水庫的調洪
⑴ 山東20座水庫為何緊急提閘調洪
2018年8月31日報道,從山東省防汛抗旱總指揮部獲悉,針對8月27日至28日的降雨,山東省防總及時對全省水庫採取了一系列調度措施,下發了《關於抓緊降低超限運行水庫水位的緊急通知》,要求山東省20座超汛限運行水庫盡快將水位降低到規定指標以下,嚴格執行經批準的水庫汛期調度運用計劃,確保水庫防洪安全。
今天,國家防汛抗旱總指揮部辦公室專家組對「溫比亞」台風期間濰坊水庫調度給出明確意見。專家組認為,一周內連續2次超強降雨是造成洪澇災害的主要原因。8月13日到16日,濰坊市平均降雨量94.1毫米。18日開始的降雨強度更大、雨量更大,壽光市平均降雨量222毫米,青州市平均降雨量259毫米,臨朐縣平均降雨量229.8毫米。彌河總流域面積3863平方公里,水庫控制流域面積占彌河總流域面積的近三成,其餘區域內的暴雨洪水不受水庫控制,順自然地勢匯入河道,流入彌河下游入海。一周內兩個台風疊加,連續的超強降雨是造成本次洪澇災害的主要原因。
專家分析認為,水庫調度是符合調度方案規定的。降雨前,各水庫水位均低於汛期限制水位。暴雨洪水發生後,濰坊市按照水庫防汛預案規定對水庫進行調度,統籌考慮了上下游、左右岸,在確保水庫大壩安全的前提下,為減輕下遊河道行洪壓力,對上游水庫採取攔洪削峰調度。黑虎山水庫入庫最大洪峰1780立方米每秒,出庫最大流量960立方米每秒,冶源水庫入庫最大洪峰2000立方米每秒,出庫最大流量700立方米每秒,嵩山水庫最大洪峰278立方米每秒,出庫最大流量120立方米每秒。如果水庫在暴雨洪水期間不泄洪,黑虎山水庫洪水將漫過土壩壩頂,導致垮壩,對下游造成不可估量的重大災難;冶源水庫水位接近壩頂,存在極大的垮壩風險;嵩山水庫水位將超出汛限水位近2.4米,極有可能出現重大險情,危及大壩安全。
⑵ 兩個水庫之間如何比較水庫調洪能力的大小,是看水位的高低嗎
如果看水位,應看同一時間內下降多少,才有比較,應看流速吧,如果機械的對比,就是同一時間,同一口徑的泄水量,簡單的來說,時間是一定的,如果出口水管一大一小,大的肯定泄洪大的的,明白了嗎
⑶ 水庫調洪演算何時採用靜態庫容計算方法
水利中的調洪演算做法及具體步驟: 首先,設計洪水過程每一時段的調洪演算版都需權經過反復的假定、試算,計算工作量很大; 其次,計算溢洪道的下泄流量也是相當繁瑣的,以最簡單的無坎寬頂堰為例,其流量系數要分直角形翼牆進口、八字形翼牆進口、。
⑷ 水庫調洪計算的方式
基本有三種:①自由泄流(敞開泄流)。指水庫不承擔下游防洪任務,水庫調洪只需解決水庫遭遇設計標准及校核標准洪水,在水庫水位超過防洪限制水位時為確保大壩安全時的泄洪。當水庫承擔下游防洪任務而入庫洪水超過下游防洪標准設計洪水時的泄流,也是自由泄流。②固定泄流。即採用閘門控制措施,使水庫下泄流量按固定值泄放(一級或多級固定),各級控制下泄流量值視入庫洪水和控制點的防洪能力而定。對於調洪能力較小的水庫,可按入庫流量來判別屬於何級下泄值,對調洪能力大的水庫洪量起主要作用,宜採用庫水位漲率與入庫流量相結合方法判定宜選泄量數值。③泄洪方式為補償調節方式。理想的補償調節方式是根據區間洪水預報逐時段確定水庫相應下泄流量,使其與區間洪水流量組合結果不超過下游控制點的安全允許泄流量。考慮錯峰要求的水庫泄流即屬於此種方式。但這種方式只適合於水庫泄流至下游防洪控制點的傳播時間小於區間洪水的預見期和預報精度較高的情況。如果某些水庫泄流傳播到下游防洪控制點的時間較長,而區間洪水集流卻很快,預見期短,水庫接到區間水情預報時已來不及關閘錯峰,那麼,需採用經驗性或統計性的補償調節洪水方式。如把區間地區的某些暴雨因素和防洪控制點漲率等作為關閘錯峰的指標。當上游水庫群共同承擔下游防洪任務時,一般需要考慮補償問題,當水庫群洪水具有同步性時,選調洪能力大的,控制洪水比重大的水庫作為防洪補償調節水庫,其餘為被補償水庫。反之,洪水同步性差的水庫群,採用補償方式時,應將各庫泄流最大值與區間洪峰錯開,避免出現組合更不利情況。
⑸ 調節庫容、調洪庫容、防洪庫容
水庫的特徵水位與庫容 水庫工程為完成不同任務不同時期和各種水文情況下,需控制達到或允許消落的各種庫水位稱為水庫特徵水位。相應於水庫特徵水位以下或兩特徵水位之間的水庫容積稱為水庫特徵庫容。《水利水電工程水利動能設計規范》中,規定水庫待征水飽主要有:正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、設計洪水位、校核洪水位等;主要特徵庫容有:興利庫容(調節庫容)、死庫容、重疊庫容、防洪庫容、調洪庫容、總庫容等。 (1)正常蓄水位與興利庫容。水庫在正常運用情況下,為滿足興利要求在開始供水時應蓄到的水位,稱正常蓄水位,又稱正常高水位、興利水位,或設計蓄水位。它決定水庫的規模、效益和調節方式,也在很大程度上決定水工建築物的尺寸、型式和水庫的淹沒損失,是水庫最重要的一項特徵水位。當採用無閘門控制的泄洪建築物時,它與泄洪堰頂高程相同;當採用有閘門控制的泄洪建築物時,它是閘門關閉時允許長期維持的最高蓄水位,也是擋水建築物穩定計算的主要依據。正常蓄水位至死水位之間的水庫容積稱為興利庫容,即以調節庫容。用以調節徑流,提供水庫的供水量。 (2)死水位與死庫容。水庫在正常運用情況下,允許消落到的最低水位,稱死水位,又稱設計低水位。死水位以下的庫容稱為死庫容,也叫墊底庫容。死庫容的水量除遇到特殊的情況外(如特大乾旱年),它不直接用於調節徑流。 (3)防洪限制水位與重疊庫容。水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位,也是水庫在汛期防洪運用時的起調水位,稱防洪限制水位。防洪限制水位的擬定,關繫到防洪和興利的結合問題,要兼顧兩方面的需要。如汛期內不同時段的洪水特徵有明顯差別時,可考慮分期採用不同的防洪限制水位。正常蓄水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為重疊庫容,也叫共用庫容。此庫容在汛期騰空,作為防洪庫容或調洪庫容的一部分。 (4)防洪高水位與防洪庫容。水庫遇到下游防護對象的設計標准洪水時,在壩前達到的最高水位,稱防洪高水位。只有當水庫承擅下游防洪任務時,才需確定這一水位。此水位可採用相匝下游防洪標準的各種典型洪水,按擬定的防洪調度方式,自防洪限制水位開始進行水庫調洪計算求得。防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為防洪庫容。它用以控制洪水,滿足水庫下游防護對象的防洪要求。 (5)設計洪水位。水庫遇到大壩的設計洪水時,在壩前達到的最高水位,稱設計洪水位。它是水庫在正常運用情況下允許達到的最高洪水位。也是擋水建築物穩定計算的主要依據,可採用相應大壩設計標準的各種典型洪水,按擬定的調度方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。 (6)校核洪水位與調洪庫容。水庫遇到大壩的校核洪水時,在壩前達到的最高水位,稱校核洪水位。它是水庫在非常運用情況下,允許臨時達到的最高洪水位,是確定大壩頂高及進行大壩安全校核的主要依據。此水伎可採用相應大壩校核標準的各種典型洪水,按擬定的調洪方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為調洪庫容。它用以攔蓄洪水,在滿足水庫下游防洪要求的前提下保證大壩安全。 (7)總庫容。校核洪水位以下的水庫容積稱為總庫容。它是一項表示水庫工程規模的代表性指標,可作為劃分水庫等級、確定工程安全標準的重要依據。 以上所述備項庫容,均為壩前水位水平線以下或兩特徵水位水平線之間的水庫容積,常稱為靜態庫容,即是習慣上講的庫容。在水庫運用中.特別是洪水期的調洪過程中,庫區水面線呈拋物線形狀,這時實際水面線以下、庫尾和壩址之間的水庫容積,稱為動態庫容。實際水面線與壩前水位水平線之間的容積稱為楔形庫容或動庫容。
⑹ 水庫調洪計算的介紹
水庫調洪計算 reservoir routing 在規劃設計階段,水庫調洪計算的目的是為了找出當一定防洪標準的設計洪水入庫後能滿足防洪要求的防洪庫容、泄洪建築物型式和尺寸。在水庫建成後,調洪計算的目的是尋求合理的、較優的水庫汛期控制運用方式。
⑺ 地理如何分析水庫調洪蓄洪
河流汛期時,水庫蓄水,消減洪峰;根據水位的高低,通過調節庫容可以有效的調洪蓄洪。
⑻ 水庫調洪計算的作用
有蓄洪與滯洪兩種。蓄洪一般指水庫設有專用的防洪庫容或通過預泄,預版留部分庫容,用來攔權蓄洪水,削減洪峰流量,滿足下游防洪要求。滯洪指僅僅利用大壩抬高水位,增大庫區調蓄能力,當入庫洪水流量超過水庫泄流設備下泄能力時,將部分洪水暫時攔蓄在水庫內,削減洪峰,待洪峰過後,所攔蓄的洪水,再逐漸泄入河道。對防洪與興利相結合的綜合利用水庫來說,當入庫洪水為中小洪水時,一般以蓄洪為主,以便為興利之用;而在大洪水年份,則兼有蓄洪滯洪的作用。入庫洪水經水庫調蓄後,其泄流量的變化情況與水庫的容積特性,泄洪建築物形式,尺寸以及下游防洪標准,水庫運行方式等有關。
⑼ 水庫調洪計算的計算方法
衣秀勇
(天津勘測設計研究院,天津300222)
1使用AutoCAD VBA進行水庫調洪計算
VBA(Visual Basic for Application)是Microsoft公司集成在Microsoft office系列軟體中的超級開發工具,AutoCAD在R14及以上版本中也集成了VBA作為自己的一個二次開發工具。AutoCAD VBA與Office VBA是同一工具同一環境,不同的是AutoCAD VBA集成於AutoCAD中。
在手工進行水庫調洪計算的時代,人們使用試演算法和圖解法進行計算,其中圖解法因其比較直觀精確而且不需多次試算而受到青睞。後來在PC-1500機、微機和Basic語言普及的時代,因試演算法較適合編程進行迭代計算,試演算法又得到了廣泛使用。
現在隨AutoCAD的逐漸普及和AutoCAD二次開發工具的日益豐富,尤其是從R14開始增加的VBA開發工具為圖解法的發展應用提供了可能。
使用AutoCAD VBA進行水庫調洪計算有以下優點:
⑴AutoCAD是專業的工程繪圖軟體,因此用它繪制圖解法的圖形就十分簡單方便,使得計算具有了圖解法精確的優點。
⑵VBA是Microsoft Visual Basic的一個子集,而B又是從Basic升級而來的,因此不需要花太多的精力去另外學習一門編程語言。
⑶AutoCAD VBA與Office VBA是同一環境,這又方便了AutoCAD與Office的通訊,例如程序的輸入和輸出文件都可以是Excel文件。
⑷AutoCAD 與VBA結合使用,可以輕松輸出精確的圖形結果,例如調洪計算可以輸出實際入庫和泄流過程線。
本文將具體介紹使用AutoCAD VBA進行水庫調洪計算的方法。
2水庫調洪計算圖解法的原理[1]??
⒉1水庫調洪計算的實用公式
水庫調洪計算的實用公式如下:?
⒉2水庫調洪計算圖解法的原理
式⑴比較適合使用試演算法進行水庫的調洪計算,要使用圖解法進行水庫調洪計算需要將式⑴改寫為以下形式:?
式中,、q、/Δt-q/2和/Δt+q/2均可與水庫水位Z建立函數關系。因此,可根據選定的計算時段Δt、已知的水庫水位容積關系曲線以及根據水力學公式算出的水位下泄流量關系曲線,事先計算並繪制以下4條曲線:?
其中,C是水位下泄流量關系曲線,D是水庫水位~容積關系曲線,A、B是圖解法中的兩根輔助曲線。繪制示例圖形如圖1所示。
參照圖1,調洪計算的步驟是:
⑴根據已知的入庫洪水流量過程線及選定的計算時段Δt算出各時段的平均入庫流量並定出初始的Z1、q1、1值。
⑵在圖1的水位坐標軸上量取第一時段的Z1得a點,從a點做水平線ab交曲線A於b點,從b點延長ab至c點並使bc=因曲線A是(/Δt-q/2)=f1(Z),a點代表Z1,因此ac就應等於+(1/Δt-q1/2),按圖解法的公式ac也等於(2/Δt+q2/2)。
⑶從C點做垂線交曲線B於d點,過d點做水平線de交水位坐標軸於e點,顯然de=ac=(2/Δt+q2/2)。因曲線B是(/Δt+q/2)=f2(Z),d點在曲線B上,e點就應代表Z2。
⑷de交曲線C於f點,過f點做垂線交q坐標軸於g點。因曲線C是q=f3(Z),e點代表Z2,於是ef應是q2,即從g點可以讀出q2的值。
⑸過d點做de的延長線dh交曲線D於h點,過h點做垂線交坐標軸於i點。因曲線D是= f4(Z),e點代表Z2,於是eh應是2,即從i點可以讀出2的值。
⑹將e點代表的Z2值、g點代表的q2值和i點代表的2值分別作為第二時段Z1、q1、1,按上述同樣方法進行圖解計算,又可求出第二時段的Z2、q2、2等值,依次循環就可完成全部計算。
3在AutoCAD中調洪計算的方法和步驟
在AutoCAD中進行調洪計算遵循上述圖解法的原理,其具體的實現方法如下(見圖2):
⒊1創建一個AutoCAD BA工程
進入AutoCAD2000,在「工具」菜單的「宏」子菜單中單擊「isual Basic編輯器」進入BA的編程環境。在「isual Basic編輯器」中單擊「插入」菜單中的「添加模塊」菜單項,BA將為您添加一個新的模塊,接著您要為模塊添加一個過程,如:?
⒊2 在BA中編寫調洪程序
在過程的Sub和End Sub之間編寫調洪程序。
⒊2.1定義程序中使用的主要變數
⑴定義庫容曲線和水位泄流曲線的點數以及入庫洪水過程的點數。入庫洪水過程線各點之間要保證時間間隔相同。在使用該程序時,首先都要根據實際情況對這兩個變數進行賦值。程序如下:
⑵將如圖1中的四條曲線即水位庫容、水位泄流、雙輔助線分別定義為AutoCAD中的多段線,同時定義4條曲線的頂點坐標數組,這些坐標數組所含數值將作為在AutoCAD中畫4條曲線的依據。
⑶定義計算過程中臨時使用的輔助線及其坐標數組。臨時使用的輔助線即圖1中的ab、bc、de等線,在這里將它們定義為構造線。
⑺根據庫容曲線和水位泄流曲線的點數以及入庫洪水過程的點數重新定義各數組的維數
⑻定義存放調洪計算原始數據的Excel文件並打開它,在程序執行過程中將從該文件中讀取原始數據,並將計算的結果寫到該文件中。在這里我們假設Excel文件為「g: h」文件夾中的th001.xls。
⒊2.2從Excel文件取得調洪計算的原始數據
在這里我們假設th001.xls含有名字分別為1、2、3共3個工作表,且1工作表中從第2行開始分別在A、B、C、D、E列中存放了水位及該水位對應的庫容、下泄流量以及(/Δt-q/2)和(/Δt+q/2)的數值;2工作表中從第3行開始在第D列中存放了該時段的平均入庫流量;3工作表的第2行的C、D、E列中存放了調洪計算初始的Z1、q1、1,其他行將用來存放調洪計算的結果。
⒊2.3在Autocad中畫出圖解法調洪計算的曲線
⒊2.4調洪計算
以Z1為兩個y坐標做構造線,以該構造線與/Δt-q/2(t1)交點的x坐標加上該時段的平均入庫流量為兩個x坐標做第二條構造線,第二條構造線與/Δt+q/2(t2)交點的y坐標即為Z2。
以Z2為兩個y坐標做構造線,該構造線與泄流曲線的交點的x坐標即為q2,與庫容曲線的交點的x坐標即為2。
4結語
本文僅介紹了使用AutoCAD BA進行最簡單的調洪計算的方法和程序實現,而且程序也缺少圖形界面;但是有了本文介紹的框架,您可以很容易為它添加或修改一些功能,如:增加限泄功能、增加求實際最大下泄流量及其對應的時間、水位、庫容的功能、增加繪制實際入庫和泄流過程曲線及坐標系統的功能、將水位泄流曲線修改為泄流公式以及修改程序的界面等等,有興趣的讀者不妨自己去完善它。
⑽ 水庫特徵水位的調洪庫容
水庫遇到大壩的校核洪水時,經水庫調洪後,在壩前達到的最高水位,稱校核洪內水位。它是水庫在非常運用容情況下,允許臨時達到的最高洪水位,是確定大壩頂高及進行大壩安全校核的主要依據。此水位可採用相應大壩校核標準的各種典型洪水,按擬定的調洪方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為調洪庫容。它用以攔蓄洪水,在滿足水庫下游防洪要求的前提下保證大壩安全。