中小型水库的兴利调节计算
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论述水库兴利调节的确定方法
天然情况下的河川径流,有着年内和年际的变化,且地区间的分布也不均衡,因此无法满足国民经济各用水部门对水资源利用的要求。需要通过水利工程的控制和调节,来重新分配河川径流的时空分布,以解决来用水在时间与数量上不相适应的矛盾。这种利用专门的水工建筑物(如大坝、水库和渠道等),来重新分配河川径流,以适应需水过程的措施称为径流调节。其中,为减免洪水灾害,在汛期拦蓄洪水、削减洪峰的调节称为防洪调节;为了满足于用水部门需水要求的调节称为兴利调节。
标签:水库调节;分类;重要性
1 水库兴利调节的意义与分类
拦河坝将天然径流蓄存,便形成水库。修建水库是进行径流调节的主要措施。所谓水库的兴利调节,就是当来水大于用水时,水库将多余的水蓄存起来,等到来水小于用水时,再放水补充,以满足兴利部门的用水要求。水库的蓄泄,随来水与用水的变化而变化。由库空到蓄满,再放空,循环一次所经历的时间,称为调节周期。按调节周期的长短,可分为日调节、周调节、年调节和多年调节。
2 水库兴利调节所需的基本资料
水库的兴利调节,是通过水库的蓄泄操作使来水过程适应需水过程的要求。因此,调节计算所需的基本资料包括有河川径流过程、兴利部门的用水过程和水库的特性资料。河川径流过程,即来水资料,是兴利调节的基本依据。由于水文现象的随机性和多变性,通常只能由以往的径流资料来预估水库运行期间的水文情势和来水特性。即通过前面所述的水文分析计算方法,来得到水库设计运行中的设计来水过程。兴利部门的用水要求,即用水资料,是兴利调节的又一依据。为了确定用水过程,需要了解与掌握用水部门的用水情况,以及当前和远景的发展计划。在用水调查的基础上,做出用水预测,得出水库设计与运行中的设计用水过程。水库的特性资料,主要是水库的面积、容积特性、蒸发和渗漏损失,以及淤积、淹没和浸没资料等。这些资通常是根据库区的地形资料,以及淹没和浸没损失的社会调查材料来分析确定的。上述资料,直接影响着水库兴利调节计算的精度,应力求可靠和准确。并需要根据设计阶段和运行阶段的变化情况,及时做出修正和补充。水库兴利调节的计算过程,实质上是水库蓄泄水量的计算过程。
年调节水库兴利调节计算案例分析
要求:根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。
资料:(1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损
失月分配列于下表1,渗漏损失以相应月库容的1%计。 (2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V死 =300万m3。
表1 水库来、用水及蒸发资料 (P=75%)
表2 水库特性曲线
解:1,先考虑无损失情况下水库的兴利调节计算将表1中的来水量
和用水量分别列入表3的(2)、(3)列。2,根据来水量和用水量计算出该月份的余、缺水分别列入第
(4)、(5)列中。3,根据表中数据可以看出该年为二次运用,且V3>V2,V3
所以V兴1= V2 +V4 -V3=4213(万m3)。4,将水库蓄水量列入表3的第6列。
15,根据Vp=1/2(V初+V末)将月平均蓄水量列入第(7)列。
6,由蓄水库容查表2水库特性曲线得各月平均水面面积,并将
其列入表3的第(8)列
7,将蒸发标准列入第(9)列。蒸发损失水量=(8)×(9)
÷1000将所得数据列入第(10)列得各月蒸发损失量。
8,由条件可知渗漏损失以相应月库容的1%计。所以由月库容
乘上1%得各月的渗漏损失量列入(11)列。
9,总损失量由蒸发损失和渗漏损失构成。所以(10)+(11)
就是总损失量将其列入第(12)列。
10,将考虑损失后的各月用水量列入第(13)列,由来水量和
考虑损失后的用水量可得出考虑损失后的余、缺水量分别列入(14)、
(15)列
11,同样根据余、缺水量可得该年是二次运用,且V3>V2,V3
列。13,校核检查结果是否正确。水库经过充蓄和泄放到6月末水
库兴利库容应该放空即放到死库容300万m3 由表3可知计算正确。
再根据水量平衡方程∑W来-∑W用-∑W损-∑W弃=0进行校核即(2)-
(3)-(12)-(17)=0,经校核计算结果正确。14,根据所得兴利库容4430.03(万m3)查表2水库特性曲线可
得正常蓄水位为865m。所以V兴=4430.03(万m3) H正=865m2
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论述水库兴利调节的确定方法
作者:刘玉涛
来源:《科技创新与应用》2013年第30期
摘 要:天然情况下的河川径流,有着年内和年际的变化,且地区间的分布也不均衡,因此无法满足国民经济各用水部门对水资源利用的要求。需要通过水利工程的控制和调节,来重新分配河川径流的时空分布,以解决来用水在时间与数量上不相适应的矛盾。这种利用专门的水工建筑物(如大坝、水库和渠道等),来重新分配河川径流,以适应需水过程的措施称为径流调节。其中,为减免洪水灾害,在汛期拦蓄洪水、削减洪峰的调节称为防洪调节;为了满足于用水部门需水要求的调节称为兴利调节。
关键词:水库调节;分类;重要性
1 水库兴利调节的意义与分类
拦河坝将天然径流蓄存,便形成水库。修建水库是进行径流调节的主要措施。所谓水库的兴利调节,就是当来水大于用水时,水库将多余的水蓄存起来,等到来水小于用水时,再放水补充,以满足兴利部门的用水要求。水库的蓄泄,随来水与用水的变化而变化。由库空到蓄满,再放空,循环一次所经历的时间,称为调节周期。按调节周期的长短,可分为日调节、周调节、年调节和多年调节。
2 水库兴利调节所需的基本资料
水库的兴利调节,是通过水库的蓄泄操作使来水过程适应需水过程的要求。因此,调节计算所需的基本资料包括有河川径流过程、兴利部门的用水过程和水库的特性资料。河川径流过程,即来水资料,是兴利调节的基本依据。由于水文现象的随机性和多变性,通常只能由以往的径流资料来预估水库运行期间的水文情势和来水特性。即通过前面所述的水文分析计算方法,来得到水库设计运行中的设计来水过程。兴利部门的用水要求,即用水资料,是兴利调节的又一依据。为了确定用水过程,需要了解与掌握用水部门的用水情况,以及当前和远景的发展计划。在用水调查的基础上,做出用水预测,得出水库设计与运行中的设计用水过程。水库的特性资料,主要是水库的面积、容积特性、蒸发和渗漏损失,以及淤积、淹没和浸没资料等。这些资通常是根据库区的地形资料,以及淹没和浸没损失的社会调查材料来分析确定的。上述资料,直接影响着水库兴利调节计算的精度,应力求可靠和准确。并需要根据设计阶段和运行阶段的变化情况,及时做出修正和补充。水库兴利调节的计算过程,实质上是水库蓄泄水量的计算过程。
项目一 水库兴利调节计算
皖南青弋江上游于1970年建成以发电为主的陈村水库,为满足灌溉用水需求,自2002年起对水库进行改造,使之成为具有年调节性能的综合性水库。
要求:
(1) 用时历列表法不计损失推求该水库的兴利库容和正常蓄水位。
(2) 用时历列表法计入损失推求该水库的兴利库容和正常蓄水位。
已知条件与计算步骤:
一、根据水库的地形图,量得水库水位Z与面积F之间的关系,列入附表1-1,绘制Z~F关系曲线和Z~V关系曲线。
附表1-1 陈村水库Z~F关系曲线表
水位(m) 97 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155
面积(106m2) 0 54 102 206 328 401 479 587 719 925 1081
水位(m) 160 165 170 175
面积(106m2) 1262 1490 1983 2559
二、计算死库容(淤积库容)和死水位
根据上游水文站多年对该水库的水情监测,该水库多年平均径流量Q=18.92m3/s,多年平均含沙量为ρ=0.225kg/ m3,孔隙率n=0.35,m=1,γd=2400kg/ m3,陈村水库的设计使用年限为T=100年,推移质按照悬移质的10%来计算。
三、计算水库的蒸发损失
坝址多年平均径流量Q=18.92m3/s,多年平均降雨量H=2004mm,最大年水面蒸发量E测=1650mm,蒸发器折算系数为k=0.8,水库蒸发分配百分比通过查该流域的水文手册列入附表1-2:
附表1-2 陈村水库流域年蒸发损失年内分配表
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年
百分比% 6.8 5.3 7.1 7.6 9.3 8.3 10.4 9.8 9.7 9.8 8.8 7.1 100