兴利调节水利水能规划图文丰富

第二章兴利调节四川水利职业技术学院史雯雨第一节水库特性第二节兴利调节分类第三节设计保证率第四节设计代表期第五节兴利调节计算第六节兴利调节时历列表法第七节兴利调节时历图解法第八节多年调节的概率法第一节水库特性一、水库的特性曲线一般用来反映水库地形特性的曲线称为水库特性曲线，有水库水位与面积关系曲线和水库水位与容积关系曲线，简称水库面积曲线及水库容积曲线。(一)水库面积特性曲线(二)水库容积特性曲线特征水位：水库工程为完成不同任务在不同时期和各种水文情况下，需控制达到或允许消落的各种库水位。特征库容：相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积。特征水位及其相应的库容体现了水库利用和正常工作的各种特定要求，是规划设计阶段确定水工建筑物尺寸（如坝高、溢洪道宽度）及估算工程效益的基本依据。

二、水库的特征水位和特征库容

(一)死水位Z死和死库容V死死水位：在正常运用的情况下，允许水库消落的最低水位。死库容（垫底库容）：死水位以下的水库容积。死库容一般用于容纳水库泥沙、抬高坝前水位和库内水深，一般不参与径流调节。（二）正常蓄水位（Z蓄）和兴利库容（V兴）正常蓄水位：水库在正常运用情况下，为满足设计兴利要求而在开始供水时应蓄到的高水位。又称正常高水位或设计兴利水位。它决定水库的规模、效益和调节方式。兴利库容（调节库容）：正常蓄水位与死水位间的库容，用以调节径流，提高枯水时的供水量或水电站出力。水库消落深度（工作深度）：正常蓄水位与死水位的高程差。（三）防洪限制水位（Z限）防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。它是水库汛期防洪运用时的起调水位。根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分段拟定，把Z限定在Z蓄以下时，防洪库容与兴利库容将有所结合，从而减小专用防洪库容。防洪高水位：当遇下游防护对象的设计标准洪水时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位。只有当水库承担下游防洪任务时，才需确定这一水位。防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容，用以拦蓄洪水，满足下游防护对象的防洪要求。注意：当汛期各时段具有不同的防洪限制水位时，防洪库容指最低的防洪限制水位与防洪高水位之间的库容。

（四）防洪高水位（Z防）和防洪库容（V防）当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪库容与兴利库容的重叠部分，称重叠库容或共用库容（V共）。此库容在汛期腾空作为防洪库容或调洪库容的一部分，在汛末，作为兴利库容的一部分，以增加供水期的保证供水量或水电站的保证出力。在水库设计中，根据水库及水文特性，防洪库容和兴利库容有完全重叠、部分重叠、不重叠（防洪限制水位与正常蓄水位处于同一高程）三种形式。图2-3图2-4设计洪水位:水库遇大坝设计洪水时，在坝前达到的最高水位。它是正常运用情况下允许达到的最高库水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。拦洪库容（V拦）Z限与Z设洪之间的库容。

（五）设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦）

（六）校核洪水位（Z校洪）和调洪库容（V调洪）校核洪水位：水库遇大坝校核洪水时，在坝前达到的最高水位。它是水库非常运用情况下允许达到的临时性最高洪水位，是确定坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据。调洪库容：校核洪水位与防洪限制水位之间的库容，用以拦蓄洪水，确保大坝安全。（七）总库容（V总）和有效库容（V效）总库容：校核洪水位以下的全部库容，总库容是表示水库工程规模的代表性指标，可作为划分水库等级、确定工程安全标准的重要依据。有效库容：核洪水位与死水位之间的库容。

V总＝V死＋V兴＋V调洪－V共。V效＝V总－V死＝V兴＋V调洪－V共。大Ⅰ型——大于10亿m3；大Ⅱ型——1～10亿m3；中型——0.1～1亿m3；小Ⅰ型——0.01～0.1亿m3；小Ⅱ型——小于0.01亿m3。按总库容把水库划分为五级安全超高放水管死水位正常蓄水位校核洪水位设计洪水位死库容兴利库容结合库容拦洪库容调洪库容防洪限制水位防洪库容防洪高水位(一)蒸发损失

W蒸=（E水-E陆）F年×1000

其中：W蒸——一年内水库的蒸发损失量，m3；E水——一年内水面蒸发深度，mm；E陆——一年内陆面蒸发深度，mm；

F年——水库计算面积，km2，即水库实际水面面积与建库前水面面积之差。三、水库的水量损失(二)渗漏损失

1通过坝身及水工建筑物止水不严实处2通过坝基及绕坝两翼的渗漏损失3由坝底、库边流向较低渗水层的渗漏损失

(三)结冰损失

1、分类a.三角洲淤积。b.带形淤积。c.锥形淤积。三角洲淤积（官厅水库）1.1966.6淤积线2.1953.9原河床带形淤积（丰满水库）1.1958淤积线2.1943原河床锥形淤积（三门峡水库）1.1964年汛后淤积线2.1964年汛前河底线四、水库淤积2、水库成淤积的扇不良后各果1234a.减少水裳库有效定库容，酿甚至使谅水库完聚全失效毒，威胁也水库本宽身及下虏游安全弯。b.水库驶淤积满使回筐水上暂延，艳增加椒淹没需、浸染没损罢失c.泥沙进奔入引水妨渠或水裙轮机等冰，导致胆渠系淤戚积及水题轮机、什泄流设叫备的磨唯损。d.水库淘淤积商会加列大管然理上柳的困破难，缝影响堪正常缓工作着。3、水库够淤积的泽计算（国库容淤屋积法）4、防止漠或减轻华水库淤丝式积的措圈施a.做好离上游趁水上共保持抓工作吵。b.中小压型水般库采横用长屑藤结妥瓜式亚工程帐布局监。c.在坝底拥修建断豆面较大朋的底孔扛，或在叹坝旁建臭高程较胁低的泄畜洪隧洞止。d.建深隆水式瞎拦河草闸代沃替拦僵河坝点。e.大型水态库采取锹蓄清排紫沙方式色运行五、水介库的淹疏没和浸祝没12345耕地屈盐碱鸣化、地形成痒局部痕沼泽帝地、白恶化却卫生衡条件水库畅蓄水异后，爹淹没申土地胳、森士林、顺村镇照、交架通、过电力求和通膜讯设予施及醋文物射古迹捕，城客市建玩筑物抬高旺地下榨水位咱，树宫木死婆亡、疯旱田滚作物毫受涝增加孝矿井航积水芝，使贸原有颜工程杨建筑孕物的负基础奶产生逆坍陷引起成库周椅塌岸余，毁伴坏农撞田和洁居民触点、斯减小抖水库砖容积第二节宗兴拒利调节犬分类一、湿按调瞎节周满期分劲类调节周部期，指密水库的柄兴利库秒容从库空→玩蓄满→星放空的完整音的蓄放禾过程。（一羽）日挑调节（二）昂周调节（三英）年伟调节（四）剪多年调仗节二、按搅水库任末务分类单一推任务叼径流祖调节息、综受合利涉用径蹄流调酷节三、按题水库供烛水方式吃分类固定裤供水杏、变平动供剂水四、蛮其它挡分类反调节逮、单一午水库补霉偿调节丸、水库橡群补偿普调节日调节朝：β＜0.喷08年调炮节：0.咬08环≤册β≤0.3多年告调节沾：0.3＜β≤0.拥5第三舅节加设吼计保吊证率一、工录作保证蝇率和设表计保证筒率保证杰率：住水利仅水电即部门茫的正怜常工偿作的茶保证牛程度喊，称在为工飘作保缘瑞证率森。年保证闸率：指阁多年期益间正常槽工作年剂数占运父行总年低数的百忙分比魔。P设=正常洞工作雪年数/（总运焦行年数+1）×1管00键%历时蓄保证垦率：忘指多定年期努间正卡常工甜作历销时占蕉总历贪时的谜百分俗比虎。年保证升率与历残时保证脉率之间邀的转换俘：采用哪贼种形式迎计算工生作保证烈率，视未用水特宣性、水吼库调节屈性能及队设计要宴求等因似素而定桶。蓄水味式电站谢、灌溉反用水等艺，一般跑可采用欠年保证凑率；径永流式电烦站、航落运用水愤和其他离不进行觉径流调语节的用组水部门嫂，其工摊作多按昏日计算亡，故多拔采用历勾时保证绕率。二、骂设计表保证率率的衡选择（一被）水语电站却的设维计保没证率装机纽奉容量残小于25锋00芦0揪kW的小兰型水矿电站祖，设晶计保加证率方一般曾采用65％～90％；屯以灌额溉为酸主的拔农村呼小水乒电工健程的凉设计高保证炎率，修常与鲜灌溉例设计科保证粒率取滤同值默；大吗、中露型水震电站口的设裕计保冬证率起可参季照表2-兴2选值依。表2-瓜2水电站悦设计保黄证率系统中水电站容量比重（%）25以下25～5050以上水电站设计保证率（%）80～9090～9595～98（二倡）灌吉溉设磁计保冤证率灌溉设筝计保证铺率：指炼在干旱雨期作物火缺水情碍况下，蚁由灌溉茶设施供网水抗旱绣的保证包程度。灌溉设绿计保证咳率选用趣的基本捷原则：南方域地区比敬北方地印区为高泻；自流衰灌溉比动提水灌臂溉为高沙；远景观规划工闪程比近解期工程品为高；戚大型工励程比中关小型工浙程为高析。地区特点农作物种类年设计保证率（%）缺水地区以旱作物为主50～75以水稻为主70～80水源丰富地区以旱作物为主70～80以水稻为主75～95抗旱天划数:指依旱靠灌罚溉设拍施供被水，合可以申抗御疏连续每多少端天无端雨保蛛丰收等的天扑数。匙农田瓣基本偿建设辩和一旷些小地型灌惑区的凶规划萌设计乓中是兰常被遵采用斜的。①在F一定跳的情震况下杆，P灌越高，房诚所需V兴越大；②在P灌一定脉的情右况下士，F越大尾，所肉需V兴也越大较；③在水库V兴一定的添情况下赠，P灌越高目，可倡灌溉予的面兔积越肚小。（三称）供组水设糕计保译证率采用较晒高的设应计保证抱率，一披般按年越保证率丈取值范箭围为95沉%~挂99岂%，大城扁市和重闹要工矿龙区取较两高值。（四医）通航航设抗计保绍证率通航逐设计慢保证抵率一御般指鸭最低洗通航肠水位鸭的保婆证程晴度，趟以计透算时矩期内始通航严获得违满足盟的历纳时百搅分率摸表示喝。第四节密设壤计代表亮期设计枯水年P设设计中水年50%设计丰水年1-P设一、汁设计联代表弱年径流构式水另电站主的设别计代速表年状的径镜流资沈料，秩要给衡出日膛平均吨流量酸过程羡线。年调节勉水电站槐，划分躲各年一芝致的供缸水期，办计算各睁年供水歉期天然盘水量并桐绘出供暂水期水福量的频确率曲线棋，查出崇供水期指水量保锯证值及息相应的秀年份。二、设惭计多年奶径流系个列（一默）设逝计枯迎水系革列T破=袄n似-发P设（n+插1）在实测邮资料中熄选出最货严重的映连续枯平水年组纤，从该膜年组最态末一年准起逆时蔽序扣除杯允许破凉坏年数T破，余下捞的即为哭所选的亏设计枯探水系列鹊。代表中星等来水葵条件下璃的平均瞎兴利情斜况①系列冰连续径皆流资料骑至少要骂有一个抵以上完范整的循盆环；②系列姿年径流誉均值应眉等于或参接近于瞒多年平孔均值；③系增列应招包括驳枯水有年、饰中水室年、底丰水垦年，受它们选的比固例关烧系与摆长系助列大换体相插同，滚使设孩计中浮水系锯列的歪年径唐流变仔差系欠数Cv与长散系列私的相芹近。（二）成设计中芦水系列第五置节倒兴古利调伴节计奋算兴利调矛节计算桑：利用雄水库重灶新分配谷天然径怖流所进尘行的计摘算。基本方顽法：时贸历法和逆概率法基本原买理：W末=W初+W入-W出式中栗：W末——计算时勺段末水停库蓄水栗量；W初——计算时曲段初水钩库蓄水来量；W入——计算时术段入库浇水量；W出——计算时自段出库夺水量，骑包括向扇各用水见部门域提供的讯水量、许弃水量糠及水库杀水量损齿失等。基本粥课题:①已知来疫水、用辰水和P设，求V兴；②已难知来眯水、V兴和P设，求Q调；③已知迎来水、V兴和P设，和求按池照一侦定的切运用施方式皱，水像库的影运用坏过程鸦（Q调～t或Z～t）。第六悔节趁兴仍利调均节时愤历列待表法长系师列法将水库丢坝址断皮面河流狂多年来恳水过程摊和用水持过程，庭逐年按在时历列玩表法进残行逐时们段（月驳或旬）喘的水量存平衡计捆算，求母得水库差蓄泄过纺程和兴君利库容神。用频朗率计算惊求出设只计的兴迹利库容浙。代表期菌法用设颜计代救表期创的径辨流代上替长砍系列盛径流忽进行鸦调节裤计算乎的简串化方养法。一、根冲据用水党过程确云定水库主兴利库中容（一顾）不愤计水旗量损摇失的怒年调霜节列验表计窝算根据薄图可怪知水控库：死库昌容为50×斗106m3兴利雀库容15认2.咏29芬×1施06m3W年=11筹04.条60×朝106m3β=V兴/W年=1岛3.债8%（二柏）考捆虑水泳量损葵失的楚年调竟节列翼表计故算简化计锐算方法墨：（1）不计拘水量损音失算V兴，V兴/2痒+V死=V年平连均（2）计算役年损失慕水量，粒平均分携配在每沫月（3）V兴+V供损=V兴1结论：(1)径流来湾水过程描与用水甚过程差插别愈大出，则所盒需兴利飘库容愈快大。(2)在一末次充边蓄条榜件下雾，累印计整畏个供津水期傅总不亭足水坛量和否损失胳水量球之和禽，即揭得兴祖利库号容。等流联量调锤节：用供版水期黑各月放用水园量的夜均值剪代替嘉各月凉实际留用水遍量，勇即臭假定偏整个棋供水闷期为劈燕均匀暮供水毁。(3堆)调节播系数就：设计拨枯水酿年供昆水期元调节盛流量竭（多算年调合节时腔为设何计枯严水系州列调辛节流织量）语与多懂年平浮均流旨量的献比值听，用稀以度诱量径恰流调痰节的页程度嫌。(4)兴利部捆门全年巩用水量烘不大于绣设计枯秃水年来委水量时土，枯水孕期不足托水量可嗓由径流柜年调节秩解决。水库榨运用魄情况祖分析水库的除蓄泄过笑程称为领水库运潮用，在森整个调鸽节周期只内，按幅照来水燃和用水羞的配合寻情况，士年调节蹄水库可徐分为：1.一回运用2.两回运用V1＞V2，V3＜V4则V调=m宋ax秒(V2，V4，V2+V4-V3)V1＞V2，V3＞V4

则V调=max(V2，V4)V1＞V2，V3＜V4

，

V3＜V2

则V调=V2+V4-V33.多回运用主要童看两伯亏水万期中寇间余倡水期拼的余挤水量庭是否骨大于哨前后港两个刊亏水血期的让亏水丑量：①如果吼余水量描不同时绢小于两喇个亏水度量，则策所需库差容为两批个亏水易量中的坡较大者挥；②如果码余水量等同时小零于前后包两个亏俘水期的促亏水量可，则库向容为三穷者的代傍数和。C=在水库勇规划设垦计阶段腰常拟定怕若干个钱正常蓄夏水位为弟不同的钓比较方芝案。进衡行方案锐比较时均必须针详对任一极正常蓄住水位初俯定死水固位，得虑出其相乖应的兴积利库容换，并根寨据已知兴利搏库容欠推求胆其供唇水期肉调节夺流量及其钻它效取益指滨标，受以供吹方案坏比较栏。注意：1.水库调旧节性能独问题。2.划定宗蓄、族供水债期的炼问题郊。二、絮根据液兴利逮库容两确定廉调节什流量对于译年调抄节水四库供水期盲开始时骨刻应该抚是天然新流量开脖始小于绕调节流饥量，终蚕止时刻央则应是搏天然流佣量开始动大于调恋节流量策之时。【例2-骨1】1、判定齐水库调缠节性能（1）根舞据库容付系数初奶步认定答为年调腿节水库（2）计躬算V完与V兴比捷较，英判定峰水库亏是年慰调节修水库2、按已慕知兴利惑库容确遥定调节唤流量（植试算法禽）3、计米算调碎节系交数三、根浮据既定宾兴利库编容和水欺库操作群方案推枕求水库岂运用过暮程水库运臭用过程窄，主要君内容为滨确定库迈水位、悦下泄量恰和弃水肿等的时支历过程杂，进而斑计算、趟核定工款程的工冠作保证皆率。定流液量操能作定出力情操作第七舟节著兴捞利调酸节时敏历图伯解法一、水酿量累积阶曲线和某水量差毒积曲线图2-神13流量过掘程线和白水量累校积曲线（一觉）水坐量累蓝积曲狐线图2-祝14水量累槽积曲线香及其流躲量比尺水量赌累积拨曲线富的主茫要特号征：水量累细积曲线线的主要先特征：（1）曲靠线上客任意A、B两点周的纵盏坐标凳差值烈表示tA至tB时段期共间的水免量（2）任滴意两驱点连明线与此横轴弹夹角郊的正洲切表廉示时胁段内馋的平傻均流妖量（3）水量链累计曲誉线上的哥任意一苹点的切槐线斜率封表示该萌时刻的苏瞬时流件量（4）天然典径流不挂会是负聪值，故暗水量累捧计曲线往呈现逐运时上升六状（二洞）水仰量差馒积曲缴线水量差性积曲线携及其流础量比尺水量差漆积曲线变的主要吸特征：（1）差积满曲线有材升有降是，Q≥Q定时，直曲线房诚上升尼，Q＜Q定时，乌曲线牧下降（2）差冷积曲香线任草意两童点的阁纵坐念标差朱，等种于该己两点茅之间向流过松的水针量与Q定在同期考内流过份的水量问之差。（3）差积坦曲线上愧任意两狮点连线慨的斜率蛋，为该捕两点之泉间的平明均流量姜与Q定的差。（4）平移芦过程中校性质（2）、（3）不铃变做来水嫁的差积节曲线做用水征的差积庭曲线