1、有閘門控制水庫的特點,溢洪道泄流能力較大 調(diào)節(jié)洪水效能較高 能把興利庫容與防洪庫容結(jié)合運用,比較大的特別是下游有防洪任務(wù)的水庫通 常都選用有閘門控制的泄洪設(shè)備,有閘門水庫興利與防洪的結(jié)合,防洪庫容設(shè)置的越大防洪時的下泄流量越小 滯洪區(qū)的負(fù)擔(dān)越小，水庫的興利效益越低 水庫的興利與防洪是可以結(jié)合的 決定結(jié)合程度的因素水庫防洪限制水位 防洪與興利完全結(jié)合：防洪高水位=正常蓄水位 防洪與興利不能結(jié)合：防洪限制水位=正常蓄水位 防洪與興利部分結(jié)合：防洪限制水位正常蓄水位 我國基本上屬于最后一種情況,水庫的興利與防洪是一對矛盾,不考慮洪水預(yù)報的水庫運行方式,洪水發(fā)生，啟動最低級防洪標(biāo)準(zhǔn)入庫流量增加水庫水位

2、上升，逐步加大泄量泄量達(dá)到下游允許泄量（庫水位未蓄至防洪高水位）按允許泄量泄洪庫水位蓄至防洪高水位（入庫流量允許泄量）轉(zhuǎn)入下一級防洪標(biāo)準(zhǔn)加大水庫泄量重復(fù)過程出現(xiàn)大壩校核洪水,考慮洪水預(yù)報的水庫運行方式,提前獲得洪水信息 判斷洪水量級采用 相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)調(diào) 節(jié)洪水信息增加 重新判斷調(diào)整重復(fù) 過程洪水結(jié)束,觀測并取得降雨量等資料 計算凈雨量及雨型 匯流計算 入庫洪水計算 調(diào)洪(或泄流過程)計算分析 確定操作泄量 請報批示,預(yù)告下游 執(zhí)行,按預(yù)報方式調(diào)洪，由于預(yù)泄或提前加大泄量將會使各頻率標(biāo)準(zhǔn)下泄流量降低而增加防洪效益；或在獲得同樣防洪效益下減少所需要的防洪庫容從而增加水庫的興利效益,算例（不考慮洪

3、水預(yù)報）,某水庫是綜合利用水庫。發(fā)電和灌溉有關(guān)參數(shù)已經(jīng)初定?，F(xiàn)在需要根據(jù)所提供的資料和設(shè)計要求選擇溢洪道尺寸，確定防洪庫容和壩高。 1.水庫正常蓄水位110米； 2.水電站有四臺機組，每臺容量是4.5萬千瓦; 3.該水利工程屬于一等工程，大壩和溢洪道屬于一級永久性建筑物，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)是五百年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)是五千年一遇； 4.下游有防洪要求，防洪標(biāo)準(zhǔn)是五十年一遇，相應(yīng)最大允許泄流量是7000立方米每秒； 5.汛限水位是106米； 6.有一排沙孔直徑為3米，中心高程是68米，汛期可以泄洪； 7.泄洪隧洞采用馬蹄形四孔，每孔過水面積是5*5平方米，洞心高程是86米； 8.水庫設(shè)計風(fēng)速是12米每秒

4、，庫面最大吹程是15千米； 9.水庫特性曲線已知、下游水位流量關(guān)系曲線已知；各種頻率的洪水過程線已知；,算例演示,具體分析計算步驟 （1）溢洪道形式及堰頂高程的選擇 本水庫有下游防洪任務(wù)又屬于大型樞紐，汛期洪水發(fā)生次數(shù)多，防洪與興利有一定程度的結(jié)合 故采用有閘門控制的溢洪道。 堰頂高程由兩個因素初定： 1.閘門結(jié)構(gòu)上的限制 高度不宜太大 2.下游河床地質(zhì)條件允許的單寬流量大小。 本題經(jīng)分析計算初步選定堰頂高程=100.0m,（2）溢洪道寬度的選擇 取寬度B=40m 60m 80m 100m四種方案進(jìn)行分析比較。每一種方案都繪制庫水位與泄量關(guān)系曲線 以B=60m為例子計算過程如下： 排沙孔 q1

5、=11 =0.75*3.14*1.52*4.43 =23.5 式中 1流量系數(shù)，取用0.75； h1 水庫上下游水位差 泄洪孔 q2=22 =0.75*4*5*5*4.43 =332.3 式中 2流量系數(shù)，取用0.75； h2水庫上下游水位差,溢洪道 q3=3B =0.40*60*4.43 =106.3 式中 1取用0.40； h3 Z上-100，100.0m為溢洪道堰頂高程 水輪機 q4=N/8.5H=3*4.5*104/8.5 h4=15880/h4 式中 h4上下游水位差。在泄洪時考慮三臺機組滿載發(fā)電 淹沒出流的一般試算步驟：對一定的水庫上游水位，假定下游水位后由流量公式求出各項流量，如

6、果求得的總下泄流量與假定的下游水位符合下游水位流量關(guān)系，則該結(jié)果即為所求。如不符需重新假定下游水位，直至符合為止。,B=60m時的水庫蓄水位與下泄能力關(guān)系的試算成果,取t=4 h=14400s,由前表B=60m計算的庫水位與下泄流量的關(guān)系計算相應(yīng)調(diào)洪演算輔助曲線 q v/t +q/2(過程如下表),各種溢洪道寬度的調(diào)洪輔助曲線,50年一遇設(shè)計洪水調(diào)洪演算,最大蓄水量9.71億m3 防洪庫容5.96億m3 防洪高水位120m,500年一遇設(shè)計洪水調(diào)洪演算,最大蓄水量12.9億m3 最大下泄量13700m3/s 最高洪水位122.2m,以上為B=60m的計算步驟.同理可得出B=40,80,100m

7、時的最高洪水位和最大下泄量 列表如下,溢洪道寬度的選擇,本工程溢洪道下游地質(zhì)條件允許最大單位寬度流量約為250m3/s 由上表可知 溢洪道寬度越大,水庫最高洪水位越低,最大下泄流量越大,單寬流量越小.在4個方案中 B=60 80 100m時都滿足允許最大單寬流量的要求. 從經(jīng)濟角度考慮 溢洪道越寬 閘門等費用增加超過壩高降低帶來的費用減少的情況 因此溢洪道寬度小好 所以最后選擇B=60m,(3)壩頂高程計算,Z1=Z0.2%+ h1+ 1 Z2=Z0.02%+ h2+ 2 式中 Z0.2%-設(shè)計洪水位 h1, 1-設(shè)計洪水情況的風(fēng)浪高及安全超高 Z0.02%-校核洪水位 h2, 2-校核洪水情

8、況的風(fēng)浪高及安全超高 為安全起見,在Z1及Z2中,取較大的為設(shè)計值,風(fēng)浪高的計算 h1=0.0208V5/4D1/3 式中 V-設(shè)計風(fēng)速,V=12m/s D-吹程,D=15kW 代入上式得 h1=1.14m 對校核洪水情況,風(fēng)速取上述值的80%,由此算得h2=0.9m 本樞紐為混凝土壩 屬一級建筑物,查表得1=0.7m, 2=0.5m 所以 Z1=122.2+1.14+0.7=124.0m Z2=124.1+0.9+0.5=125.5m 由此選定壩頂高程為125.5m,考慮補償調(diào)節(jié)情況（新教材p165、老教材P79）,當(dāng)上游水庫與下游防洪地區(qū)之間有一定距離，兩者之間的區(qū)間洪水又不可忽略采用防洪補償調(diào)節(jié),由于水庫放水要經(jīng)歷一定的傳播時間才能達(dá)到防護區(qū)河道控制斷面并中途與區(qū)間來水組合，因此對區(qū)間洪水過程必須做出預(yù)報，其預(yù)見期應(yīng)不短于相應(yīng)水庫放水到支流河口的傳播時間t，否則防洪補償運行方式就無法實施,考慮補償和洪水預(yù)報的水庫洪水調(diào)節(jié)算例（新教材P165）,1.水庫特性曲線以及水庫下游水位和下泄流量關(guān)系曲線已知； 2.溢洪道設(shè)有閘門，堰頂高程是36米，汛限水位是