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        基于青山水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)論述給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2018-05-21 08:46:30崔焱陳曉青徐亞林潘爽
        科學(xué)與財(cái)富 2018年7期
        關(guān)鍵詞:過(guò)程線

        崔焱 陳曉青 徐亞林 潘爽

        摘要:水庫(kù)廠房等建筑需要建設(shè)給排水系統(tǒng),由于水庫(kù)本身就是以蓄水功能而修建的,所以設(shè)計(jì)給排水系統(tǒng)時(shí)要充分考慮水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)過(guò)程。洪水調(diào)節(jié)計(jì)算的方法有列表試算法、半圖解雙輔助線法等,在當(dāng)今高速發(fā)展的信息時(shí)代,計(jì)算機(jī)編程思想應(yīng)用在各種工程中。同樣,計(jì)算機(jī)編程思想可應(yīng)用于水庫(kù)的調(diào)洪計(jì)算,該文章基于青山水庫(kù)的洪水調(diào)節(jié)過(guò)程論述調(diào)洪計(jì)算的編程計(jì)算。在該調(diào)洪編程計(jì)算的方法中,結(jié)合試算法和圖像法共同求取最高洪水位Zmax和最大庫(kù)容Vmax。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的水文結(jié)果,對(duì)給排水系統(tǒng)再進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        關(guān)鍵詞:青山水庫(kù)、試算交點(diǎn)法、過(guò)程線、Zmax、Vmax

        1 青山水庫(kù)背景

        1.1 青山水庫(kù)工程概況

        湖北省崇陽(yáng)縣青山水庫(kù)位于崇陽(yáng)縣城西南10公里處的青山鎮(zhèn),陸水支流青山河上。水庫(kù)于1967年底動(dòng)工興建,1973年基本建成。水庫(kù)工程等特別為II等,永久性主要建筑物級(jí)別為2級(jí),次要建筑物級(jí)別為3級(jí),主要由主壩、東副壩、西副壩、第一和第二溢洪道、引水放空隧洞、東、西輸水隧洞以及電站等建筑物組成,主副壩均為粘土心墻代料壩。青山水庫(kù)是一座以防洪、灌溉為主,兼顧發(fā)電、、旅游、養(yǎng)殖等綜合利用的年調(diào)節(jié)水庫(kù)。

        1.2洪水調(diào)節(jié)資料數(shù)據(jù)

        水庫(kù)起調(diào)水位為設(shè)計(jì)蓄水位(117米),當(dāng)洪水來(lái)臨時(shí),如果入庫(kù)的洪水小于下泄能力時(shí),來(lái)多少泄多少。如入庫(kù)洪水流量大于閘門全開(kāi)的溢洪道下泄能力時(shí),則閘門全開(kāi)自由下流。

        2、青山水庫(kù)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2.1水庫(kù)庫(kù)容V和下泄流量與水位Z的關(guān)系

        水庫(kù)庫(kù)容V和下泄流量與水位Z的關(guān)系是采用插值法進(jìn)行求取的,下面是求其關(guān)系的自定義函數(shù)代碼:

        Function v(z As Double) As Double '水庫(kù)庫(kù)容V和水位Z的關(guān)系函數(shù)

        For k = 0 To 11 'TextZ(k)為已知資料水位、TextV(k)為已知資料庫(kù)容

        If Val(z) >= Val(TextZ(k).Text) And Val(z) <= Val(TextZ (k + 1).Text) Then

        v = Format((TextZ (k + 1).Text - TextV(k).Text) * (z - TextZ (k).Text) / (TextZ (k + 1).Text - TextZ (k).Text) + TextV (k).Text, "00000")

        Exit For

        End If

        Next k

        End Function

        下泄流量和水位Z的關(guān)系函數(shù)同理使用內(nèi)插法。

        2.2試算交點(diǎn)法排水系統(tǒng)調(diào)洪計(jì)算過(guò)程

        代碼試算過(guò)程用到的符號(hào)物理意義:q1為上一時(shí)刻入庫(kù)流量、 z1為上一時(shí)刻水位、 v1上一時(shí)刻庫(kù)容、 q2上一時(shí)刻下泄流量、q3兩時(shí)刻平均入庫(kù)流量、 q4#兩時(shí)刻平均下泄流量、 v2兩時(shí)刻庫(kù)容之差絕對(duì)值、 v3試算法該時(shí)刻應(yīng)有庫(kù)容、 z0試算假設(shè)的水位、 v0試算假設(shè)的水位對(duì)應(yīng)的庫(kù)容、 q0試算假設(shè)的水位對(duì)應(yīng)的下泄流量。試算法代碼如下:

        Private Sub Command調(diào)洪計(jì)算_Click() '調(diào)洪試算過(guò)程

        If Text5(0) = "" Then ‘Text5(k)為計(jì)算列表時(shí)間數(shù)組

        MsgBox "Please Input Date ! "

        首先判斷是否有已知數(shù)據(jù),如果沒(méi)有則彈出"Please Input Date ! "對(duì)話框。若有已知數(shù)據(jù),該過(guò)程用于判斷初步假設(shè)的水位和上一時(shí)刻水位的大小關(guān)系,若V2大于0,則假設(shè)水位大于上一時(shí)刻,否則,反之。通過(guò)該過(guò)程可以節(jié)省一半的運(yùn)算,降低運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)死機(jī)的可能。

        If v2 > 0 Then

        For z0 = z1 To z1 + 1 Step 0.04

        v0 = v(z0): q0 = q(z0): q4 = (q2 + q0) * 0.5: v2 = (q3 - q4) * 1.08:v3 = v1 + v2

        If Abs(v0 - v3) < 30 Then Exit For ‘確定計(jì)算精度

        Next

        Text12(k).Text = Format(z0, "00.00") ‘Text12(k)為計(jì)算列表水庫(kù)水位數(shù)組

        End If

        If v2 < 0 Then

        For z0 = z1 To z1 - 1 Step -0.04

        v0 = v(z0):q0 = q(z0):q4 = (q2 + q0) * 0.5:v2 = (q3 - q4) * 1.08:v3 = v1 + v2

        If Abs(v0 - v3) < 50 Then Exit For

        Next

        Text12(k).Text = Format(z0, "00.00")

        End If

        Next k

        End If

        End Sub

        3.結(jié)語(yǔ)

        在該排水系統(tǒng)調(diào)洪計(jì)算過(guò)程中,采取了試算法與圖像法相結(jié)合的方法,更高效地、更準(zhǔn)確地計(jì)算出當(dāng)洪水到來(lái)時(shí)最高洪水位Zmax和最大庫(kù)容Vmax。并且利用該方法大大地提高的運(yùn)算的速度,在更大型更頻繁的運(yùn)算過(guò)程中減少了計(jì)算機(jī)卡機(jī)事故發(fā)生。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的水文結(jié)果,對(duì)水庫(kù)給排水系統(tǒng)再進(jìn)行設(shè)計(jì)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]顧勝平,田富強(qiáng),徐得潛.水資源規(guī)劃及應(yīng)用[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2009

        [2]葉秉如.水利計(jì)算及水資源規(guī)劃[M].中國(guó)水利水電出版社,2006

        [3] 王賀明. Visual basic程序設(shè)計(jì)教程[M].高等教育出版社,2009

        作者簡(jiǎn)介:

        崔焱(1998.03-),男,漢族,籍貫:遼寧鞍山,身份證號(hào):210303199803260013,本科生,研究方向:給排水科學(xué)與工程;

        陳曉青(1996.03-),女,漢族,籍貫:山東省德州市樂(lè)陵市,身份證號(hào): 37148119960329004X,本科生,研究方向:水利水電工程;

        徐亞林(1995.11.-)男,漢族,河南省商丘市,身份證號(hào)4114403199511275719,本科生,研究方向:水利水電工程;

        潘爽(1996.06.-)女,漢族,安徽省滁州市,身份證號(hào)3411261996060802444,本科生,研究方向:水利水電工程

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