水库的调洪
⑴ 山东20座水库为何紧急提闸调洪
2018年8月31日报道,从山东省防汛抗旱总指挥部获悉,针对8月27日至28日的降雨,山东省防总及时对全省水库采取了一系列调度措施,下发了《关于抓紧降低超限运行水库水位的紧急通知》,要求山东省20座超汛限运行水库尽快将水位降低到规定指标以下,严格执行经批准的水库汛期调度运用计划,确保水库防洪安全。
今天,国家防汛抗旱总指挥部办公室专家组对“温比亚”台风期间潍坊水库调度给出明确意见。专家组认为,一周内连续2次超强降雨是造成洪涝灾害的主要原因。8月13日到16日,潍坊市平均降雨量94.1毫米。18日开始的降雨强度更大、雨量更大,寿光市平均降雨量222毫米,青州市平均降雨量259毫米,临朐县平均降雨量229.8毫米。弥河总流域面积3863平方公里,水库控制流域面积占弥河总流域面积的近三成,其余区域内的暴雨洪水不受水库控制,顺自然地势汇入河道,流入弥河下游入海。一周内两个台风叠加,连续的超强降雨是造成本次洪涝灾害的主要原因。
专家分析认为,水库调度是符合调度方案规定的。降雨前,各水库水位均低于汛期限制水位。暴雨洪水发生后,潍坊市按照水库防汛预案规定对水库进行调度,统筹考虑了上下游、左右岸,在确保水库大坝安全的前提下,为减轻下游河道行洪压力,对上游水库采取拦洪削峰调度。黑虎山水库入库最大洪峰1780立方米每秒,出库最大流量960立方米每秒,冶源水库入库最大洪峰2000立方米每秒,出库最大流量700立方米每秒,嵩山水库最大洪峰278立方米每秒,出库最大流量120立方米每秒。如果水库在暴雨洪水期间不泄洪,黑虎山水库洪水将漫过土坝坝顶,导致垮坝,对下游造成不可估量的重大灾难;冶源水库水位接近坝顶,存在极大的垮坝风险;嵩山水库水位将超出汛限水位近2.4米,极有可能出现重大险情,危及大坝安全。
⑵ 两个水库之间如何比较水库调洪能力的大小,是看水位的高低吗
如果看水位,应看同一时间内下降多少,才有比较,应看流速吧,如果机械的对比,就是同一时间,同一口径的泄水量,简单的来说,时间是一定的,如果出口水管一大一小,大的肯定泄洪大的的,明白了吗
⑶ 水库调洪演算何时采用静态库容计算方法
水利中的调洪演算做法及具体步骤: 首先,设计洪水过程每一时段的调洪演算版都需权经过反复的假定、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、。
⑷ 水库调洪计算的方式
基本有三种:①自由泄流(敞开泄流)。指水库不承担下游防洪任务,水库调洪只需解决水库遭遇设计标准及校核标准洪水,在水库水位超过防洪限制水位时为确保大坝安全时的泄洪。当水库承担下游防洪任务而入库洪水超过下游防洪标准设计洪水时的泄流,也是自由泄流。②固定泄流。即采用闸门控制措施,使水库下泄流量按固定值泄放(一级或多级固定),各级控制下泄流量值视入库洪水和控制点的防洪能力而定。对于调洪能力较小的水库,可按入库流量来判别属于何级下泄值,对调洪能力大的水库洪量起主要作用,宜采用库水位涨率与入库流量相结合方法判定宜选泄量数值。③泄洪方式为补偿调节方式。理想的补偿调节方式是根据区间洪水预报逐时段确定水库相应下泄流量,使其与区间洪水流量组合结果不超过下游控制点的安全允许泄流量。考虑错峰要求的水库泄流即属于此种方式。但这种方式只适合于水库泄流至下游防洪控制点的传播时间小于区间洪水的预见期和预报精度较高的情况。如果某些水库泄流传播到下游防洪控制点的时间较长,而区间洪水集流却很快,预见期短,水库接到区间水情预报时已来不及关闸错峰,那么,需采用经验性或统计性的补偿调节洪水方式。如把区间地区的某些暴雨因素和防洪控制点涨率等作为关闸错峰的指标。当上游水库群共同承担下游防洪任务时,一般需要考虑补偿问题,当水库群洪水具有同步性时,选调洪能力大的,控制洪水比重大的水库作为防洪补偿调节水库,其余为被补偿水库。反之,洪水同步性差的水库群,采用补偿方式时,应将各库泄流最大值与区间洪峰错开,避免出现组合更不利情况。
⑸ 调节库容、调洪库容、防洪库容
水库的特征水位与库容 水库工程为完成不同任务不同时期和各种水文情况下,需控制达到或允许消落的各种库水位称为水库特征水位。相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积称为水库特征库容。《水利水电工程水利动能设计规范》中,规定水库待征水饱主要有:正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等;主要特征库容有:兴利库容(调节库容)、死库容、重叠库容、防洪库容、调洪库容、总库容等。 (1)正常蓄水位与兴利库容。水库在正常运用情况下,为满足兴利要求在开始供水时应蓄到的水位,称正常蓄水位,又称正常高水位、兴利水位,或设计蓄水位。它决定水库的规模、效益和调节方式,也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库的淹没损失,是水库最重要的一项特征水位。当采用无闸门控制的泄洪建筑物时,它与泄洪堰顶高程相同;当采用有闸门控制的泄洪建筑物时,它是闸门关闭时允许长期维持的最高蓄水位,也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。正常蓄水位至死水位之间的水库容积称为兴利库容,即以调节库容。用以调节径流,提供水库的供水量。 (2)死水位与死库容。水库在正常运用情况下,允许消落到的最低水位,称死水位,又称设计低水位。死水位以下的库容称为死库容,也叫垫底库容。死库容的水量除遇到特殊的情况外(如特大干旱年),它不直接用于调节径流。 (3)防洪限制水位与重叠库容。水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位,称防洪限制水位。防洪限制水位的拟定,关系到防洪和兴利的结合问题,要兼顾两方面的需要。如汛期内不同时段的洪水特征有明显差别时,可考虑分期采用不同的防洪限制水位。正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积称为重叠库容,也叫共用库容。此库容在汛期腾空,作为防洪库容或调洪库容的一部分。 (4)防洪高水位与防洪库容。水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时,在坝前达到的最高水位,称防洪高水位。只有当水库承擅下游防洪任务时,才需确定这一水位。此水位可采用相匝下游防洪标准的各种典型洪水,按拟定的防洪调度方式,自防洪限制水位开始进行水库调洪计算求得。防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积称为防洪库容。它用以控制洪水,满足水库下游防护对象的防洪要求。 (5)设计洪水位。水库遇到大坝的设计洪水时,在坝前达到的最高水位,称设计洪水位。它是水库在正常运用情况下允许达到的最高洪水位。也是挡水建筑物稳定计算的主要依据,可采用相应大坝设计标准的各种典型洪水,按拟定的调度方式,自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。 (6)校核洪水位与调洪库容。水库遇到大坝的校核洪水时,在坝前达到的最高水位,称校核洪水位。它是水库在非常运用情况下,允许临时达到的最高洪水位,是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。此水伎可采用相应大坝校核标准的各种典型洪水,按拟定的调洪方式,自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积称为调洪库容。它用以拦蓄洪水,在满足水库下游防洪要求的前提下保证大坝安全。 (7)总库容。校核洪水位以下的水库容积称为总库容。它是一项表示水库工程规模的代表性指标,可作为划分水库等级、确定工程安全标准的重要依据。 以上所述备项库容,均为坝前水位水平线以下或两特征水位水平线之间的水库容积,常称为静态库容,即是习惯上讲的库容。在水库运用中.特别是洪水期的调洪过程中,库区水面线呈抛物线形状,这时实际水面线以下、库尾和坝址之间的水库容积,称为动态库容。实际水面线与坝前水位水平线之间的容积称为楔形库容或动库容。
⑹ 水库调洪计算的介绍
水库调洪计算 reservoir routing 在规划设计阶段,水库调洪计算的目的是为了找出当一定防洪标准的设计洪水入库后能满足防洪要求的防洪库容、泄洪建筑物型式和尺寸。在水库建成后,调洪计算的目的是寻求合理的、较优的水库汛期控制运用方式。
⑺ 地理如何分析水库调洪蓄洪
河流汛期时,水库蓄水,消减洪峰;根据水位的高低,通过调节库容可以有效的调洪蓄洪。
⑻ 水库调洪计算的作用
有蓄洪与滞洪两种。蓄洪一般指水库设有专用的防洪库容或通过预泄,预版留部分库容,用来拦权蓄洪水,削减洪峰流量,满足下游防洪要求。滞洪指仅仅利用大坝抬高水位,增大库区调蓄能力,当入库洪水流量超过水库泄流设备下泄能力时,将部分洪水暂时拦蓄在水库内,削减洪峰,待洪峰过后,所拦蓄的洪水,再逐渐泄入河道。对防洪与兴利相结合的综合利用水库来说,当入库洪水为中小洪水时,一般以蓄洪为主,以便为兴利之用;而在大洪水年份,则兼有蓄洪滞洪的作用。入库洪水经水库调蓄后,其泄流量的变化情况与水库的容积特性,泄洪建筑物形式,尺寸以及下游防洪标准,水库运行方式等有关。
⑼ 水库调洪计算的计算方法
衣秀勇
(天津勘测设计研究院,天津300222)
1使用AutoCAD VBA进行水库调洪计算
VBA(Visual Basic for Application)是Microsoft公司集成在Microsoft office系列软件中的超级开发工具,AutoCAD在R14及以上版本中也集成了VBA作为自己的一个二次开发工具。AutoCAD VBA与Office VBA是同一工具同一环境,不同的是AutoCAD VBA集成于AutoCAD中。
在手工进行水库调洪计算的时代,人们使用试算法和图解法进行计算,其中图解法因其比较直观精确而且不需多次试算而受到青睐。后来在PC-1500机、微机和Basic语言普及的时代,因试算法较适合编程进行迭代计算,试算法又得到了广泛使用。
现在随AutoCAD的逐渐普及和AutoCAD二次开发工具的日益丰富,尤其是从R14开始增加的VBA开发工具为图解法的发展应用提供了可能。
使用AutoCAD VBA进行水库调洪计算有以下优点:
⑴AutoCAD是专业的工程绘图软件,因此用它绘制图解法的图形就十分简单方便,使得计算具有了图解法精确的优点。
⑵VBA是Microsoft Visual Basic的一个子集,而B又是从Basic升级而来的,因此不需要花太多的精力去另外学习一门编程语言。
⑶AutoCAD VBA与Office VBA是同一环境,这又方便了AutoCAD与Office的通讯,例如程序的输入和输出文件都可以是Excel文件。
⑷AutoCAD 与VBA结合使用,可以轻松输出精确的图形结果,例如调洪计算可以输出实际入库和泄流过程线。
本文将具体介绍使用AutoCAD VBA进行水库调洪计算的方法。
2水库调洪计算图解法的原理[1]??
⒉1水库调洪计算的实用公式
水库调洪计算的实用公式如下:?
⒉2水库调洪计算图解法的原理
式⑴比较适合使用试算法进行水库的调洪计算,要使用图解法进行水库调洪计算需要将式⑴改写为以下形式:?
式中,、q、/Δt-q/2和/Δt+q/2均可与水库水位Z建立函数关系。因此,可根据选定的计算时段Δt、已知的水库水位容积关系曲线以及根据水力学公式算出的水位下泄流量关系曲线,事先计算并绘制以下4条曲线:?
其中,C是水位下泄流量关系曲线,D是水库水位~容积关系曲线,A、B是图解法中的两根辅助曲线。绘制示例图形如图1所示。
参照图1,调洪计算的步骤是:
⑴根据已知的入库洪水流量过程线及选定的计算时段Δt算出各时段的平均入库流量并定出初始的Z1、q1、1值。
⑵在图1的水位坐标轴上量取第一时段的Z1得a点,从a点做水平线ab交曲线A于b点,从b点延长ab至c点并使bc=因曲线A是(/Δt-q/2)=f1(Z),a点代表Z1,因此ac就应等于+(1/Δt-q1/2),按图解法的公式ac也等于(2/Δt+q2/2)。
⑶从C点做垂线交曲线B于d点,过d点做水平线de交水位坐标轴于e点,显然de=ac=(2/Δt+q2/2)。因曲线B是(/Δt+q/2)=f2(Z),d点在曲线B上,e点就应代表Z2。
⑷de交曲线C于f点,过f点做垂线交q坐标轴于g点。因曲线C是q=f3(Z),e点代表Z2,于是ef应是q2,即从g点可以读出q2的值。
⑸过d点做de的延长线dh交曲线D于h点,过h点做垂线交坐标轴于i点。因曲线D是= f4(Z),e点代表Z2,于是eh应是2,即从i点可以读出2的值。
⑹将e点代表的Z2值、g点代表的q2值和i点代表的2值分别作为第二时段Z1、q1、1,按上述同样方法进行图解计算,又可求出第二时段的Z2、q2、2等值,依次循环就可完成全部计算。
3在AutoCAD中调洪计算的方法和步骤
在AutoCAD中进行调洪计算遵循上述图解法的原理,其具体的实现方法如下(见图2):
⒊1创建一个AutoCAD BA工程
进入AutoCAD2000,在“工具”菜单的“宏”子菜单中单击“isual Basic编辑器”进入BA的编程环境。在“isual Basic编辑器”中单击“插入”菜单中的“添加模块”菜单项,BA将为您添加一个新的模块,接着您要为模块添加一个过程,如:?
⒊2 在BA中编写调洪程序
在过程的Sub和End Sub之间编写调洪程序。
⒊2.1定义程序中使用的主要变量
⑴定义库容曲线和水位泄流曲线的点数以及入库洪水过程的点数。入库洪水过程线各点之间要保证时间间隔相同。在使用该程序时,首先都要根据实际情况对这两个变量进行赋值。程序如下:
⑵将如图1中的四条曲线即水位库容、水位泄流、双辅助线分别定义为AutoCAD中的多段线,同时定义4条曲线的顶点坐标数组,这些坐标数组所含数值将作为在AutoCAD中画4条曲线的依据。
⑶定义计算过程中临时使用的辅助线及其坐标数组。临时使用的辅助线即图1中的ab、bc、de等线,在这里将它们定义为构造线。
⑺根据库容曲线和水位泄流曲线的点数以及入库洪水过程的点数重新定义各数组的维数
⑻定义存放调洪计算原始数据的Excel文件并打开它,在程序执行过程中将从该文件中读取原始数据,并将计算的结果写到该文件中。在这里我们假设Excel文件为“g: h”文件夹中的th001.xls。
⒊2.2从Excel文件取得调洪计算的原始数据
在这里我们假设th001.xls含有名字分别为1、2、3共3个工作表,且1工作表中从第2行开始分别在A、B、C、D、E列中存放了水位及该水位对应的库容、下泄流量以及(/Δt-q/2)和(/Δt+q/2)的数值;2工作表中从第3行开始在第D列中存放了该时段的平均入库流量;3工作表的第2行的C、D、E列中存放了调洪计算初始的Z1、q1、1,其他行将用来存放调洪计算的结果。
⒊2.3在Autocad中画出图解法调洪计算的曲线
⒊2.4调洪计算
以Z1为两个y坐标做构造线,以该构造线与/Δt-q/2(t1)交点的x坐标加上该时段的平均入库流量为两个x坐标做第二条构造线,第二条构造线与/Δt+q/2(t2)交点的y坐标即为Z2。
以Z2为两个y坐标做构造线,该构造线与泄流曲线的交点的x坐标即为q2,与库容曲线的交点的x坐标即为2。
4结语
本文仅介绍了使用AutoCAD BA进行最简单的调洪计算的方法和程序实现,而且程序也缺少图形界面;但是有了本文介绍的框架,您可以很容易为它添加或修改一些功能,如:增加限泄功能、增加求实际最大下泄流量及其对应的时间、水位、库容的功能、增加绘制实际入库和泄流过程曲线及坐标系统的功能、将水位泄流曲线修改为泄流公式以及修改程序的界面等等,有兴趣的读者不妨自己去完善它。
⑽ 水库特征水位的调洪库容
水库遇到大坝的校核洪水时,经水库调洪后,在坝前达到的最高水位,称校核洪内水位。它是水库在非常运用容情况下,允许临时达到的最高洪水位,是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。此水位可采用相应大坝校核标准的各种典型洪水,按拟定的调洪方式,自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积称为调洪库容。它用以拦蓄洪水,在满足水库下游防洪要求的前提下保证大坝安全。