第二讲 水库兴利调节计算
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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)。
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。
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。
水库兴利调节计算的步骤以及方法
水库兴利调节是指利用水库调节来满足水资源利用的需要,以及保障防洪、发电、灌溉等多种目的。
进行水库兴利调节计算时,需要按照以下步骤和方法进行:
1. 确定水库水位高程与库容曲线,以及各种调度规程和管理要求。
2. 根据水库所在流域的气象数据和降雨数据,预测未来时期内的径流量。
3. 计算出水库的出流量和入流量,以及水库的蓄水量变化。
4. 根据不同的调度方案,计算出相应的出流量。
5. 针对不同的水量利用需求,计算出水库在不同时期内的蓄水量、出流量和入流量。
6. 根据不同的调度规程,计算出水库在不同时期内的出流量。
7. 根据水库的最小蓄水量、最大蓄水量和水位高程等要求,确定水库的调度规程。
8. 根据确定的调度规程,计算出水库在不同时期内的出流量。
9. 根据实际情况,对调度规程进行调整和修改,以满足水量利用需求和管理要求。
水库兴利调节计算需要考虑多种因素,包括水库的容积、水量利用需求、气象和降雨情况等,同时需要根据实际情况进行调整和修改,以满足各种管理要求和水量利用需求。
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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。