第二章1 水库兴利调特征水位 优质课件

水库兴利调节计算是水利工程中的重要环节，其基本原理涵盖多个方面。首先，需了解水库特性，包括面积特性与容积特性，这些特性通过水库水位与水面面积、动容积的关系曲线来描述。其次，掌握水库的特征水位与特征库容，如死水位、正常蓄水位、防洪限制水位等，以及对应的死库容、兴利库容、防洪库容等，这些参数是水库运行管理的重要依据。此外，径流调节的分类也是关键内容，按调节目标与重点可分为洪水调节和枯水调节；按供水方式分为固定供水和变动供水；按服务对象与用途则包括灌溉调节、发电调节、给水调节等。最后，兴利调节计算涉及年调节和多年调节，通过合理调节水库蓄水量，以满足各用水部门的需求。年调节主要考虑一年内来水量的分配，而多年调节则考虑多年间来水量的Байду номын сангаас化，以确保水库的长期稳定运行。

1、水库面积特性
是指水库的库水位与水库水面面积之间的关系，一 般用曲线表示，称为水库水位~面积曲线（Stage~area Curve)，简称水库的面积曲线。
1/26/2021
水利水能规划兴利调节
3
115 110 105 100
坝址 图 2-1 水库面积
（dam site）
特性示意图
Z(m)
115
110
1/26/2021
Z蓄 Z限
h消
Z死
V共 V兴
V死
水利水能规划兴利调节
18
水库下游有防洪任务时，当遇到下游防护对象 的设计洪水时，水库为了下游防洪，控制下泄流量 而拦蓄洪水，在坝前达到的最高洪水位。
V防（Flood-control Stage)： Z防与Z限之间的库容。
1/26/2021
水利水能规划兴利调节
9
用途：
库容曲线是水库设计中最重要的基础资料之一。 库容曲线用来确定水库的容积，即蓄水量的大小，是 确定水库各种特征库容和特征水位的依据。
1/26/2021
水利水能规划兴利调节
10
二、水库特征水位和特征库容（Characteristic Water Level & Storage Capacity of Reservoir）
1/26/2021
Z蓄
h消
V兴
Z死
V死
水利水能规划兴利调节
14
Z蓄是水库设计中最重要的参数之一，它决定了水 库的规模、投资、效益和调节方式；它也决定了水工 建筑物的尺寸，型式和水库的淹没损失；也是大坝结
构设计、大坝稳定性 及强度计算的依据。
大中型水库 Z蓄
的选择是工程设计中
Z蓄

QAB BC mw AC mt
tg BC / AC
（4）水量累积曲线上任意一点的切 线斜率代表该时刻的瞬时流量，
QAB mt / mw
Q dW / dt
W

t
t0
Qdt
若某时段流量为常数，则该 时段内水量累积曲线应为直线段。 也就是说按时段平均流量绘成的
水量累积曲线呈折线状；而按瞬
（1）绘制设计枯水年水 量差积曲线及其流量比尺； （2）在流量比尺上定出 已知调节流量的方向线， 绘出平行于Q调射线并与 天然水量差积曲线相切的 平行线组； （3）供水期上、下切线 间的纵距，按水量比尺量 取，即等于所求的水库 V 兴。
(1)上切线bb′和天然来水量差积曲线的纵距 表示各时刻需由水库补充的水量； (2)切线bb′和cc′间纵距为兴利库容V兴； (3)天然水量差积曲线与下切线cc′间的纵距 表示供水期水库蓄水量变化过程。
(6)自点s’作斜率等于Q调的线段s’s’’。同时在设计枯水系列起始时刻 作差积曲线的切线hh’ ，其斜率也等于Q调，切点为h。 s’s’’与hh’ 间的纵距便表示该多年调节水库应具备的兴利库容; (7)当长系列水文资料中有两个以上的严重枯水年系列而难于确定 设计枯水系列时，则应按上述步骤分别对各枯水年系列进行图解， 取所需兴利库容中的最大值，以策安全。
t0
t0 t0
tx
tx
tx
(3)曲线上任意两点至流量比尺Q=0方向线的 垂直距离之差，即该两点历时内的实际水量。
(4)任一时刻的流量可由差积曲 线上该点切线斜率按流量比尺确 定 。当某时段流量为常数时， 该时段内差积曲线呈直线状。
dW差积 / dt Q Q定
某时段的平均流量可由水量 差积曲线相应两点的连线斜率， 按流量比尺确定。

*
9
WWWW 2.5兴利调节计算原理
末 初 入 出
W 末 W 初 W 入 W 出 W
Ж径流调节计算的实质就是找出水库来水、
水库放水以及水库蓄水三者之间的关系。
Ж上面的公式可用于以下问题： Ж1．在水库洪水演算过程中，找出入库洪
水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库水位
的变化以及泄洪建筑物型式和尺寸等之间存
该方法是在不计损失计算的基础上，先近似求得各时段的
蓄水情况，然后以时段平均蓄水量(包括死库容)求出各时 段的损失水量，并将各时段损失水量由来水过程中减掉， 或加入用水过程，再以水量平衡原理逐时段求得余缺水量， 求得考虑水量损失的调节库容和水库蓄水过程。
2.6兴利调节时历列表法 一、根据用水要求确定兴利库容
在该库容频率曲线上定出水库兴利库容； 及平均水面面积，据此求出年损失水量，并平均分配在12个月份。
一方面由于表2-7仅为一次近似计算，算值稍偏小； (2)根据兴利库容，确定设计保证率条件下的供水水平（调节流量）；
代表期法是用设计代表期的径流代替长系列 当水库在一个调节周期内连续供水、蓄水两次，称为水库二次运用。
(（三一)计）入不损计失损的失简的算列法表库法调容节计，算 然后按由小到大顺序排列并计算、绘
一、根据用水要求确定兴利库容
制兴利库容频率曲线。之后根据设计保证率 到缺水时就供水，库水位降落，直至调节年度末水库重新腾空。
称这种径流调节计算为等流量调节。 首先不计水量损失算出兴利库容，取此库容之半加上死库容，作为水库全年平均蓄水量，从水库特性曲线中查定相应的全年平均水位
水利水能规划兴利调 节
复习
§2.2 兴利调节分类
为提高枯水期(或枯水年)的供水量，满足灌溉、 水力发电及城镇工业、生活用水、航运等兴利部