水庫調洪洪計算的的基本方方法第三節一、列表表試算法法二、半圖圖解法三、簡化化三角形形法水庫洪水調節節及計算在水利規規劃中，，常需根根據水工工建筑物物的設計計標準或或下游防防洪標準準，按工工程水文文中所介介紹的方方法，去去推求設設計洪水水流量過過程線。。因此對于于調洪計計算來說說，入庫洪水水過程及下游允允許水庫庫下泄的的最大流量量均是已知知的。同時，水水庫汛期期防洪限制制水位以以及泄洪洪建筑物物的型式式和尺寸也是已知知的。調洪計算算的已知知條件：：調洪計算算的已知知條件：：水庫調洪洪計算已已知條件件（1）入庫洪水水過程（3）防洪限制制水位（（起調水水位）（2）下游安全全泄量（4）泄水建筑筑物型式式及尺寸寸q=f(v)曲線已知知水庫的調調洪計算算就是推推求（1）下泄洪水水過程線線,即q~t曲線（3）水庫水位位的變化化,即z~t曲線（2）攔蓄洪水水的庫容容水庫調洪洪計算的的基本方方法：一、列表表試算法法二、半圖圖解法三、簡化化三角形形法水庫調洪洪計算的的基本方方法：一、列表表試算法法二、半圖圖解法三、簡化化三角形形法一、列表表試算法法：列表試算算法根據水量平衡衡方程和蓄泄方程程兩式的公公用解，，通過列列表試算算，逐時時段求得得水庫的的蓄水量量和下泄泄流量。。這種通通過試算算求方程程組公共共解的方方法稱為列表試算算法。重要步驟驟如下：：引用水庫的設計洪水過程線。NO.1

根據水庫容積曲線和泄洪建筑物的泄洪能力公式，求出下泄流量與庫容的關系曲線。NO.2選取合適的計算時段（以秒為計算單位），由設計洪水過程線摘錄Q1，Q2

，……。NO.4根據水庫汛期的控制運用方式，確定調洪計算的起始條件，即確定起調水位和相應的庫容、下泄流量。NO.3決定起始始計算時時刻的q1、V1值，然后后列表計計算，計計算過程程中，對對每一計計算時段段的q2、V2值都要進進行試算。NO.5將入庫洪洪水Q～t過程和計計算所得得的泄流流過程q～t繪在同一一張圖上上，若計計算所得得的qm最大下泄泄流量正正好是兩兩線的交交點，說說明計算算qm正確。NO.6由qm查q=f(V)關系線，，可得最最高洪水水位時的的庫容V總。由V總減去起調調水位相相應庫容容，即得得水庫為為調節該該次入庫庫洪水所所需的調洪庫容容Vm。再由V總查水位庫庫容曲線線，就可可得到最高洪水水位Zm。NO.7試算的基基本步驟驟由起始條條件確定定起始計計算時段段的q1、V1和入庫流流量Q1，Q2，假設時段段末的下下泄流量量q2，根據水水量平衡衡方程求求出時段段末水庫庫的蓄水水增量△V，而V1+△V=V2，由V2查曲線q=f(v)得q2。將其與假假定的q2相比較，，若兩者者相等，，即為所所求。否否則需重重新假設設一個q2值，重復復上述試試算過程程，直至至兩者相相等或很很接近為為止，這這樣便完完成了一一個時段段的計算算工作。。把這一時時段末的的q2、V2，作為下下一時段段的q1、V1，再進進行下下一時時段的的試算算。如如此連連續下下去，，便可可求得得整個個泄流流過程程q～t。某水庫庫泄洪洪建筑筑物為為無閘閘河岸岸式溢溢洪道道，堰堰頂高高程與與正常常蓄水水位齊齊平，，為132m，堰頂頂凈寬寬B=40m，流量量系數數M1＝1.6。該水水庫設設有小小型水水電站站，汛汛期按按水輪輪機過過流能能力Q電＝10m3/s引水發發電，，尾水水再引引入渠渠首灌灌溉。。水庫庫的容容積曲曲線見見表3-1和圖3-1。水庫庫設計計標準準為百百年一一遇，，設計計洪水水過程程如表表3-2中第（（1）、（（2）欄所所列。。試用試試算法法求水水庫泄泄流過過程、、設計計最大大下泄泄流量量、攔攔洪庫庫容和和設計計洪水水位。。例庫水位（m）116118120122124126128130132134136137庫容

(104m3)02082210418732121217002730360044604880表3-1某水庫庫水位位容積積關系系線起調水水位132m初始庫庫容2730××104m3圖3-1某水庫庫面積積和容容積特特性曲曲線（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)，如圖所所示圖某某水庫庫q=f(v)關系曲曲線解：水庫關關系曲曲線計計算步步驟及及表如如下：：第（1）行為為堰頂頂高程程132m以上假假設的的不同同庫水水位Z；第（2）行為為堰頂頂水頭頭H，等于于庫水水位Z減去堰堰頂高高程；；第（3）行為為溢洪洪道下下泄流流量，，由＝＝1.6×40××=64第（4）行為為發電電流量量10m3/s；第（5）行為為總的的下泄泄流量量；第（6）行為為相應應庫水水位Z的庫容容V，可由由庫容容曲線線查得得。庫水位Z

(m)（1）132132.5133…136137溢洪道堰頂水頭H(m)（2）00.51…45溢洪道泄量q溢

(m3/s)（3）02264…522716發電洞泄量q電

(m3/s)（4）101010…1010總泄流量q(m3/s)（5）103274…532726庫容V(104m3)（6）273029803180…44604880（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)解：（2）確定定調洪洪的起起始條條件。。由于本本水庫庫溢洪洪道無閘門門控制制，因此此起調調水位位亦即即防洪洪限制制水位位取為為與堰堰頂高高程齊齊平，，即132m。相應應庫容容為2730××104m3，初始始下泄泄流量量為發發電流流量10m3/s。（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)解：（2）確定定調洪洪的起起始條條件。。（3）計算算時段段平均均入庫庫流量量和時時段入入庫水水量初選計計算時時段△t＝8h＝28800s，按計計算時時段的的入庫庫洪水水流量量，計計算出出時段段平均均入庫庫流量量和時時段入入庫水水量。。平均入入庫流流量為為：(Q1+Q2)/2＝(0+100)/2＝50m3/s，入庫水水量為為△t(Q1+Q2)/2=28800××50＝144×104m3（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)解：（2）確定定調洪洪的起起始條條件。。（3）計算算時段段平均均入庫庫流量量和時時段入入庫水水量（4）逐時時段試試算求求泄流流過程程q～t時間t(h)Q(m3/s)(m3/s)q(m3/s)

(m3/s)△V（m3）V(m3)Z(m)q’(m3/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)0050102730132.0810016480290調洪試試算過過程：：20151012831132.11516131072837132.216134756193456133.6134（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)解：（2）確定定調洪洪的起起始條條件。。（3）計算算時段段平均均入庫庫流量量和時時段入入庫水水量（4）逐時時段試試算求求泄流流過程程q～t（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)解：（2）確定定調洪洪的起起始條條件（3）計算算時段段平均均入庫庫流量量和時時段入入庫水水量（4）逐時時段試試算求求泄流流過程程q～t（5）繪制制下泄泄流量量過程程線；；水庫庫蓄水水過程程線；；水庫庫水位位過程程線（6）繪制制Q～t與q～t曲線，，推求求最大大下泄泄流量量0816243240485664t（h）800700600500400300200100Qq（m3/s）Q~tq~t圖某水庫庫設計計洪水水過程程線與與下泄泄流量量過程程線最大下下泄流流量應應是兩兩曲線線的交交點，，如果果不是是，要要減小小計算算時段段，重重新進進行試試算時間t(h)入庫洪水流量Q(m3/s)時段平均入庫流量

（m3/s）時段入庫水量(104m3下泄流量q

(m3/s)時段平均下泄流量(m3/s)時段下泄水量(104m3)時段內水庫存水量變化△V(104m3)水庫存水量V(104m3)水庫水位Z(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)0050144.0101337.4106.62730132.08100162837132.216480290835.213475216.0619.23456133.6248406601900.8510322927.4973.44429135.9287307851130.4640575828.0302.44731136.630650690496.8660650468.028.84760136.732560605435.6638(660)649467.3-31.74728136.6403404501296.04905641624.3-328.34400135.848210275792.03304101180.8-388.84011134.9某水庫庫調洪洪計算算表（1）計算算并繪繪制水水庫的的關系系曲線線q=f(v)解：（2）確定定調洪洪的起起始條條件（3）計算算時段段平均均入庫庫流量量和時時段入入庫水水量（4）逐時時段試試算求求泄流流過程程q～t（5）繪制制下泄泄流量量過程程線；；水庫庫蓄水水過程程線；；水庫庫水位位過程程線（6）繪制制Q～t與q～t曲線，，推求求最大大下泄泄流量量（7）推求求攔洪洪庫容容和設設計洪洪水位位時間t(h)入庫洪水流量Q(m3/s)時段平均入庫流量

（m3/s）時段入庫水量(104m3下泄流量q

(m3/s)時段平均下泄流量(m3/s)時段下泄水量(104m3)時段內水庫存水量變化△V(104m3)水庫存水量V(104m3)水庫水位Z(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)0050144.0101337.4106.62730132.08100162837132.216480290835.213475216.0619.23456133.6248406601900.8510322927.4973.44429135.9287307851130.4640575828.0302.44731136.630650690496.8660650468.028.84760136.732560605435.6638(660)649467.3-31.74728136.6403404501296.04905641624.3-328.34400135.848210275792.03304101180.8-388.84011134.9某水庫庫調洪洪計算算表qmax＝660m3/s的庫容容為4760××104m3，減去去堰頂頂高程程以下下庫容容2730××104m3，即為為V設＝2030××104m3，而相相應于于4760××104m3的庫水水位，，即為為Z設＝136.7m。列表試試算法法較為為準確確，并并適用用于計計算時時段改改變、、泄流流規律律變化化的情情況，，而且且便于于使用用計算算機進進行計計算，，故為為水庫庫防洪洪調節節計算算的基基本方方法。。但采采用手手算時時列表表試算算法計計算工工作量量比較較大。。總結水庫調調洪計計算的的基本本方法法：一、列列表試試算法法二、半半圖解解法三、簡簡化三三角形形法二、半半圖解解法：：半圖解解法方程組組水量平平衡方方程和蓄泄方方程也可以以用圖圖解和和計算算相結結合的的方式式求解解，這這種方方法稱稱為半圖解解法。。1雙輔助曲線法1單輔助曲線法常用優點避免了列表試算法的繁瑣，減輕了計算工作量缺點不適用于計算時段不同或泄流規律變化的情況。單輔助助曲線線法：：1．單輔輔助曲曲線法法的原原理水量平平衡方方程整理得得將代代入上上式整理得得+時段始始末入入庫平平均流流量，，由洪洪水過過程線線上得得到時段初初已知知值時段末末的未未知值值單輔助助曲線線法：：1．單輔輔助曲曲線法法的原原理+時段始始末入入庫平平均流流量，，由洪洪水過過程線線上得得到時段初初已知知值時段末末的未未知值值由公式式可以以看出出：因公式式兩端端都有有，，只需需繪制制一條條輔助助曲線線就能能求解解q2，V2，故稱稱單輔輔助曲曲線法法。是q的函數數，可將q與之之間間的關關系繪繪制成成調洪洪輔助助曲線線。圖單單輔輔助曲曲線0圖單單輔輔助曲曲線2.單輔助助曲線線法調調洪計計算：：根據起起始條條件q1，在輔輔助曲曲線上上查出出相應應的值值計算由值值在在單輔輔助曲曲線上上反查查出相相應的的值，，以q2作下一一時段段的q1重復上上述圖圖解計計算，，即得得下泄泄流量量過程程線q=f(t)1234由于作作輔助助線時時△t需取固固定值值，且且是是由由蓄泄泄曲線線q=f(V)轉換而而來，，故該該法只只適用用于自由泄泄流（（無閘閘或閘閘門全全開））△t固定的的情況況。當有閘閘控制制泄流流時，，應按按控制制的泄泄量調調洪；；當△t有變化化時，，應按按改變變的△t重新作作輔助助線，，或用用試算算法計計算。。需要指指出例某水庫庫基本本資料料及設設計方方案均均與上上個例例題相相同，，用單單輔助助曲線線法進進行調調洪計計算。。調洪計計算步步驟如如下：：1.計算并并繪制制輔助助線為提高高圖解解精度度，計計算中中V值取溢溢洪道道堰頂頂以上上的庫庫容。。計算算時段段取＝＝4h。解：水庫水位Z(m)

總庫容V總(104m3)堰頂以上庫容V(104m3)(m3/s)q(m3/s)q/2(m3/s)(m3/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)132273000105.051333180450312.57437.03501343600870604.019195.570013540601330923.5343171.51095136446017301201.5532266.01468137488021501493.0726363.01856某水庫庫輔輔助助曲線線計算算表（（P=1%）由得得到到4008001200160020002400280032007005003001000q(m3/s)圖3-5某水庫庫輔輔助助曲線線調洪計計算步步驟如如下：：1.計算并并繪制制輔助助線解：2.調洪計計算求求q~t過程和和庫水水位過過程調洪起起始條條件：：由于本本水庫庫溢洪洪道無無閘門門控制制，因因此起起調水水位亦亦即防防洪限限制水水位取取為與與堰頂頂高程程齊平平，即即132m。相應應庫容容為2730××104m3，初始始下泄泄流量量為發發電流流量10m3/s。表某某水庫庫半圖圖解法法調洪洪計算算表（（P=1%）對于第第一時時段，，Q1=0，Q2=40m3/s，q1=10m3/s。于是是由q1查輔助助曲線線得＝5m3/s，代入入公式求得＝15m3/s，以此此查輔助曲曲線得q2=11m3/s。同法依依次類類推，，可求求出其其他時時段的的泄量量。成成果如如表第第（5）欄所所示。。查輔助助曲線線圖計算反查輔輔助曲曲線圖圖調洪計計算步步驟如如下：：1.計算并并繪制制輔助助線解：2.調洪計計算求求q~t過程和和庫水水位過過程3.繪制Q~t和q~t過程線線，求求qm，V設，Z設水庫調調洪計計算的的基本本方法法：一、列列表試試算法法二、半半圖解解法三、簡簡化三三角形形法三、簡簡化三三角形形法在小流流域、、小型型水庫庫資料料缺乏乏在初步步規劃劃階段段進行行調洪洪多方方案比比較時時只需求求出最最大下下泄流流量及