5-第五章防洪減災(zāi)

1、第五章 防洪減災(zāi) 3 3 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃 4 4 堤防規(guī)劃堤防規(guī)劃第五章第五章 防洪減災(zāi)防洪減災(zāi) 2 2 防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn) 1 1 洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi) 5 5 水庫調(diào)洪水庫調(diào)洪 6 6 分洪、滯洪及蓄洪墾殖分洪、滯洪及蓄洪墾殖 7 7 防洪減災(zāi)非工程措施防洪減災(zāi)非工程措施1.1 1.1 洪澇災(zāi)害洪澇災(zāi)害 1 1 洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)u洪水成因：自然因素、人為因素。洪水成因：自然因素、人為因素。 自然因素：如氣候、河態(tài)、流域地形地貌等；自然因素：如氣候、河態(tài)、流域地形地貌等； 人為因素：如河道設(shè)障、水土流失、圍湖造田、人為破壞、防洪工人為因素：如河道設(shè)

2、障、水土流失、圍湖造田、人為破壞、防洪工程標(biāo)準(zhǔn)低，非工程措施完善，管理不善等。程標(biāo)準(zhǔn)低，非工程措施完善，管理不善等。u洪水災(zāi)害的大小既取決于洪水的淹沒特性，又受災(zāi)區(qū)人文特性的影響。洪水災(zāi)害的大小既取決于洪水的淹沒特性，又受災(zāi)區(qū)人文特性的影響。 淹沒特性：水深、流速、歷時(shí)、發(fā)生時(shí)間、固體含量、上漲率、波淹沒特性：水深、流速、歷時(shí)、發(fā)生時(shí)間、固體含量、上漲率、波浪沖擊力等。浪沖擊力等。 人文特性：聚居情況、土地利用程度、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等。人文特性：聚居情況、土地利用程度、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等。例：例：98長江大洪水：長江大洪水：1998年長江發(fā)生了自年長江發(fā)生了自1954年以來的又一次全流域性大年

3、以來的又一次全流域性大洪水。從洪水。從6月中旬起，因洞庭湖、鄱陽湖連降暴雨、大暴雨使長江流量迅月中旬起，因洞庭湖、鄱陽湖連降暴雨、大暴雨使長江流量迅速增加。速增加。29個(gè)省受災(zāi)，農(nóng)田受災(zāi)面積個(gè)省受災(zāi)，農(nóng)田受災(zāi)面積3.18億畝，成災(zāi)面積億畝，成災(zāi)面積1.96億畝，受災(zāi)人口億畝，受災(zāi)人口2.23億人，死亡億人，死亡3千多人，房屋倒塌千多人，房屋倒塌497萬間，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)萬間，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1666億元。億元。 洪災(zāi)是水災(zāi)和澇災(zāi)的總稱。洪災(zāi)是水災(zāi)和澇災(zāi)的總稱。n 水災(zāi)一般是指因河水或湖水泛濫淹沒城市和農(nóng)村所引起的災(zāi)害；水災(zāi)一般是指因河水或湖水泛濫淹沒城市和農(nóng)村所引起的災(zāi)害；n 澇災(zāi)指的是因降雨使土地過濕

4、造成農(nóng)作物生長不良而減產(chǎn)的現(xiàn)象，澇災(zāi)指的是因降雨使土地過濕造成農(nóng)作物生長不良而減產(chǎn)的現(xiàn)象，或因雨后地面排泄不暢而產(chǎn)生大面積積水使社會(huì)財(cái)產(chǎn)受損?；蛞蛴旰蟮孛媾判共粫扯a(chǎn)生大面積積水使社會(huì)財(cái)產(chǎn)受損。1.1 1.1 洪澇災(zāi)害洪澇災(zāi)害洪水災(zāi)害造成的損失可分為洪水災(zāi)害造成的損失可分為經(jīng)濟(jì)損失和非經(jīng)濟(jì)損失。經(jīng)濟(jì)損失和非經(jīng)濟(jì)損失。n 經(jīng)濟(jì)損失經(jīng)濟(jì)損失是指洪水淹沒造成的可用貨幣計(jì)量的各類損失，故又稱是指洪水淹沒造成的可用貨幣計(jì)量的各類損失，故又稱有形損失，主要包括：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、居民房屋、家庭有形損失，主要包括：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、居民房屋、家庭財(cái)產(chǎn)以及各種其他損失；財(cái)產(chǎn)以及各種其他損失；n 非

5、經(jīng)濟(jì)損失非經(jīng)濟(jì)損失是指洪水引起的難以用貨幣計(jì)量的損失，故又稱無形是指洪水引起的難以用貨幣計(jì)量的損失，故又稱無形損失，如生態(tài)環(huán)境惡化，文物古跡的破壞，災(zāi)民傷亡等等。損失，如生態(tài)環(huán)境惡化，文物古跡的破壞，災(zāi)民傷亡等等。洪災(zāi)產(chǎn)生的不利影響主要有：洪災(zāi)產(chǎn)生的不利影響主要有：u洪水災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響；洪水災(zāi)害對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響；u對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害；對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害；u對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生多方面影響；對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生多方面影響；u對(duì)國家事務(wù)產(chǎn)生影響。對(duì)國家事務(wù)產(chǎn)生影響。n 防洪工程措施是指按照規(guī)定的防洪標(biāo)注，為控制和抵御洪水以減防洪工程措施是指按照規(guī)定的防洪標(biāo)注，為控制和抵御洪水以減免洪水災(zāi)害

6、損失而修建的各種工程，主要有：免洪水災(zāi)害損失而修建的各種工程，主要有：u水土保持水土保持u筑堤防洪與防汛搶險(xiǎn)筑堤防洪與防汛搶險(xiǎn)u疏浚與整治河道疏浚與整治河道u分洪、滯洪與蓄洪分洪、滯洪與蓄洪n 防洪非工程措施是指通過行政、法律、經(jīng)濟(jì)等非工程手段，以減防洪非工程措施是指通過行政、法律、經(jīng)濟(jì)等非工程手段，以減少洪水災(zāi)害損失的措施。大致包括：防洪渠的科學(xué)規(guī)劃與管理，公少洪水災(zāi)害損失的措施。大致包括：防洪渠的科學(xué)規(guī)劃與管理，公民防洪、減災(zāi)教育，蓄洪及分洪工程合理調(diào)度等等民防洪、減災(zāi)教育，蓄洪及分洪工程合理調(diào)度等等1.2 1.2 防洪減災(zāi)防洪減災(zāi)防洪規(guī)劃防洪規(guī)劃是為防治某一流域、河段或者區(qū)域的洪水災(zāi)害而

7、制定的總是為防治某一流域、河段或者區(qū)域的洪水災(zāi)害而制定的總體安排。體安排。防洪規(guī)劃的防洪規(guī)劃的目標(biāo)目標(biāo)是根據(jù)河流的洪水特性、歷史洪水災(zāi)害，規(guī)劃范圍是根據(jù)河流的洪水特性、歷史洪水災(zāi)害，規(guī)劃范圍內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)有關(guān)部門和社會(huì)各方面對(duì)防洪的要求，以及國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)、內(nèi)國民經(jīng)濟(jì)有關(guān)部門和社會(huì)各方面對(duì)防洪的要求，以及國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等條件，考慮需要與可能，研究制定保護(hù)對(duì)象在規(guī)劃水平年應(yīng)達(dá)到技術(shù)等條件，考慮需要與可能，研究制定保護(hù)對(duì)象在規(guī)劃水平年應(yīng)達(dá)到的防洪標(biāo)準(zhǔn)和減少洪水災(zāi)害損失的能力，包括盡可能地防止毀滅性災(zāi)害的防洪標(biāo)準(zhǔn)和減少洪水災(zāi)害損失的能力，包括盡可能地防止毀滅性災(zāi)害的應(yīng)急措施。的應(yīng)急措施。防洪規(guī)劃的

8、制定應(yīng)遵循確保重點(diǎn)、兼顧一般，遵循局部與整體、需防洪規(guī)劃的制定應(yīng)遵循確保重點(diǎn)、兼顧一般，遵循局部與整體、需要與可能、近期與遠(yuǎn)景、工程措施與非工程措施、防洪與治澇、防洪與要與可能、近期與遠(yuǎn)景、工程措施與非工程措施、防洪與治澇、防洪與水資源綜合利用相結(jié)合的水資源綜合利用相結(jié)合的原則原則。 1.3 1.3 防洪減災(zāi)規(guī)劃防洪減災(zāi)規(guī)劃防洪調(diào)度方案的編制應(yīng)遵循以下原則：防洪調(diào)度方案的編制應(yīng)遵循以下原則：u確保防洪工程自身安全確保防洪工程自身安全u正確處理防洪與興利的矛盾正確處理防洪與興利的矛盾u正確處理一般與重點(diǎn)、局部與全局的關(guān)系正確處理一般與重點(diǎn)、局部與全局的關(guān)系u應(yīng)密切結(jié)合防洪工程現(xiàn)狀和當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)情

9、況，具有科學(xué)性、實(shí)用應(yīng)密切結(jié)合防洪工程現(xiàn)狀和當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)情況，具有科學(xué)性、實(shí)用性和可操作性性和可操作性1.4 1.4 防洪減災(zāi)的調(diào)度運(yùn)行防洪減災(zāi)的調(diào)度運(yùn)行 3 3 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃 4 4 堤防規(guī)劃堤防規(guī)劃第五章第五章 防洪減災(zāi)防洪減災(zāi) 2 2 防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn) 1 1 洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi) 5 5 水庫調(diào)洪水庫調(diào)洪 6 6 分洪、滯洪及蓄洪墾殖分洪、滯洪及蓄洪墾殖 7 7 防洪減災(zāi)非工程措施防洪減災(zāi)非工程措施防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn)是各種防洪保護(hù)對(duì)象或水利工程本身達(dá)到的防御洪水的標(biāo)是各種防洪保護(hù)對(duì)象或水利工程本身達(dá)到的防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)。通常以頻率計(jì)算法計(jì)算的某一重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)洪水

10、為防洪標(biāo)準(zhǔn)，或準(zhǔn)。通常以頻率計(jì)算法計(jì)算的某一重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)洪水為防洪標(biāo)準(zhǔn)，或以某一實(shí)際洪水（或?qū)⑵溥m當(dāng)放大）作為防洪標(biāo)準(zhǔn)。以某一實(shí)際洪水（或?qū)⑵溥m當(dāng)放大）作為防洪標(biāo)準(zhǔn)。 2 2 防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn)u防洪標(biāo)準(zhǔn)的種類防洪標(biāo)準(zhǔn)的種類按工程類別劃分：水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)、堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)、圍堰防洪標(biāo)準(zhǔn)等；按工程類別劃分：水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)、堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)、圍堰防洪標(biāo)準(zhǔn)等；按設(shè)計(jì)要求分：設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)、校核防洪標(biāo)準(zhǔn)等。按設(shè)計(jì)要求分：設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)、校核防洪標(biāo)準(zhǔn)等。u防洪標(biāo)準(zhǔn)的選擇防洪標(biāo)準(zhǔn)的選擇 一般根據(jù)工程等級(jí)以及防護(hù)對(duì)象的重要性，在當(dāng)前使用的部頒標(biāo)準(zhǔn)一般根據(jù)工程等級(jí)以及防護(hù)對(duì)象的重要性，在當(dāng)前使用的部頒標(biāo)準(zhǔn)中選擇確定。中選擇確定

11、。工程等級(jí)：是指工程按類別劃分的等級(jí)。如水庫工程中有大、中、工程等級(jí)：是指工程按類別劃分的等級(jí)。如水庫工程中有大、中、小工程等級(jí)之分。小工程等級(jí)之分。防護(hù)對(duì)象：是指該工程防護(hù)的不同對(duì)象、不同程度的總稱。防護(hù)對(duì)象：是指該工程防護(hù)的不同對(duì)象、不同程度的總稱。防護(hù)對(duì)象防護(hù)對(duì)象防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)城鎮(zhèn)工礦區(qū)工礦區(qū)農(nóng)田面積（萬畝）農(nóng)田面積（萬畝）重現(xiàn)期（年）重現(xiàn)期（年）頻率（頻率（% %）特別重要城市特別重要城市特別重要工礦區(qū)特別重要工礦區(qū)5005001001001 1重要城市重要城市重要工礦區(qū)重要工礦區(qū)10010050050050501001002 21 1中等城市中等城市中等工礦區(qū)中等工礦區(qū)3030

12、100100202050505 52 2一般城市一般城市一般工礦區(qū)一般工礦區(qū)30301010202010105 5表表1 1 不同防洪保護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)不同防洪保護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)建筑物的級(jí)別建筑物的級(jí)別12345正常運(yùn)用（重現(xiàn)期）正常運(yùn)用（重現(xiàn)期）20005005001001005050303020非常運(yùn)用非常運(yùn)用土壩、堆石壩、及干土壩、堆石壩、及干砌石壩砌石壩1000020001000500300混凝土壩、漿砌石壩混凝土壩、漿砌石壩及其它建筑物及其它建筑物50001000500300200表表2 永久性水工建筑物洪水標(biāo)永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)在防洪規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要和可能選擇某一適宜的防洪

13、標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)在防洪規(guī)劃時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要和可能選擇某一適宜的防洪標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水，然后進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水，然后進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。適宜：指技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的防洪標(biāo)準(zhǔn)。適宜：指技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的防洪標(biāo)準(zhǔn)。 3 3 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃 4 4 堤防規(guī)劃堤防規(guī)劃第五章第五章 防洪減災(zāi)防洪減災(zāi) 2 2 防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn) 1 1 洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi) 5 5 水庫調(diào)洪水庫調(diào)洪 6 6 分洪、滯洪及蓄洪墾殖分洪、滯洪及蓄洪墾殖 7 7 防洪減災(zāi)非工程措施防洪減災(zāi)非工程措施n 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃是根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除害要求，為治理、改造是根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除

14、害要求，為治理、改造河道所進(jìn)行的水力工程規(guī)劃。河道所進(jìn)行的水力工程規(guī)劃。u河道整治規(guī)劃一般包括洪水、中水、枯水三種不同的整治方案。洪河道整治規(guī)劃一般包括洪水、中水、枯水三種不同的整治方案。洪水整治的目的是為了防御洪水泛濫，確保沿河人民生命財(cái)產(chǎn)安全；苦水整治的目的是為了防御洪水泛濫，確保沿河人民生命財(cái)產(chǎn)安全；苦水整治則主要是保障通航和引水；中水整治對(duì)穩(wěn)定河床，控制河勢(shì)具水整治則主要是保障通航和引水；中水整治對(duì)穩(wěn)定河床，控制河勢(shì)具有決定性意義。有決定性意義。 3 3 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃u按河道自然條件，分為山區(qū)河道整治規(guī)劃、平原河道整治規(guī)劃和按河道自然條件，分為山區(qū)河道整治規(guī)劃、平原河道整治

15、規(guī)劃和河口整治規(guī)劃。河口整治規(guī)劃。u按水利樞紐對(duì)河道的影響，分為庫區(qū)河段整治規(guī)劃、壩區(qū)河段整按水利樞紐對(duì)河道的影響，分為庫區(qū)河段整治規(guī)劃、壩區(qū)河段整治規(guī)劃和壩下游河段整治規(guī)劃。治規(guī)劃和壩下游河段整治規(guī)劃。u按整治順序，分為河勢(shì)控制規(guī)劃和局部河段整治規(guī)劃。按整治順序，分為河勢(shì)控制規(guī)劃和局部河段整治規(guī)劃。u按各部門要求，分為航道整治規(guī)劃、橋渡河段整治規(guī)劃、取水口按各部門要求，分為航道整治規(guī)劃、橋渡河段整治規(guī)劃、取水口河段整治規(guī)劃、堤防護(hù)岸工程規(guī)劃等。河段整治規(guī)劃、堤防護(hù)岸工程規(guī)劃等。3.1 3.1 河道整治規(guī)劃的分類河道整治規(guī)劃的分類u河道基本特性及演變趨勢(shì)分析；河道基本特性及演變趨勢(shì)分析；u河道

16、兩岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境情況調(diào)查分析；河道兩岸社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境情況調(diào)查分析；u河道整治現(xiàn)狀調(diào)查及問題分析；河道整治現(xiàn)狀調(diào)查及問題分析；u河道整治任務(wù)與整治措施的確定；河道整治任務(wù)與整治措施的確定；u整治工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、環(huán)境效益分析；整治工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、環(huán)境效益分析；u規(guī)劃實(shí)施程序的安排。規(guī)劃實(shí)施程序的安排。3.2 3.2 河道整治規(guī)劃的內(nèi)容河道整治規(guī)劃的內(nèi)容u設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位u整治線整治線u河槽斷面河槽斷面3.3 3.3 河道整治規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容河道整治規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容 3 3 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃 4 4 堤防規(guī)劃堤防規(guī)劃第五章第五章 防洪減災(zāi)防洪減災(zāi) 2

17、 2 防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn) 1 1 洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi) 5 5 水庫調(diào)洪水庫調(diào)洪 6 6 分洪、滯洪及蓄洪墾殖分洪、滯洪及蓄洪墾殖 7 7 防洪減災(zāi)非工程措施防洪減災(zāi)非工程措施u堤防是沿河流、湖泊、海洋或行洪區(qū)、分洪區(qū)、水庫庫區(qū)的周邊建堤防是沿河流、湖泊、海洋或行洪區(qū)、分洪區(qū)、水庫庫區(qū)的周邊建筑的擋水建筑物，是世界上最早廣泛采用的防洪工程。筑的擋水建筑物，是世界上最早廣泛采用的防洪工程。u堤防按其所在位置不同，可以分為河堤、湖堤、海堤、圍堤和水庫堤防按其所在位置不同，可以分為河堤、湖堤、海堤、圍堤和水庫堤防五種、這里主要介紹河堤規(guī)劃。堤防五種、這里主要介紹河堤規(guī)劃。u河堤岸所在位

18、置和重要性，可分為干堤、支堤和民堤。河堤岸所在位置和重要性，可分為干堤、支堤和民堤。 4 4 堤防規(guī)劃堤防規(guī)劃堤防級(jí)別堤防級(jí)別12345防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期）防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期）10050100305020301020表表3 3 堤防工程的級(jí)別堤防工程的級(jí)別u結(jié)合水庫、分蓄洪工程等其他防洪工程措施，進(jìn)行堤防規(guī)劃，以結(jié)合水庫、分蓄洪工程等其他防洪工程措施，進(jìn)行堤防規(guī)劃，以形成合理的防洪工程體系。形成合理的防洪工程體系。u妥善處理上下游、左右岸、各地區(qū)、部門之間的關(guān)系。妥善處理上下游、左右岸、各地區(qū)、部門之間的關(guān)系。u當(dāng)?shù)谭涝庥龀瑯?biāo)準(zhǔn)特大洪水時(shí)應(yīng)有對(duì)策措施，以保證主要堤防重當(dāng)?shù)谭涝庥龀瑯?biāo)準(zhǔn)特大洪水時(shí)應(yīng)有

19、對(duì)策措施，以保證主要堤防重要堤段不發(fā)生改道性決口。要堤段不發(fā)生改道性決口。u就地取材，便于施工，節(jié)省投資。就地取材，便于施工，節(jié)省投資。新建或改建堤防規(guī)劃時(shí)，應(yīng)遵循如下原則：新建或改建堤防規(guī)劃時(shí)，應(yīng)遵循如下原則： 3 3 河道整治規(guī)劃河道整治規(guī)劃 4 4 堤防規(guī)劃堤防規(guī)劃第五章第五章 防洪減災(zāi)防洪減災(zāi) 2 2 防洪標(biāo)準(zhǔn)防洪標(biāo)準(zhǔn) 1 1 洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi)洪澇災(zāi)害與防洪減災(zāi) 5 5 水庫調(diào)洪水庫調(diào)洪 6 6 分洪、滯洪及蓄洪墾殖分洪、滯洪及蓄洪墾殖 7 7 防洪減災(zāi)非工程措施防洪減災(zāi)非工程措施 5 5 水庫調(diào)洪水庫調(diào)洪5.1 5.1 水庫的調(diào)洪作用與任務(wù)水庫的調(diào)洪作用與任務(wù)利用水庫蓄洪或滯洪是防

20、洪工程主要促使之一。當(dāng)水庫有下游防利用水庫蓄洪或滯洪是防洪工程主要促使之一。當(dāng)水庫有下游防洪任務(wù)是，它的作用主要是削減下泄洪水流量，使其不超過下游河洪任務(wù)是，它的作用主要是削減下泄洪水流量，使其不超過下游河床的安全泄量。床的安全泄量。水庫的任務(wù)有：水庫的任務(wù)有：u滯洪滯洪u錯(cuò)峰錯(cuò)峰u蓄洪蓄洪u水庫水量平衡方程水庫水量平衡方程 在某一時(shí)段內(nèi)，入庫水量減去出庫水量，應(yīng)等于該時(shí)段內(nèi)水庫增加在某一時(shí)段內(nèi)，入庫水量減去出庫水量，應(yīng)等于該時(shí)段內(nèi)水庫增加或減少的蓄水量。水量平衡方程為：或減少的蓄水量。水量平衡方程為： 22Vq 、Q、q(m3/s)t (min)Qtqt qmaxQiQi+1qiqi+1V2

21、-V1titi+1t12212122VVtqqtQQtQ 11Vq 、t水庫水量平衡示意圖水庫水量平衡示意圖一個(gè)方程兩個(gè)未知數(shù)沒有辦法求解一個(gè)方程兩個(gè)未知數(shù)沒有辦法求解5.1 5.1 水庫調(diào)洪計(jì)算的原理水庫調(diào)洪計(jì)算的原理已知已知求解求解5.2 5.2 蓄泄方程蓄泄方程 泄流能力：泄流能力：指該水頭下泄洪建筑物可能通過的最大流量，是實(shí)際指該水頭下泄洪建筑物可能通過的最大流量，是實(shí)際泄流量的上限。泄流量的上限。在溢洪道型式、尺寸一定的情況下，取決于堰頂水頭在溢洪道型式、尺寸一定的情況下，取決于堰頂水頭H H，即，即 其其q=f(H)q=f(H) 。對(duì)于無閘或閘門全開的表面式溢洪道，下泄流量按。對(duì)于

22、無閘或閘門全開的表面式溢洪道，下泄流量按堰流公堰流公式式計(jì)算；深水式泄洪洞的下泄流量按計(jì)算；深水式泄洪洞的下泄流量按有壓管公式有壓管公式計(jì)算。當(dāng)水庫內(nèi)水面計(jì)算。當(dāng)水庫內(nèi)水面坡降較小，可視為靜水面時(shí)，泄流水頭坡降較小，可視為靜水面時(shí)，泄流水頭H H只是庫中蓄水量只是庫中蓄水量V V的函數(shù)，即的函數(shù)，即H Hf(V)f(V)，故下泄流量，故下泄流量q q為蓄水量為蓄水量V V的函數(shù)，即的函數(shù)，即 q qf(H)f(H) 或或q qf(V)f(V)。 u對(duì)于無閘或閘門全開的表面式溢洪道，按堰流公式計(jì)算：對(duì)于無閘或閘門全開的表面式溢洪道，按堰流公式計(jì)算：231qBHM堰2102qHM 洞u對(duì)于深水式泄

23、洪洞，按有壓管的出流公式計(jì)算：對(duì)于深水式泄洪洞，按有壓管的出流公式計(jì)算：為調(diào)洪計(jì)算方便，一般將上兩式繪成蓄泄曲線為調(diào)洪計(jì)算方便，一般將上兩式繪成蓄泄曲線qf(V)，其中，其中q為水為水庫蓄量庫蓄量v時(shí)對(duì)應(yīng)的泄流能力。該式是假設(shè)庫水面為水平面時(shí)的水庫泄時(shí)對(duì)應(yīng)的泄流能力。該式是假設(shè)庫水面為水平面時(shí)的水庫泄流方程。流方程。對(duì)于狹長的河川式水庫，在通過洪水流量時(shí)，由于回水的影響，水對(duì)于狹長的河川式水庫，在通過洪水流量時(shí)，由于回水的影響，水面常呈現(xiàn)明顯的坡降。在這種情況下，按靜庫容曲線進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算常面常呈現(xiàn)明顯的坡降。在這種情況下，按靜庫容曲線進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算常帶來較大的誤差，因此為了滿足成果精度的要求，必

24、須采用動(dòng)庫容進(jìn)帶來較大的誤差，因此為了滿足成果精度的要求，必須采用動(dòng)庫容進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。這時(shí)上式中的行調(diào)洪計(jì)算。這時(shí)上式中的V V應(yīng)為動(dòng)庫容與靜庫容之和即總庫容。應(yīng)為動(dòng)庫容與靜庫容之和即總庫容。u在水利規(guī)劃中，常需根據(jù)水工建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或下游防洪標(biāo)準(zhǔn)，去在水利規(guī)劃中，常需根據(jù)水工建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或下游防洪標(biāo)準(zhǔn)，去推求設(shè)計(jì)洪水流量過程線。因此，推求設(shè)計(jì)洪水流量過程線。因此，對(duì)調(diào)洪計(jì)算來說，入庫洪水過程及對(duì)調(diào)洪計(jì)算來說，入庫洪水過程及下游允許水庫下泄的最大流量均是已知的下游允許水庫下泄的最大流量均是已知的。并且，要并且，要對(duì)水庫汛期防洪對(duì)水庫汛期防洪限制水位以及泄洪建筑物的型式和尺寸擬定幾個(gè)比較方

25、案限制水位以及泄洪建筑物的型式和尺寸擬定幾個(gè)比較方案，因此對(duì)每因此對(duì)每一方案來說，它們也都是已知的。一方案來說，它們也都是已知的。u調(diào)洪計(jì)算就是在這些初始的已知條件下，推求下泄洪水過程線、攔蓄調(diào)洪計(jì)算就是在這些初始的已知條件下，推求下泄洪水過程線、攔蓄洪水的庫容和水庫水位的變化。洪水的庫容和水庫水位的變化。u在水庫運(yùn)行中，調(diào)洪計(jì)算的已知條件和要求的結(jié)果，基本上也與上述在水庫運(yùn)行中，調(diào)洪計(jì)算的已知條件和要求的結(jié)果，基本上也與上述類似。類似。5.3 5.3 水庫調(diào)洪計(jì)算的列表試算法水庫調(diào)洪計(jì)算的列表試算法(trial method)(trial method)根據(jù)已知的水庫水位庫容關(guān)系曲線根據(jù)已知

26、的水庫水位庫容關(guān)系曲線V Vf f( (Z Z) )和泄洪建筑物形式和尺寸，和泄洪建筑物形式和尺寸，用用水力學(xué)公式水力學(xué)公式求出下泄流量與庫容的關(guān)系曲線求出下泄流量與庫容的關(guān)系曲線q qf f( (V V ) )。從第一時(shí)段開始調(diào)洪，由起調(diào)水位（即汛前水位）查從第一時(shí)段開始調(diào)洪，由起調(diào)水位（即汛前水位）查Z Z V V及及q q V V關(guān)系關(guān)系曲線得到水量平衡方程中的曲線得到水量平衡方程中的V V1 1和和q q1 1；由入庫洪水過程線由入庫洪水過程線Q Q( (t t) )查得查得Q Q1 1、Q Q2 2；然后假設(shè)一個(gè)然后假設(shè)一個(gè)q q2 2值，根據(jù)水量平衡方程算得相應(yīng)的值，根據(jù)水量平衡方

27、程算得相應(yīng)的V V2 2值，由值，由V V2 2在在q q V V曲線上查得曲線上查得q q2 2；若兩者相等，若兩者相等，q q2 2即為所求。否則應(yīng)重設(shè)即為所求。否則應(yīng)重設(shè)q q2 2，重復(fù)上述計(jì)算過程，直到，重復(fù)上述計(jì)算過程，直到二者相等為止。二者相等為止。列表試算法的步驟如下：列表試算法的步驟如下：q2tV2水量平衡方程水量平衡方程q2、V2qtq2=q2起始條件起始條件Z1假設(shè)假設(shè)q2Q1、Q2V1、q1ZVqVqVqm、Zm？蓄泄蓄泄方程方程12212122VVtqqtQQ推推求求qt曲曲線線示示意意圖圖將上時(shí)段末的將上時(shí)段末的V V2 2、q q2 2值作為下一時(shí)段的起始條件，重

28、復(fù)上述試算值作為下一時(shí)段的起始條件，重復(fù)上述試算過程，最后即可得出水庫下泄流量過程線過程，最后即可得出水庫下泄流量過程線q q（t t）。）。Q、q(m3/s)t (min)Qtqt Q、q(m3/s)t (min)Qtqmaxqt tt1t2qmaxtqm是兩線的交點(diǎn)則計(jì)算正確；否則在是兩線的交點(diǎn)則計(jì)算正確；否則在t1，t2之間計(jì)算之間計(jì)算qm。將入庫洪水將入庫洪水Q Q（t t）和計(jì)算的）和計(jì)算的q q（t t）兩條曲線點(diǎn)繪在一張圖上，若計(jì)算的）兩條曲線點(diǎn)繪在一張圖上，若計(jì)算的最大下泄流量最大下泄流量q qmaxmax正好是二線的交點(diǎn)，說明計(jì)算的正好是二線的交點(diǎn)，說明計(jì)算的q qmaxma

29、x是正確的。否則，計(jì)是正確的。否則，計(jì)算的算的q qmaxmax有誤差，應(yīng)改變時(shí)段有誤差，應(yīng)改變時(shí)段t t重新試算，直到計(jì)算的重新試算，直到計(jì)算的q qmaxmax真好是二線的真好是二線的交點(diǎn)為止。交點(diǎn)為止。qmaxqVVmaxV調(diào)調(diào)VmaxZV顯然，當(dāng)入庫洪水為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，求得的顯然，當(dāng)入庫洪水為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，求得的q qmaxmax、V V調(diào)調(diào)、Z Z洪洪即為即為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的最大下泄流量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的最大下泄流量q qm,m,設(shè)設(shè)、設(shè)計(jì)防洪庫容、設(shè)計(jì)防洪庫容V V設(shè)設(shè)和設(shè)計(jì)洪水位和設(shè)計(jì)洪水位Z Z設(shè)。設(shè)。當(dāng)入庫洪水為校核標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，求得的當(dāng)入庫洪水為校核標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，求得的q qma

30、xmax、V V調(diào)調(diào)、Z Z洪洪即為校核標(biāo)即為校核標(biāo)準(zhǔn)的最大下泄流量準(zhǔn)的最大下泄流量q qm,m,校校、V V校校和和Z Z校。校。設(shè)計(jì)防洪庫容和設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位的確定設(shè)計(jì)防洪庫容和設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位的確定 例例5-15-1某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設(shè)有閘門，堰頂高程為某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設(shè)有閘門，堰頂高程為36.0m36.0m。水庫的運(yùn)行方式是：在洪水來臨時(shí)，先用閘門控制。水庫的運(yùn)行方式是：在洪水來臨時(shí)，先用閘門控制q q使其等于使其等于Q Q，水庫保持在汛期防洪限制水位水庫保持在汛期防洪限制水位(38.0m)(38.0m)。當(dāng)。當(dāng)Q Q繼續(xù)增大，使閘門達(dá)到全

31、開，繼續(xù)增大，使閘門達(dá)到全開，以后就不用閘門控制，以后就不用閘門控制，q q隨隨z z的升高而加大，流態(tài)為自由泄流，的升高而加大，流態(tài)為自由泄流，q qmaxmax也不也不限制，與無閘門控制情況相同。限制，與無閘門控制情況相同。已知水庫容積特性已知水庫容積特性V Vf(z)f(z)，并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位，并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位與下泄流量關(guān)系曲線與下泄流量關(guān)系曲線q qf(z)f(z)，見表見表5-55-5和圖和圖5-35-3。求百年一遇洪水流量過程中，某水庫的下泄流量過程、庫水位變化情求百年一遇洪水流量過程中，某水庫的下泄流量過程、庫水位變化情況、最大下泄流量、水

32、庫達(dá)到的最高水位及發(fā)生的相應(yīng)時(shí)刻。況、最大下泄流量、水庫達(dá)到的最高水位及發(fā)生的相應(yīng)時(shí)刻。水位水位Z(m)36.0 36.5 37.0 37.5 38.5 39.0 39.5 40.0 40.5 41.0 庫容庫容V(m3) 433048005310586070807760854094201025011200下泄流量下泄流量q(m3/s)022.5 55.0 105.0 267.2 378.3 501.9 638.9 786.1 946.0 表表5-5 5-5 某水庫某水庫V=f(Z)V=f(Z)、q=f(Z)q=f(Z)曲線曲線( (閘門全開閘門全開) )圖圖5-3 5-3 某水庫某水庫V=f

33、(Z)V=f(Z)、q=f(Z)q=f(Z)曲線曲線 解解 將已知的將已知的V=f(z)V=f(z)、q qf(z)f(z)繪入同一圖中，見圖繪入同一圖中，見圖5-35-3。以以t=3ht=3h為一個(gè)計(jì)算時(shí)段，即為一個(gè)計(jì)算時(shí)段，即tt10800s10800s，取，取P=1P=1洪水流量過程洪水流量過程, ,見表見表5-65-6的的(1)(1)、(2)(2)欄。欄。起調(diào)時(shí)水庫水位起調(diào)時(shí)水庫水位Z Z限限38.0m38.0m；根據(jù)；根據(jù)Z Z限限38.0m38.0m在圖在圖5-35-3中查出閘門全開中查出閘門全開時(shí)的流量為時(shí)的流量為173.9m173.9m 3 3/s/s。在第在第18h18h以前

34、，控制閘門使以前，控制閘門使q qQ Q，且均小于，且均小于173.9m173.9m3 3/s/s，水庫不蓄水，水庫不蓄水，無需進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。無需進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。從第從第18h18h起，起，Q Q開始大于開始大于173.9m173.9m3 3/s/s，水庫開始蓄水。因此，以第，水庫開始蓄水。因此，以第18h18h為為起調(diào)時(shí)刻，此時(shí)初始的起調(diào)時(shí)刻，此時(shí)初始的q q1 1為為173.9m173.9m3 3/s/s，而初始的，而初始的V V1 1為為6450645010104 4m m3 3。然后，按下式進(jìn)行計(jì)算。相應(yīng)數(shù)據(jù)列入表然后，按下式進(jìn)行計(jì)算。相應(yīng)數(shù)據(jù)列入表5-65-6中。數(shù)字下有橫線者為中。數(shù)

35、字下有橫線者為初始已知值。初始已知值。2112121122VVV(QQ )(qq )tt時(shí)間時(shí)間t(h)入庫洪水流量入庫洪水流量Q(m3/s)時(shí)段平均入庫時(shí)段平均入庫流量流量Q(m3/s)下泄流量下泄流量q(m3/s)時(shí)段平均下泄流時(shí)段平均下泄流量量q(m3/s)時(shí)段內(nèi)水庫存水時(shí)段內(nèi)水庫存水量變化量變化V(萬萬m3)水庫存水量水庫存水量V(萬萬m3)水庫水位水庫水位z(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)181742575951385168512801005830685535410325173.9180.5224.5343.5522.5677757.5785.5781751.5

36、702.5645.5834001125125665126748-104-234-316-346645038.0 21340187653338.124850262693338.4271920425805839.2301450620931439.9331110734996540.3369007811023240.5397607901028040.51426107721017640.445460731994240.348360674962640.151290617928039.9表表5-6 5-6 調(diào)洪計(jì)算列表法調(diào)洪計(jì)算列表法第一個(gè)計(jì)算時(shí)段第第一個(gè)計(jì)算時(shí)段第18-21h18-21h，q q1 117

37、3.9m173.9m3 3/s/s，V V1 1=6450=645010104 4m m3 3，Q Q1 1174m174m3 3/s/s，Q Q2 2340m340m3 3/s/s。對(duì)。對(duì)q q2 2 、v v2 2要進(jìn)行試算，其試算過程如表要進(jìn)行試算，其試算過程如表5-75-7。表表5-7第一時(shí)段（第第一時(shí)段（第1821小時(shí)）的試算過程小時(shí)）的試算過程2112121122VVV(QQ )(qq )tt圖圖5-2 某水庫調(diào)洪計(jì)算結(jié)果某水庫調(diào)洪計(jì)算結(jié)果入庫洪水過程線入庫洪水過程線入庫流量入庫流量Q(m3/s)下泄流量下泄流量q(m3/s)200015001000500041403938水庫水位

38、水庫水位Z(m) 0 10 20 30 40 50 時(shí)間時(shí)間t(h) 0 10 20 30 40 50 時(shí)間時(shí)間t(h)qmaxZmaxV蓄蓄下泄洪水過程線下泄洪水過程線水庫水位過程線水庫水位過程線u 由表由表5-65-6可見：在第可見：在第36h36h，Z Z40.5m40.5m，V V102321023210104 4m m3 3，Q Q=900m=900m3 3/s/s，q q78lm78lm3 3/s/s；u而在第而在第39h39h，Z Z=40.51m=40.51m，V V=l 0280=l 0280l0l04 4m m3 3, ,Q Q=760=7604 4m m3 3, , q

39、q=790m=790m3 3/s/s。u按前述水庫調(diào)洪的原理，當(dāng)按前述水庫調(diào)洪的原理，當(dāng)q q maxmax出現(xiàn)時(shí)，一定是出現(xiàn)時(shí)，一定是q qQ Q，此時(shí)，此時(shí)Z Z、V V均均達(dá)最大值。達(dá)最大值。u顯然，顯然，q q max max將出現(xiàn)在第將出現(xiàn)在第36h36h與第與第39h39h之間，在表之間，在表3-43-4中并未算出。通過中并未算出。通過進(jìn)一步試算，在第進(jìn)一步試算，在第38h16min38h16min處，可得出處，可得出q qmaxmaxQ Q 795m795m3 3/s/s，Z Zmaxmax=40.52m=40.52m，V Vmaxmax102901029010104 4m m3

40、 3。u也可通過圖解近似定出相應(yīng)值。也可通過圖解近似定出相應(yīng)值。列表試算法很麻煩，工作量大，所以提出半圖解法。半圖解法中常用的列表試算法很麻煩，工作量大，所以提出半圖解法。半圖解法中常用的是雙輔助線法。雙輔助線法的基本原理仍然是逐時(shí)段連續(xù)求解水庫的水量平是雙輔助線法。雙輔助線法的基本原理仍然是逐時(shí)段連續(xù)求解水庫的水量平衡方程和蓄泄方程，但為了避免試算，需對(duì)這兩個(gè)方程作適當(dāng)?shù)淖儞Q。衡方程和蓄泄方程，但為了避免試算，需對(duì)這兩個(gè)方程作適當(dāng)?shù)淖儞Q。222211qtVqtVQ5.4 5.4 水庫調(diào)洪計(jì)算的半圖解法水庫調(diào)洪計(jì)算的半圖解法(semi-graphical method)(semi-graphi

41、cal method)122121VVt2qqt2QQ等式兩邊同時(shí)除以等式兩邊同時(shí)除以t,t,并移項(xiàng)并移項(xiàng)2tV2tV2q21qqtV、均可與水庫水位均可與水庫水位Z Z建立函數(shù)關(guān)系建立函數(shù)關(guān)系221QQQ因此，可根據(jù)選定的計(jì)算時(shí)段因此，可根據(jù)選定的計(jì)算時(shí)段t t，已知的水庫容積關(guān)系曲線，根，已知的水庫容積關(guān)系曲線，根據(jù)水力學(xué)公式算出的水位下泄流量據(jù)水力學(xué)公式算出的水位下泄流量關(guān)系曲線，事先計(jì)算并繪制曲線組：關(guān)系曲線，事先計(jì)算并繪制曲線組：2)(1qtVZf2)(2qtVZfqZf)(3)/(2),/(2),/(333smqtVsmqtVsmQ)(mZ調(diào)洪計(jì)算半圖解法的雙輔助線調(diào)洪計(jì)算半圖解法

42、的雙輔助線)(1Zf)(2Zf)(3Zf半圖解法中必需半圖解法中必需的兩根輔助線的兩根輔助線水位下泄流量水位下泄流量關(guān)系曲線關(guān)系曲線ABCABC（1 1）根據(jù)已知的入庫洪）根據(jù)已知的入庫洪水流量過程線、水庫水水流量過程線、水庫水位容積關(guān)系曲線、汛期位容積關(guān)系曲線、汛期防洪限制水位、計(jì)算時(shí)防洪限制水位、計(jì)算時(shí)段段t t 等，確定調(diào)洪計(jì)等，確定調(diào)洪計(jì)算的起始時(shí)段，并劃分算的起始時(shí)段，并劃分各計(jì)算時(shí)段。算出各時(shí)各計(jì)算時(shí)段。算出各時(shí)段的平均入庫流量段的平均入庫流量Q Q均均，并定出第一時(shí)段初始的并定出第一時(shí)段初始的Z Z1 1、q q1 1、V V1 1值。值。半圖解法的步驟：半圖解法的步驟：ABCA

43、BC（2 2）在圖）在圖3-43-4的水位坐標(biāo)軸的水位坐標(biāo)軸上量取第一時(shí)段的上量取第一時(shí)段的Z Z1 1，得，得a a點(diǎn)。點(diǎn)。作水平線作水平線 ac ac 交曲線交曲線A A于于b b點(diǎn)，點(diǎn)，并使并使bc bc = Q= Q均均。因曲線。因曲線A A是是（V V/t t- -q q/2)= /2)= f f1 1(z(z），），a a點(diǎn)點(diǎn)代表代表Z Z1 1，ab ab =(=(V V1 1/t t- -q q1 1/2)/2)，Ac Ac = Q= Q均均+ (+ (V V1 1/t-/t-q q1 1/2)/2)。（3 3） 從從c c點(diǎn)作垂線交曲線點(diǎn)作垂線交曲線B B于于d d點(diǎn)，過點(diǎn)，

44、過d d點(diǎn)作水平線點(diǎn)作水平線dede交水位坐標(biāo)軸于交水位坐標(biāo)軸于e e，顯然，顯然de=acde=ac= =（V V2 2/t t+ +q q2 2/2/2）。）。因曲線因曲線B B是是 （V V/t t- -q q/2)=/2)=f f2 2(Z(Z），），d d點(diǎn)在曲線點(diǎn)在曲線B B上，上，e e就應(yīng)代表就應(yīng)代表Z Z2 2，從，從e e點(diǎn)可點(diǎn)可讀出讀出Z Z2 2值。值。ABCABC（4 4）dede交曲線交曲線C C于于f f點(diǎn)，過點(diǎn)，過f f 點(diǎn)作點(diǎn)作垂線交垂線交q q坐標(biāo)軸于坐標(biāo)軸于g g點(diǎn)。因曲線點(diǎn)。因曲線C C是是q=fq=f3 3(Z)(Z)，e e代表代表Z Z2 2，而而

45、efef是是q q2 2，即從，即從g g點(diǎn)可以讀出點(diǎn)可以讀出q q2 2的的值值。ABCABC（5 5） 根據(jù)根據(jù)Z Z2 2值，利用水庫水位容積關(guān)系曲線可求出值，利用水庫水位容積關(guān)系曲線可求出V V2 2的值的值。（6 6）將）將e e點(diǎn)所代表的點(diǎn)所代表的Z Z值作為第二時(shí)段的值作為第二時(shí)段的Z Z1 1，按上述方法依次進(jìn)行圖，按上述方法依次進(jìn)行圖解計(jì)算，又可求出第二時(shí)段的解計(jì)算，又可求出第二時(shí)段的Z Z2 2、Q Q2 2、V V2 2值。按逐時(shí)段進(jìn)行計(jì)算，將值。按逐時(shí)段進(jìn)行計(jì)算，將結(jié)果列表，即完成全部計(jì)算。結(jié)果列表，即完成全部計(jì)算。 例例5-25-2某水庫及原始資料均與某水庫及原始資料

46、均與 例例5-1 5-1 相同，用半圖解法進(jìn)行調(diào)洪計(jì)相同，用半圖解法進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算算。 例例5-15-1某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設(shè)有閘門，堰頂高程為某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設(shè)有閘門，堰頂高程為36.0m36.0m。水庫的運(yùn)行方式是：在洪水來臨時(shí)，先用閘門控制水庫的運(yùn)行方式是：在洪水來臨時(shí)，先用閘門控制q q使其等于使其等于Q Q，水庫保持在汛期防洪限制水位水庫保持在汛期防洪限制水位(38.0m)(38.0m)。當(dāng)當(dāng)Q Q繼續(xù)增大，使閘門達(dá)到全開，繼續(xù)增大，使閘門達(dá)到全開，以后就不用閘門控制，以后就不用閘門控制，q q隨隨z z的升高而加大，流態(tài)為自由泄流，的升高而加大，流態(tài)為

47、自由泄流，q qmaxmax也不也不限制，與無閘門控制情況相同。限制，與無閘門控制情況相同。已知水庫容積特性已知水庫容積特性V Vf(z)f(z)，并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位，并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位與下泄流量關(guān)系曲線與下泄流量關(guān)系曲線q qf(z)f(z)，見表見表5-55-5和圖和圖5-35-3。水位水位Z(m)36.0 36.5 37.0 37.5 38.5 39.0 39.5 40.0 40.5 41.0 庫容庫容V(m3) 433048005310586070807760854094201025011200下泄流量下泄流量q(m3/s)022.5 55.0 10

48、5.0 267.2 378.3 501.9 638.9 786.1 946.0 表表5-5 5-5 某水庫某水庫V=f(Z)V=f(Z)、q=f(Z)q=f(Z)曲線（閘門全開）曲線（閘門全開） 解解 水位水位Z(m)庫容庫容V(m3)下泄流量下泄流量q(m3/s)q/2 (m3/s)V/t (m3/s)V/t-q/2 (m3/s)V/t+q/2 (m3/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)37.0 530056.7 28.35 4907 4879 4936 37.5 5870100.3 50.15 5435 5385 5485 38.0 6450173.9 86.95 5972 5

49、885 6059 38.5 7080267.2 133.60 6556 6422 6689 39.0 7760378.3 189.15 7185 6996 7374 39.5 8540501.9 250.95 7907 7656 8158 40.0 9420638.9 319.45 8722 8403 9042 40.5 10250786.1 393.05 9491 9098 9884 41.0 11200946.0 473.00 10370 9897 10843 表表5-8 5-8 曲線曲線（V/t-qV/t-q/2)=f/2)=f1 1(z(z）和和(V/t+q/2)=f(V/t+q/2)

50、=f2 2(Z)(Z)的計(jì)算的計(jì)算 g q2Z2 e f d Z1 b c a)2(11qtVQ222Vqt時(shí)間時(shí)間t(h)入庫洪水流入庫洪水流量量Q(m3/s)時(shí)段平均入庫時(shí)段平均入庫流量流量Q (m3/s)水庫水水庫水位位Z1(m)V1/t-q1/2 (m3/s)V2/t+q2/2 (m3/s)下泄流量下泄流量q (m3/s)水庫水位水庫水位Z2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)1817425738.0 58856142173.938.1 2134059538.159656560188 38.424850138538.463207705248 39.2271920168

51、539.272608945430 40.0301450128040.082809560620 40.3331110100540.388009802725 40.43690083040.490009805770 40.53976068540.590409830776 40.44261053540.489209725 758 40.24546041040.287209455708 4018460 9130656 39.95129039.98785596 表表5-9 5-9 調(diào)洪計(jì)算半圖解法調(diào)洪計(jì)算半圖解法 ( (雙輔助線法）雙輔助線法）時(shí)間時(shí)間t(h)1821242730

52、33363942454851水庫水位水庫水位z(m)3838.138.439.24040.340.540.540.440.340.139.9水庫水位水庫水位z1(m)3838.138.439.24040.340.440.540.440.240.139.9調(diào)洪計(jì)算列表試算法與半圖解法的對(duì)比調(diào)洪計(jì)算列表試算法與半圖解法的對(duì)比半圖解法半圖解法列表試算法列表試算法對(duì)比表明，兩種方法的結(jié)果非常相近，但半圖解法的計(jì)算手續(xù)簡(jiǎn)便迅對(duì)比表明，兩種方法的結(jié)果非常相近，但半圖解法的計(jì)算手續(xù)簡(jiǎn)便迅速，更便于采納。速，更便于采納。u列表試算法和半圖解法中所舉實(shí)例是針對(duì)不同閘門控制下泄流量列表試算法和半圖解法中所舉實(shí)例是

53、針對(duì)不同閘門控制下泄流量的調(diào)洪計(jì)算。的調(diào)洪計(jì)算。u對(duì)于設(shè)閘而閘門全開的計(jì)算，和無閘門控制的雷同。對(duì)于設(shè)閘而閘門全開的計(jì)算，和無閘門控制的雷同。u前面所講述的內(nèi)容較簡(jiǎn)單，工程實(shí)際中遇到的情況頗復(fù)雜。前面所講述的內(nèi)容較簡(jiǎn)單，工程實(shí)際中遇到的情況頗復(fù)雜。利用閘門控制下泄流量時(shí)，調(diào)洪計(jì)算的基本原理和不用閘門時(shí)類似。利用閘門控制下泄流量時(shí)，調(diào)洪計(jì)算的基本原理和不用閘門時(shí)類似。不同點(diǎn)在于，水庫運(yùn)行方式多種多樣，要按需要隨時(shí)調(diào)整閘門的開不同點(diǎn)在于，水庫運(yùn)行方式多種多樣，要按需要隨時(shí)調(diào)整閘門的開度，包括開啟的閘孔數(shù)目和每個(gè)閘孔的開啟高度。度，包括開啟的閘孔數(shù)目和每個(gè)閘孔的開啟高度。u在不同的閘門開度、水庫水位

54、、下游淹沒等情況下：在不同的閘門開度、水庫水位、下游淹沒等情況下：系數(shù)系數(shù)A A、B B都有所不同。都有所不同。u溢流堰，下泄流量利用閘門控制。若閘門開啟高度為溢流堰，下泄流量利用閘門控制。若閘門開啟高度為e e，堰前水頭為，堰前水頭為H H，則，則e/H0.75e/H0.75時(shí)為閘孔出流，時(shí)為閘孔出流，B=1/2B=1/2；e/H0.75e/H0.75時(shí)為堰流，時(shí)為堰流，B=3/2B=3/2。u表明，盡管閘門開啟高度不變，庫水位升高時(shí)，表明，盡管閘門開啟高度不變，庫水位升高時(shí)，B B隨之變化。其它情隨之變化。其它情況下類似。況下類似。u影響系數(shù)影響系數(shù)A A值的因素就更多，變化更復(fù)雜。值的因

55、素就更多，變化更復(fù)雜。()Bqf HAHu因此，利用閘門控制下泄流量時(shí)的調(diào)洪計(jì)算手續(xù)更復(fù)雜。在這種情因此，利用閘門控制下泄流量時(shí)的調(diào)洪計(jì)算手續(xù)更復(fù)雜。在這種情況下，用半圖解法調(diào)洪計(jì)算時(shí)，需要針對(duì)不同的泄流情況作出若干況下，用半圖解法調(diào)洪計(jì)算時(shí)，需要針對(duì)不同的泄流情況作出若干不同的輔助曲線，計(jì)算相當(dāng)麻煩，也失去了半圖解法簡(jiǎn)便迅速的優(yōu)不同的輔助曲線，計(jì)算相當(dāng)麻煩，也失去了半圖解法簡(jiǎn)便迅速的優(yōu)越性。越性。u因此，對(duì)于利用閘門控制下泄流量的調(diào)洪計(jì)算，采用列表試算法更因此，對(duì)于利用閘門控制下泄流量的調(diào)洪計(jì)算，采用列表試算法更適宜。適宜。u不同的水庫運(yùn)用方式，要求閘門有不同的啟閉過程。不同的水庫運(yùn)用方式，

56、要求閘門有不同的啟閉過程。u水庫運(yùn)用方式變化很多，不可能一一列舉。以下分別說明利用閘水庫運(yùn)用方式變化很多，不可能一一列舉。以下分別說明利用閘門控制下泄流量時(shí)水庫調(diào)洪的幾種情況。門控制下泄流量時(shí)水庫調(diào)洪的幾種情況。（1 1）下游有防洪要求的情況）下游有防洪要求的情況（2 2）水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的情況）水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的情況（3 3）水庫下泄洪水要與下游區(qū)間洪水錯(cuò)峰的情況）水庫下泄洪水要與下游區(qū)間洪水錯(cuò)峰的情況（4 4）根據(jù)預(yù)報(bào)預(yù)泄洪水的情況）根據(jù)預(yù)報(bào)預(yù)泄洪水的情況u圖圖a a中，當(dāng)下游有防洪要求時(shí)，最大中，當(dāng)下游有防洪要求時(shí)，最大下泄流量下泄流量q qmaxma

57、x不能超過下游允許的安全不能超過下游允許的安全泄量泄量q q安安。u在在t t1 1時(shí)刻以前，入流時(shí)刻以前，入流Q Q較小，而閘門全較小，而閘門全開時(shí)出庫泄量較大，故閘門不宜全開，開時(shí)出庫泄量較大，故閘門不宜全開，以閘門控制使以閘門控制使q q= =Q Q。閘門隨著。閘門隨著Q Q的加大而的加大而逐漸開大，到逐漸開大，到t t1 1時(shí)閘門才全開。時(shí)閘門才全開。u從從t t1 1時(shí)刻開始，入庫流量時(shí)刻開始，入庫流量Q Q已大于閘門已大于閘門全開自由溢流的全開自由溢流的q q值，即來水量大于可值，即來水量大于可能下泄的流量值，因而庫水位逐漸上升。能下泄的流量值，因而庫水位逐漸上升。（1 1）下游有

58、防洪要求的情況）下游有防洪要求的情況u至至t t2 2時(shí)刻，時(shí)刻，q q達(dá)到達(dá)到q q安安，于是用閘門，于是用閘門控制，使控制，使q q不大于不大于q q安安，水庫水位繼續(xù)，水庫水位繼續(xù)上升，閘門逐漸關(guān)小。上升，閘門逐漸關(guān)小。u至至t t3 3時(shí)刻，入庫流量時(shí)刻，入庫流量Q Q降低至等于降低至等于下泄流量下泄流量q q，水庫水位達(dá)到最高，閘，水庫水位達(dá)到最高，閘門不再關(guān)小。門不再關(guān)小。ut t3 3以后是水庫泄水過程，水庫水位以后是水庫泄水過程，水庫水位逐漸回落。逐漸回落。u圖圖b b中，當(dāng)下游有防洪要求、但防中，當(dāng)下游有防洪要求、但防洪標(biāo)準(zhǔn)小于水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪標(biāo)準(zhǔn)小于水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

59、的情況。情況。u在在t t3 3時(shí)刻以前和圖時(shí)刻以前和圖a a類似，即在用類似，即在用閘門控制，使閘門控制，使q q不能超過不能超過q q安安，以滿足，以滿足下游防洪要求。下游防洪要求。（2 2）水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大于下游防）水工建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大于下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的情況洪標(biāo)準(zhǔn)的情況u至至t t3 3時(shí)，為下游防洪而設(shè)的庫容已時(shí)，為下游防洪而設(shè)的庫容已經(jīng)蓄滿，而入庫洪水仍然較大，說明經(jīng)蓄滿，而入庫洪水仍然較大，說明入庫洪水超過了下游防洪標(biāo)準(zhǔn)。為保入庫洪水超過了下游防洪標(biāo)準(zhǔn)。為保證水工建筑物的安全，不再控制證水工建筑物的安全，不再控制q q，而是將閘門完全開啟自由泄流。而是將閘門完全開啟自由泄流。u至

60、至t t4 4時(shí)刻，水庫水位達(dá)到最高，時(shí)刻，水庫水位達(dá)到最高， q q達(dá)到最大值。達(dá)到最大值。u圖圖c c中，下游要求錯(cuò)峰，避免中，下游要求錯(cuò)峰，避免水庫下泄洪水與下游的區(qū)間洪水水庫下泄洪水與下游的區(qū)間洪水相遇，危及下游安全。相遇，危及下游安全。u在在t t2 2t t3 3時(shí)刻之間，用閘門控時(shí)刻之間，用閘門控制下泄流量制下泄流量q q，使它與下游區(qū)間，使它與下游區(qū)間洪水疊加后仍不大于下游允許的洪水疊加后仍不大于下游允許的q q安安。（3 3）水庫下泄洪水要與下游區(qū)間洪）水庫下泄洪水要與下游區(qū)間洪水錯(cuò)峰的情況水錯(cuò)峰的情況u圖圖d d為有短期洪水預(yù)報(bào)的情況。為有短期洪水預(yù)報(bào)的情況。u在在t t1