第十二章 水库兴利调节计算

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1、工程水文及水利计算陈艳霞Tel：13550425879E-mail：21087539@qq.com1第十二章水库兴利调节及计算本章主要内容1.水库特性曲线及特征水位2.兴利调节分类及水库兴利设计保证率3.水库的水量损失及水库设计死水位的选择4.年调节水库兴利调节计算5.多年调节水库兴利调节计算的长系列法2§12.1概述兴利：发电、灌溉、供水、航运、渔业、环境用水水库除害：防洪、抗旱§12.1概述一、各部门用水需求及水资源综合利用用水部门：•Q灌1、灌溉用水特点：a.明显的季节性；b.多变性。311t(月)•2、发

2、电用水特点：a.灵活性；Q电b.变动用水过程t(4月)§12.1概述一、各部门用水需求及水资源综合利用•3、供水（居民用水、工业用水）特点：a.水质要求较高；Q供b.用水量均匀；c.供水保证程度较高。t•4、航运Q航•5、生态环境Q环t(月)t(月)5§12.1概述二、径流调节与分类径流调节是指河川径流在时间和地区上的重新分配，即通过水利工程将汛期过多的河川径流量蓄存起来，待枯水期来水不足时使用；在地区上根据需要进行水量余缺调配，如引黄(河)济卫(海河支流卫河)、引滦(河)济津(天津)以及正在实施的南水北调工程等。6§12

3、.1概述二、径流调节与分类按照调节周期分类7§12.1概述二、径流调节与分类调节周期为一昼夜24小时调节周期为一周7天图中q、Q分别为用水过程和来水过程8§12.1概述二、径流调节与分类图中q、Q分别为用水过程和来水过程9§12.1概述二、径流调节与分类按径流利用程度：完全年调节、不完全年调节10§12.1概述三、水利计算的任务与内容任务径流调节以兴利；洪水调节以减灾。即在水文计算的基础上，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等。内容水库兴利调节计算、水库防洪计算、经济论证、水

4、利枢纽参数选择、水库管理和控制运用（水库调度）等。11§12.2水库特征一、水库特性曲线水库特性曲线是反映水库地形特征的曲线，包括面积曲线和容积曲线。12§12.2水库特征一、水库特性曲线1.水库面积曲线(Z~A)水库面积曲线：水库水位与该水位对应水面面积的关系曲线，记Z-A。求积仪或网格测算13§12.2水库特征一、水库特性曲线及特征水位2.水库库容(容积)曲线(Z~V)水库水位与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：ZZZVAdZVAZZ0ZZ0011A(AA)

5、或A(AAAA)12112223式中，V——水库容积，m3；Z——库底高程，m;0△Z、△V——相邻水位间的水深、库容，m、m3;A、A、A——相邻水位的水库面积及平均值，m21214§12.2水库特征一、水库特性曲线及特征水位1例：A(A1AA12A2)315§12.2水库特征一、水库特性曲线静库容：上述计算假定入库流量为零，水库水面水平。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12-7）。因此，绘制库容曲线时，应考虑动库容。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

6、制库容曲线。见图12-8。实际中，由于动库容计算复杂，为简便一般都用静库容。16§12.2水库特征一、水库特性曲线17§12.2水库特征二、水库的特征水位和特征库容18§12.2水库特征二、水库的特征水位和特征库容19§12.2水库特征二、水库的特征水位和特征库容1.死水位(Z死)和死库容(V死)水库的死水位是正常运用情况下，允许水库消落的最低水位。死水位以下的库容称为死库容。水库正常运行时一般不能低于死水位，死库容一般不参与径流调节，也不放空，除非是特殊干旱年份或其它特殊情况，如战备要求、地震等，经慎重研究，才允许临时

7、动用死库容部分存水。20§12.2水库特征二、水库的特征水位和特征库容2.正常蓄水位(Z蓄)和兴利库容(V兴)在正常运用情况下，为满足兴利部门枯水期的正常用水，水库在开始供水时应蓄到的最高水位，称正常蓄水位。正常蓄水位与死水位之间的库容，称为兴利库容或调节库容，供灌溉、发电、给水、生态用水等部门调节径流之用。正常蓄水位与死水位之间的深度，称为消落深度或工作深度。21§12.2水库特征二、水库的特征水位和特征库容3.防洪限制水位(Z限)和结合库容(V结)水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。这是水库汛期防洪

8、运用的起调水位。该水位以上的库容用来调节洪水，只有在汛期发生洪水时，为了蓄滞洪水，库水位才允许超过防洪限制水位。但在汛期当中，一旦洪水开始消退，水库应尽快将水位回降到防洪限制水位，以迎接下一次洪水的到来。防洪限制水位应尽可能定在正常蓄水位以下，防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容或共用库容。