中小型水库的兴利调节计算.

1、一、水资源综合利用兴利除害兴利：发电.灌溉、供水、航运、渔业.环境用水除害：防洪.抗早二、径流调节并天然枭水过程在时、空上进行有意识的控制，以达到兴 利除害的目的这种方式称为径流调节.2、径流调节措施水库.大坝、引水渠道三. 水利计算的任务和内容任务：在水文计算的基础上，结合国民经济的要求，综 合分析，确定水利工程的规模，阐明水利工程的效益，并绘制水 利工程的控制运用规程.内容：径流调节计算、水能计算.防洪计算.经济论证、 水利枢纽参数选择.水库管理和控制运用等.四、水利工程对环境的影响1淤积与冲刷的形响_ 一-2水文状态的变化流量、流速发生变化；水体物理、化学.生物性质发生变 化；地下水位抬

2、升；沼泽化、盐碱化.3水质的变化有利：减少浑浊度和生化耗氧量，降Sio2的含量等； 不利：自净能力降低，固体物质沉积，水温分层，厌氧微 生物发达.4对局部气候的形响蒸发量增加，气温变化（夏季：凉；冬季：暖），局部降 水改变（夏季：减少；冬季：增加）5对地震条件的够响易诱发地震第十三章中小型水库的兴利调节计算13. 1 水库特性曲线.特征水位及特征库容13. 2 水库的设计标准13. 3 水库水量损失及水库死水位选择13. 4径流调节计算的基本资料13.5水库兴利调节计算原理与分类13.6年调节水库兴利调节计算13. 7多年调节水库兴利调节计算第一节水库特性曲线、特征水位及特征库容一.水库特性曲

3、线 水库面积曲线：水位与水库该水位对应水面面积的关系曲线，ieZ-Ae求积仪或 网格测算 水库库容（容积）曲线水位与水库该水位对应库容的关系曲线，记z-v.它是水 库面积曲线的积分.计算公式：AZ.ZoWhere1el(A = -(At + A2)或 A(4 + JaA + )f 一一.JJ式中，V水唐积，m; Zq 芹底高程，m; 相邻水位回的水深，m; AV与AZ对应的库容，m*A】、A2. A相邻水位的水库面积及平均值，nP.上述计算适合入库流董为零，水库水面水平的情况.即 挣库容计算。对于大型水库，入库流量导致水面线非水平，从而形成 动库容（图1）.因此，绘制库容曲线时，应考虑动库容.

4、以水位为纵坐标，总库容（动库容+静库容）为横坐标, 入库流量为参数绘制库容曲线.见下图.ffll水冷功库方示立田I一艇渺2人HbsnelsdiSA789 W 1112ar”W swm* 水庠总功十静）坪咨HfcG图13-5 水曲轻征水位及特征岸容示怠图 （防洪和兴利不结合）5Mfl氓乍希E财：； 口 yWWW35.01观IO68S.041.919CIS67nMw.o91 铸 219T38.2：4S.01931.81950108.SIS0p（二）逐年调节计算1不计水量损失的年调节列表计算法1）步骤： 将来水和用 水泵入表格； 分别计算各 月余水董和亏 水量；亏水 蚤的代数和为 兴利库容； 计算水

5、库各月 末蓄水量或水 位.2) 回运用、多回运用 一回运用 一年内只有一个余水 期和一个亏水期。 多回运用 一年内有多个余水期 和亏水期.a.中间余水量不同时小于两个亏水量，则兴利库容为两个 亏水量中得较大者.如下图(&)山兴2V3V4b.中间余水量同 时小于前后个亏 水量，则兴利库 容为三者代数和. 如右图(b): V兴 -v2+v4-v3. V3v4,v3专水一）水年月未 * *奔水fit水宋刃* 番水只弃水(1) 2)C 51R4O314690939003C54M238632015010736064067203033331335313352007029165310254500220522

6、9S154312186001S60I8601979.1132019306103072631135304U31335212653359203103148?5Z0437172761878184|252411199181731U97953362144161105479197919e4024B5457SI90371803713令卄1643S46C57J356563194SK tt643 肌一 G0G71-S71335658-31$45-3713列突法年iB节计算（多邑运用之二）单位：万m仙多回运用水库兴利库容计算ft*水1* -用水笛 *力至力邮n*水用水1ft余 *(*)水半月宋 為水JttX水摘水

7、 1)C2)3 )5 )(6)(S C9)1556.7H7803524162204204162268123403715862S1202324M5120647926076M31705104H0710340134082BZ9731T0511204027SO74031705300的3O96S1215101380130310953109S1957.1107097S85311903119027904233073149731497312893826253?289C02 8侮422631201575?102081920X537931604412251105769376432111278696?6H0600合

8、廿57302364413223?420442C4n tf1506-57302-12041 38441 -32237-420412计水量损失的年调节列表计算法1）资料：来水过程、用水过程只有知道水库时段初.末蓄水量，才能确定蒸发损失和渗 漏损失，因此损失过程未知.2）水量平衡方程V2-Vr （Q入-q用-q损-qQ x式中，Vq,（愉未知。因此需要试算。3）试算法假定月末蓄水量V2 计算蒸发损失和渗漏损失q损 由水量平衡方程得到V2判断：若V2=V2停止计算；否 则重新假定月末蓄水#V2,继续试算.蒸发损失和渗漏损失q损,按如下计算：-二 斗仙 + 1，2）=仏 二M KE 塔.q损=q課+q渎

9、试算法工作量大。一般采用简便算法.4）简化算法 先不考虑水量损失，计算各时段（月）的蓄水量; 用各时段的水库平均蓄水量计算时段的损失量； 再用考虑水量损失的水量平衡方程逐时段计算.见下表计 人 4S 决 的 年 淡 节 it M aaiff R探水一 IB水* FJiTHj*水aR Xr.i nMAM4W. 5m)W7水卉片水* HIb*t *V “水iMJU*Baw 1 *0 $ntWoC4-) OILV5 Ww*GJ4-1525mV*EmJCi )(It)ID(in(l1Oim.rfllM29ion4H 04441041U202M3Tl“”I41 lit124C30115 m上s25114

10、71257SIS33LM37859119B121n3903432S4iH3V1I2K1!IM4JIX35心a、nK料TMS3WM.14T：3W 1UMUS0X12235042n A1W3931332:oorXIB1523473(Vv.!394414sso3Kn?皿amin-WIT353$mrrIIM49rt H卄BIG纫4inr3tK45Jieia3719658aS7t?3nm9?U1302 33M14”U9M?2*73I7II94719lll.7咖4K8330113”归IW433424334U4D0* tt44M4MT491 !*tl5）一个更简单的算法适合水量损失不大且为初设阶段的水库亍g

11、 = 不考虑水童损失，计算水库兴利库容V兴； 计算水库供水期的平均库容：卩=%+：妝； 由0根据Z V和乙 A曲线，计算水库平均水面面积 计算供水期w和w蒸；则V-v兴+ wp+wQ见 P200（三）设计库容的确定逐年调节计算得到各年的兴利库容V兴G）（1=1, 2,.,n）; 将V兴G） （i=L,2,，n）从小到大排序，计算经验频率，推求兴 利库蓉频率曲线；由设计保证率P推求卩卩兴.（四）长序列法的优点1. 设计保证率概念明确；2. 成果可盍.注：资料条件（15年以上）允许, 宜采用长序列法.三代表年法实际代表年法1设计代表年法（）设计代表年法p2041推求设计年径流及其年内分配过程（第五

12、章）；2推求设计年用水过程；选用某种年型的实测来 水和用水过程为代表，进行调节计算来推求水 库的兴利库容。3兴利调节计算得到兴利库容Vp兴.（二）实际代表年法，单一选年法库容排频法.实际干早年法抗早天数法1单一选年法1）概念：单以来水或用水频率曲线为依据，选择符合或 按近设计保证率、年内分配偏于不利的实际来水或用水过程和 同年用水或来水过程，作调节计算，推求水库的兴利库容及该 年的蓄、泄水过程.2）计算实例书P202表13-8书P203表13-103）优缺点优点：简单； 缺点：成果不稳定，库容保证率概念不明确。原因：只考虑了来水（或用水），忽略了用水（或来水）2库容排频法1）概念：根据来水或用

13、水频率曲线，在设计保证率左右 的一定频率范围内，选择3-5个实际代表年，分别求得各年的 V兴，然后在所选频率范围内，将这几个库容从小到大重新排 位，求出对应于设计保证率的库容作为设计兴利库容.适用条件：来水量与用水量关系不密切.2）计算实例书P203例5P204表13-11 3）优缺点优点：考虑了来水、用水的组合，成果较单一选年法稳定; 具有明确的保证率概念。3实际干早年法抗早天数法适合于资料缺乏的中、小型水库.1）概念：通过灌区早情调查及河流水情分析，根据规定 的设计抗早天数，选取实际早情相当或接近的几个年份作为设 计典型年，用这些典型年的水库来水董和灌溉用水童进行调节 计算，求得各年所需的

14、V兴，选取偏于安全的数值作为设计库 容。2）计算实例（略）3）优缺点优点：计算成果更能符合实际情况.缺点：不易确定它的保证率。四正常蓄水位的确定V兴+V死-j Z正库容曲线Z V确定正常蓄水位需综合考虑的因素有：1）兴利要求（拟定几种用水方案）；2）各项综合效益指标；3）库区淹没损失；4 ）地形地质条件；5）当上下游已建或拟建水利工程，应考虑水库对上下游 水库的影响及水力衔接。第七节多年调节水库兴利调节计算_多年调节的概年调节：设计保证率对应的年来水量大于等于年用水董。多年调节：设计保证率对应的年来水量有时小于年用水童. 将丰水年组多余水蓄存起来，以补充枯水年组的不足水量.即 经过若千个连续丰

15、水年，水库才能蓄满；经过若干个连续枯水 年，水库才能放空二多年调节水库兴利调节的任务1计算多年调节水库的设计兴利库容V兴p；2推求多年调节水库的正常蓄水位Z正.三多年调节水库兴利调节计算的原理水童平衡方程四计算方法方法V长序列法.数理统计法五多年调节计算长序列法的基本概念1根据来水、用水资料，通过逐年调节计算，求得毎年所 需库容V兴d);这里的V兴计算，有时不能只考虑本年度缺水期的不足 水量，还必须谟系前一年或前几年的不足水量情况进行分析， 即取决与连续枯水年组的总亏水董.2绘制兴利库容频率曲线；将V兴G) (1,2,，)从小到大排序，计算经验频率，推 求兴利库容频率曲线；3由设计保证率P得到

16、V兴卩r?ion-tire 1974*ltT5 IMS IM,I070*-lt?lioeoi%iIB72lt?3!9C1*-IM2,lolsto2S303S40455Oluu.lt.mu.!6.12n.库容频率曲线PQ1234567“年来、用水过程线第一年V兴：v2第二年V兴(2): V4第三年V兴(3): V6第四年V兴(4): v6+VH-V7 第五年V兴(5): V6+V8-V7+V10-V9 第六年V兴(6):第七年V兴(7): V&+V犷V7+VwV9+Vi2Vh+V|4V“六、不计水量损失时，多年调节水库逐年兴利库容“兴的计算1 方法二= B 9 I列表法差量累计曲线法试算法2列表

17、法书P207表13-12当V余V于，则V兴=V于；当V余V V于，则JV兴二连续枯水年组 的总亏求量.3差量累积曲线法1) 根据用水量，将各水利年划分为余水期和亏水期；2) 求各年余水期的余水量和亏水期的亏水量，并按时序计 算累计值，见表13-12第(5)栏；3）以刀（来水量-用水量）为纵坐标，时序为横坐标，点 绘差量累计曲线；如图1315所示.4）在差量累积曲线上，每年从亏水期末向前作水平线与差 量累积曲线相交即停止；此水平线与差量累积曲线间的最大纵 坐标差值，即为该年所需库容.4试算法（1）概念先假定一个兴利库容兴，逐时段（月）调节计算（计算表 格与年调节时历列表法相同），统计用水被破坏的

18、年数来计算 保证率，如计算的保证率P与设计保证率P相等，则V兴即为所 求。（2 ）基本步骤 计算历年逐月余水量和亏水量，如表13-13第（4、5） 栏所示； 假定一个兴利库容兴； 从死水位开始，逐月进行水量平衡计算，遇到蓄水期就 蓄，蓄满了还有余水就作弃水处理；遇亏水就供水，直到放空, 放空时还缺水，则算这年供水遭到破坏； 如遭到破坏，下一年重新开始计算; 统计供水破坏年数，计算保证率P: 判斷：若p =P,停止计算；否则转向步.(3) 综合确定Vp,(4) 计算实例P208 例 85各方法的比较1) 列表法资料30年以上设计保证率概念明确；成果可靠、精度高.2) 差量累计曲线法易于多方案比较，简单.明了.3) 试算法简单七 计水童损失时，多年调节水库逐年兴利库容计算近似法 一