湛江港
[拼音]:shuiku tiaohong jisuan
[英文]:reservoir flood routing
研究洪水通過水庫調節後引起洪水過程線變化的計算。其主要任務是根據入庫的洪水過程,依照水庫的特性及調洪方式,計算下洩流量過程及相應的水庫水位變化過程,為選擇水庫防洪特徵水位與庫容、確定洩洪建築物尺寸、推算水庫回水及計算水庫防洪效益等提供依據。
水庫調洪方式
指水庫在遭遇各種洪水時的蓄洩排程規則。當水庫不承擔下游防洪任務時,調洪目的在於保證大壩安全渡汛,當庫水位超過防洪限制水位後,一般採取敞開洩洪的調洪方式。當水庫承擔有下游防洪任務時,調洪則要兼顧大壩安全與下游防洪需要。一般在庫水位低於防洪高水位時,按下游防洪要求排程;當庫水位高於防洪高水位時,則按保證大壩安全要求排程。考慮下游防洪要求的水庫排程方式大致有固定洩量方式和補償調節方式兩類。前者即在入庫洪水不大於下游防洪標準時,水庫按某一固定值控制下洩,使其不超過下游河道允許洩量。它適用於水庫壩址到下游防洪控制點之間流域面積較小的情況。後者即水庫下洩不按定值而視水庫壩址至下游防洪控制點區間來水情況靈活排程。當區間來水大時,水庫少洩;區間來水小時,水庫多洩,使水庫洩量與區間流量組合後不超過下游允許洩量。這一方式適用於區間流域面積較大、洪水組成多變的情況。判別入庫洪水是否超過下游防洪標準,可用庫水位、入庫流量(或入庫流量與區間流量的組合值)或二者相結合來考慮。
水庫調洪計算方法
水庫中的水流運動屬於非恆定流範疇,其特點是水庫沿程的各種水力要素(水位、流量、流速等)均在不斷變化。洪水進入水庫後,由於水庫庫容的調蓄作用,使洪水形狀自入庫斷面至壩前逐漸坦化。其變化規律,可用聖維南方程組表示(見明渠非恆定流)。具體計算方法,根據所考慮的因素不同,可分為以下三類。
(1)靜庫容法:亦稱平庫容法,即略去聖維南方程組中的動力平衡方程式,僅考慮壩前水位水平線以下的庫容進行洪水調節。計算中,根據水庫庫容曲線、洩水能力曲線和規定的水庫調洪方式,即可按照水量平衡方程,由入庫洪水過程計算出下洩量與庫水位過程(見圖)。這種方法應用最廣,實測資料證明在多數情況下可獲得滿意成果,特別是對於壅水高度較大的湖泊型水庫,有較高精度。
(2)動庫容法:亦稱斜庫容法、全庫容法,即不僅考慮靜庫容,還考慮庫區實際水面線與壩前水位水平線之間的楔形庫容對洪水進行調節,使能近似地考慮聖維南方程組中動力平衡的影響。靜庫容與楔形庫容之和稱動庫容或全庫容。動庫容的變化主要與入庫流量、出庫流量、庫水位及附加比降等因素有關,其規律比較複雜。實際應用中,常是通過推求相應時段的動庫容,而後採用與靜庫容法類似的方法進行計算。這一方法一般較靜庫容法符合實際,尤其適合於河道型水庫,但需具備較多資料,計算也較複雜。
(3)非恆定流法:即直接聯解聖維南方程組中的連續方程和動力方程,逐時段由入庫洪水過程計算下洩量及沿程水位、流量過程。此法理論較嚴謹,但計算工作量大,需較多的庫區水文、地形資料,故有時不具備應用條件,在中國主要用於對淹沒問題十分敏感的河道型水庫。
見水庫特徵值。
參考書目
電力工業部成都勘測設計院主編:《水能設計》,電力工業出版社,北京,1981。
華東水利學院葉秉如主編:《水利計算》,水利電力出版社,北京,1985。