青山水库洪水调节试算法

赵晋+池千强

摘要：《水资源规划及利用》是水利水电建筑工程专业的一门重要课程，在生产实践中具有重要的意义。通过本课程的学习，要求学生掌握水利水电规划的基本理论和计算方法，培养学生分析问题与解决问题的能力。为了进一步加强所学内容的理解和应用，特设置《水资源规划及利用》课程设计。本课程设计小组选择的是洪水调节方向，主要任务是掌握洪水调节的计算方法。推求下泄洪水过程线、不同防洪标准下的特征库容和特征水位。

设计目的：加深对水资源规划及利用课程基本理论的理解，进一步深入理解水利水电工程规划的目标、任务和基本程序，理解水资源的特点及其可持续利用。培养分析问题、解决问题的能力。

基本要求：通过实例分析和计算，掌握水库调洪计算的原理和方法，能针对不同工程情况进行水库调洪计算，确定水库调洪参数，以及学会编制相应的计算软件系统。

本报告书以青山水库洪水调节计算为例，介绍洪水调节计算的原理、计算过程及方法，以及通过计算机软件编程来计算确定所需要的参数，并讲述自身经历本课程设计之后的感受。

关键词：水库调节；兴利库容；课程设计；调洪计算；

一、湖北崇阳青山水库概况

湖北省崇阳县青山水库位于崇阳县城西南10公里处的青山镇，陆水支流青山河上。水库于1967年底动工兴建，1973年基本建成。水库工程等别为Ⅱ等，永久性主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，主要由主坝、东副坝、西副坝、第一和第二溢洪道、引水放空隧洞、东、西输水隧洞以及电站等建筑物组成，主副坝均为粘土心墙代料坝。青山水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、城镇供水、航运、旅游、养殖等综合利用的年调节水库。

二、水文资料整理与分析

（1）青山水库调洪规则：按百年一遇洪水设计推求百年一遇洪水过程线进行调洪计算设计。水库起调水位为设计蓄水位（117米）。当洪水来临时，如入库洪水流量小于溢洪道下泄能力时，则控制闸门开度，来多少泄多少；如入库洪水流量大于闸门全开的溢洪道下泄能力时，则闸门全开自由泄流。

（2）计算过程：确定计算起始时刻。

（3）分析整理后，需要用到的水文资料主要有：

1.水位—库容—下泄流量关系表：

2.百年一遇洪水过程曲线表Ⅱ

三、下泄流量计算和特征水位特征库容确定

（1）下泄流量计算。

下泄流量计算采用试算法。步骤如下：

①每一时段的Q1、Q2、q1、V1均为已知。假设一个q2值，带入水量平衡方程式

求出V2值。

②根据V2值，在“水位—库容—下泄流量表”根据q—V的关系得出对应的q2值。

③将（2）中的q2与假定的q2相比较，若两q2值不相等，则需要重新假定一个q2值，重复上述过程，直至两q2值相等或很接近。以此求出的q2、V2為下一时段的q1、V1值。

④逐时段进行上述试算，将最后结果汇总，即为下泄流量计算的成果。

（2）特征水位、特征库容确定。

（3）青山水库调洪计算结果各关系过程曲线。

通过调洪计算软件显示的计算结果，将数据输入到Excel软件中，绘制出入库洪水过程线、下泄流量过程线以及水库水位过程线。

四、自我总结

在此次课程设计过程中，小组先从书本了解调洪原理，到了解VB编程知识，再到分工编程，最后汇总结果。对于水资源规划设计课程有了更深一步的认识，了解了水资源计算过程，结合计算机对于计算繁琐的问题进行简化。分析问题、解决问题的能力得到了提升。

但是，在设计过程中也出现了一些问题，例如软件不能实现计算、绘图全自动化，内插法与函数拟合法精度不能保证等问题。这也是主要基于对于编程的不熟悉，在编程过程中也常出现程序不能顺利运行的情况，降低了工作效率。这些都是此次过程中的教训。今后我们也会多加注意，改正。

小组讨论，分工合作等等，使自己感受到了团队合作的力量，通过团队对原理的理解、几次的头脑风暴、程序学习和内插法、试算法的研究熟悉和分工编写程序，最后编制的软件能够成功运行，也离不开大家的努力。感谢这次的课程设计，让我明白了这些道理，也学到了许多，真正达到了课程设计的目的。

参考文献：

[1]顾圣平，田富强，徐得潜.水资源规划及利用（第二版）[M].北京：中国水利水电出版社，2016.

[2]王贺明.Visual Basic程序设计教程[M].北京：高等教育出版社，2009.endprint