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调洪演算步骤

调洪演算步骤

1.洪水计算完成后生成ans矩阵

ans=[ ]

2.输QT=ans回车

3.输VZ=[ ] 把水位库容矩阵复制进去,水位-库容;

4.输调洪演算程序justw(QT,VZ)

5.根据实际情况选择参数计算,计算结束。

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。

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

VBA调洪演算中的应用

科技论坛VBA 调洪演算中的应用 李永和李国颖 (长春市水利勘测设计研究院,吉林长春130000) 在水利水电工程计算中,水库调洪计算是最基本的计算进程,也是确定水库建设工程规模和确定库上淹没情况等其它方面的重 要步骤。 由于采用人工计算工作量较大,历时较长,精度较差,因此,本文引用M icrosoft Excel 中VBA (Visual Basic For Application )进行试算,可大大提高计算速度和精度。 考虑北方主要为平原区水库。1水库调洪计算原理和方法 水库调洪是在水量平衡和动力平衡的支配下进行的,水量平衡用水库水量平衡方程表示,动力平衡用水库蓄泄方程来表示。调洪计算就是从起调水位开始,逐时段连续求解这个过程。 1.1水库水量平衡 在某一时段Δt 内, 入库水量减去出库水量等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。 方程式为Q 1、Q 2—时段Δt 时段始、末的入流量,m 3/s ;q 1、q 2—时段Δt 时段始、末的入流量,m 3/s ;V 1、V 2—时段Δt 时段始、末的水库蓄水量,m 3/s ;1.2水库蓄泄方程假设库水面为水平,即静库容时,水库蓄泄方程为q=f (V )。该方程由泄流曲线方程q=f (H )和静库容曲线方程H=f (V )综合确定。 图1调洪演算总体流程图 2利用VBA 进行调洪演算计算过程2.1VBA VBA 是一种脚本语言,将M icrosoft office 中的每一个应用程序 都看成一个对象, VBA 程序设计的主要任务是通过编写代码操作这些对象来完成数据处理的任务。 2.2建立程序的基础资料数据库 见于调洪演算所涉及到的基础资料数据较少,本程序数据库选用M icrosoft Excel 2003作为其列表计算过程的同一数据库。分别将设计洪水过程线与水位~库容关系曲线及泄流能力特性曲线输入图表中相应黄色区域中。 2.3VBA 程序流程 对调洪演算原理和计算过程进行程序语言化处理,具体如下程序流程(如图1,图2,图3)。 2.4程序具体编制过程(1)利用M icrosoft Excel 中VBA 语言中的Active cell 的行列属性和Text 文本框获得输入洪水过程线、水库特性曲线和水库泄流能力曲线、起调库容及下游引水流量。 图2自由泄流计算按钮程序流程图 (2)利用自由泄流和可控泄流方式计算编程代码,各时段的调洪过程。其中自由泄流计算宏过程,由“二分法”试算具体采用For Next 和Goto 循环语句实现。 图3控制泄流计算按钮程序流程图 (3)插值过程根据线性方程的特性利用For Next 循环语句实现。(4)再利用M icrosoft Excel 中VBA 语言中的Active cell 的行列属性获得输出调洪演算成果。 3结论 经过实践证实,在水利水电工程设计中,水库调洪演算计算程序应用十分广泛,而且可起到事半功倍的效果,因此,熟细掌握和灵活应用M icrosoft Excel 内嵌入的VBA 工具将会大大提高我们在水利工程设计中的工作效率和计算精度,同时,读者还可以结合具体工作的需要对此程序进行拓展应用,以便更好地发挥其作用。 参考文献 [1]叶守泽.水文水利计算(第一版)[M ].北京:中国水利水电出版社,2003. [2]王怀章.Visual Basic 应用[M ].长春:吉林人民出版社.[3]谭浩强.QBASIC 语言教程[M ].北京:电子工业出版社,2001. 摘要:利用M icrosoft Excel 引入的VBA 及其提供的IDE 环境编写代码来完成调洪计算的复杂数据处理过程。 关键词:调洪演算;水量平衡;静库容;列表法;VBA ;试算á?á? ?á 2 2 Q Q q q t t V V 31··

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;

尾矿库调洪演算

**铁矿尾矿库调洪演算 一、排洪设施 尾矿库采用塔—管式排洪系统,现使用?#溢流塔,塔底与排水管相连接,溢流塔采用了框架式结构,塔内直径2.5m,每块叠梁高300mm,厚100mm,排水管直墙断面尺寸为0.8×1.0m。目前?#溢流塔和排水管质量较好,排水管出水清澈,运行效果良好。 二、调洪库容计算 *尾矿库属四等尾矿库,依规定: (1)沉积滩的最小安全超高h =0.5m; (2)最小干滩长度应L =50m; (3)最小干滩长度不应小于坝体高度(坝高L 1 =59m)。 因为尾矿沉积滩的平均坡度α=1.5%,L 1×α=0.732m>h ,所以我尾矿库需要最小安全 超高h 1 =---m。 尾矿库现状: (1)沉积滩顶标高H =398.3m; (2)水面标高H 1 =395.7m; (3)2#溢流塔叠梁上沿标高H 2 =395.9m。 最高洪水位H 3= H - h 1 =397.568m, 调洪幅度ΔH= H 3 - H 2 =1.668m。 查尾矿库库容曲线,可知调洪幅度ΔH对应调洪库容V =38.88万m3,而200年一遇24

小时洪水流量为10.58万m3,即在目前情况下,该库调洪库容均大于24小时一次洪水流量。因此,目前尾矿库的调洪库容满足要求。 三、泄洪能力复核 按照规范要求,只要24小时一次洪水量能在72小时内排空,该库就能满足200年一遇洪水的调洪高度要求。下面即对一次洪水的排空时间进行计算。 根据冶金设计研究院计算压力流泄流计算:Q=u×Fx×(2gH)1/2 式中:Fx-----隧洞出口断面积,Fx=0.8 m2 u-----压力泄流的流量系数,u=0.6 g------重力g=9.8m/s2 H----库水位与隧洞出口断面中心之间高差,单位米,H=45.0m。 Q=0.6×0.8×(2×9.8×45)1/2=16.04m3/s。 洪水总量泄洪时间为:10.58×10000÷16.04÷3600=1.83小时 计算结果表明,排空200年一遇24小时一次洪水总量需 1.83小时,即实际排洪时间远小于72小时。因此,该库现状能满足200年一遇洪水的调洪要求。

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 ),

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:

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.

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

尾矿库排水系统调洪演算

尾矿库排水系统调洪演算 调洪演算的目的是根据既定的排水系统确定所需的调洪库容及泄洪流量。对一定的来水过程线,排水构筑物愈小,所需调洪库容就愈大,坝也就愈高。设计中应通过几种不同尺寸的排水系统的调洪演算结果,合理地确定坝高及排水构筑物的尺寸,以便使整个工程造价最小。 一、数解法 (一)对于洪水过程线可概化为三角形,且排水过程线可近似为直线的简单情况,其调洪库容和泄洪流量之间的关系可按公式(1)确定。 q=Qp(1- V t) (1) W p 式中 q——所需排水构筑物的泄流量,米3/秒; Qp——设计频率P的洪峰流量,米3/秒; V t——某坝高时的调洪库容,米3; W p——频率为P的一次洪水总量,米3。 (二)对于一般情况的调洪演算,可根据来水过程线和排水构筑的泄水量与尾矿库的蓄水量关系曲线,通过水量平衡计算求出泄洪过程线,从而定出泄流量和调洪库容。 尾矿库内任一时段△t的水量平衡方程式如公式(2)如下。 1(Q s+Q z ) △t-1 (q s+q z) △t=V z-V s (2) 22

式中Q s、Q z——时段始、终尾矿库的来洪流量,米3/秒; q s、q z——时段始、终尾矿库的泄洪流量,米3/秒; V z、V s——时段始,终尾矿库的蓄洪量,米3。 令Q=1/2(Q s+Q z),将其代入公式(3),整理后得: V z +1 q z△t= Q△t+(V s- 1 q s △t ) (3) 22 求解公式(3)可列表计算,但需预先根据泄流量(q)—库水位(H)—调洪库(Vt)之间的关系绘出q-V+(1/2)q△t和q-V-(1/2)q△t输助曲线备查。 例1: 某尾矿库初期坝装满时,水面面积F s=2.5公里2,陆面面积F1=1.5公里2,L0=0.81公里,E0=385公里/公里,J=0.2,N0=0.2,N s=0.08,mp=2.0,μ=1毫米/秒,S p=137.5毫米/小时,n1=0.55,n2=0.75,试求p=2%的设计洪水过程线。 解: 取△t=1小时,设计雨量H24p按时程分配计算如表1。

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;

土石坝水库调洪验算毕业设计

1.3. 水库调洪计算 1.3.1. 调洪演算基本原理 水库调洪计算采用水量平衡方程式,即: 21121211 ()()22V V V Q q Q Q q q t t -?-= +-+==?? (1.42) 式中,Q1、Q2分别为计算时段初、末的入库流量(m 3/s);Q 为计算时段中的平均入库流量(m 3/s),等于(Q1+Q2)/2;q1、q2分别为计算时段初、末的下泄流量(m3/s); q 为计算时段的平均下泄流量(m 3/s),等于(q1+q2)/2;V1、V2分别为计算时段初、末 水库的蓄水量(m 3/s); 为V1和V2之差(m 3); 为计算时段(s)。 1.3.2. 水库水位~库容关系曲线 由已知条件可得: 表1.9 水库水位~库容关系曲线成果 V ?t ?

图1.2 水库水位~库容关系曲线 1.3.3. 水库水位~下泄流量关系曲线 由已知条件可知,溢洪道堰型为:为正堰开敞式溢流,堰顶厚1.7m,泄流宽度6.0m,堰高1.10m。流量系数m按照《水力计算手册》第二版中实用堰流量取值,m=0.38。 泄流量按堰式流公计算: 3 2 c Qσ = 式中:b——泄流宽度,m; H——堰上水头,m; c σ——淹没系数,自由出流取1 由以上公式计算出泄流曲线见表1.10。 表1.10 泄流曲线表

340.31 2.6 42.339 图1.3 水库水位~下泄流量关系曲线 1.3.4. 调洪计算成果 由“表1-5”可得设计与校核各时段洪水流量与时间的对应关系,填入“表1-9”中第(1)、(2)栏中;平均入库流量等于两相邻时间段入库总流量的一半,填入第(3)栏中;第(4)栏中的水位为试算水位,自己假设可得;堰上水头等于试算水位与堰顶5)栏中,由已知条件可得,流量系数m=0.38;下泄流量由3 2 0c Q σ=计算可得,结果分别填入第(6)、(7)栏中;时段平均下泄流量等于相邻两时段下泄流量与坝顶泄流三者总和的一半,填入第(8)栏中;时段内库水量变化等于入库流量与时段平均下泄流量之差乘以该时间段,填入第(9)栏中;水库存水量等于前一时段水库水量与库水量变化之和,填入第(10)栏中;对应的水库水位可由该时段水库的库容查水库水位~库容关系曲线内插得,填入第(11)中;将计算所得的水库水位与假设的试算水库水位相比较,二者之差填入第(12)栏中;当二者相差较小时,试算结束,否则便一直重复上述试算过程,直到二者相差较小时为止。取其中最大的水库水位,即为所求的设计或校核洪水位。最大洪水位对应的下泄流量(薄壁堰泄流和坝顶泄流之后)即为所求的设计或校核洪水下泄流量。调洪演算计算数据如下表(P=5%):

调洪计算方法

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: 2 2 1Q Q +t ? - 2 2 1q 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: ) ( 2 2 )2(1112 221q t V q Q Q q t V + ?+-+= +? 建立q ~2 q t V +?函数关系曲线,绘出q ~2 q 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2-9

2.5 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 /12 02 12 1 -=C v gD v v gh o b )(21.4.) ( 33.015 /42 02 157 -=C v gD v v gLm o 式中:H b ——波高(当 250 202 -=v gD 时,为累积频率5%的波高

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: 05000100001500020000 25000300000 50 100 150 200 时间 流量 系列1 图3.1 校核洪水过程线 05000 1000015000 20000 250000 20 40 60 80100 120 140 160 时间 流量 系列1 图3.2 设计洪水过程线 3.1.2相关曲线图

02468101214300 310 320 330 340350360 370 380 390 库容 水位 系列1 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。 表3.1 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 10000~500 0 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

调洪演算

2.1.1 调洪计算的原理 洪水在水库中行进时,水库沿程的水位、流量、过水断面、流速等均随时间而变化,其流态属于明渠非恒定流。根据水力学明渠非恒定流的基本方程,即圣维南方程组为 连续性方程 0Q t s ω??+=?? (2-1) 运动方程 2 21Z v v v Q s g t g s K ???-=++??? (2-2) 式中 ω——过水断面面积(㎡); t ——时间(s ); Q ——流量(m 3/s ); s ——沿水流方向的距离(m ); Z ——水位(m ); v ——断面流速(m/s ); K ——流量模数(m 3/s )。 为了简化计算,通常采用瞬态法来求近似解。瞬态法实际上是采用有限差值来代替微分值并加以简化,以近似的求解一系列瞬时的流态。瞬态法将式2-1和2-1简化得出专用于水库调洪计算的实用公式如下: 21121211()()22V V V Q q Q Q q q t t -?-=+-+==?? (2-3) 式中 1Q 和2Q ——分别为计算时段初、末的入库流量; Q ——计算时段内平均入库流量,为1Q 和2Q 的平均值; 1q 和2q ——分别为计算时段初、末的下泄流量; q ——计算时段的平均下泄流量; 1V 和2V ——分别为计算时段初、末水库的蓄水量; V ?——1V 和2V 之差; t ?——计算时段。 这个公式实际上是一个水量平衡方程,它表明:在一个计算时段内,水库水量与下泄水量之间的差值即为该时段中水库蓄水量的变化。 当水库入库洪水过程线已知时,1Q 和2Q 均为已知,而1q 和1V 是计算时段开始时的初始条件,则必须有一个方程22()q f V =与式2-3相联立才能解出2q 和2V 的值。由于下泄流量是泄流建筑物水头的函数,当泄流建筑物型式和尺寸已知时,则可求出2q 关于水头H 的方程为 2()B q f H AH == (2-4)

水库调洪计算试算法

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: 11(Q,Q),t,(q,q),t,V,V (3-1) tt,1tt,1t,1t22

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