般011==q Q ，假定一个2q ，就能根据2Q 求出时段的蓄水增量12V V V -=?。再从q ～V 关系曲线上由2V 查出2q 。如果这个 2q 与原假设的2q 相等，可继续下一个时段的计算，否则，需重新假定 2q ，直到两者相符为止。由此可见手工进行试算法调洪是相当麻烦的。 目前利用Excel 表格将上述计算所需的公式逐一输入相应的表格，可实现假设泄量试q 至水库蓄水量V 逐栏的自动计算，然后根据假设蓄水量查q ～V 曲线，再计算出下泄流量与假设的泄量比较。如此，仍然是比较 麻烦的。见下图：

岸堤水库洪水预报及调洪演算软件使用说明书_图文(精)

岸堤水库雨洪资源解析 使 用 说 明 书 二〇一五年六月一日 作者:文华 :******** :fblwh150@163. 目录 第一章概述 (3 第二章功能简介 (5 第一节功能特点 (5 第二节软件画面 (6 第三节运算功能 (7 第四节气象云图及气象雷达 (13 第三章数学模型 (14 第一节洪水模型 (14

1、瞬时单位线 (14 2、CAMMADIST函数语法 (15 3、CAMMADIST函数应用 (16 4、流域洪水错时叠加 (17 第二节洪水传播 (18 第三节泄量模型 (19 1、闸门出流 (19 2、推求水面线 (21 3、闸门泄量 (22 第四节调洪演算 (22 第五节控运案 (23 第四章扩展性设计 (23 第五章调洪实例 (29 第六章课目攻关概况 (30 第七章使用说明书 (31 第一节洪水预报 (31 第二节调洪演算 (33 第三节其他计算 (33

附件课题研发小组成员....................................................................... 错误!未定义书签。 第一章概述 控制和预见洪水,让洪水变为一种资源,实现科学预见、动态管理、合理利用,是本课题的研究对象。 科学控制洪水,真正能够对洪水运用自如,其首要问题是准确解析、及时预报,掌握洪水动态。但目前实际应用中,对水库防洪兴利控制运用,还仅限于依靠库水位的变化,结合下游河道的承受能力,试探性的调节洪水,这种洪水调整模式,具有较大的盲目性,理论面的支撑相对不足。 当前,各水库防汛主体单位,均制定了相应的《水库控制运用案》。如岸堤水库防洪调度图(图1,但这些案的编制和批复仅表现为粗线条和原则性的界定,是在进行大量假定的基础上进行编制的,应用中的可操作性相对欠缺,在实践中仅具有指导意义。 (图1 洪水调度控制案的编制,偏离实际应用,存在的突出问题,主要表现在以下几个面: 1、假定了降雨的空间分配是均匀的,即整个流域降雨分布是均等的。但实际降雨,特别是流域面积稍大的水库,降雨的空间分布几乎不可能是均等。 2、事先拟定了24小时降雨在1日各时段上的雨量分配。但实际降雨在时段上的分配,是个随机的不确定因素。 3、控制运用案的编制,起调水位为汛中限制水位,但实际降雨前的库水位,却几乎不可能恰巧是汛中限制水位。 4、所有闸门同开度启用,与实际控制运用也不相符。

水资源规划及利用期末考卷问答及详情答案

1、什么是水资源的综合利用？ 水资源（可供利用的大气降水、地表水和地下水的总称）综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施。社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用水资源，来满足社会各部门对水的需求，尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益； 河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？ 答：方式表现为集中落差和引用流量的方式。根据集中落差的方式可分为：坝式（蓄水式）水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。坝式水电站的特点是：优点：拦河筑坝，形成水库，抬高上游水位，集中河段落差，能调节水量，提高径流利用率。缺点：基建工程较大，且上游形成淹没区。引水式水电站的特点：优点：不会形成大的水库，淹没损失小，工程量小缺点是饮水量较小，水量利用率较低。混合式水电站：综合利用水能，比较经济。 防洪的工程措施和非工程措施有哪些？两者的区别？ 工程措施：修筑堤坝、河道整治、开辟分洪道和分蓄洪区、水库拦洪、水土保持。 非工程措施：建立洪水预警系统和洪水警报系统、洪泛区管理、洪水保险、防洪调度。 工程措施是指利用水利工程拦蓄调节洪量、削减洪峰或分洪、滞洪等，以改变洪水天然运动状况,达到控制洪水、减少损失的目的\（非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施） 什么是径流调节？分哪几类？（P28） 为了消除或减轻洪水灾害或是满足兴利需要，通过采取能够控制和调节径流的天然状态，解决供需矛盾，达到兴利除害目的的措施称为径流调节。 径流调节分为两大类：为兴利而利用水库提高枯水径流的径流调节，兴利调节：为削减洪峰流量而利用水库拦蓄洪水，以消除或减轻下游洪涝灾害的调节，洪水调节。 水库特征水位和特征库容有哪些？其含义是什么？ 水库工程在不同时期有不同任务，为满足兴利要求和保证防洪安全，需要一些控制性的水位和库容，我们把这些决定水库调节能力，其限定作用的控制水位和库容，称水库的特征水位、特征库容。它包括：（1）死水位和死库容：在正常运用情况下，水库都有一个允许消落的最低水位，将其称为死水位。 死水位以下的库容成为死库容。 （2）正常蓄水位和兴利库容：水库在正常运行的情况下，为满足兴利部门枯水期的正常用水，水库兴利蓄水的最高水位称为正常蓄水位。正常水位与死水位之间的库容，是水库实际可用于调节径流以保证兴利的库容，称为兴利库容。 （3）防洪限制水位和结合库容：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容。 （4）防洪高水位和防洪库容：水库从防洪限制水位起调，坝前达到的最高库水位称为防洪高水位。 它与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。 （5）设计洪水位和拦洪库容：当发生大坝设计标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后所达到的坝前最高水位称为设计洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。 （6）校核洪水位和调洪库容：当发生大坝校核标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后，坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容 （7）总库容：校核洪水位以下的全部水库容积即为水库的总库容。 什么是水库的调节周期？按调节周期分类，径流调节有几种类型？（P35） 答：水库从死水位开始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位，经历一个完整的蓄放水过程所需的时间。按调节周期分类，可分为日、周、年、多年调节。 什么是完全年调节、反调节、补偿调节、梯级调节和径流电力补偿调节？（P37） 答：完全年调节：能把年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的年径流调节

水文水利计算复习题

09水务水文水利计算复习题 ?何谓自然界的水文循环？产生水文循环的原因是什么？水循环的重要环节有哪几个？?如何确定河流某一指定断面控制的流域面积？ ?累积雨量过程线与降雨强度过程线有何联系？ ?影响土壤下渗的因素主要有哪些？ ?为什么对于较大的流域，在降雨和坡面漫流终止后，洪水过程还会延续很长的时间？?一场降雨洪水的净雨和径流在数量上相等，但有何区别？ ?一次降雨过程中，下渗是否总按下渗能力进行？为什么？ ?影响径流的因素中，人类活动措施包括哪些方面？ ?流域降雨特性不同，对流域出口的洪水有哪些影响？ ?地球上的水量平衡。 ?某流域水量平衡方程。 ?闭合流域和非闭合流域 ?什么是下渗？下渗可分为哪三个阶段？如何描述土壤下渗规律？ ?径流的形成过程？径流量有哪几部分构成？ ?计算流域平均降雨量的方法 ?统计参数x、σ、C v、C s的含义如何？ ?何谓离均系数Φ？如何利用皮尔逊III型频率曲线的离均系数Φ值表绘制频率曲线？?何谓经验频率？经验频率曲线如何绘制？ ?重现期（T）与频率（P）有何关系？P = 90%的枯水年，其重现期（T）为多少年？含义是什么？ ?在频率计算中，为什么要给经验频率曲线选配一条“理论”频率曲线？ ?为什么在水文计算中广泛采用配线法？ ?现行水文频率计算配线法的实质是什么？简述配线法的方法步骤？ ?统计参数x、C v、C s含义及其对频率曲线的影响如何？ ?用配线法绘制频率曲线时，如何判断配线是否良好？ ?何谓相关分析？如何分析两变量是否存在相关关系？ ?怎样进行水文相关分析？它在水文上解决哪些问题？ ?何谓年径流？它的表示方法和度量单位是什么？ ?人类活动对年径流有哪些方面的影响？其中间接影响如修建水利工程等措施的实质是什么？如何影响年径流及其变化？ ?何谓保证率？若某水库在运行100年中有85年保证了供水要求，其保证率为多少？破坏率又为多少？ ?日历年度、水文年度、水利年度的涵义各如何？ ?简述年径流年内、年际变化的主要特性？ ?水文资料的“三性”审查指的是什么？如何审查资料的代表性？ ?如何分析判断年径流系列代表性的好坏？怎样提高系列的代表性？ ?展延年径流系列的关键是选取参证变量，简述参证变量应具备的条件？ ?推求设计年径流量的年内分配时，应遵循什么原则选择典型年？ ?简述具有长期实测资料情况下，用设计代表年法推求年内分配的方法步骤。 ?什么叫设计洪水，设计洪水包括哪三个要素？ ?大坝的设计洪水标准与下游防护对象的防洪标准有什么异同？ ?推求设计洪水有哪几种途径？

某水电站调洪演算计算书

**水电站工程 水库调洪演算计算说明书 批准: 审查: 计算: 勘察设计院

1、工程有关的文件 （1）、《**水电站工程招标文件》 （2）、《**水电站初步设计报告》（第二册） 2、设计依据及要求 2.1 设计依据 （1）、《**水电站初步设计报告》（第二册） （2）、《防洪标准》（GB50201-94） （3）、《水利水电工程枢纽等级划分标准（山区、丘陵区）》SDJ12-78及补充规定 （4）、《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93 （5）、《**水电站工程招标文件》 （6）、其他国家和部颁的有关规程规范 2.2 设计要求及边界条件 （1）、假定在坝顶高程、正常蓄水位不变条件下，取消右岸原设计导流洞(本导流洞单纯是施工导流作用，原设计不参与永久泄洪）、大坝中孔、并将左岸现有导流洞改造成永久冲沙兼泄洪隧洞后，根据《**水电站初步设计报告》（第二册）所提供的“设计洪水成果表”、“水位~库容关系曲线”、“设计洪水过程线”等参考资料复核大坝表孔过流能力。 （2）、大坝表孔孔数及单孔孔口结构尺寸可适当调整（注：表孔深度不宜加大）； （3）、左岸现已完工导流洞可进行改造。 （4）、水电站厂房轴线建议由顺河向布置改为平行坝轴线方向布置。

3、原始资料 3.1 基本设计参数 坝顶高程：1561.8 m； 溢流堰坝顶高程：1553.00m 设计洪峰流量Q(P=2%)= 1710 m3/s 校核洪峰流量Q（P=0.2%）= 2570m3/s 正常蓄水位高程1561.00m,对应水库库容1660万m3； 校核洪水位高程1561.12m，对应水库库容1676万m3； 死水位高程1553.00m，对应水库库容1092万m3； 3.2 左岸导流洞结构参数 进口底板高程：1495.00m，出口底板高程1493.78m，隧洞长256.8m，底板坡降I=0.477%，结构断面如下图所示。

调洪计算书

计算书 1设计依据 1.1工程等别及建筑物级别 1.1.1根据枢纽的任务确定枢纽组成建筑物 由于大华桥工程主要任务为发电，兼有防洪等功能，故需的永久建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、开关站。为便于施工，还需要导流建筑物、施工围堰等临时建筑物。 1.1.2确定工程等别及建筑物等级 表2.1 水利水电枢纽工程的分等指标 工程等别工程规模 分等指标 水库总库容 （亿米3） 防洪 灌溉面积 （万亩） 水电站 装机容量 （万千瓦）保护城镇及工矿区 保护农田面积 （万亩） 一大（1）型>10 特别重要城市、工矿区>500 >150 >120 二大（2）型10～1 重要城市、工矿区500~100 150~50 120～30 三中型1～0.1中等城市、工矿区100~30 50~5 30～5四小（1）型0.1～0.01 一般城镇、工矿区30~5 5~0.5 5~1 五小（2）型0.01～0.001 <5 <0.5 <1 表2.2 永久性水工建筑物的级别 工程等级主要建筑物次要建筑物 Ⅰ 1 3 Ⅱ 2 3 Ⅲ 3 4 Ⅳ 4 5 Ⅴ 5 5 根据表2.1和表2.2（参照~~~规范） 已知条件：正常蓄水位1477m，相应库容2.93亿3 m，调节库容0.41亿3m，具有 周调节性能，电站总装机容量900MW (225MW×4)，年发电量40.7亿kW?h，按表2-1知水库属Ⅱ等大（2）型工程，查 表2-2知主要建筑物拦河坝、溢流堰、排

沙底孔为2级建筑物，相应的次要建筑物等级为3级，则引水道、消能防冲、导流墙、挡土 墙为3级，厂房按装机也属3级，导流围堰、明渠等临时建筑物为4级。 1.2洪水标准 根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分和设计标准（山区、丘陵区部分）》结合枢纽所给定的特征水位和基本资料，通盘考虑水库总库容、防洪效益、装机容量等因素，该工程为二等大型工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。 表2.3 山区、丘陵区水利水电永久性水工建筑物洪水标准[重现期（年）] 项目 水工建筑物级别 1 2 3 4 5 设计1000~500 500~100 100~50 50~30 30~20 校核 土石坝10000~5000 5000~2000 2000~1000 1000~300 300~200 混凝土坝、 浆砌石坝 5000~2000 2000~1000 1000~500 500~200 200~100 由表2.3知永久性建筑物设计洪水标准为：正常运用（设计）洪水重现期为500年，非常运用（校核）洪水重现期为2000年。 1.3主要技术规范 [1]华东水利学院.水工设计手册:混凝土坝[M].北京:水利电力出版 社,1987. [2]华东水利学院.水工设计手册:泄水与过坝建筑物[M].北京：水利电力出 版社,1987. [3]林继镛.水工建筑物(第5版)[M].北京：国水利水电出版社,2010 [4]混凝土重力坝设计规范,SL319-2005,2005. [5]水工建筑物荷载设计规范,DL5077-1997,1997. [6]水工建筑物荷载设计规范（DL5077-1997） [7]水利水电工程制图标准（SL73-95） [8]吴媚玲.水工设计图集[M].北京：水利电力出版社,1995. [9]胡明,沈长松.水利水电工程专业毕业设计指南(第二版) [M].北京:水利水电出 版社,2010.

调洪演算说明书

水库调洪演算系统说明书(Storo) 1概述 水库调洪演算原理比较简单，但是计算过程却十分繁琐复杂。首先，设计洪水过程每一时段的调洪演算都需经过反复的假定、试算，计算工作量很大；其次，计算溢洪道的下泄流量也是相当繁琐的，以最简单的无坎宽顶堰为例，其流量系数要分直角形翼墙进口、八字形翼墙进口、圆弧形翼墙进口三种形式，分别根据 B b ;B b 和θtg ;b r 和B b (b 为闸孔净宽，B 为进水渠宽，θ为八字形翼墙收缩角，r 为圆弧形翼墙的圆弧半径)查表计算确定，其侧收缩系数则要根据过流孔数、单孔净宽、墩头形式、堰顶水头来计算确定；最后，还要整理计算结果，绘制调洪演算曲线。上述工作不仅消耗设计人员大量的精力，而且要求设计人员具有丰富的水利计算和水力学计算方面的专业知识。 本计算系统storo 通过编制周到的计算程序、提供简捷明了的操作界面并利用成熟的商业绘图软件作为输出平台，让计算机来完成上述繁琐复杂的调洪演算工作，计算机操作人员不必具备水利计算和水力学计算方面的专业知识。 2调洪计算原理 调洪演算的核心是水量平衡方程。其基本含义是：在某一时段Δt 内，入库水量减去库水量，应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。用方程来表示就是 1221212/)(2/)(V V t Q Q t Q Q a a -=?+-?+ (1.2.1) 式中 Q a1，Q a2---时段t 始末的入库流量 Q 1，Q 2 ---时段t 始末的出库流量 V 1，V 2 ---时段t 始末的水库蓄水量 T ---计算时段

入库流量过程Q a～T是已知的，出库流量Q～T曲线未知，但是可以先假设 一个q作为初始流量进行计算。水库的正常水位对应的蓄水量也是已知的，计算 时通过假设的q，算出V2，然后用水库的Z～V曲线（库水位～库容曲线）及泄 水工程的泄水能力综合得出的库容泄水曲线来插值，得到Q’，再代回计算V2。 这样不断试算，直到两个量满足精度要求。这样再将该时段末的量做为下一时段 初的对应的量，进行同样计算，就可以得到每一时段对应的泄量，从而得到出库 流量曲线。将不同时段的出库流量和入库流量对应画在图上，如图1.2.1所示。 库最高水位。 3 storo介绍 图1.2.1 调洪演算示意图本程序storo采用vb6.0编写。 在输入泄水建筑物有关数据时采用Windows界面输入，十分方便直观。而 库容～水位曲线和来水过程线有时数据十分多，因而采用文件输入。最终计算结 果和输入数据合在一起编为计算书以文本形式输出。来水过程线和泄流过程线数 据存放在*.bln格式的文件中，以便借助Surfer软件自动绘制出如图1.2.1所示的 调洪演算曲线图。下面对storo计算系统通的各操作部分进行介绍。（输入数据 的单位见界面） 3.1总界面

水资源复习资料

1、什么是水资源的综合利用？水资源（可供利用的大气降水、地表水和地下水的总称）综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施。社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用水资源，来满足社会各部门对水的需求，尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益； 河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？ 答：方式表现为集中落差和引用流量的方式。根据集中落差的方式可分为：坝式（蓄水式）水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。坝式水电站的特点是：优点：拦河筑坝，形成水库，抬高上游水位，集中河段落差，能调节水量，提高径流利用率。缺点：基建工程较大，且上游形成淹没区。引水式水电站的特点：优点：不会形成大的水库，淹没损失小，工程量小缺点是饮水量较小，水量利用率较低。混合式水电站：综合利用水能，比较经济。防洪的工程措施和非工程措施有哪些？两者的区别？ 工程措施：修筑堤坝、河道整治、开辟分洪道和分蓄洪区、水库拦洪、水土保持。非工程措施：建立洪水预警系统和洪水警报系统、洪泛区管理、洪水保险、防洪调度。 工程措施是指利用水利工程拦蓄调节洪量、削减洪峰或分洪、滞洪等，以改变洪水天然运动状况,达到控制洪水、减少损失的目的\（非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施） 什么是径流调节？分哪几类？为了消除或减轻洪水灾害或是满足兴利需要，通过采取能够控制和调节径流的天然状态，解决供需矛盾，达到兴利除害目的的措施称为径流调节。 径流调节分为两大类：为兴利而利用水库提高枯水径流的径流调节，兴利调节：为削减洪峰流量而利用水库拦蓄洪水，以消除或减轻下游洪涝灾害的调节，洪水调节。 水库特征水位和特征库容有哪些？其含义是什么？ 水库工程在不同时期有不同任务，为满足兴利要求和保证防洪安全，需要一些控制性的水位和库容，我们 把这些决定水库调节能力，其限定作用的控制水位和库容，称水库的特征水位、特征库容。它包括：（1）死水位和死库容：在正常运用情况下，水库都有一个允许消落的最低水位，将其称为死水位。死水位以下的库容成为死库容。 2）正常蓄水位和兴利库容：水库在正常运行的情况下，为满足兴利部门枯水期的正常用水，水库兴利蓄水的最高水位称为正常蓄水位。正常水位与死水位之间的库容，是水库实际可用于调节径流以保证兴利的库容，称为兴利库容。 3）防洪限制水位和结合库容：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容。 4）防洪高水位和防洪库容：水库从防洪限制水位起调，坝前达到的最高库水位称为防洪高水位。它与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。 5）设计洪水位和拦洪库容：当发生大坝设计标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后所达到的坝前最高水位称为设计洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。6）校核洪水位和调洪库容：当发生大坝校核标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后，坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容（7）总库容：校核洪水位以下的全部水库容积即为水库的总库容。 什么是水库的调节周期？按调节周期分类，径流调节有几种类型？ 答：水库从死水位开始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位，经历一个完整的蓄放水过程所需的时间。按调节周期分类，可分为日、周、年、多年调节。 什么是完全年调节、反调节、补偿调节、梯级调节和径流电力补偿调节？答：完全年调节：能把年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的年径流调节 按水库作用分类的调节： 补偿调节：根据区间来水量控制水库实行补充放水的调节方式梯级调节：利用同一条河流上的一系列梯级水库进行水量调节 径流电力补偿调节：通过电力联系调节径流，使系统中水电 站群的总保证出力和发电量最大的径流调节反调节：在水电 站下游修建水库再次调节径流满足不同部门用水需求的径流 调节。 设计保证率的含义是什么？有哪几种表示方法？ 设计保证率是：因河川径流具有随机性，所以，各用水部门 用水得到满足的情况也是随机的，在多年工作期间，用水部 门正常工作得到的保证程度称为工作保证率。工作保证率通 常有年保证率P年和历时保证率P历时两种表示形式。要求 研究各用水部门允许减小供水的可能性及合理范围，即预先 选定在多年工作期间用水部门应当达到的工作保证率，并以 此作为水利水电工程规划设计时的重要依据。因这一工作保 证率是在规划设计水库时预先选定的，故称之为设计工作保 证率，简称设计保证率。 调节流量、兴利库容及设计保证率三者之间的关系？当调节 流量一定时，提高保证率，则意味着要增加调节库容；当兴 利库容一定时，提高保证率，则调节流量的保证值会减小。当 设计保证率一定时，增大兴利库容，则可增大调节流量。 水库兴利调节计算的基本原理是什么？ 答：兴利调节计算是指利用水库的调蓄作用，将河川径流丰 水期或丰水年的多于水量蓄存起来，供枯水期或枯水年利用， 以提高水资源的利用率，满足兴利部门的用水要求而进行的 计算，实质上就是水库蓄水量变化过程的计算。在计算中， 把调节周期划分为若干较小的计算时段，逐时段根据水量平 衡原理计算。兴利调节计算的研究课题和计算方法有哪 些？兴利调节计算的课题有：（1）在来水、用水及设计保证 率已定的情况下计算所需要的兴利库容；（2）在来水、兴利 库容、设计保证率已知的情况下，核算水库实际供水能力； （3）在来水、兴利库容、供水能力已定的情况下，核算水库 供水所能达到的保证率。 兴利调节的计算方法有：时历法，数理统计法，随机模拟法。 水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是否相同？ 它们各自的适用情况如何？ （1）水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是相同的， 都是在水量平衡与动力平衡的原理下进行的，从起调开始， 逐时段连续求解水库的水量平衡方程和蓄泄方程，即可由入 库流量过程Q~t，求得出库流量过程q~t。（2）列表试算法是 一种最基本的、用途较广的水库调洪计算方法，针对于无闸 控制自由泄流的情况，水库溢洪道由闸门控制（有时是控制 泄流，有时是闸门全开自由泄流）的情况均可以使用。辅助 线法式可减少试算法的工作量，但其使用范围不如试算法广 泛。例如，单辅助线法只适用于自由泄流（无闸或闸门全开） 和△t固定的情况。简述列表试算法解题步骤和水库调洪计 算的原理。答：列表试算法主要步骤：（1）根据水库容积曲 线V=f(Z)和泄洪建筑物的泄洪能力，应用式（3-2）或（3-3） 求出泄流能力与库容的关系曲线，即水库蓄泄曲线q-V；（2） 根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件， 即确定起调水位和相应的库容、下泄流量；（3）选取合适的 计算时段，由入库洪水过程线摘录Q1，Q2…；（4）从第一 时段开始，逐时段进行泄流量q的计算；（5）将入库洪水过 程线Q-t和计算所得的泄流过程线q-t绘在同一张纸上，若计 算所得的最大泄流量qm正好是两线的交点，说明计算的qm 正确。否则应缩短附近的计算时段，重新进行试算，直至计 算的qm正好是两线的交点为止；（6）由qm查q-V关系线， 可得最高洪水位时的库容Vm。由最高洪水位时的库容Vm减 去起调水位相应库容即得水库为调节该次入库洪水所需的调 洪库容V洪。再由Vm查水位库容曲线，就可得到最高洪水 位Zm。水库调洪计算的原理：水库调洪是在水量平衡和动 力平衡的原理下进行的。水量平衡可表示为水库水量平衡方 程，动力平衡可由水库蓄泄方程来反映。从起调开始，逐时 段连续求解这两个方程即可由入库流量过程Q－t，求得出库 流量过程q-t，这就是水库调洪计算所遵循的基本原理。 水能计算有哪几种方法？ 时历法和数理统计法两大类；时历法：列表法（按等流量调 节的水能计算列表法、按已知出力调节的列表试算法）、图解 法、半图解法。 水能计算任务是确定出力和发电量，水电站的出力是指电站 全部发电机出线端的送出功率之和，通常以千瓦时作为计算 单位。水电站发电量则为一定时段内水电站全部发电机组发 出的电量之和，其值等于电站出力与相应时间乘积，一般以 千瓦时作为计算单位。 设计水平年：在规划水电站的兴建时间与规模时，应研究起 所在电力系统某一远景年份预测的电力负荷平均的要求。这 个远景年份就称作水电站设计负荷水平年，简称水电站设计 水平年。 典型年：在有实测资料的年份中，选出水情特征具有代表性 的某些年作为典型，概括长期的径流变化特 征，并以此作为计算的依据。 电力系统装机容量有哪几部分组成？（P105） 电力系统装机容量由必需容量和重复容量组成，其中必需容 量由最大工作容量备用容量组成。备用容量由负荷备用容 量事故备用容量检修备用容量组成。 什么是水电站保证出力和多年平均发电量？ 水电站保证出力：指水电站在一定供水时段内所能发出的， 相应于设计保证率的时段平均出力，它确定着水电站能够有 保证地承担电力系统负荷的工作容量。 水电站多年平均发电量：指水电站在多年工作时期内，平均 每年所能生产的电能量。它反映水电站多年平均动能效益， 是决定电站效益的重要指标。 年最大负荷图反映出力要求，为系统电力平衡的依据年平均 负荷图反映电能要求，为系统电量平衡的依据。电力系统最 大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。确 定水电站动能指标的计算，称为水能计算。 水能计算的目的是：就是确定水电站的保证出力和多年平均 年发电量指标以及水电站的工作情况。无调节、日调节、 年调节水电站保证出力如何计算？ 无调节水电站保证出力指符合设计保证率要求的日平均出力。 计算步骤如下： 1）根据实测径流资料的日平均流量变动范围，将流量划分为 若干个流量等级； 2）统计各级流量出现的次数；）计算各级 流量的平均值，查水位流量关系曲线，求得相应的下游水位 Z下； 4）计算各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H； 5）计算电站的出力N=KQH。 日调节水电站的保证出力计算方法与无调节水电站基本相同。 区别仅在于无调节水电站的上游水位固定不变，而日调节水 电站的上游水位则在正常蓄水位和最低水位之间有小幅度变 化，计算时采用其平均水位。年调节水电站保证出力指符合 设计保证率要求的供水期平均出力。计算方法有长系列法和 设计枯水年法（1）长系列法：（2）典型年法（3）简化法 1.对实测径流资料逐年进行供水期的水能计算，求出各年供 水期的平均出力；②将供水期的平均出力从大到小排列，计 算其经验频率，并绘制供水期平均出力保证率曲线；③根据 已知的设计保证率在曲线上查处相应的供水期平均出力即为 年调节水电站的保证出力。（2）设计枯水年法：①根据实 测年径流系列统计计算成果与年径流频率曲线，按已知的设 计保证率求得年径流量；②选年径流与设计年径流相近，年 内分配不利的年份作为典型年；③用设计年径流量与典型年 径流量之比表示的年内分配系数推求设计枯水年的径流年内 分配；④最后根据给定的Z蓄、Z死及相应的兴利库容求出 供水期的调节流量，进而求出供水期的平均出力。长系列法 和设计枯水年法都可采用简化等流量法、逐时段等流量法和 等出力法计算供水期平均出力。 日负荷图的三个特征值、三个分区分别是什么？ 日负荷图:指电力系统负荷在一昼夜24小时的变化情况。三 个特征值：最大负荷N〃、平均负荷N、最小负荷N’；三个 区域：峰荷区、腰荷区及基荷区。

调洪演算

3.1基本资料 3.1.1洪水过程线的确定 本设计中枢纽主要任务是发电，兼做防洪之用，所以必须在选定水工建筑物的设计标准外，还要考虑下游防护对象的防洪标准。由资料知混凝土坝按500年一遇（P=0.2%）洪水设计，2000年一遇（P=0.05%）洪水校核。 绘出设计洪水过程线和校核洪水过程线： 图3.1 校核洪水过程线 图3.2 设计洪水过程线 3.1.2相关曲线图

图3.3 水位容量关系曲线图 3.2洪水调节基本原则 在已确定选择混凝土实体重力坝的情况下，从提高泄流能力，便于运用管理和闸门维修，节省工程投资角度出发，泄洪方式以坝顶泄流最为经济。故按坝顶溢流的方式进行洪水调节计算，以确定坝顶高程和最大坝高。调洪演算采用半图解法。 3.2.1确定工程等别和级别 根据SDJ12-78《水利水电工程枢纽等级划分和设计标准（山区、丘陵区部分）》结合宁溪枢纽所给定的特征水位和基本资料，通盘考虑水库总库容、防洪效益、装机容量等因素，该工程为二等大型工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。 由表3-2-1可知永久性建筑物设计洪水标准为：正常运用（设计）洪水重现期为500年，非常运用（校核）洪水重现期为2000年。

3.2.2水库防洪要求 本水库的设计标准为500年，校核标准为2000年，S 水库洪水调节除保证本工程设计标准以外，还担负着提高下游防洪标准的任务。 3.3调洪演算 3.3.1调洪演算的目的 根据水位～库容曲线以及S 坝址设计洪水过程线，孔口尺寸、孔数以及堰顶高程，利用调洪演算来确定设计洪水位和校核洪水位，为后面坝顶高程的确定奠定基础。 3.3.2调洪演算的基本原理和方法 (a)根据库容曲线Z-V ，以及用水力学公式计算Q-Z 关系 3/2q Bm = 式中：q ——过堰流量，单位为3 /m s ； B ——过水断面宽度，单位为m ； m ——堰的流量系数； ε——局部水头损失系数； H ——堰顶全水头，单位为m 。 (b)分析确定调洪开始时的起始条件，起调水位357m 。 (c)本次调洪计算采用《水能规划》书中介绍的列表试算法计算，依据书中所给的水库洪水调节原理，采用水量平衡方程式 21121211 ()()22V V V Q q Q Q q q t t -?-=+-+== ?? 式中：Q 1，Q 2——分别为计算时段初、末的入库流量（3 /m s ）； Q ——计算时段中的平均入库流量（m 3/s ），它等于(Q 1 +Q 2 )/2； q 1,q 2——分别为计算时段初、末的下泻流量（m 3/s ）； q ——计算时段中的平均下泻流量（m 3/s ），即q = (q 1+q 2)/2； V 1，V 2——分别为计算时段初、末的水库的蓄水量（m 3）； V ?——为V 2和V 1之差；