水库兴利调节计算

第十一章 水库兴利调节第一节 水库及其特性一、水库特性曲线水库就是指在河道、山谷等处修建水坝等挡水建筑物形成蓄集水得人工湖泊。

水库得作用就是拦蓄洪水,调节河川天然径流与集中落差。

一般地说,坝筑得越高,水库得容积(简称库容)就越大。

但在不同得河流上,即使坝高相同，其库容相差也很大，这主要就是因为库区内得地形不同造成得。

如库区内地形开阔,则库容较大;如为一峡谷,则库容较小。

此外,河流得坡降对库容大小也有影响，坡降小得库容较大,坡降大得库容较小。

根据库区河谷形状,水库有河道型与湖泊型两种。

一般把用来反映水库地形特征得曲线称为水库特性曲线。

它包括水库水位~面积关系曲线与水库水位~容积关系曲线,简称为水库面积曲线与水库容积曲线,就是最主要得水库特性资料。

(一)水库面积曲线水库面积曲线就是指水库蓄水位与相应水面面积得关系曲线。

水库得水面面积随水位得变化而变化。

库区形状与河道坡度不同,水库水位与水面面积得关系也不尽相同。

面积曲线反映了水库地形得特性。

绘制水库面积曲线时,一般可根据 l/10 000～ l/50 ０0比例尺得库区地形图,用求积仪(或按比例尺数方格)计算不同等高线与坝轴线所围成得水库得面积（高程得间隔可用 l,2或5 m)，然后以水位为纵座标，以水库面积为横坐标，点绘出水位~面积关系曲线,如图２-１所示。

图2-1 水库面积特性曲线绘法示意(二)水库容积曲线水库容积曲线也称为水库库容曲线。

它就是水库面积曲线得积分曲线,即库水位与累积容积得关系曲线。

其绘制方法就是:首先将水库面积曲线中得水位分层,其次,自河底向上逐层计算各相邻高程之间得容积。

Z (m )１２△△0水面面积（１06 m２)水库容积(10６ｍ3)图2-2水库容积特性与面积特性1-水库面积特性；２－水库容积特性假设水库形状为梯形台,则各分层间容积计算公式为:(2-１）式中:——相邻高程间库容（m3)；、——相邻两高程得水库水面面积(m2）;——高程间距（ｍ)。

多年调节水库兴利库容计算方法6.7 多年调节水库兴利调节计算由年调节水库的兴利调节计算可知，当设计年用水量小于设计年来水量时，只要将当年汛期的部分多余水量蓄起来，就能满足枯水期所缺的水量，即水库只需进行年内调节。

但当设计年来水量小于设计年用水量时，说明设计年来水量不够用，需要将丰水年的余水蓄存在水库中，跨年度补给枯水年使用，这种跨年度的径流调节称为多年调节。

多年调节与年调节的不同之处，在于它不仅能重新分配年内来水量，而且同时能重新分配年与年之间的来水量。

因此，多年调节所需的调节库容也大，调节程度高，对来水的利用也较充分。

多年调节计算，要考虑年径流系列中各种连续枯水年组成的总缺水情况，其兴利库容的大小将决定于连续枯水年组的总亏水量，故对年径流系列要求更长些。

兴利调节计算的基本原理与方法，则与年调节计算相类似。

本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。

1．长系列时历列表法当实测年径流系列较长，包含一个或几个枯水年组时，可根据多数年份的来、用水情况，划分水利年度，列表计算各年余缺水期的余缺水量，判定各年所需的调节库容，然后绘出库容保证率曲线，由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。

此法即为长系列时历列表法。

这种方法与年调节水库的长系列法基本相同。

需要注意的是，多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺水期的缺水量来定，而必须与前一年或前几年的余缺水量统一考虑。

【实例6-5】长系列时历列表法兴利调节计算某水库坝址处有30年实测年径流资料，经分析能代表多年的变化情况。

各年的用水量过程也已知。

根据大多数年份的来、用水情况确定水利年度为当年的6月1日至次年的5月31日。

各年的余缺水期的余缺水量经统计计算，成果如表所示。

当设计保证率=90％时，试确定多年调节的兴利库容。

【解答】(1)判定各年度所需的调节库容根据各年度的余缺水量情况，用类似年调节计算判定调节库容的方法，判定各年所需的调节库容，填入表内，并在备注栏内注明“年调节”字样。

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。

第十三章中小型水库的兴利调节计算控制和调节径流的措施，称为“径流调节”"水库，是最常见的蒂水工程之一；建造水库调节河川径流,是解决來水与需水之间矛盾的一种常用的、积极的方法。

第一节水库特性曲线、特征水位及特征库容1.水库特性曲线库容，既与坝高有关,又与库区内的地形有关。

用來反映水库地形特性的曲线，称为"水库特性曲线”；分为“水库水位与面枳关系曲线”和'‘水库水位与容枳关系曲线”，简称“水库面积曲线”及"水库容积曲线”，它们是径流调节计算不町或缺的基本资料1）水库特性曲线面积曲线町根据库区地形图，用求枳仪或数方格法，在等高线与坝轴线所由成的闭合地形图上最计不同高程的水库面积，并以水位为纵坐标，以水库面积为横坐标，点绘成水位~面枳关系曲线。

在平原河流及山区河流上建水库，因库盆形状及河道坡度不同，其Z~A曲线的性质也不相同一一平原河流水库而积随水位增加而很快埔加，面积曲线的坡度较小；山区河流水库面积随水位增加较慢，面枳曲线的坡度较大。

2）水库容积曲线•静库容水库容积曲线，是而积曲线的枳分曲线,即水位Z与累积容枳（原容）V的关系曲线。

分别计算齐相邻高程间隔内的部分容积，自河底向上累加得相应水位的累计容积，即可绘制出水位~容积曲线。

用上述方法计算的水库容积，是假定入库流量为零时，水库水面为水平的情况，称为“静水容枳（简称静库容）”。

静库容，能满足一般水库规划设计要求,对于大的湖泊式水库,流速甚小时，水面曲线接近水平，仅回水尾端上翅，故以静库容计算，误差不大。

•动库容对于大型河川式水库,回水影响哄远，在洪水调节计算及淹没计算中，因入库流鼠人、流速人而形成的水面面积并非水平，故不町按静库容方法计算；动水容枳，除静库容外，还何一部分楔形蓄量。

由这样上翘的实际水面线与坝前水位水平线所构成的容积为动水库容（即楔形蒂量）,简称"动库容”。

动库容曲线的绘制方法：在町能出现的洪水范闱内拟定各种入库流量，对某一入库流量假定不同的坝前水位，根据水力学公式，推求出一组以入库流量为参数的水面曲线，并计算相应的库容，计算至回水末端止，然后以水位为纵坐标，以入库流量为参数，以库容为横坐标，绘制动库容曲线。

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。

多年调节水库兴利库容计算方法．6.7 多年调节水库兴利调节计算由年调节水库的兴利调节计算可知，当设计年用水量小于设计年来水量时，只要将当年汛期的部分多余水量蓄起来，就能满足枯水期所缺的水量，即水库只需进行年内调节。

但当设计年来水量小于设计年用水量时，说明设计年来水量不够用，需要将丰水年的余水蓄存在水库中，跨年度补给枯水年使用，这种跨年度的径流调节称为多年调节。

多年调节与年调节的不同之处，在于它不仅能重新分配年内来水量，而且同时能重新分配年与年之间的来水量。

因此，多年调节所需的调节库容也大，调节程度高，对来水的利用也较充分。

多年调节计算，要考虑年径流系列中各种连续枯水年组成的总缺水情况，其兴利库容的大小将决故对年径流系列要定于连续枯水年组的总亏水量，求更长些。

兴利调节计算的基本原理与方法，则与年调节计算相类似。

本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。

1．长系列时历列表法当实测年径流系列较长，包含一个或几个枯水年组时，可根据多数年份的来、用水情况，划分水利年度，列表计算各年余缺水期的余缺水量，判定各年所需的调节库容，然后绘出库容保证率曲线，由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。

此法即为长系列时历列表法。

这种方法与年调节水库的长系列法基本相同。

需要注意的是，多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺水期的缺水量来定，而必须与前一年或前几年的余缺水量统一考虑。

长系列时历列表法兴利调节计算】6-5【实例某水库坝址处有30年实测年径流资料，经分析能代表多年的变化情况。

各年的用水量过程也已知。

根据大多数年份的来、用水情况确定水利年度为当年的6月1日至次年的5月31日。

各年的余缺水期的余缺水量经统计计算，成果如表所示。

当设计保证率=90％时，试确定多年调节的兴利库容。

【解答】(1)判定各年度所需的调节库容根据各年度的余缺水量情况，用类似年调节计算判定调节库容的方法，判定各年所需的调节库容，填入表内，并在备注栏内注明“年调节”字样。

水库兴利调节计算的基本原理
水库兴利调节计算的基本原理是水库水量平衡方程，即某时段的入账库水量与出库水量之差等于该时段水库增蓄水量。

具体来说，需要考虑水库的水量损失，包括蒸发、渗漏等，以及水库的运用方式，如一回运用、二回运用或多回运用等。

根据用水部门的需求，可以求出所需的兴利库容，并根据已定的兴利库容求出所能提供的保证调节流量。

在计算过程中，还需要找出天然来水、各部门用水与兴利库容之间的关系，或保证率、调节流量与兴利库容之间的关系。

以上内容仅供参考，建议咨询水利工程专家或者查阅关于水库兴利调节计算的文献，获取更准确的信息。

第十一章水库兴利调节第一节水库及其特性一、水库特性曲线水库是指在河道、山谷等处修建水坝等挡水建筑物形成蓄集水的人工湖泊.水库的作用是拦蓄洪水，调节河川天然径流和集中落差。

一般地说，坝筑得越高,水库的容积（简称库容）就越大。

但在不同的河流上，即使坝高相同，其库容相差也很大，这主要是因为库区内的地形不同造成的。

如库区内地形开阔，则库容较大;如为一峡谷，则库容较小。

此外，河流的坡降对库容大小也有影响，坡降小的库容较大，坡降大的库容较小。

根据库区河谷形状，水库有河道型和湖泊型两种.一般把用来反映水库地形特征的曲线称为水库特性曲线。

它包括水库水位~面积关系曲线和水库水位~容积关系曲线,简称为水库面积曲线和水库容积曲线,是最主要的水库特性资料。

(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。

水库的水面面积随水位的变化而变化。

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同。

面积曲线反映了水库地形的特性。

绘制水库面积曲线时，一般可根据l/10 000～l/50 00比例尺的库区地形图,用求积仪(或按比例尺数方格)计算不同等高线与坝轴线所围成的水库的面积（高程的间隔可用l，2或5 m)，然后以水位为纵座标，以水库面积为横坐标，点绘出水位～面积关系曲线,如图2－1所示.图2－1水库面积特性曲线绘法示意（二）水库容积曲线水库容积曲线也称为水库库容曲线.它是水库面积曲线的积分曲线，即库水位Z与累积容积V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,自河底向上逐层计算各相邻高程之间的容积。

0 i F 1+i F 水面面积库F （106 m 2）水库容积V (106 m 3）图 2－2 水库容积特性和面积特性1－水库面积特性; 2－水库容积特性假设水库形状为梯形台,则各分层间容积计算公式为：()2/1Z F F V i i ∆+=∆+ (2－1) 式中：V ∆-—相邻高程间库容（m 3）;i F 、1+i F ——相邻两高程的水库水面面积（m 2）;Z ∆-—高程间距(m)。