水库调度基本概念课件

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1、水库调度基本概念,彭水水力发电厂,1、水灾、洪灾、涝灾,水灾 水灾包括范围较广，暴雨、洪水，以及由于降雨时空分布不均而造成的干旱、环境污染等属于此列，但主要是指洪灾和涝灾。 洪灾 洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使客水入境而造成的灾害。 涝灾 涝灾是由于本地降水过多，地面径流不能及时排除，农田积水超过农作物耐淹能力，造成农业减产的灾害。,2、汛期,概念： 汛期是指江河中由于流域内季节性降水、融冰、化雪，引起定时性水位上涨的时段。 汛期起止时间： 彭水水库：5月下旬8月31日，在汛期水位按287m的汛限水位控制，其余时间水位可按293m的正常蓄水位控制。,3、径流调节（一）,概

2、念 广义 整个流域内，人类对地面及地下径流的自然过程的一切有意识的干涉。 狭义 河川径流在时间上和地区上的重新分配。 径流调节的意义 河流的开发和径流的有效利用，在很大程度上必须通过径流调节来实现。 通过径流调节可以达到综合利用的目的。 径流调节是减轻或消除洪水灾害的积极有效办法，也是防洪的一项重要措施。 径流调节的作用 协调来水与用水在时间分配上和地区分布上的矛盾，以及统一协调各用水部门需求之间的矛盾。,3、径流调节（二）,径流调节分类 按任务划分 洪水调节（防洪调节）：用水库滞蓄洪水，削减河道洪峰而进行的调节； 兴利调节：利用水库把多余的水量蓄存在水库中，当天然来小于用水量时，由水库放水补

3、充用水之不足； 按调节周期长短划分 日调节：通过水库调节，把一天中均匀来水改变成为不均匀的用水过程，即水库充蓄、泄放一次所需的时间为一天。 年调节： 多年调节： 按调节的程度划分 完全调节：全部径流被利用的径流调节 不完全调节：部分径流被利用的径流调节 按调节水库间的关系划分 补偿调节：水库按区间径流情况进行泄放或充蓄，以满足下游断面用水要求 反调节：当水库的下泄流量过程已不符合下游用户要求时，在下游另建水库进行再一次调节加以满足 按调节水量的变动与否划分 固定用水量调节 变动用水量调节 按用水要求划分 单级调节：水库调节要满足的用水要求只有一个设计保证率 多级调节：,3、径流调节（三）,径流

4、调节相关术语 库容系数（） VP / W0 式中：VP调节库容，W0多年平均年水量 一般： 30%50%,多属多年调节 3%5% 20%25%,多年年调节 2%3%,属日调节 彭水水库： 5.18/410=1.26%； 径流利用系数（） M / W0,4、水库（三）,水库的特征水位及其相应库容 死水位和死库容 死水位：水库在正常运用情况下，允许消落的最低水位Z死 死库容：死水位以下的水库容积V死 确定死水位应考虑的主要因素： 保证水库有足够的能发挥正常效用的使用年限，特别应考虑部分库容供泥沙淤积； 保证水电站所需要的最低水头和自流灌溉必要的引水高程； 库区航运和渔业的要求。 正常蓄水位和兴利库

5、容 正常蓄水位：在正常运用条件下，水库为了满足设计的兴利要求，在开始供水时应蓄到的水位，Z蓄，又称正常高水位。 兴利库容：正常蓄水位与死水位之间的库容，是水库可用于兴利径流调节的库容，又称调节库容或有效库容。正常蓄水位与死水位之间的深度，称为消落深度或工作深度。,4、水库（四）,水库的特征水位及其相应库容 防洪限制水位和结合库容 防洪限制水位：水库在汛期为兴利蓄水允许达到的上限水位，又简称汛限水位。 结合库容：当防洪限制水位低于正常蓄水位，则将两个水位之间的水库容积称为结合库容，也称共用库容或重叠库容。 防洪高水位和防洪库容 防洪高水位：水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时，坝前达到的最高水位

6、称为防洪高水位Z防。 防洪库容：防洪高水位至防洪限制水位间的水库容积称防洪库容V防。 设计洪水位与拦洪库容 设计洪水位：当遇到大坝设计标准洪水时，水库坝前达到的最高水位，称为设计洪水位Z设。 拦洪库容：设计洪水位至防洪限制水位间的水库容积，V拦，又称设计调洪库容V设。 校核洪水位和调洪库容 校核洪水位：当遇到大坝校核标准洪水时，水库坝前达到的最高水位，Z校。 调洪库容：校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积称为调洪库容V调。 总库容：校核洪水位以下的全部水库容积。注：设计洪水位或校核洪水位加上一定数量的风浪高值和安全超高值，就得坝顶高程。,4、水库（五）,彭水水库有关特征水位 和特征库容：,4

7、、水库（六）,水库的水量损失 蒸发损失 渗透损失 其它损失（如船闸用水等） 库区的淹没、浸没和水库淤积 淹没 经常性淹没（正常蓄水位以下） 临时性淹没（正常蓄水位至校核洪水位之间） 浸没：库水位抬高后引起区周围地区地下水位上升所带来的危害。 水库淤积：修建水库后，原河道水力特性改变（水位抬高，水面加宽，水深增大，过水断面扩大，水力坡降变缓，水流速度减小），降低了水流夹沙能力，也改变了原河道的泥沙运动规律，导致大量泥沙在库区逐渐沉淀淤积。,5、水库调度（一）,概念 （GB）利用水库的调蓄能力，按一定规则有计划地对入库径流进行的蓄泄安排。 主要包括两部分 防洪调度：为减免下游防洪区的洪灾损失，并保

8、证水库本身的防洪安全所进行的水库调度。 兴利调度：根据灌溉、发电、工业、生活、航运等用水要求所进行的水库调度。 水库调度的基本任务 确保水库大坝安全，并承担水库上、下游的防洪任务； 保证满足电力系统的正常用电和其他有关部门的正常用水要求； 在保证各用水部门正常用水的基础上力争尽可能充分利用河流水能多发电，使电力系统供电更经济。,5、水库调度（二）,防洪调度的任务 在发生设计洪水或校核洪水时确保水利水电枢纽的安全； 在发生下游防洪标准洪水时确保下游防洪安全； 合理解决防洪与兴利的矛盾。 兴利调度的任务 依据规划设计的开发目标、运用参数和兴利间的主次关系及要求，合理调配水量、水能或水质，充分发挥水

9、库的综合利用效益。,5、水库调度（三）,水库调度的基本原则 在确保水电站水库大坝工程安全的前提下，分清发电与防洪及其他综合利用任务之间的主次关系，统一调度，使水库综合效益尽可能最大。 当大坝工程安全与满足供电、防洪及其他用水要求有矛盾时，应首先满足大坝工程安全要求。 当供电的可靠性与经济性矛盾时，应首先满足可靠性要求。 防洪调度的原则 大坝安全第一； 按设计确定的目标、任务或上级有关文件规定进行防洪调度； 遇下游堤防或分、滞洪区出现紧急情况时，在水情预报及枢纽工程可靠的条件下，应充分发挥水库的调洪作用； 遇超标准洪水，采取保证大坝安全的的非常措施时应尽量考虑下游损失。 兴利调度的原则 遇设计枯

10、水年份时，应抓紧时机使水库蓄满，以保证水电站在整个调节周期内能按保证出力图工作，同时考虑其他综合利用部门的用水要求； 遇到丰水年份时，应当确保水库大坝和上、下游防洪安全，以及保证水电站和其他综合利用部门在正常工作不被破坏的前提下，充分利用河川径流和正常调节能力，合理加大出力，利用余水多发电，减少弃水，使水电站工作更经济； 遇到特别枯水年份时，水电站和其他综合利用部门正常工作遭到破坏是不可避免的，为使由此带来的损失尽可能小，水电站应采用均匀降低出力 的方式工作。,5、水库调度（四）,水库调度的方法：常规调度、优化调度。 常规调度：是借助于常规调度图进行的水库调度。 优化调度：是借助于优化方法寻求

11、水库最优运行方式的一种调度方法，它能够更有效地利用水库的调蓄能力，获得更大的经济效益。,6、设计保证率,设计保证率：指工程投入运用后的多年期间用水部门的正常用水得到保证的程度，常以百分数表示。设计保证率通常有年保证率和历时保证率两种形式。 年保证率P设指多年期间正常工作年数（即运行年数与允许破坏年数之差）占总运行年数的百分比，即 P设正常工作年数/运行总年数（）所谓破坏年数，包括不能维持正常工作的任何年份，不论该年内缺水时间的长短和缺水的数量的多少。 历时保证率P设是指多年期间正常工作的历时（日、旬或月）占总运行历时的百分比，即 P设正常工作时间/运行总时间（）采用什么形式的保证率，可视用水特

12、性、水库调节性能及设计要求等因素而定。如灌溉水库的供水保证率采用年保证率；航运和水电站，由于它们的正常工作是以日数表示的，故一般采用历时保证率。 彭水电厂： 保证出力：371MW，相应保证率94.1%。,7、水库调度的基本依据资料,有关水库运用调度的政策法令文件 国家颁发的水利水电工程设计及运行管理方面的法律、条例、通则、规范及临时下达的有关指示与文件。 水库调度运用的主要参数及水利水电指标 各种水库特征水位、综合利用部门要求的运用下限水位、各种供水量、水电厂保证出力及相应的保证率等指标。 水库调度的基础资料 库容曲线，各种频率设计洪水，泄水、输水建筑物的构成、泄流能力及使用条件和闸门启闭程序，下游河道的安全泄量及分、滞洪区防洪体系的构成等。,