第二章水库兴利调节与计算
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水库兴利调节计算水库兴利调节是指根据水库的调节性能和特点,进行水源配置、调节计划和调度措施的科学研究和实践。
通过合理调控水库的入库和出库水量,达到平衡供需,保障水库调节功能发挥最大作用的目的。
本文将对水库兴利调节的计算进行详细介绍。
水库兴利调节的计算主要涉及两个方面,即水库的水量平衡计算和水库出库流量计算。
水量平衡计算是指通过对水库入库和出库流量的计算,来确定水库的调节水量,以及分析水库的各项水文指标,包括库容、蓄水率、调节能力等。
而水库出库流量计算则是根据水库的调节需求和出库流量限制,确定出库的水量和方式。
首先,进行水库的水量平衡计算。
水库的水量平衡计算是通过对入库和出库流量进行逐日计算,得到水库每天的调节水量和水位变化情况。
在计算水库的入库流量时,需要考虑水库流域的降水量、径流量以及外界的引入和排放等因素,可以根据历史数据和水文模型来估算。
对于长期水量平衡计算,还需考虑蒸发量的影响,可以根据蒸发量的计算公式和相关参考资料进行计算。
在计算水库的出库流量时,除了考虑水库的放水需求外,还需要考虑水库的出口闸门开度、闸门流量特性以及附近河道的输送能力等因素,可以通过水力分析和模拟计算来确定。
其次,进行水库的出库流量计算。
水库的出库流量计算是根据水库的调节需求和出库限制,确定出库的水量和方式。
根据水库的调节需求,可以确定相应的出库流量。
出库流量的计算可以根据水库的闸门流量特性、闸门开度以及水库的蓄水量和蓄水位来确定。
同时,出库流量还应满足一定的限制条件,包括河道的输送能力、水位要求、环境保护等。
可以借助水利工程的渠化模型和流量计算模型进行计算和评估,以确定合理的出库流量。
同时,还需考虑水库的安全性和经济性,通过对水库各项指标的分析和评估,来确保水库的调节效益和安全可靠性。
最后,对水库运行方案进行评估和优化。
对水库的兴利调节计算结果进行分析和评估,对水库的调节性能和水文指标进行优化和调整,以提高水库的调节能力和效益。
6.6 年调节水库兴利调节计算1.兴利调节计算的任务和原理根据国民经济各有关部门的用水要求,利用水库重新分配天然径流所进行的计算,称兴利调节计算。
对单一水库,计算任务是求出各种水利水能要素的时间过程及调节流量、兴利库容和设计保证率三者间的关系,作为确定工程规模、工程效益和运行方式的依据。
不同的阶段,具体的计算情况是有所差别的。
● 在规划设计阶段,往往是根据来水、用水和设计保证率,确定所需要的兴利库容;● 在水库运行阶段,一种情况是根据来水、兴利库容和设计保证率,核定水库的供水能力即可供水量,另一种情况是根据来水、用水和兴利库容,校验水库供水的保证率。
按照对原始径流资料描述和处理方式的差异,兴利调节计算方法主要分为时历法和概率法(也称数理统计法)两大类。
● 时历法是以实测径流资料为基础,按历时顺序逐时段进行水库水量蓄泄平衡的径流调节计算方法,其计算结果(调节流量、水库蓄水量等)也是按历时顺序给出概率法是应用径流的统计特性,按概率论原理,对入库径流的不均匀性进行调节的计算方法,成果以调节流量、蓄水量、弃水量、不足水量等的概率分布或保证率曲线的形式给出。
水库兴利调节计算过程,实质上是水库蓄泄水量的计算过程。
其计算原理是水量平衡原理。
即计算时段内进出水库的水量差,等于水库蓄水量的变化。
可用如下水量平衡方程式表示:式中——计算时段内水库蓄水量的变化,蓄为正,泄为负;Q——计算时段内的平均入库流量;——计算时段内从水库取用及消耗的平均流量,包括各兴利部门的用水流量、蒸发损失及渗漏损失流量、以及水库蓄满后的无益弃水流量等;——计算时段,应根据调节周期的长短和来用水的变化情况而定。
年调节水库,一般取一个月。
当来水或用水变化剧烈时,也可取一旬。
时段划分越短,计算精度越高,计算工作量也越大。
注意:具体计算时,年调节水库是将调节周期划分为若干个计算时段进行的。
调节周期一般不按日历年度,而采用调节年度(即水利年度)。
所谓调节年度,是指自蓄水之日起至放空之日止,以蓄泄周期划分的年度。
1、水库的特征曲线有哪些?
2、水库的特征水位与特征库容的含义?
3、根据调节周期的不同水电站可分为___________,
__________,____________,____________。
4、径流调节的原理是__________________。
5、概率法求解多年调节库容的基本假定是_________
___________。
6、水库的水量损失主要有___________,_____
_______,____________。
7、水库设计保证率?
8、水库的使用年限?
9、调节周期?
10、兴利库容、设计保证率、调节流量三者之间的关系
11、某水库坝址多年平均流量为60m3/s,设计枯水年的月平均流量
如下表所示,当兴利库容为120(m3/s·月)时,求设计枯水年的调节流量和调节系数。
12、已知某水库来水流量和用水流量过程线,求该水库的兴利库容。
13、某年调节水电站的正常蓄水位Z蓄=760m,死水位Z死=720m。
已
知水库水位容积曲线和设计枯水年入库径流资料;按等流量调节方式,计算设计枯水年水电站的蓄水量的变化过程和出库流量过程。
水库水位容积曲线。
水库兴利调节计算的步骤以及方法
1.建立水库系统模型。
根据水库如何运行有两种方法建立模型:静态模型和动态模型。
动态模型更为复杂、精确,如Luckow-Hyndman模型和Williams-Mellish模型。
2.设定水库调节的目的。
它的主要目的是确定合理的水位范围,尽量使水库有利的兴利功能得到满足,就是经济兴利有最大化,尤其是有水坝防洪,灌溉,发电等需求时,应把这些需求综合起来,获得最大兴利绩效。
3.确定水库调节计算的基本参数。
一般要采取的基本参数有:装机容量,洪水洪位,正常蓄水位,来水洪位,放水洪位,旱水位,池水容量等等。
4.计算水库调节参数
根据基本参数确定关系式,确定正常蓄水位、来水洪位、放水洪位、发电装机容量、补给水量、水库放水量等参数。
5.建立水库调节计算模型
建立大型水库兴利调节计算有很多种,一般有静态分析模型和动态模型两种,常用的动态模型有:Luckow-Hyndman模型和Williams-Mellish模型。
6.进行水库调节计算
根据建立的分析模型,填入基本参数值计算得到各种关系式,最后再结合专业技术实际要求给出新的参数和建议。