调洪计算的原理就是根据起始条件，逐时段连续求解水量平衡方程和水库的蓄泄方程，从而求得水库出流过程q—t。若水库设有水电站，且发生洪水时能够运行，则泄洪能力中还应计入水轮机过水流量q电，其值一般可按水轮机过水能力的2/3～4/5计入。综上所述，水库调洪计算的原理，就是由已知的Δt、Q1、Q2、q1、V1、联解式和式，求得q2、V2。......
2023-06-21
水库的调洪作用及计算任务
【摘要】：在河流上修建水库后，发生较大洪水时，可将部分洪水拦蓄在水库中，等入库洪峰过后，再将其泄出，使经过水库泄放至下游河道的洪水过程，洪峰值降低，洪水过程线的历时加长，从而达到防止或减轻下游洪水灾害的目的，这就是水库的调洪作用，突出表现为“削减洪峰”的作用。直至t4时刻库水位回落至堰顶高程，水库完成了一次调节洪水的过程。
在河流上修建水库后，发生较大洪水时，可将部分洪水拦蓄在水库中，等入库洪峰过后，再将其泄出，使经过水库泄放至下游河道的洪水过程，洪峰值降低，洪水过程线的历时加长，从而达到防止或减轻下游洪水灾害的目的，这就是水库的调洪作用，突出表现为“削减洪峰”的作用。例如，海河流域支流滹沱河黄壁庄水库，在1996年8月大水中，入库洪峰流量为11400m3/s，经水库调蓄后，出库洪峰流量为3680m3/s，削减洪峰约70%，有效地减小了下游洪水灾害。以下通过无闸门溢洪道的泄流情况，进一步说明水库的削峰作用。
如图G5.1所示，Q—t为水库入流过程；q—t为水库出流过程；Z—t为水库水位过程。当t0时刻洪水开始进入水库时，起调水位等于堰顶高程Z0，该时刻溢洪道的泄流量q＝0。随后，入流量Q渐增，库水位随之增高，堰顶水头增大，泄流量q随之增大，t1为入库洪峰的出现时刻，此后的入流量虽然减少，但仍有q＜Q，洪水不断滞蓄在库内，库水位不断升高，直至t2时刻Q＝q，库水位达到最高值Zm，滞洪量达到最大值Vm，下泄量也达最大值qm。t2以后，由于Q＜q，库水位便逐渐下降，泄流量随之减少。直至t4时刻库水位回落至堰顶高程，水库完成了一次调节洪水的过程。
图G5.1 水库调洪示意图
不难看出，溢洪道无闸门情况下，当泄洪建筑物堰顶高程、宽度一定时，水库的库水位决定水库的出流量，其泄流方式为自由出流。而对于大中型水库，溢洪道上一般设置闸门，其泄流过程可由闸门控制，在这种情况下，水库的出流过程与水库的调洪方式有关。所谓水库的调洪方式，是指水库调节洪水时采用的泄流方式（如自由泄流、控制泄流），以及对泄流量的规定等。有闸门控制的出流过程，由于在人为控制下泄洪，可以按防洪要求进行，其调洪效果将比无闸门控制的情况更好。关于有闸门控制的调洪方式及出流过程将在G5.3中介绍。
由上述讨论可知，影响水库最高洪水位和最大下泄量的因素有入流过程，泄洪建筑物的型式、位置、尺寸、起调水位和调洪方式。其他条件相同时，泄洪建筑物尺寸越大，水库的最高洪水位越低，最大下泄量越大。
合理地确定泄洪建筑物的尺寸及坝顶高程等的计算工作，称为水库的防洪水利计算，具体方法将在G5.4节中详细讨论。而当泄洪建筑物的型式、位置、尺寸、起调水位和调洪方式、水库特性资料、入库洪水过程均一定的情况下，推求水库出流过程的计算，称为水库调洪计算，也称调洪演算。
规划设计阶段调洪计算的任务是，在水库的起调水位及调洪方式一定时，对拟定的不同泄洪建筑物型式、位置及尺寸的方案，针对各种频率的设计洪水过程线，推求各种防洪特征库容、特征水位和最大下泄量，为优选方案提供依据。因此，在规划设计阶段调洪计算是水库防洪水利计算中的关键环节。
水库管理运用阶段，库容和泄洪建筑物的尺寸是定值，调洪计算的任务，通常是针对某种频率的入库洪水或预报的入库洪水，推求水库的最高水位和最大下泄量，为编制防洪调度规程、制定防洪措施提供科学的依据。
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2023-06-21
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