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文档简介
根据《北京市人事局关于工程技术等系列中、初级评审工作有关问题的通知》(京人发[2005]34号)文件的要求,从20系列中级专业技术资格试行考评结合的评价方式。为了做好考试工作,我们编写了本大纲。在考试知识体系及知识点的知晓程度上,本大纲从对水运用并分析解决实际问题;熟悉系指能说明其要点,并在考试内容的安排上,本大纲从对水利专业中级专业技质要求出发,主要考核申报人的专业基础知识、专业际问题的能力。考试知识点不仅涵盖了专业理论知识得和具备的实践经验与能力,还涉及参加工作后通过一、掌握中国水法规(中华人民共和国水法、中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国防洪法等)中有关水利方面的内容分以地面和地下径流的形式从河流汇归海洋;另一部分重新蒸发返回大气。这种空凝结后,以降水的形式落到海洋里,或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地上,这种在水文循环过程中,对任一区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量,这就是水量平衡原理。水量平衡原理是水文学的基本原平衡法是分析研究水文现象,建立水文要素之间定性或定量关系,了解其时空变化根据水量平衡原理,可列出水量平衡方程。对某一区域,有式(2-1):式中I、O--给定时段内输入、输出该1区域的总水上式为水量平衡方程的通用式,对不同的研究对象,需具体分析其输入输量趋于零。因此,对多年平均情况,有式(2-4)和式(2-5):=E=E-合并式(2-4)和式(2-5),得全年平均全球水量平衡方程为式(2-6)或式(2-7):+P=E+E00=E河流的形成:降落到地面的雨水,除下渗、蒸发等损失外,在重力的作用下沿着和路径流动,这种水流称为地面径流。地面径流长期侵蚀地面,冲成沟壑,形成溪流,最河流的形成与分段:一条河流沿水流方向,自高向低可分为河源、上游、中下游是河流的最下段,一般处于平原区,河槽宽阔,河床坡度和流速都较图2-2所示。断面内自由水面高出某一水准基面的高程称为水位。枯水期水流本河床,或称为主槽,洪水泛滥所及部分为洪水河床,河流中沿水流方向各断面最大水深点的连线称为中泓线,沿中泓线的断面称不闭合流域,如图2-5所示。在实际工作中,除有石灰岩溶洞等特殊的地质情流域是指汇集于一条河流的集水区域。分水岭是流域汇水的分界线。沿流域在向上向下与顶面和底面包围成一个水文系统(图流域是相对于某一出口断面的,当不指明断面时,流域即指对河口断面以上流域分水线包围区域的平面投影面积,称为流域面积,记为F,以km2计。可在流域长度就是流域轴长。以流域出口为中心向河源方向作一组不同半径的同心圆,在每个圆与流域分水线相交处作割线,各割线中点的连线的长度即为流流域平均宽度与流域长度之比称为流域形状系数。扇形流域的形将流域地形图划分为100个以上的正方格,依次定出每个方格交叉点上的高程以及与(2)流域的气候特征。包括降水、蒸发、湿度、气温、气压、风等要素。它们是(3)流域的下垫面条件。下垫面指流域的地形、地质构造、土壤和岩石性质、植被、湖泊、沼泽等情况,这些要素以及上述河道特征、流域特征都反映了每一水降水特征用五大基本要素来表示,如降水量、降水历时、降水强度、降mm计。如一场降水的降水量指该次降水过程的降水总量。日降水量指一日内水汽、上升运动和冷却凝结.降水通常按空气抬升形成动力冷却的原因分为对流雨、地形雨、锋面雨和锋面:两个温湿特性不同的气团相遇时,在其接触区由于性质不同来不及混合而形成一个田间持水量:指土壤中所能保持的最大毛管悬着水量。当土壤含水量超过这一限度时,多余的水分不能被土壤所保持,将以自由重力水的形式向下渗透。田间持饱和含水量:指土壤中所有孔隙都被水充满时的土壤含水量,它取决于土壤孔隙下渗不仅直接决定地面径流量的大小,同时也影响土壤水分的增长,以下渗率或下渗强度:单位时间内渗入单位面积土壤中的水量称为下渗率或通常用下渗率或下渗能力随时间的变化过程来定量描述土壤下渗规律,如图2-27所示的下渗能力随时间的变化过程线,称为下渗能力曲线,简称下渗曲线,并蒸散发:是水文循环中自降水到达地面后由液态或固态转化为水汽返回大蒸散发类型:水面蒸发:蒸发面为水面时称为水面蒸发;壤上的蒸发总是同时存在的,通常将二者合称为陆面蒸发实际的蒸发量:从水面跃出的水分子量与返回蒸发面的水分子第六节径流径流:是指降水所形成的,沿着流域地面和地下向河川、湖泊、水库、洼面径流,或地表径流:沿着地面流动的水流称为地地下径流:沿土壤岩石孔隙流动的水流称为地下径流;(一)产流过程显然,净雨和它形成的径流在数量上是相等的,但二者的过程却完全不同产流过程:我们把降雨扣除损失成为净雨的过程称为产流过程,净雨量也称表层流与地面径流的性质相近,通常把它归并到地面径流净雨沿坡面从地面和地下汇入河网,然后再沿着河网汇集到流域出口断面,这一完整的过程称为流域汇流过程。前者称为坡地汇流,后者称为河网汇流。河网汇流过程:各种成分径流经坡地汇流注入河网,从支流到干流,从上游向下游,最后流在涨水段,由于河槽贮蓄一部分水量,所以对任一河段,下断面流量总小于上断面流量和坡地漫流量的逐渐减少直至完全停止,河槽水量减少,水位降低,这就是退水阶段。水文中常用的流量还有:日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均径流量指时段T内通过河流某一断面的总水量,记为W,以m3、万m3或亿将径流量平铺在整个流域面积上所得的水层深度,记为R,以mm计。按式-流域出口断面流量与流域面积之比值称为径流模数,记为M,以L/(s-k某一时段的径流深R与相应时段内流域平均降雨深度P之比值称为径流系数,记为α。按式(2-34)计算:【例2-1】某水文站流域面积F=54500km2,多年平均降EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up9(一),Q)(1)多年平均径流量EQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up8(一),W)=EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up8(一),Q)T=1680×36n统计参数有总体统计参数与样本统计参数之分。水文计算中常用的样本统(4-3—6)ii=1ixi=1(4-3—7)均方差是反映系列中各变量集中或离散的程度。研究系列集中或离散程度,常采用方差Dx或均方差σ,计算公式为(4-3—8)(4-3—9)水文计算中用均方差与均值之比作为衡量系列的相对离散程度的一个参数,称为变差系数,或称离差系数、离势系数,用2(4-3—10)3(4-3—12)(4-3—13)v(说明:依此显示CS=0、CS>0、CS<0所相应的曲线。)正态频率曲线在普通格纸上是一条规则的S形曲线,它在P=50%前后的曲线(说明:先绘出曲线,再显示出箭头并闪动,最后绘出曲线。)三、皮尔逊Ⅲ(P-Ⅲ)型曲线显然,三个参数确定以后,该密度函数随之可以确定。可以推论,这三个参数与总体三个参数x、Cv、CS具有如下关系:水文计算中,一般需要求出指定频率P所相应的随机变量取值xp,p值:vp99.9px“皮尔逊Ⅲ型频率曲线的模比系数KP值表”。频率计算时以从附表2中查出与各种频率P相对应的KP值,然后即可算出与各种频率对应的pp0.1150.100.560.530.500.564.560.180.124.150.154.610.11上述各种频率曲线是用数学方程式来表示的,属于理论频率曲线。在水文计算系列中各项的频率,称为经验频率。以水文变量x为纵坐标,以经验频率p为某站年最大洪峰流量经验频率曲线。有了经验频率曲线,p(说明:从左至右,一条一条地显示出来。)(说明:从左至右,一条一条地显示出来后,再在闪动中显示曲线。)对经验频率的计算,目前我国水文计算上广泛采用的是数学期望公式×100%(4—4—13)经验频率曲线计算工作量小,绘制简单,查用方便,但受实测资料所限,往往难以满足设计上的需要。为此,提出用理论频率曲线来配合经验点据,这就频率曲线绘制后,就可在频率曲线上求出指定频象,水文上常用“重现期”来代替“频率”。所谓重现期是指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次,又称多少年一遇。根据研究问题的性质不同,频T=1(4—4—14)p式中:T――重现期,年;(2)当考虑水库兴利调节研究枯水问题时,设计频率P>50则T=1(4—4—15)1-p适线法(或称配线法)是以经验频率点据为基础,在一定的适线准则下,求解与经验点论频率曲线,并以此来估计水文要素总体的统计规律。具体步骤如下:坐标为变量的取值,横坐标为对应的经验频率)pppp为了避免配线时调整参数的盲目性,必须了解皮尔逊Ⅲ(1)均值x对频率曲线的影响(说明:随着x变化,曲线作相应变化。)(说明:随着Cv变化,曲线作相应变化。)情况下,cs愈大,均值(即图中k=1)对应的频率愈小,频率曲线的中部愈向左偏,且(说明:随着Cs变化,曲线作相应变化。)第三章水文信息采集与处理流量是单位时间内流过江河某一横断面的水量,以m3/s计。它是反映水资源和江河、湖泊、水库等水体水量变化的基本数据,也是河流最重要的水文特征流量是根据河流水情变化的特点,在水文站上用各种测流方法进行流量测验取根据测速方法的不同,流速仪法测流可分为积点法、积深水文数据处理的工作内容包括:收集校核原始数据;编制实测成果表;确定关系曲逐时、逐日值;编制逐日表及洪水水文要素摘录表;合理性检查;编制处理说明书。水位二、水位流量关系曲线的延长三、水位流量关系曲线的移用五、悬移质输沙率资料整编六、水文数据处理成果的刊布径流特征值的经验公式利用水文手册和水文图集便可以估算无水文观测数据地指标划分为与用水项目分类相对应的细目。不上城镇人口和乡村人口的划分有三种口径。第一种口径区和县辖镇的全部人口,乡村人口是指县辖乡人口。第是指设区的市所辖区人口和不设区的市所辖街道人口,镇的居民委员会人口,乡村人口是除上述人口以外的全的总规模和总水平。统计时以工业企业作为一个整体,企业之间、行业之间、地区之间存在着重复计算。工业增加值是表现的工业生产活动的最终成果,等于总产出减去中间投入耕地面积只统计200O年数据,应以1996年国家耕地是指能够种植农作物、经常进行耕作的田地,供水量调查统计包括对地表水源、地下水源和其他力调查统计,以反映供水基础设施的现状情况。供水量水工程的供水量从水源地计量,其区外输水损失应单独调水工程,蓄、引、提工程中均不包括调水工程的配地表水源供水量按蓄、引、提、调四种形式统地表水源供水量应以实测引水量或提水量作为统计量中。混合开采井的供水量,各地可根据实际情况按比城市地下水源供水量包括自来水厂的开采量和工矿工程指用人工收集储存屋顶、场院、道路等场所产等。污水处理再利用工程指城市污水集中处理厂处水处理能力和再利用量。海水利用包括海水直上述供水基础工程及供水量应根据工程所在灌水净定额近似作为耗水量。水田与水浇地、渠灌工业区排污口直接测定,也可根据工厂水平衡水量的计算方法与工业基本相同,即由用水量其他用户耗水量,各地可根据实际情况和资料条件采用不同方法估算。如果树、苗圃、草场的耗水量可根据实灌面积和净灌溉定额估算;城某一年度各分区的总供水量与总用水量应平衡,若将历年供水量进行序列比较,分析变化趋势,分析与来水及新增供水等实际情况是否吻合,检查当地产水量、消耗水性。为消除或减少区内蓄水量计算误差或土壤含水量年际变降水情况及节水措施等情况大致相符。根据水资源开发利用综合评价指标体系可包括.衡量一个分区的水资源供需平衡特性,可以从缺水率等进行分析。缺水率分析是指分析缺水率的大小理性等。根据人均供水量与人均需水量的对比,人应用综合评分法对一个区域的水资源开发利用水平行:对各项指标大小划分级别,每级给定一个评分值以权重;最后通过加权求和对水资源开发利用分区计经济、技术资料,还要做好各项社会、经济、环境用规划目标。社会经济发展指标预测包括人口预测发展预测、农业发展预测、环境与生态改善预测等根据供水用途的不同,应选择合适的设计供水保证规范并分析缺水后果的严重程度来制定。一般地,生活用水要达到饮用水标准;生态、环境用水关系到社会经济长远发业是经济发展主要推动力,供水不足将严重制约经济发展。影响城镇生活用水的因素包括人口增长、人均经济生活用水预测方法还可以采用通用预测方法:趋势;用来帮助分析发展过程的起伏原因以判别未来;与因影响因素之间的内在联系出发,分析这些因素对事物变系,并用数学的形式表示之。本法则把与用水量有关的动态相关法是一种适用于分析非平稳对象动态规其原因是该法采用静态分析方法,不能反映非平之故。而动态相关法采用限定记忆法,利用时间序列来建立忆时段内对象的非平稳性进行平滑,并随着时间推移,不断水增长率与工业产值增长率相关关系,或建立万元趋势法和相关法是应用历史资料外延进行预测的,所以预测将来的用水重复利用率,便求出相应的万和生产结构调整的趋势,按某一水平年农、林、牧各业参照实际用水水平,考虑灌溉技术的改进,按不同作物缺水地区要特别重视各种节水措施的应用,降低灌溉用保证率高低。缺水地区以旱作物为主的灌溉保证率一般为5075以水稻为主的灌溉保证率一般为70N~80%;在丰水地区旱作物和水稻的灌溉保证率高于缺水地区。作物灌溉定额与作物需水量密切相关。作物需水植株蒸发和棵间蒸发量之和。作物需水量影响因素是错估算方法确定。现有估算作物需水量的方法一类是经验灌水日期、每次灌水定额。在单位面积上各次灌水定作物种类、品种、自然条件及农业技术措施的不同而定灌溉制度:总结不同典型地区群众丰产灌水经验;水量平衡原理制定作物灌溉制度。水稻淹灌法的净灌溉定额M的计算公式为作物总灌溉定额(M)为播前灌水定额(M,)与生育期灌溉定额作物灌溉定额确定后,即可根据该作物的灌溉面流量、沿渠土壤与水文地质条件、渠道工程状况、衬砌型式与提水灌区,由于灌水成本较高,渠系利用系数应高于相应的自区_值一般为O.45~O.65。方面:大气污染;河湖水质变黑发臭;生态破坏及绿地生态与环境功能和进行生态环境建设所需要的最小需水环境需水具有地域性、自然性和功能性特点。生态环境要》为指导,根据本区域生态环境所面临的主要问题,按照修复和美化生态环境的要求,可按河道内为主体的生态环境需水量,可采用定额预测方法;湖泊、湿面面积的水面蒸发量与降水量之差为其生态环境需水量。对对地下水水位提出控制要求。其他生态环境需水,可结合各水平年、不同保证率的可供水量,并将其分解其他中型水库和小型水库及塘坝工程可采用简化库及塘坝采用兴利库容乘复蓄系数法估算。复蓄系数可通过采用典型调查方法,参照邻近及类似地区的成果分析确定。引提水工程根据取水口的径流量、引提水工程的能力以及用户需水要求计算可供水引水工程的引水能力与进水口水位及引水渠道规划工程要考虑与现有工程的联系,与现有工程对下游和对岸水量及供水工程的影响。根据统筹兼顾上下游布局新增水资源开发利用工程。对于各方有争议的工程,未成后增加的供水能力以及单方水投资和成本等指标。有条件程所组成的供水系统,进行长系列调算,计算可供水量的增对于规划和扩建的跨流域调水工程,要收集、分析调水调出水量、受水区调入水量以及主要技术经济指标等。计划,并将工程实施后,不同水平年调入各受水区的水集雨工程指用人工收集储存屋顶、场院、道路等场窖、水柜等。应通过调查、分析现有集雨工程的供水量的数量也较大,微咸水的合理开发利用对缓解某些地区水资源紧缺状况有污水处理再利用工程指城市污水集中处理厂处理后,在满足一定水质要求的情况下,可用于农田灌溉水处理再利用对象可扩及水质要求不高的工业冷却用水城市绿化、冲洗马路、河湖补水等。要调查分析污水处其中海水直接利用量要求折算成淡水替代量。分析海水状、具备的条件和各种技术经济指标外,还要了解国内深层承压水利用应详细分析其分布、补给和循环规力的综合评价。在严格控制不超过其可开采数量和范统与人工用水的供、用、耗、排水过程相适应并互相水目标之间、用水部门之间进行水量和水环境容量的和区域经济社会发展与生态环境保护的协调,促进水加供水、积极保护生态环境的可能措施进行组合及分析在分析计算中,数据的分类口径和数值应保持协调,成规划措施相互协调。水资源配置的主要内容包括基准计算。现状年的城市范围为城市建成区,规划水平年的城市区的方案和成果应相互协调,提出统一的供需分析结果和推般采用长系列月调节计算方法,以反映流域或区域的水资源程、控制节点、计算分区的月流量系列应根据水资源调查评的纳污能力与污染物入河控制量进行分析。对入河污染配。此外,在进行分区与节点的水量平衡时,应考虑水所组成的供需分析方案集进行技术、经济、社会、环境投资规模及其组成进行分析,提出推荐方案。推荐方案作用,如提高水价对需水的抑制作用,产业结构调整及能力和水环境容量的要求,最终应实现水资源供需的基城市,在分析其水文情势和水资源配置推荐方案的基础目的是摸清水资源开发利用在现状条件下存在的主要问和工程布局的合理性,提出水资源供需分析中的供水满原因,确定解决缺水措施的顺序,为水资源配置方案生按不同频率的来水和需水进行供需分析。所以,基准年供需供需现状,其最主要的特征是现状供水中不合理的部分要扣需水。基准年不同频率的需水过程可以根据现状年的社会经济发展状况和工农业生产规采用现状相应于不同降雨频率的需水定额加以计算确定。计平、枯典型年来水过程应具有代表性。分区供水能力应按现以供水预测的“零方案”和需水预测的基本方案相结合作为方案集的下限;以供水预测案和需水预测的强化节水方案相结合作为方案集的在方案集可行域内,针对不同流域或区域存在的供需矛逐次增加边际成本最小的供水与节水措施,提出具有代表性选,形成水资源供需分析计算方案集。方案的设置应依据流域或区域的社会、经济、生态、用水效率;对于水资源丰沛的工程性缺水地区,可侧重起的污染性缺水,可侧重加大污水处理再利用的措施和不同投资水平,在每种投资水平下根据不同侧重点的措在供需分析和方案比选过程中,应根据实际情况对原设此基础上继续进行相应的供需分析计算,通过反馈最时,应依据计算结果将明显存在较多缺陷的方案予以给予一定有针对性的修改。修改后的新方案再进行供或区域水量平衡为基本原理,对流域或区域内映出各计算分区间的水力联系,以及影响供需分析中再进一步按城镇和农村分别统计,但对建制市要作为特别供独计算或对城市单独进行供需分析计算,城市范围如前所述表水资源量、地下水资源量,供、用、耗、排水量和污水处应根据系统网络图按照流域或区域水资源供需调配择合适的供需计算方法,进行不同方案的水资源供需分析。算方法。模型可分为模拟模型和数学规划模型。模拟模型具尤其适合构建输入输出式的系统响应结构;数学规划模型一法取决于研究范围的具体情况、以往的工作基础、人员素质果对客观条件扰动的灵敏度。应综合分析流域的特征,在比础上,考虑现有技术条件,对水资源供需分析方法作出恰当对水资源供需分析的计算成果要检验其合理性和精度。或区域特点制定一套合理的成果检验方法,建立相应的采用长系列调节计算,并给出各分区、控制节点、蓄水工程及按不同来水保证率和供水保证率各分区的供需分析成果。资源利用程度、污水处理再利用、水资源地区分配、缺水量运、冲沙、生态环境、人海等河道内用水量结果。长系列计来水保证率提交典型年供需分析成果。如采用典型年法按来出各分区和总控制出口按不同来水保证率的供需分析计算成分析计算时,应设置蓄水工程年初、年末的蓄水量参数;参水质的水;生态用水根据特定用途,取水最低等级为V类。此外,对劣V类水分柝成果中的各项指标应能够反映各规划水平年不同方案的水用程度及结构,与水相关的生态环境状况,供水有效性及风险应的投资规模等。同时编绘出相应的成果图,以清晰地反映出资源占有量、需求量、利用量及缺水量、亩均水资源利用量、在完成多方案水资源供需分析的基础上,提出各方案的的主要问题,对拟定的方案集进行方案比选,根据方案做出综合分析评价,提出推荐方案。对选择的推荐方案确定多种水源在区域问和用水部门之间的调配,提出分工程建设与调度管理三个层次有机结合的基础上,全面衡量推荐方案实施后对区域经济社前与长远、局部与全局,权衡经济社会发展与生态环在经济层次上,应给出方案实施后水资源需求与供给的水资源承载能力之间的适应程度。对于需求方面,评价指标善;分析在发展进程中开发与保护,节流、治污与开各地可根据当地的特点制定评价指标。应根据高效、公平和可持续的原则,从技术、经济、环境和社会等方面进行,提出推荐方案在合理抑制需求进行水资源配置和水资源供需分析研究,还应根据历史资的地区,应根据水文资料及相似地区出现特殊干旱期的历史资进行模拟并估计缺水情势。在此基础上,分析提出缓解特殊干水量,确保居民和重要部门、重要地区用水,3、掌握节约水资源的途径和措施与工作人员生活用水、消防用水和浇洒道路和绿地用水个环节落实。工业企业生产用水占城市总用水量比例较城市居民是城市生活用水的主体。加强节水宣传和长期以来,我国将城市供水作为社会福利事业,水价普自我发展的能力,影响了城市供水设旋的建设和发展,的矛盾。同时,失真的水价背离了水资源商品的价值规理地调整水价有助于调整产业结构,有促进水资源的合形成,并可有效地抑制用水多、污染重、效益差企业的供水系统的完善和节水设施的建设,使用水和节水逐步价不仅可强化居民的生活节水意识,而且有助于抑制不制用水总量的增长。同时,提高水价以后增加的收入可推广使用节水器具和设备是生活用水节水的有效途广普及工作。新建建筑内必须安装节水型用水器具和设的用水器具和设备。同时,要不断研究和开发新型节水器具.之不断提高,这方面的节水工作也要引起足够的重视。证城市绿化效果的前提下,尽量选择用水量较少的绿化制定城市用水定额是实行科学合理用水的基础。额与水价调整相联系,取消“包费制”的用水计量收费方式,做到分户装表,计量收费,并以用水定额为基础,逐步采用累进加价的收费方式,城市供水水源的有效保护是实现城市可持续发展的城市供水水源保护包括水量保护与水质保护两个方面。资源,以防止出现地下水水位持续下降、地表水和地下要有效地防止水源的污染,以避免造成水资源的水质性减少,引起城市供水量的严莺不足,依赖。处理达标的水通常可直接作为工业用水使用,高层建筑中,采用中水技术,将浴室和厨房使用后的体积单位(m。),考查的时段较短时,也可用流量单位表示,如m。/s、m。/h或mn/城市工业用水量是城市用水量的重要组成部分。由于工业用水占城市用水的绝大部分,因此工业节水与城市节水密切相关,工业节水指标以及节水水平评判等基本原理具有城市节水指标体些水量指标求得,为避免重复,工业节水的定额两种指标组成;用水率度指标包括工业用水循环利且可减少城市水资源的开发,并能有效地减少工业废水的排放量,减轻废水对环境的污但在工业产品种类繁多,用水过程较为复杂,生产技术落后,会受到一定影响。因此,有效的工业节水措施应以改进生产工但是,单靠调整产品结构达到节约用水的目的往往是被动的,产工艺的改进往往会导致原材料、操作、设备等方面的合原、辅材料的供应、产品的数量和质量的影响、成本必须有强大的技术和资金的支持。目前较常见的工艺改生产工艺技术、顺流洗涤改为逆流洗涤工艺技术、直接循环系统是提高水的重复利用率必备的系统,借助统是将使用后的排水量经处理达到生产过程的水质用水的来源可将其分为系统内回用水和系统外回用循序用水系统是一水多用的系统。它基于生产工艺为工业新水量直接供给用水系统。海水代用技力发电厂除灰系统、海产品洗涤,以及纺织、上述工业用水系统和辅助用水系统实现节水,都需要选用适当的专用先进设备和器具。因此要不断地研制和开发新的配套节水设备。同时,水系统产生良好的经济效益,只有这样才能调动企业节水工作与企业的切身利益密切相关。为提高节水套节水设施和改进生产工艺。在目前我国水价严重失真的情地普遍存在着消极的态度。因此加强节水的法制教育,制定序,不仅可以克服节水行政管理存在的某些局限性,而且可指标值相差数倍。主要原因是由于小企业的经济实力限模式。首先是寻求作物需水的关键期,即作物对水分的敏感才能使产量最高。其次,根据作物需水的关键期制定优化灌全生育期的供水总量,还取决于这些总水量在全生育期能使总产量达到相对最大。这种优化灌溉制度是动态的水资源不太紧张的地区,可以人为地限定灌溉水量,用把这些水量灌到作物生长的最关键期。虽然减少了灌水水量可以用来扩大灌溉面积,从而达到节水增产的目的和需水关键期进行灌溉为技术特征。目前发展已比较完技术。其基本思想是作物的某些生理生化通道受到特性或生向不同的组织器官分配的倾斜,从而提高所需收获的产量而成物质的总量。此种方法不同于传统的丰水高产灌溉,也有并将填补大田作物调亏灌溉领域的空白,不但可以为灌区的数据,还可用于灌区用水管理实践。调号灌溉以按作物一定典型。其技术模式是采用滴灌和渗灌等微灌技术进行灌溉。道系统与安装在末端管道上的特殊灌水器将水和作物生长所确地把水直接输向植物根末部,以湿润植物根部土壤为主要积喷灌相比,局部灌溉更为省水。比地面灌溉省水5070比喷灌省水1520%,灌水均匀度达O.8~0.9。控制性交替灌溉理论及技术模式是由我国科学家提出的术模式的基础上,克服了以往理论及技术模式只从作物的灌溉制度和灌水关键时期的基础上,着重研究使作物控制性根系交替灌溉的基本概念与传统的概念根本不同根系层的充分和均匀湿润,而控制性根系交替灌溉则强功能,即人为保持和控制根系活动层的土壤在垂直剖面系始终有一部分生长在干燥或较干燥的土壤区域中,限水分胁迫的信号传递到叶气孔,形成最优的气孔开度。或水平面上的干燥区域交替出现,即该次灌水均匀的区使不同区域或部位的根系交替经受一定程度的干旱锻发损失和总的灌溉用水量,亦可提高根系对水分和养分润土壤的一种节水型地面灌水新技术。在波涌灌溉过程水流相应地经历了一个起涨和落于的过程。当水流流经的糙率减小,水流速度加快,入渗能力减小。用相同水灌水难的问题。波涌灌溉技术仅对传统地面灌水系统的供水方式作适当调整,所需设备少。因此,其投资显著低于喷灌、微灌及低压管道输水灌溉渠系防渗是为了减少渠床灌溉水损失,提高用水减少水分损失6774渠系水利用系数达o.7~O.9。艺节水技术包括抗旱品种的选育,合理施肥,调整作物种植结墒等。应因地制宜推广应用,其节水增产、提高水分利用效率500~2250m。增产40%左右。基本原理是将多孔管埋入地下,依靠管中水与周围节水管理是实现农业节约用水的重要保证与举措。和用水管理。通过建立各种管理组织,制定工程管理和设计洪水是指水利水电工程规划、设计中所指定的各种设计标准的水利水电枢纽工程的水工建筑物,根据所属枢纽工程的等别,作用和重要性分为五级,设计时根据建筑物级别选定不同频率作为防洪标准。这样,把洪水·设计洪水包括设计洪峰流量、不同时段设计洪量及设计洪水过程线三个要素。推求设计洪水的方法有两种类型,即由流量资料推求设计洪水和由暴雨资料推求设计洪水。当必须采用可能最大洪水作为非常运用洪水标准时,则由水为使洪水资料具有一致性,要在调查观测期中,洪水形受人类活动如修建水工建筑物、整治河道等的影响有明显变化时,应进行一般认为,资料年限较长,并能包括大、中、小等各种洪水年份,则代表性较好。此可见,在设计时段以内,还必须确定一些控制时段,即洪水过程对工程调洪后果时段,这些控制时段洪量应具有相同的设计频率。同一年内所选取的控制时段特大洪水处理的关键是特大洪水重现期的确定和经验频率计算。所谓重现期是指变量的取值在长时期内平均多少年出现一次,又称多少年一遇。特大洪水中历史洪水样本系列各项的经验频率确定之后,就可以在机率格纸上确定经验频率绘时,可以不同符号分别表示实测、插补和调查的洪水点据,其为首的若干个曲线进行外延,而经验频率曲线往往不能满足这一要求,为使设计工作规范计洪水估计结果有可比性,世界上大多数国家根据当地长期洪水系列经验点经验适线法是在经验频率点据和频率曲线线型确定之后,通过调整率点据配合得最好,此时的参数就是所求的曲线线型的参数,从而可以计算设计线法的原则是尽量照顾点群的趋势,使曲线通过点群中心,当经验点据与曲线线拟合时,可侧重考虑上中部分的较大洪水点据,对调查考证期内为首的几次特大具体分析。一般说来,年代愈久的历史特大洪水加入系列进行配线,对合理选定愈大,但这些资料本身的误差可能较大。因此,在适线时不宜机械地通过特大洪设计洪水过程线是指具有某一设计标准的洪水过程线。但是,洪水过程线的形状干变万化,且洪水每年发生的时间也不相同,是一种随机过程,目前尚无完善从洪水过程线的统计规律求出一定频率的过程线。尽管已有人从随机过程的角度洪水过程线的方法,使其洪峰流量和时段洪水总量的数值等于设计标准的频率放大典型洪水过程线时,根据工程和流域洪水特性,可选用同频率放大法一、典型洪水过程线的选择,同时应考虑下列条件:(1)选择峰高量大的洪水过程线,其洪水特征接近于设计条件下的稀遇洪水(2)要求洪水过程线具有一定的代表性,即它的发生季节、地区组成、洪峰(3)从水库防洪安全着眼,选择对工程防洪运用较不利的大洪水典型,如峰一般按上述条件初步选取几个典型,分别放大,并经调洪计算,取其中偏目前采用的典型放大方法有峰量同频率控制方法(简称同频率放大法)和按洪峰放大倍比为:最大一天洪量放大倍比为:(9-11)最大三天洪量中除最大一天外,其余两天的放大倍比为:31=(9-12)3D1D天洪量之中,得出的洪水过程线上的洪峰和不同时段的洪量,恰好等于设计大后的过程线在时段分界处出现不连续现象,此时可徒手修匀,修匀后仍应其次,将典型洪水过程线的洪峰和不同时段的洪量乘以相应的放大系水过程线。因此,此法的关键在于确定以谁为主的放大倍比值。如果以大倍比为:其中K--以峰控制的放大系数;Q如果以量控制,其放大倍比为:式中及K——以量控制的放大系数;W——控制时段t的设计洪量;(9-13)(9-14)采用同倍比放大时,若放大后洪峰或某时段洪量超过或低于设计很多,且在上述两种方法中,用同频率放大法求得的洪水过程线,比较符合设计标较少受所选典型不同的影响,但改变了原有典型的雏形,适用于峰量均对水工全起控制作用的工程。同倍比放大法计算简便,适用于峰量关系较好的河流,水库防洪设计一般是以坝址设计洪水为依据。但水库建成后,洪水是从它与坝址洪水有一定的差别,差异程度与水库特性及典型洪水的时空分布有关。用人作为设计依据更符合建库后的实际情况,特别是对坝址洪水与人库洪水差别较大的湖产流计算主要研究流域上降雨扣除植物截留、下渗、填洼等损失,转化为净雨法。汇流计算主要研究净雨沿地面和地下汇入河网,并经河网汇集形成流域出口断2.枯水预报;由流域降雨推求流域出口的河川径流,大体上分为两个步骤:①产流计算:降雨扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后,剩下的部分称为净雨,在数量上等于它所形成的径流深。在我国常称净雨量为产流量,降雨转化为②汇流计算:净雨沿着地面和地下汇入河网,然后经河网汇流形成流域出口流域产汇流问题的内容十分丰富。这里仅介绍目前使用比较普遍和比较成及其原理。产流计算的方法有降雨径流相关图法和初损后损法等;汇流计算无论产流计算还是汇流计算,基本思路都是,先从实际降雨径流资料汇流的规律;然后,用于设计条件时,则可由设计暴雨推求设计洪水,用于预报时但必须注意的是,降雨场次的划分一定要与当把洪水划分为两次时,暴雨也要相应地划分为两次,且两两对应,前次暴洪水Ⅰ,后次暴雨Ⅱ对应后面的洪水Ⅱ,切不可混淆。洪水场次划分是指,将非本次降雨产生形成的径流分割出去。如图7-2-1与本次降雨所对应的径流过程,不仅包括本次降雨形成的地面、地下径流流域蒸散发是产流量计算中的重要环节,是影响流域土壤蓄水量的主要因发一方面取决于蒸散发能力,另一方面取决于供水条件,即流域蓄水量的大小。WEtWEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up7(t),m)kw,tEw,t(7-2-4)Wm为流域蓄水容量(mmEw,t为第t日的水面蒸发器蒸发量(mm一般取E601型或w,t流域蓄水量主要是指,在流域降雨能够影响的土层内土壤含蓄的吸着水、毛管水,不包括重力水,是土壤能够保持而不在重力作用下流走的水分。在算中,往往取土壤蓄水量的最小值(相当于凋萎系数)为计算零点,称田间水量的差值为土壤蓄水容量。土壤实际蓄水量在零与蓄水容量之间变化。流水容量是不同的,可从零变化到点最大蓄水容量,其平均值以Wm表示,称流域蓄水容量。1.流域蓄水容量Wm的计算Wm是流域综合平均指标,一般用实测雨洪资料分析确定。选取久旱无雨后一次降雨量较W=P-R-Em(7-3-1)对于设计情况,为简便起见,常用前期影响雨量Pa作为衡a蓄满产流模式:降雨使含气层土壤达到田间持水量之前不产流,此前的降雨的降雨(除去雨期蒸发)全部变为净雨。流域上只有蓄满的地方才产流流域上各点都有自己的蓄水容量W,,如果将全流域各点的W,自小至大进行排列,计算mm流域中最大的点蓄水容量,FF为小于、等于W,的面积占流域面积的比值。蓄水容量曲线Rm(7-4-1)实测水面蒸发值(或作修正)计算蒸发能力E~t。由起始流域蓄水量W,以及b、W(WUWLWD)、Cmm,m,m度度iiiiiiii15213313411152∑12620000007414086160由水量平衡原理,净雨深R用下式计算:s(7-5-1)及相应的流域起始蓄水量W0(Pa,0初损期的平0流域汇流是指,在流域各点产生的净雨,经过坡地和河网汇集到流域出口m1.基本概念及含义:利用等流时线概念,分析图7-6-2流域上不同净雨情况下所形成的出口断面地面径Q0=0Q0=0),正好汇集了F1上沿途产生的Q4=0s流域上净雨历时TEQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up6(Rs),Δt)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up6(Rs),Δ)EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up5(Rs3),Δt)smsmsm从以上分析中,可以归纳出以下几个重要概念:smT=T+τsm流域出口断面形成的地面径流过程线,称为单位线,如图7-7-1。单位净雨一般由于实际的净雨不一定正好是一个单位和一个时段,所以分析使用时有如下l倍比假定:如果单位时段内的净雨不是一个单位而是k个单位,则形成的单位线利用实测的降雨径流资料来推求,一般选择时空分布较均匀,历时较短的降雨有些不同,有时差别还比较大。在洪水预报或推求设计洪水时,必须分析单位在其他条件相同情况下,净雨强度越大,流域汇流速度越快,由此洪水分析出来的单位线的洪峰比较高,峰现时间也提前;反之,由净雨强度小的中小洪水分析单位线,洪峰低,峰现时间也要滞后,如图7-7-3所示。目前的处理方法是:分析出不同净雨强度的单位线,并研究单位线与净雨强度的关系。进行预报或推求设计洪水时,可根据具体的净雨强度选用相应的单位同一流域,净雨在流域上的平均强度相同,但当暴雨中心靠近下游时,汇流途径短,河网对洪水的调蓄作用减少,从而使单位线的峰偏高,出现时间提前;相反,暴雨中心在上游时,大多数的雨水要经过各级河道的调蓄才流到出口,这样使单位线的峰较低,出现时间推迟,如图图7-7-4所示。针对这种情况,应当分析出不同暴雨中心位置的单位线,以便洪水预报和推求设计洪水时,根应用单位线预报洪水过程,仍然采用单位线的基本概念和基本假定,现结合示例2.枯水预报;中,需要及时预报出防洪地点即将出现的洪峰水位、流量,以便在洪峰到来之 前,迅速加高加固堤防、转移可能受淹的群众和物资,动用必要的防洪设施等,在水库管理中,可以利用洪水预报,使上游来的洪水与区间洪水的高峰段彼下游洪峰过后,再加大水库泄量,把上游来的洪水放出来,从而大大减低下游的洪峰和洪水灾害,另外,洪水预报还可较好地解决水库防洪与兴利的矛盾,在预报的洪水打开泄洪闸门腾空一部分库容,以便洪水来临时能蓄存更多的水量;当洪水即将结束知近期没有很大的洪水入库,则可超蓄洪水尾部的一些水量,用于多发电、多灌溉,l径流预报:预报的要素主要是水位和流量,水位预报指的是水位高程l沙情预报:沙情预报则是根据河流的水沙相关关系,结合流域下垫面预报的预见期是指发布预报与预报要素出现的时间间距。在水文预报(1)制定预报方案:若现时水文气象信息是通过自动化采集、自动传送到预报中心的计算机内,由计算4.流量演算法;河网干支流和分布形状的不同,以及水流汇集速度的快慢,河道接纳的水量根据河段洪水波运动和变形规律,利用河段上断面的实测水位(流量),预报河段下断面未来⑴相应水位(流量)相应水位(流量)是指在河段同次洪水过程线上,处于同一位相点上、如图9-2-3所示某次洪水过程线上的各个特征点,例如上游2点洪峰水位经过图9-2-3上、下游站相应水位过程线图 在有支流汇入的河段,按照上游干、支流各站的传播时间,把各站同时刻流量叠加起来得合成流量,然后建立合成流量与下游站相应流量的关系曲线,流量演算法是在圣维南方程组简化的基础上,利用河槽河段流量演算是由以下两个基本公式组成:若当河段内有区间入流量q,将q值并入到上断面的入流量中进行演算q+Q上=Q上(9-2-5)系为:S=xSQ上+(1—x)SQ下(9-2-6)可得到马斯京根槽蓄曲线方程:S=K(xQ上+(1—x)Q下)=KQ’(9-2-7)式中,K为稳定流情况下的河段传播时间,Q’称为示储流量:Q’=xQ上+(1—x)Q下。Q下,2=C0Q上,2+C1Q上,1+C2Q下1(9-2-8)式中:C0=C1=;(9-2-9)一直线的x值即为此次洪水所求的x值,而该直线的斜率即为所求的K值。取多次洪水作相同的降雨径流预报是利用流域降雨量经过产流计算和汇流计算,预报出流域出口在降雨径流预报中,有以下主要工作内容:报的。预报雨量与预报方案的误差,两者都影响预报的精度。因此,在作业预报时,应根据实测;)水库是指在河道、山谷等处修建水坝等挡水建筑物形成蓄集水的人工湖泊。蓄洪水,调节河川天然径流和集中落差。一般把用来反映水库地形特(一)水库面积曲线水库面积曲线是指水库蓄水位与相应水面面积的关系曲线。水库的水面化而变化。库区形状与河道坡度不同,水库水位与水面面积的关系也不尽相图2-1水库面积特性曲线绘法示意(二)水库容积曲线的关系曲线。其绘制方法是:首先将水库面积曲线中的水位分层,其次,自水库ii+1库假设水库形状为梯形台,则各分层间容积计算公式为:ii+1F、F——相邻两高程的水库水面面积(m2);ii+1水库总库容V的大小是水库最主要指标。通常按此值的大小,把水库划分为下列五级:表示水库工程规模及运用要求的各种库水位,称为水库特征水位。它们是根件、坝址的地形地质条件和各用水部门的需水要求,通过调节计算,并从政治、等因素进行全面综合分析论证来确定的。这些特征水位和库容各有其特定的任务现着水库运用和正常工作的各种特定要求。它们也是规划设计阶段,确定主要水寸(如坝高和溢洪道大小),估算工程投资、效益的基本依据。这些特征水位和相应的库容,(一)死水位和死库容水库在正常运用情况下,允许消落的最低水位,称为死水位Z。死水位以下的死干旱年份,为保证紧要用水,或其他特殊情况,如战备、地震等要求,经慎确定死水位应考虑的主要因素是:(二)正常蓄水位和兴利库容在正常运用条件下,水库为了满足设计的兴利要求,在开始供水时应蓄到蓄溢洪道无闸门时,正常蓄水位就是溢洪道堰顶的高程;当溢洪道有操作闸门正常蓄水位是水库最重要的特征水位之一,它是一个重要的设计数据。到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、综合利用效益及其他工作指标计、强度和稳定性计算,也主要以它为依据。因此,大中型水库正常蓄水位要问题,往往牵涉到技术、经济、政治、社会、环境等方面的影响,需要全面考虑,综合分图2-3水库特征水位及其相应库容示意图(三)防洪限制水位和结合库容水库在汛期为兴利蓄水允许达到的上限水位称为防洪限制水位,又称为汛期限以上的库容可作为滞蓄洪水的容积。当出现洪水时,才允许水库水位超过该水位消退,应尽快使水库水位回落到防洪限制水位。兴建水库后,为了汛期安全泄洪设备,常要求有一部分库容作为拦蓄洪水和削减洪峰之用。防洪限制水位或是低位,或是与正常蓄水位齐平。若防洪限制水位低于正常蓄水位,则将这两个水位容积称为结合库容,也称共用库容或重叠库容。汛期它是防洪库容的一部分,汛若汛期洪水有明显的季节性变化规律,经论证,对主汛期和非主汛期可分(四)防洪高水位和防洪库容水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时,坝前达到的最高水位称为防洪高水位Z。该水位至防洪限制水位间的水库容积称为防洪库容V。(五)设计洪水位和拦洪库容设它至防洪限制水位间的水库容积称为拦洪库容V或设计调洪库容V。设计洪水位是水库的重要参数之一,它决定了设计洪水情况又与泄洪建筑物尺寸、类型有关;而泄洪设备类型(包括溢流堰、泄洪孔、泄(六)校核洪水位和调洪库容校它至防洪限制水位间的水库容积称为调洪库容V或校核调洪库容V。校核洪水位以下的全部水库容积就是水库的总库容。设计洪水位或校核洪水水库建成蓄水后,因改变河流天然状况及库内外水力条件而引起额外的水量损(一)水库的蒸发损失,在寒冷地区还有可能有结冰损失。水库蓄水后,使库区形成广阔水面,原有的陆面蒸发变为水面蒸发。由于流料是根据建库前坝址附近观测资料整编得出,其中已计入陆面蒸发部分。因此,计算时段Δt计),即f)(2-4));f——建库以前库区原有天然河道水面及湖泊水面面积(km2);水库水面蒸发可根据水库附近蒸发站或气象站蒸发资料折算成自器E陆=h0-y0(2-6)(二)渗漏损失建库之后,由于水库蓄水,水位抬高,水压力的增大改变了库区周围地下水而产生了水库的渗漏损失。水库的渗漏损失主要包括下面几个方面:(2)通过坝基及绕坝两翼的渗漏;第二节设计标准和设计代表期设计水平年是指与电力系统的电力负荷水平相应的未来某一年份,并以与社会背景下的综合用水需求作为水利水电枢纽规划设计的依据。各用水国民经济的发展而逐年增长;而水利工程从规划到建成,再从投入运行到设计保证率是指工程投入运用后的多年期间用水部门的正常用水得到保证的程设P=正常工作年数×100%所谓破坏年数,包括不能维持正常工作的任何年份,不论该年内缺水时间的长短设水电站设计保证率(%)水电站设计保证率(%)以水稻为主以水稻为主注:表中数据引自我国水利部颁布的《灌溉排水渠系设计规范》SDJ217-84),重要的工矿区可选取较高值。即使在正常给水遭受破坏的情况下,也必须满足消般按航道等级结合其他因素由航运部门提供。一般一、二级四级航道保证率为95%~97%,五、六级航道保证率为90%~9细设计阶段,一般可根据长系列水文资料,通过逐时段的调节计算求得正常供水容及相应设计保证率之间的关系。但在初步规划阶段,未定因素较多,为了减少比较的计算工作量,常从长系列的水文资料中选择一些代表年或代表期的径流资(一)设计代表年在规划设计中常用的设计代表年有设计枯水年、中水年和丰水年。设计枯水年设库容或所提供的调节流量)可反映设计保证率的要求;设计中水年指年径流接近于多设设计枯水年的选择,视计算要求和简化程度的不同,通常可规划设计阶段,水库调洪计算的基本任务是对下游防洪标准设计洪水、标准相应的设计洪水和校核洪水分别进行洪水调节计算。本章主要介绍水库调和方法,讨论水库调控洪水的方式,并简要介绍选择泄洪建筑物类型、规模及防洪是一项长期艰巨的工作。目前解决洪水问题,一般都趋向于采取综合治(一)防洪工程措施防洪工程措施指为控制和抗御洪水以减免洪水灾害损失而修建的各种工程(二)防洪非工程措施兴建水库是对洪水起有效控制作用的防洪工程措施。利用水库调蓄提高江河防洪标准,减轻或避免洪水灾害,起着十分重要的作用。我国是世界上的迅速增长,水库自身安全渡汛和如何利用水库的库容对洪水起有效的调蓄作用国防洪实践中倍受关注的问题。在长期的防洪实践中,我国对水库防洪调度问题的研究工作,积累了很多有益的经验。中华人民共和国水利部先后颁布了《水库则》、《综合利用水库调度通则》、《水库洪水调度考评规定》等规章、规程,我国大型水库中被广泛采用和逐步推广。目前我国已有一批大型水库和少数中水情自动测报系统,并逐步利用计算机网络开展水情信息处理、洪水预报、调决策等工作,对水库调度水平的不断提高起着积极的推动作用。但是,就全国生时水库起调水位处于堰顶高程,此时溢洪道的泄流量为0。图中洪道开始泄流,且随库水位增高而增加。库水位增长阶段入库流量大于出库流库流量开始小于出库流量,库水位亦随之下降,直到回落至堰顶高程,堰顶高程以上水库水位与堰顶高程间的这部分库容后溢洪道才开始泄流,其后的调节过程同。这种情况比前一种情况的水库最高洪水位要低,最大下泄流量要小,取这种情况的调洪效果是由水库的蓄洪和滞洪两种作用产生出来的。不难想像,生前因干旱水库的蓄水位已经很低,则所遭遇的洪水很可能排泄很少,大部分在大多数情况下,水库都采用设置控制闸门的泄洪设备,使其泄洪过程受种情况下,水库的抗洪效果不仅与洪水开始时水库所处的水位有关,而且还行方式有关。就一次洪水的调节作用而言,在人为控制下泄洪,可以按防洪在河流上修建水库,通过其对洪水的拦洪削峰,可防止或减轻甚至消除水洪水灾害。但是,若遇特大洪水或调度运用不当,大坝失事也会形成远远超过坝洪水,如板桥水库1975年8月入库洪峰13100造成了下游极大的损失。因此,防洪设计中除考虑下游防护对象的防洪要求外坝安全。下游防洪要求和大坝等水工建筑物本身防洪安全要求,一般通过防洪水库自身安全标准是指设计水工建筑物所采用的洪水标准。水工建筑物常运用和非常运用两种情况。与前者相应的洪水称为设计洪水;与后者相应水工建设物的洪水标准应按水利枢纽工程的“等”及建筑物的“级”,和国原水利电力部1978年颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(山区、部分和平原、海滨部分)的规定,确定其相应的洪水标准。该标准根据工程的规在国民经济中的重要性将其划分为五等;又根据水工建筑物所属的工程等别及其作用和重要性划分为五级。表3-1即为该标准中根据工程等别及建筑物在工程中的作用级别的规定。根据水工建筑物的级别,该标准中还规定了相应的洪水标准。表3-2列出了山表3-1水工建筑物级别的划分4455445533455234545正常运用(重现期)运用(重现期)影响,按照国家规定的防洪标准范围,经分析论证后,与有关部门协商选定。表3-3为中华农田面积(万亩)(单位:年)必须指出,对于水库安全标准一般应采用入库洪水,如因资料等方面洪水时,应估计二者的差异对水库调洪计算结果的影响。防护对象防洪标准区相应河段控制断面的设计洪水,该设计洪水由水库坝址以上流域及坝址至第二节水库调洪计算的原理和方法入库洪水流经水库时,水库容积对洪水的拦蓄、滞留作用,以及泄水建的制约或控制作用,将使出库洪水过程产生变形。与入库洪水过程相比,出库洪水的量显著减小,洪水过程历时大大延长。这种入库洪水流经水库产生的上述洪水变形,库洪水调节。水库调洪计算的目的是在已拟定泄洪建筑物及已确定防洪限制水位(或起调水位)的条件下,用给出的入库洪水过程、泄洪建筑物的泄洪能力曲本资料,按规定的防洪调度规则,推求水库的泄流过程、水库水位过程及相应若水库不承担下游防洪任务,那么水库调洪计算的任务是研究和选择能确安全的调洪方式,并配合泄洪建筑物的形式、尺寸和高程的选择,最终确定水库的位、校核洪水位、调洪库容及二种情况下相应的最大泄流量。若水库担负下游防洪先应根据下游防洪保护对象的防洪标准、下游河道安全泄量、坝址至防洪点控制断区间入流情况,配合泄洪建筑物形式和规模,合理拟定水库的泄流方式,确定水库容及其相应的防洪高水位;其次,根据下游防洪对泄洪方式的要求,进一步拟定为建筑物安全的泄洪方式,经调洪计算,确定水库的设计洪水位与校核洪水位及相应二、水库调洪计算基本公式洪水进入水库后形成的洪水波运动,其水力学性质属于明渠渐变不恒定计算方法,往往忽略库区回水水面比降对蓄水容积的影响,只按水平面的近的蓄水容积(即静库容)。水库调洪计算的基本公式是水量平衡方程式2tt+12tt+1t+1t);tt+1——t时段初、末的入库流量(m3/s);qtt+1——t时段初、末的出库流量(m3/s);tt+1t+1t+1t+1t+1值。当水库同时为兴利用水而泄放流量时,水库泄流量应计入这部分兴利泄流量。如图3所示,假设暂不计及自水库取水的兴利部门泄向下游的流量,若泄洪建筑物为无EQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up15(εm),侧))(),(法可达到对计算结果高精度的要求,但以往靠人工计算时,此法计算工作量大;了避免繁琐的试算工作而发展起来的,它实用于人工操作,可大大减轻试算法的作量。随着计算机科学技术的迅速发展,上述水库调洪计算的试算法很适合编制电算程序,即在计算机上进行迭代计算,不必再提倡采用图解法来完成调洪计算。在进行迭代计算t+1t+1(1)初步假设计算时段末的出库流量q的t+1t+1t+1(3)检验步骤(1)所假设的时段末的出库流量qt+1步骤(2)得到的出库流量q的相符段末出库流量qt+1及水库蓄水量Vt+1即为计算的结果。否则,重新假设qt+1=以上仅以某一计算时段为例,说明水库调洪洪计算,必须从洪水起涨开始,依时序逐时段进行。第一个计算时段(t=1)可将起调水位(规划设计中对一定设计标准的洪水的调洪计算一般采用防洪限制水位作为起调水位)及其相应的泄水建筑物的泄流能力作为计算初始条件,即已知该时段初的出库流量q1和水库蓄水量V1,通过调洪计算求出时段末的出库流量q2和水库蓄水量V算,此时q2,V2已成为第二时段的初始条件,可按同样的方法进行此时段的调洪计算。循此执行逐时段调洪计算,直到水库水位消落至防洪限制水位(或根据要求只推算到出现水库最某水库的泄洪建筑物形式和尺寸已定,溢洪堰设有闸门控制。水库的来临时,先用闸门控制,使水库泄流量等于入库流量,水库保持汛期防洪限制水位(38m)不变。随着入库流量继续增大,闸门逐渐开启直至达到全部开启,水库泄流q随库水位的升),),表3-4单位:水位Z(m库容V(万m3泄流量q(m3/s)ZZV4455789q0h必须注意到前面介绍水库调洪计算时,采用了泄水建筑物泄流能力曲洪情况,可以根据防洪要求,从拟定水库泄洪方式入手,研究确定一种合理t(h)量t(h)量水Q)(2)V(万m3)(6)V位Z均下泄流量q )(5)(m3/s)((1)(3)(万m3(万m3)(m))((7)(8)(4)注:表中数字下有横线者为初始已知值;水库调洪方式是指根据水库防洪要求(包括大坝安全和下游防洪要),行防洪调度时,利用泄洪设施泄放流量的时程变化的基本形式,也常称为水库泄洪方库防洪调度方式。所采用的水库调洪方式应根据泄洪建筑物的形式,是否担负下对于这种水库一般是采用
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