多泄洪渠道水庫調(diào)洪演算分析—說明書

1、多泄洪渠道水庫調(diào)洪演算分析說明手冊考慮水庫多個泄洪渠道，如泄洪洞、有閘控制溢洪道、無閘控制溢洪道，根據(jù)制定各泄洪渠道的防洪調(diào)度規(guī)則，進(jìn)行水庫調(diào)洪演算分析。本程序可以一次性輸入多個入庫洪水過程，計算出各個入庫洪水調(diào)洪結(jié)果。計算簡便快捷、精度高，方便水庫防洪調(diào)度規(guī)則的制定。一、 洞塞效能的基本條件 1.1洞塞效能的基本條件 洞塞消能原理是利用過水面積突然縮小和突然擴(kuò)大產(chǎn)生巨大的局部水頭損失達(dá)到消能目的，洞塞方案應(yīng)滿足以下三個基本條件：首先，洞塞進(jìn)口過水?dāng)嗝嫱豢s將導(dǎo)致洞塞內(nèi)流線分離，前端動水壓力大幅度下降，因此泄洪洞內(nèi)的壓力必須足夠大以保證洞塞內(nèi)有足夠的正壓，還宜在出口處設(shè)置一個突縮的出口，增加洞內(nèi)

2、壓力，避免空化現(xiàn)象；其次，洞塞泄洪洞在各種工況下不應(yīng)出現(xiàn)明滿流轉(zhuǎn)換，一直保持滿流狀態(tài)的流態(tài)最為平穩(wěn)，泄洪洞布置高程應(yīng)盡可能低，出口頂部于下游水面以下有足夠淹沒深度；最后，各級洞塞的尺寸及相互比例的協(xié)調(diào)是關(guān)鍵，除了根據(jù)泄流量設(shè)計各級洞塞的尺寸，還應(yīng)根據(jù)整個系統(tǒng)的水力學(xué)計算以保證各級洞塞內(nèi)均保持適當(dāng)?shù)恼龎骸Ｒ娤聢D： 1.2洞塞泄洪洞的布置形式 洞塞泄洪洞的基本布置型式如圖1所示，包括進(jìn)口閘門、上平段、上彎段、豎井、洞塞、出口收縮段等，此類型式具有消能效果好、流態(tài)穩(wěn)定、洞塞內(nèi)水流空化數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，但第一級洞塞前導(dǎo)流洞內(nèi)壓力很大，洞身強(qiáng)度設(shè)計困難很大，此基本布置型式適合于水頭不太高(100m左右)的工程

3、。對于超高水頭工程，將洞塞泄洪洞布置成圖2所示的直彎洞塞型式，除利用洞內(nèi)突縮突擴(kuò)消能外，還充分利用水流直角轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生巨大水頭損失，消能效果成倍增加，經(jīng)直彎洞塞消能后導(dǎo)流洞內(nèi)壓力水頭顯著降低。高水頭工程的導(dǎo)流洞一般按有壓流設(shè)計，在改建洞塞泄洪洞時對后部的大部分段落無需特別的襯護(hù)處理，只需對前段小部分段落預(yù)先(修建導(dǎo)流洞時)加固襯護(hù)。由于洞內(nèi)流速較低，壓力特性好，無空化現(xiàn)象，對防沖、耐磨和平整度不作特別要求。見下圖：二、 溢洪道在水利樞紐中，為了防止洪水漫過壩頂，危及大壩和樞紐的安全，必須布置泄水建筑物，以宣泄水庫按運(yùn)行要求不能容納的多余來水量。溢洪道除應(yīng)由足夠的泄洪能力外，還應(yīng)保證在運(yùn)用期間的自身

4、安全和下泄水流與原河道水流得到良好的銜接。 2.1無閘溢洪道無閘泄洪道常稱作開敞式溢洪道，當(dāng)水庫水位超過溢洪道的堰頂高程時，即自行泄流。見下圖：該類水庫只能延滯和調(diào)節(jié)洪水，不能控制洪水和與興利庫容結(jié)合，故此防洪庫容用V調(diào)表示。 2.2有閘溢洪道 有閘溢洪道由于操作方式不同，增加了調(diào)洪演算的復(fù)雜性。 一般情形下閘門頂高程和正常蓄水位齊平，堰頂高程低于汛前水位。如下圖：深水式泄洪洞設(shè)于一定水深處，其水流狀態(tài)屬于有壓出流，見下圖：三、 水庫調(diào)洪演算分析在程序水庫調(diào)洪演算分析功能下能夠計算各時段末之水位、泄洪洞流量、溢洪道流量、水庫出庫總流量等數(shù)據(jù)，如下圖：該功能非常強(qiáng)大，計算條件也非常全面，用戶可以

5、依據(jù)洪水頻率、水位面積曲線結(jié)點(diǎn)數(shù)、洪水過程時段數(shù)、時段間隔、防洪下限水位、調(diào)洪其實(shí)水位、泄洪起始流量、電站常流量、下游限制泄量、泄洪洞個數(shù)、溢洪道個數(shù)、變寬變高泄流孔狀況數(shù)、變寬泄洪道狀況數(shù)、泄流曲線結(jié)點(diǎn)數(shù)來進(jìn)行水庫調(diào)洪演算分析。分析出可瀏覽的數(shù)據(jù)有水庫水位面積、洪水過程、泄洪洞參數(shù)、溢洪道參數(shù)、變寬高泄流孔、變寬溢洪道、泄流曲線。本功能的特點(diǎn)是可以一次性輸入多個入庫洪水過程，計算出各個入庫洪水調(diào)洪結(jié)果。用戶只需要輸入完成一個入庫洪水過程后點(diǎn)擊新建就可以把本次信息錄入演算分析列表，點(diǎn)擊界面上方的“新建”按鈕即可清空界面所有文本框，以便再次輸入。四、 防洪調(diào)度規(guī)則1.闡明水庫影響范圍內(nèi)的流域概況

6、以及工程概況，設(shè)計和校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，以及對下游防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，泄洪設(shè)施使用條件，洪水調(diào)度運(yùn)用原則和水庫下游有關(guān)控制點(diǎn)的安全水位、允許泄量等。2.確定洪水調(diào)度特征水位。在水庫工程已按設(shè)計規(guī)模完成且能正常運(yùn)用時，則洪水調(diào)度特征水位可采用水庫設(shè)計中確定的運(yùn)用指標(biāo)。汛期限制水位。系指水庫在汛期允許蓄水的上限水位，是預(yù)留防洪庫容的下限水位，在常規(guī)防洪調(diào)度中是設(shè)計調(diào)洪計算成果的起始水位。對于入庫洪水具有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律，可實(shí)行分期防洪調(diào)度。分期限制水位，應(yīng)根據(jù)審批后的分期設(shè)計洪水成果和按照不降低工程安全標(biāo)準(zhǔn)、承擔(dān)下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)和庫區(qū)安全標(biāo)準(zhǔn)的原則、考慮相應(yīng)泄流方式以及原設(shè)計確定的防洪調(diào)度原則，經(jīng)調(diào)洪計算后確定。改變原設(shè)計確定的汛期限制水俠，必須經(jīng)過充分論證，并報請上級主管審批部門核定，嚴(yán)格掌握執(zhí)行。防洪高水位。系指在遇到下游防護(hù)對象的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水時，經(jīng)過水庫泄流調(diào)蓄后壩前達(dá)到的最高水位。允許最高洪水位。系指在汛期調(diào)度中，為保障水庫工程安全而允許蓄洪的最高洪水位。根據(jù)洪水預(yù)報并參照當(dāng)時水文氣象情勢分析，確認(rèn)有可能超出允許最高洪水位時，必須結(jié)合工程安全情況提出非常洪水調(diào)度意見，按照防洪調(diào)度指揮權(quán)限規(guī)定，報請有關(guān)防汛指揮部門決策。同時要作好臨時