大连理工大学2015年春《水利水能规划》大作业答案

网络教育学院 水利水能规划离线作业 题 目 ： 兴利库容的时历列表法计算 学习中心： 浙江 专 业： 年 级： 2015 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 水利水能规划离线作业 1 1 基本知识 1.1 水库兴利调节 除了只能按天然径流供水的无调节水利水电工程外，凡具有调节库容者，均能进行一定程度的兴利调节。 调节性能与水库库容的对应关系：周期越长，调节性能越好，相应的库容也越大。 1、按调节周期分： （ 1）日调节：日调节的调节周期为一昼夜，即利用水库兴利库容将一天内的均匀来水，按用水部门的日内需水过程进行调节。电力负荷的日变化规律。 （ 2）周调节：周调节的调节周期为一周，即将一周内变化不大的入库径流按用水部门的周内需水过程进行径流调节。一个时间段内，用电的周变化规律。 （ 3）年调节：年内河川径流变化甚大，丰水期和枯水期的来水量相差悬殊。径流年调节的任务是按照用水部门的年内需水过程，将一年内丰水期多余水量蓄存起来，用以提高缺水时期的供水量，调节周期在一年以内。根据径流年内的丰、枯变化，以丰补枯的调节。 （ 4）多年调节：径流多年调节的任务是利用水库兴利库容将丰水年的多 余水量蓄存起来，用以提高枯水年的供水量。多年的丰枯变化，以丰水年补枯水年。 2、按水库任务分 （ 1）单一任务径流调节 （ 2）综合利用径流调节 3、按水库供水方式分 （ 1）固定供水 （ 2）变动供水 4、其它分类 （ 1）反调节水库：下游水库按用水需求，对上游水库的泄流的再调节。 （ 2）单一水库补偿调节：水库与下游区间来水之间的互相补偿。 （ 3）库群补偿调节：有水文、库容、电力补偿。 1.2 调节周期的概念 建造所谓的调节周期，是指水库的兴利库容从库空到蓄满再到放空的完整的蓄放过程。调节周期越长， 水库的调节性能越好，相应的库容也越大。 水利水能规划离线作业 2 1.3 时历列表法 1、根据用水过程确定水库兴利库容 已知：天然径流量、死库容、据用水要求进行兴利库容和兴利蓄水位的求解。 （ 1）不计水量损失的年调节计算过程： 确定调节周期：一般是当年 10 月至第二年 6 月； 从 10 6 月，逐月计算需水量和天然径流量的差值； 累计上述差值，即是兴利库容，并得到兴利蓄水位； 返回到丰水期开始，求水库蓄、放、弃水过程。 根据出流量确定下游断面水位。 （ 2）计水量损失的年调节计算过程（考虑水量蒸发损失）： 利用不计水量损失 的计算成果； 确定每个时段的水面积； 计算每时段的蒸发损失； 逐月计算供水量 +蒸发损失量与天然径流的差值； 累计该流量的差值； 确定兴利库容和兴利蓄水位，并决定水库运用过程。 总结与归纳： 径流与用水过程差别越大，则兴利库容越大； 在一次充蓄的条件下，累计整个供水期不足水量与损失量之和，即得到兴利库容，与水量在各月内的分配无关； 供水期总调节水量，换算成流量，再被多年平均径流量除，得调节系数，反映调节性能。 2、根据兴利库容确定调节流量 根据两种计算方法：计水量损失的年调节计算过程和不计水 量损失的年调节计算过程可知： （ 1） 如不考虑水量损失 调节流量 =（ W 供 +V 兴） /T 供 （ 2） 如考虑水量损失 调节流量 =（ W 供 -W 损 +V 兴） /T 供 （ 3） 库容系数 B=V 兴 /W 年均， 8-30%为年调节； 大于 30%为多年调节。 3、根据兴利库容和水库操作方案，推求水库运用过程： 水利水能规划离线作业 3 定流量操作：灌溉、给水、航运等，实际需求。 定出力操作：为满足用电要求，水电站调节水量要与负荷变化相适应。 由于出力与流量和水头有关，而流量又与水头有关，因此，定出力计算时通过试算法计算。 水利水能规划离线作业 4 2 计算内容 2.1 计算资料 按照所给基本资料进行计算， 详细写明计算过程。 某拟建水库坝址处多年平均流量为 smQ /5.22 3_ ，多年平均来水量36102.709 mW 年 。按设计保证率 设P 90选定的设计枯水年流量过程线如表1 所示。初定兴利库容 3610120 mV 兴。 试计算调节流量调Q（不计水量损失）和调节系数 。 表 1 设计枯水年的月流量资料表 月份 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 年平均 月平均流量（ sm/3 ） 29 48 24 16 7 6 4 4 8 7 5 4 13.5 2.2 判定水库调节性能 按照所 给基本资料判定水库调节性能，详 细写明计算过程和最终结果 。 解：水库库容系数 %9.16102.709/10120WV 66 ）（）（年兴，初步认定为年调节水库。 进一步分析设计枯水年进行完全年调节的情况，以确定完全年调节所需兴利库容，其步骤为： 计算设计枯水年平均流量 smQ /5.13 3 设年 定出设计枯水年枯水期。进行完全年调节时，调节流量为 设年Q ，由题中表 1 可见，其丰 、枯水期十分明显，即当年 11 月到次年 6 月为枯水期，共计 8个月，枯水期流量和为 45 sm/3 则 : )s(1004.211063.28 66 枯T 枯水期总水量： )m(1035.1181063.245 366 设枯W 确定设计枯水年进行完全年调节所需兴利库容 完V ，得 )m(1069.16510)35.11840.215.13( 366 设枯枯设年完 WTQV 已知兴利库容小于 完V ，判定拟建水库是年调节水库。 水利水能规划离线作业 5 2.3 确定调节流量 按照所给基本资料进行流量调节计算， 详细写明计算过程和最终结果 。 解：按已知兴利库容确定调节流量（不计水量损失） 假定 11 月到次年 6 月的 8 个月为供水期，则 : )/(3.111063.28/)1063.245101 2 0( 3666 smQ ）（调 计算得的 调Q 小于 蓄水期各月天然流量，大于供水期各月天然