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1、完整版（2022年）水庫工程施工組織設計方案目 錄第一章 導流洞的水力算2第一節 洞身水力計算4第二節 上、下游水位計算.5第三節 進口過流流量校核.5第二章 圍堰的水力計算8第一節 下游圍堰8第二節 上游圍堰9第三章 隧洞內力及配筋計算12第一節 山巖壓力計算.第二節 隧洞內力及配筋13第四章 調洪演算12第一節 調洪演算的基本原理12第二節 調洪演算方法及計算12第三節 壩頂高程的復核計算13第一章 導流洞的水力計算第一節 洞身水力計算（1）、導流標準某水庫工程是以供水為主兼顧農田灌溉和環境用水的綜合利用工程，按水利水電工程等級劃分及洪水標準（SL2522000）的規定，按供水規模應為等工2、程，根據水庫總庫容為532萬m3，應屬等工程，其主要建筑物大壩、溢洪道、取水口及輸水洞為4級建筑物，根據頒部規范SDJ338-89的規定，相應的臨時建筑物為五級建筑物，考慮到該工程規模較小，選取設頻率P=20%，相應流量18m3/s。（2）、洞身水力計算從導流的布置情況來看，在枯水期一般設為無壓隧洞，但為了考慮洪水期度汛時的過流能力，故采用縱坡i=1.5/100；經過多方案的比較，采用i=1.5/100比較合理，經濟。導流隧洞按明渠均勻流設計，由明渠均勻流的流量公式：Q=AC(Ri)1/2=K i1/2式中 Q設計流量（m3/s） A洞身過水斷面面積（m2） R水力半徑（m），R=A/X，X為3、過水斷面濕周； C謝才系數（m1/2/s），其值按曼寧公式計算，C=R1/6 /n，n為糙率。為了考慮在第一個洪水期的泄洪，假設隧洞洞身的斷面尺寸如下圖所示：洞寬b=3.8 m ，H=4.3 m 。流量模數：K=ACR1/2=Q/i1/2則 K=18/(1.5/100)1/2=146.97 m3/s 糙率n值表 襯 砌 材 料 n現澆混凝土襯砌 0.014 預制裝配式混凝土襯砌 0.017 漿砌石襯砌 0.017 經過修整的不襯砌斷面 0.030.035 未經過修整的不襯砌斷面 0.040.045由施工組織設計規范，對現澆砼襯砌，n=0.014 則 b2.67/nK=3.82.67/（0.014、4146.97）=17.20采用高等教育出版社水力學上冊附圖，由b2.67/nK與h0/b的關系曲線，當b2.67/nK=17.2時，在m=0.0的曲線上查得h0/b=0.211，故導流洞中的實際水深為h0=0.2113.8=0.802m 根據假設的隧洞斷面圖與洞身水力計算結果，圓拱直墻式斷面尺寸為：洞寬b =3.8 m ；直墻高3.197m；圓拱半徑r=2.194m；洞內水深h=0.802m；水面以上凈空高度3.498m。 凈空面積=A總A=3.82.121.91.0971/2（12003.141.92）/36003.80.802=12.05 （m2） 則A/ A=（12.05/15.1）15、00%=79.81%故凈空高度及凈空面積均符合明渠規范要求，并且實際過水斷面形狀上為矩形，故假設隧洞為明渠是正確的。當Q=18.0m3/s時的相應臨界水深hk及臨界坡ik， =Q2/( gb2)1/3hk=1182/(9.83.82)1/3=1.32 m， h0=0.802 m，由h0hk時、Fr1為急流 。 臨界斷面面積Ak=bhk=3.8 1.32=5.016 m2 臨界過水寬度Bk=b=3.8 m 臨界濕周Xk=b2hk=3.821.32=6.44 m 臨界水力半徑Rk=Ak/Xk=5.016/6.44=0.78 m 臨界謝才系數Ck=RK/6 1/n=0.781/61/0.014=686、.52 則臨界縱坡ik=gXk/(Ck2 Bk)=9.86.44/（168.5223.8）=0.0036由ik=0.35%i=1.5%，所以為陡坡。第二節 上、下游水位計算1）、下游水位 由基本資料岔河水庫壩下水位流量關系曲線可知，當流量Q=18m3/s時相對應的水位為1423.01m，故下游水位為1423.01m ，下游設計洪水靜水位為：1423.01 m。2）、上游水位 由ik=0. 35%i=1.5%，隧洞長L=184. 79m，取隧洞進口底板高程為：1426m，則隧洞出口高程為：1426-Li=1426-184. 791.5/100=1423.30 m因隧洞出口底板高程與下游水位高程之7、差大于零，即1423.15-1423.01=0.140。故泄流量為自由出流。采用中國城市出版社施工組織設計與施工規范實用全書上冊，泄流量按短管自由出流，即按非淹沒堰流計算。非淹沒堰流公式 Q=mBK2g1/2H02/3 m流量系數 H0計入行近流速的上游水頭 Bk臨界水深下的平均過水寬度 H0=(Q2/2gm2Bk2)1/3=182/(29.80.323.82)1/3=2.33m則上游水位：1424.38+2.33+Z =1424.38+2.38+1.62 =1428.38 m Z為河底高程與進口底板之差。故上游設計洪水靜水位為：1428.38m。第三節 進口過流流量校核采用中國城市出版社施工8、組織設計與施工規范實用全書上冊以及SL2972002水工隧洞設計規范，進口過流流量按寬頂堰公式計算： Q=S1mnb(2g)1/2H03/2式中 m流量系數 m=0.32+0.01（3P1/H）/（0.46+0.75P1/H） =0.32+0.01（31.63/2.38）/（0.46+0.751.63/2.38） =0.34S淹沒系數，自由出流時，S=11側收縮系數 1=10/(0.2+p1/H)3（b/B）4（1b/B） =10.19/(0.2+1.63/2.38)3(3.7/4.22)4(13.7/4.22) =0.98故Q=10.980.3413.7（29.8）1/22.383/2 =29、0.00m3/s18m3/s 所以滿足要求。 第二章 圍堰的水力計算第一節 下游圍堰計算考慮到下游圍堰擋水保證基坑干地施工，且該工程規模較小，導流期間不允許基坑淹沒，故下游圍堰設計成不過水圍堰。查圍堰設計規范DL/T 50871999，圍堰斷面設計要求表7.1.1，不過水圍堰堰頂安全超高下限值，對于級土石圍堰，=0.5m。 表21 不過水圍堰堰頂安全超高下限值圍堰 形式圍堰級別土石圍堰0.70.5砼圍堰0.40.3土石圍堰防滲體頂部在設計洪水靜水位以上的超高值：斜墻式防滲體為0.80.6m；心墻式防滲體為0.60.3m。取防滲體超高值為0.3m。根據規范規定：無行車要求的堰頂寬度，當堰高在6110、0m時，堰頂寬度取34m，當堰高10m時堰頂寬度取5m。該工程圍堰考慮工程自卸汽車運輸土石料與推土機工作等因素，堰頂寬為4.55m，取堰頂寬為4.5m。圍堰采用塑性心墻圍堰，填筑時做成梯形斷面，坡度為1：0.21：0.6的陡坡。心墻的斷面是梯形的，上部厚度不小于0.81.0m，下部厚度不小于1/10水頭，且不能少于3m。由資料可知，河床的覆蓋層厚度取1.5m。查壩址處水位流量關系曲線得：當Q=18m3/s時，其相應的水位高程為1423.01m，則下游圍堰的堰頂高程為： Hd=hd+ha+hd-下游水位高程ha-波浪爬高（此處忽略不計）-安全超高，按表21選用 心墻式防滲體為0.60.3m，即取11、0.3m，則頂部高程為1423.31m。則下游圍堰的堰頂高程 ：Hd=1423.01+0.5=1423.51m下游圍堰高度為：h=Hd1419.34=1423.511419.34=4.17 m注：1419.34m為下游圍堰的河底高程。下游圍堰的底寬計算：B= 24.17+4.5+1.54.17 =19.095 m下游圍堰心墻底寬計算： B=20.34.45+2=4.66 m第二節 上游圍堰計算考慮到上游圍堰擋水保證基坑干地施工，且該工程規模較小，導流期間不允許基坑淹沒，故上游圍堰設計成不過水圍堰。查圍堰設計規范DL/T 50871999，圍堰斷面設計要求表7.1.1，不過水圍堰堰頂安全超高下限12、值，對于級土石圍堰，=0.5m。 不過水圍堰堰頂安全超高下限值圍堰 形式圍堰級別土石圍堰0.70.5砼圍堰0.40.3土石圍堰防滲體頂部在設計洪水靜水位以上的超高值：斜墻式防滲體為0.80.6m；心墻式防滲體為0.60.3m。取防滲體超高值為0.3m。根據施工組織設計規范規定：無行車要求的堰頂寬度，當堰高在610m時，堰頂寬度取34m，當堰高10m時堰頂寬度取5m，本工程考慮到自卸汽車運輸土石料與推土機工作等因素，堰頂寬為4.55m，堰頂寬取4.5m。取下游面坡度為1：2.0，上游面坡度為1：1.5；圍堰心墻的斷面是梯形，上部厚度不小于0.81.0m，或由施工要求決定，下部厚度不小于1/10水13、頭，且不小于3m。塑性心墻圍堰心墻圍堰用的粘土及粘壤土，或砂和粘土按比例配合的土料，填筑時做成梯形斷面，坡度為1：0.21：0.6的陡坡。因此，本工程的心墻頂寬取為1.5m，兩邊的坡度取為1：0.3。由資料可知，河床的覆蓋層厚度取1.5m。由上游水位計算可知，導流隧洞進口底板高程為1426.00m，按規范要求，導流隧洞進、出口高程選擇需要考慮截流、通航、放木要求，以及封堵條件，泥沙淤積或磨損，方便施工等。導流隧洞進高程通常取枯水位以下1.01.5m。上游的水位高程為：1428.33 m由i=1.5%，L=184. 79m, 所以上、下游導流隧洞的進、出口的高差為：h=iL=1.5%184. 714、9=2.77 m則導流隧洞的出口高程為：1426.002.77=1423.23 m故上游圍堰的堰頂高程由下式決定： Hu=hdZha式中 Hu上游圍堰堰頂高程，m； Z 上下游水位差，m； Hu=hdZha=1423.01(1428.331423.01)0.5 =1423.01+5.32+0.5 =1428.33 m上游圍堰的河底高程為1423.57m，則上游圍堰的高度為：1428.831423.57=5.26 m上游圍堰的底寬計算：B= 25.26+4.5+1.55.26 = 20.28 m下游圍堰心墻底寬計算：b=20.34.45+2=4.66 m第三章 隧洞內力及配筋計算第一節 山巖壓力15、由于山巖壓力是不壓隧洞襯砌設計中起決定作用的荷載，因此山巖壓力值的計算選定，直接關系到襯砌尺寸是否經濟合理。采用水工隧洞設計規范建議的山巖壓力計算，對于類圍巖，可以按松動介質平衡理論估算三巖壓力。考慮到進出口的地質條件不是很好，屬于類圍巖，不能形成壓力拱，當洞室埋深度（由襯砌頂部至地面的垂直距離）H小于2倍壓力拱高度或小于壓力拱跨度的2.5倍。為了使用設計便于安全，對于不能形成壓力拱的巖體，允許按全部巖柱重量（不考慮兩側磨阻力）來計算垂直壓力，即采取q=H 。分別取隧洞進、出口往里15m所對應的覆蓋層厚度分別為H1=15.45m，H2=12.49m。按水利電力出版社高昌俠、熊啟鈞編著隧洞表3216、巖石堅固系數及其它力學指標表查得：對于中等堅硬的巖石及堅硬的石灰巖，不堅硬的沙石和石灰巖，軟礫巖相應的巖石堅固系數f=4，巖石容重=2428（KN/m3）,取巖石容重=26 KN/m3。所以進、出口垂直壓力強度為：q1=H1=2615.45=401.70KN/m2；q2=H2=2612.49=324.74 KN/m2 。為了便于計算，取單位長度計算，則進、出口頂部垂直均布荷載Q1=401.70 KN/mQ2=324.74 KN/m 。為了便于計算，單位的換算關系近似采用Kg=10KN。故Q1=40.170T/m ，Q2=32.474 T/m 。第二節 隧洞襯砌內力及配筋計算采用張校正（新 疆 17、水 利 廳）改編，黃凱申（新疆兵團水利局）校核隧洞襯砌內力及配筋計算通用程序。一、程序功能本程序采用屠規彰等提出的襯砌結構的非線性常微分方程組，應用初參數數值解法，解算隧洞襯砌在水壓力、山巖壓力及襯砌自重等荷載作用下彈性抗力分布，算出變位和內力，并按水工鋼筋混凝土規范進行配筋計算。對于11種隧洞過水斷面(參閱附圖)，程序將襯砌（左半部）的底板、頂板、邊墻、側底拱、側頂拱等每部分10等分段，輸出每個計算點的軸向力、剪力、彎矩、受壓鋼筋面積、受拉鋼筋面積、抗裂安全系數以及裂縫開展寬度。軸向力的單位：t ；剪力的單位：t彎矩的單位：t.m ；受壓鋼筋面積的單位:cm2 ；受拉鋼筋面積的單位:cm2 18、；裂縫開展寬度的單位:cm二、計算原理 參閱水工隧洞設計規范(SD13484)附錄七。 配筋計算按照水工鋼筋混凝土設計規范的公式計算偏心受壓和偏心受拉構件。計算中不受最小配筋率的限制，實際采用時，可按照規范規定的最小配筋率或按少筋混凝土計算。三、使用方法 1、數據準備：參看附圖。 A 工程名，如“SUANLI” A 斷面形狀編號，參閱附圖。 Ky 鋼筋砼偏心受壓安全系數 K1 鋼筋砼偏心受拉安全系數 R# 混凝土標號，如250#應為“250” Rg 鋼筋強度（kg/cm2） Eg 鋼筋彈性模量（kg/cm2） A 鋼筋毛保護層（cm） D 鋼筋直徑（cm），用以計算裂縫開展寬度 L1 半跨底寬19、（m） H2 側墻高度（m） R1 弧形底板半徑（m） R2 側底拱半徑（m） R4 側頂拱半徑（m） a1 弧型底板半中心角（角度） a2 側底拱中心角（或半中心角）（角度） a4 側頂拱中心角（或半中心角）（角度） D1 底板厚度（m） D2 側底拱厚度（第九類斷面為側底拱起點厚度） D3 側墻厚度（m） D4 側頂拱起點厚度（m）（第一類斷面為側頂拱厚度） D5 頂板厚度（m）（或側頂拱終點厚度） Q4 頂部垂直均布荷載（t/m） Q3 側向分布荷載上端點值（t/m） Q2 側向分布茶載下端點值（t/m） Q1 底部垂直均布荷載（t/m） H0 水壓荷載水頭值（內壓為正）（m） P 灌漿20、壓力（各邊均布法向荷載，外壓為正）（m） Rh 襯砌容重（t/m3） Eh 襯砌彈性模量（t/m2） K1 底板、側底拱部位圍巖彈抗系數（t/m3） K2 側墻部位圍巖彈抗系數（t/m3） K3 頂板、側頂拱部位圍巖彈抗系數（t/m3） 注各類斷面形狀無某項數據時填0 2、內力符號規定如下： 面向基巖取微分段，圖示內力為正四、算例及計算成果本程序的算例全部采用陜西省水電設計院馬躍堂同志的算例資料，以便于成果比較。經比較誤差很小，現計算進出口城門洞形的計算成果。隧洞進口數據文件為G-12.INT 1.6，2.5，250，3100，2000000，5，2.2，1.9，3.4，0，0，0，2.39，21、0，0，60，.4，0，.4，.4，.4，40.17，0，0，0，0，0，2.4，2550000，50000，50000，50000 計算結果文件為G-12.OUT* 隧洞進口內力及配筋計算書 G-12 * 一. 基 本 數 據 (A= 4 )Ky= 1.6 KL= 2.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000 a= 5 d= 2.2 L1= 1.9 H2= 3.4 R1= 0 R2= 0 R4= 2.39 a1= 0 a2= 0 a4= 60 D1= .4 D2= 0 D3= .4 D4= .4 D5= .4 Q4= 40.17 Q3= 0 Q2= 0 Q1= 0 Ho= 22、0 P= 0 rh= 2.4 Eh= 2800000 K1= 50000 K2= 50000 K3= 50000 二. 計 算 結 果: 迭 代 計 算 第 1 次迭代 第 2 次迭代 第 3 次迭代 位 移 狀 態- 底 板(M= 10 ) 軸向力 剪力 彎矩 受壓鋼筋 受拉鋼筋 抗裂K 裂縫寬 0 -30.925 0.000 21.382 0.000 26.939 0.456 0.01953 1 -30.925 1.751 21.220 0.000 26.635 0.459 0.01960 2 -30.925 3.991 20.686 0.000 25.642 0.471 0.01982 23、3 -30.925 7.202 19.641 0.000 23.717 0.495 0.02024 4 -30.925 11.846 17.858 0.000 20.481 0.544 0.02088 5 -30.925 18.355 15.021 0.000 15.460 0.650 0.02194 6 -30.925 27.105 10.741 0.000 8.148 0.941 0.02233 7 -30.925 38.393 4.560 0.000 0.000 3.143 0.00000 8 -30.925 52.394 -4.021 0.000 0.000 4.008 0.0000024、 9 -30.925 69.115 -15.523 0.000 16.337 0.628 0.02159 10 -30.925 88.331 -30.444 0.000 44.882 0.331 0.01619- 側 墻(M= 10 ) 軸向力 剪力 彎矩 受壓鋼筋 受拉鋼筋 抗裂K 裂縫寬 0 -88.331 -30.925 -30.444 0.000 34.706 0.374 0.01549 1 -88.005 -29.229 -20.093 0.000 11.704 0.586 0.02193 2 -87.679 -24.341 -10.935 0.000 0.000 1.543 0.025、0000 3 -87.352 -18.301 -3.675 0.000 0.000 99.999 0.00000 4 -87.026 -12.069 1.486 0.000 0.000 99.999 0.00000 5 -86.700 -5.790 4.526 0.000 0.000 99.999 0.00000 6 -86.374 0.930 5.374 0.000 0.000 99.999 0.00000 7 -86.048 8.743 3.771 0.000 0.000 99.999 0.00000 8 -85.722 18.248 -0.760 0.000 0.000 99.999 026、.00000 9 -85.396 29.643 -8.846 0.000 0.000 2.491 0.00000 10 -85.070 42.299 -21.052 0.000 14.287 0.549 0.02249 側 頂 拱(M= 10 ) 軸向力 剪力 彎矩 受壓鋼筋 受拉鋼筋 抗裂K 裂縫寬 0 -94.822 -5.903 -21.052 0.000 12.309 0.568 0.02032 1 -88.935 -13.582 -18.432 0.000 8.134 0.656 0.02214 2 -82.144 -18.406 -14.387 0.000 1.793 0.891 27、0.21925 3 -74.848 -21.425 -9.358 0.000 0.000 1.798 0.00000 4 -67.461 -22.611 -3.802 0.000 0.000 99.999 0.00000 5 -60.389 -22.022 1.826 0.000 0.000 99.999 0.00000 6 -54.012 -19.804 7.098 0.000 0.000 2.245 0.00000 7 -48.669 -16.179 11.634 0.000 5.039 0.961 0.02565 8 -44.640 -11.436 15.113 0.000 12.17228、 0.686 0.02508 9 -42.136 -5.916 17.300 0.000 16.726 0.585 0.02300 10 -41.287 0.000 18.046 0.000 18.293 0.558 0.02213 隧洞出口數據文件為G-12.INT 1.6，2.5，250，3100，2000000，5，2.2，1.9，3.4，0，0，0，2.39，0，0，60，.4，0，.4，.4，.4，32.47，0，0，0，0，0，2.4，2550000，50000，50000，50000* 隧洞出口內力及配筋計算書 G-12 * 一. 基 本 數 據 算例(A= 4 )Ky= 1.629、 KL= 2.5 R#=250 Rg= 3100 Eg= 2000000 a= 5 d= 2.2 L1= 1.9 H2= 3.4 R1= 0 R2= 0 R4= 2.39 a1= 0 a2= 0 a4= 60 D1= .4 D2= 0 D3= .4 D4= .4 D5= .4 Q4= 32.47 Q3= 0 Q2= 0 Q1= 0 Ho= 0 P= 0 rh= 2.4 Eh= 2800000 K1= 50000 K2= 50000 K3= 50000 二. 計 算 結 果: 迭 代 計 算 第 1 次迭代 第 2 次迭代 第 3 次迭代 位 移 狀 態- 底 板(M= 10 ) 軸向力 剪力 30、彎矩 受壓鋼筋 受拉鋼筋 抗裂K 裂縫寬 0 -25.351 0.000 17.543 0.000 21.303 0.543 0.02117 1 -25.351 1.437 17.410 0.000 21.066 0.547 0.02121 2 -25.351 3.275 16.972 0.000 20.292 0.561 0.02136 3 -25.351 5.909 16.115 0.000 18.787 0.591 0.02158 4 -25.351 9.719 14.652 0.000 16.246 0.651 0.02165 5 -25.351 15.059 12.325 0.00031、 12.281 0.781 0.02080 6 -25.351 22.239 8.813 0.000 6.458 1.137 0.02846 7 -25.351 31.500 3.742 0.000 0.000 3.828 0.00000 8 -25.351 42.987 -3.299 0.000 0.000 4.881 0.00000 9 -25.351 56.706 -12.736 0.000 12.974 0.754 0.02091 10 -25.351 72.472 -24.978 0.000 35.060 0.389 0.01816- 側 墻(M= 10 ) 軸向力 剪力 彎矩 受壓32、鋼筋 受拉鋼筋 抗裂K 裂縫寬 0 -72.472 -25.351 -24.978 0.000 25.059 0.437 0.01924 1 -72.146 -23.959 -16.493 0.000 8.100 0.701 0.02405 2 -71.820 -19.949 -8.987 0.000 0.000 1.870 0.00000 3 -71.494 -14.995 -3.037 0.000 0.000 99.999 0.00000 4 -71.168 -9.887 1.191 0.000 0.000 99.999 0.00000 5 -70.841 -4.749 3.682 0.033、00 0.000 99.999 0.00000 6 -70.515 0.740 4.381 0.000 0.000 99.999 0.00000 7 -70.189 7.109 3.080 0.000 0.000 99.999 0.00000 8 -69.863 14.849 -0.606 0.000 0.000 99.999 0.00000 9 -69.537 24.122 -7.186 0.000 0.000 3.079 0.00000 10 -69.211 34.417 -17.119 0.000 9.968 0.661 0.02485- 側 頂 拱(M= 10 ) 軸向力 剪力 彎矩 34、受壓鋼筋 受拉鋼筋 抗裂K 裂縫寬 0 -77.147 -4.799 -17.119 0.000 8.153 0.684 0.02346 1 -72.343 -11.057 -14.984 0.000 5.214 0.795 0.02344 2 -66.809 -14.973 -11.692 0.000 0.559 1.089 0.01864 3 -60.868 -17.422 -7.602 0.000 0.000 2.216 0.00000 4 -54.857 -18.381 -3.085 0.000 0.000 99.999 0.00000 5 -49.105 -17.899 1.490 35、0.000 0.000 99.999 0.00000 6 -43.920 -16.094 5.775 0.000 0.000 2.759 0.00000 7 -39.576 -13.146 9.460 0.000 3.711 1.174 0.02785 8 -36.302 -9.291 12.287 0.000 9.355 0.832 0.02202 9 -34.267 -4.807 14.064 0.000 12.941 0.708 0.02332 10 -33.577 0.000 14.670 0.000 14.171 0.674 0.02290第四章 調洪演算第一節 調洪演算的基本原理調36、洪演算的基本原理是水庫水量平衡。在時段t內，入庫流量、出庫流量和水庫水量之間變化的關系，可用下列水量平衡方程式表示：式中Q1，Q2時段t始末入庫流量，m/s； q1，q2時段t始末出庫流量，m/s； V1，V2時段t始末的水庫蓄水量，m3； t時段長，s，取值的大小視水庫流量的變幅而定。水量平衡方程式中，Q1與Q2由復核的設計洪水和校核洪水過程線中查取，t可根據具體情況而定，小河庫站一般取1小時為一個時段。q1與V1由起調條件確定，只有q2與V2是未知數，由于方程式有兩個未知數，不能獨立求解，還必須另外建立第二個方程，。即水庫下泄q與水庫溢洪水位以上蓄水量V的關系。因q是水庫水位Z的函數，而V37、也是Z的函數，故q是V的函數，用下面等式表示： q=f(z)=f(V) （2）上式稱為水庫蓄洪關系。式中f是表示函數關系的符號。由式（1）和式（2）可建立聯立方程： q=f(V) 洪水調節計算，實際上就是聯立求解，建立以上兩個方程式，以求得兩個待定的未知數V2和q2值。當本時段的q2和V2求得后，即作為下一時段的起始條件q1和V1，繼續往前計算。因此，水庫調洪計算從起始條件開始，通過逐時段的水量平衡計算，便可眼求出下泄流量過程qt和水庫蓄水量變化過程V t通過水庫水位容積關系曲線換算得出。起調水位與調洪最高水位之間的庫容，稱為調洪庫容。 第二節 調洪演算方法及計算此次調洪演算的方法采用半圖解法38、，將水量平衡方程式變換如下： q2 2V2/t=Q1Q22q1（q12V1/t） （4）令M= q2V/t 則式（4）變為 M2= Q1Q22q1M1 （5）在式（5）中右邊均已知，計算前，先建立qM曲線，qM曲線即為解決調洪演算的輔助曲線，調洪演算按下列步驟進行。（1） 由已知起調條件確定q查qM曲線得出M1 。（2） 由式（5）計算M2 。（3） 由M2查qM曲線得出q2 .（4） 重復（2）、（3），直至計算時段末。（5） 求調洪庫容和設計洪水位。1、泄流能力計算，按有壓自由出流計算：Q=Ad2g(T0hp)1/2Hp底板以上的計算水深，自由出流時hp=d.由施工組織設計與施工組織規范實39、用全書對=hp/d的取值 有壓流出口=hp/d值 泄流狀態 大氣中射流 0.5 出口有頂托，側墻不約束 0.7 出口有頂托，側墻約束 0.85H0計入行進流速水頭在內的總水頭流量系數，在自由出流且管道斷面沿程不變時，=1/1+2g/ cd2 (L/Rd)1/2L管道總長（179.79m）進口及管內局部水頭損失之和cd 謝才系數Rd水力半徑因行進流速水頭1V0/(2g) 一般很小，可以忽略不計。AdA3.83.197+12003.142.1932/36017.182 m2X3.823.19712003.142.193/36012.489 mRdAd/x17.182/12.4891.376 mCd40、Rd1/61/n =1.3761/61/0.014=75.331隧洞洞長L=179.79 m則=1/1+2g/ cd2 (L/Rd)1/2 =1/(1+0.5+29.8179.79/75.33121.376)1/2=0.716則下泄流量：Q= Ad(Thp)2g1/2=0.71617.182（上14260.74.3）29.81/2=54.46（上1429.01）1/2故q=Q=54.46（上1429.05）1/2水位庫容關系曲線，見ZV關系曲線圖 2、qm關系曲線的計算下泄流量按有壓流自由出流公式：q=Ad(T0hp)2g1/2 =54.46（庫1429.01）qm曲線的計算見表41，表中M=41、q+2v/t ，t=1h=3600 s ； 表41 qm關系曲線表庫水位（m）水庫容積V（萬m3）進口底板1426以上的容積V(萬m3)2v/t出流量q(m3/s)M(m3/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)14263.610000143010.717.0939.454.293.6143529.525.89143.8133.3277.1144059.555.89310.5180.5491.01445100.5196.9538.3217.8756.11450154150.39835.5249.51085.01455221.91218.31212.8277.61490.4146030730342、.391685.5303.21988.7表41中：第（1）欄：庫水位。計算qm曲線，要求庫水位取隧洞進口底板高程至壩頂高程。第（2）欄：相應水位的水庫容積。第（3）欄：隧洞進口底板以上庫容，其值等于水庫容積減去進口底板以下高程。如在1430水位時，水庫容積10.7萬m3，則該水位進口底板以上庫容為： 10.73.167.09萬m3。第（4）欄：（3）欄2/3600第（5）欄：出流量q用式q54.46（庫1429.01）1/2，將庫水位：1430、1435、1440、1445、1450、1455、1460代入分別得相應的q值。第（6）欄：（4）欄（5）欄3、調洪演算：假定設計洪水來之前，庫水位與43、隧洞進口底板水位平齊，此時起始條件q=0，下泄過程線推求： 表42 下泄洪水過程線推求序號時間t(h)入流量Q5%（m3/s）Q1+Q2（m3/s）出流量q（m3/s）m2=Q2+Q12g1+m100.511.31001.10011.588.8269.857.7100.122.5181340129.4254.533.5159276149.0335.744.5117196.9143.5313.755.579.9142.1115.4223.666.562.2111.376.2134.977.549.190.354.293.888.541.276.444.275.799.535.264.437.2644、3.71010.529.253.331.6153.71111.524.143.525.843.81212.519.4表42第（1）欄：入流量采用20年一遇的設計洪水（已知）。第（2）欄：是相鄰兩個時段的入流量之和。計算時由起始條件的q1=0，查qm曲線得M1=0，再根據M2=Q1Q22q1 M1來計算M2，即M2=Q1Q22q1M1=100.100=100.1 m3/s 。再由M2查qm曲線得q2=57.7。由此類推，可求出整個下泄過程。繪下泄流量q與時間t的關系曲線見下圖表4、調洪庫容V調洪與設計水位Z設計的復核計算（1） 調洪庫容計算由表42與Qt、qt關系曲線得：當qmax出現時，一定是q=Q，此時Z、V均達最大值。顯然，qmax將出現在第3.5小時與第4.5小時之間，由Qt、qt關系曲線可知：在第3小時xx分鐘處，qmax=Q=148.4m3/s，查qm曲線得Mmax=332.9 m3/s 。由M=2V/tq 得出V=(Mq) t/2V調洪=V=(332.9148.4)3600/2 =33.21萬m3(2) 復核洪水位計算復核洪水位的總庫容為：V=V調洪+隧洞進口底板以下的庫容 =65.36+3.61 =36.82萬m3 查ZV曲線得Z調洪=1436.47 m