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1、水资源规划及利用,沈阳农业大学 水资源规划及利用课程组,Integrated water resources planning,第五讲,年调节水库兴利调节计算,第六节,本讲主要内容：,第二章 水库兴利调节及计算,一、水库兴利调节计算原理,二、年调节水库兴利调节计算的长系列法,三、年调节水库兴利调节计算的代表年法,第七节,多年调节水库兴利调节计算的长系列时历法,四、正常蓄水位的确定,三、年调节水库兴利调节计算的代表年法,在需要较长的来水和用水资料，而资料又缺乏或不足时，年调节水库兴利调节计算常采用实际代表年法或设计代表年法来进行调节计算，通过一年的调节计算，确定出符合灌溉设计保证率的年调节兴利库
2、容。,分为：单一选年法、库容排频法、实际干旱年法,单一选年法,以年来水频率曲线为依据，选择符合或接近灌溉设计保证率、年内分配偏于不利的实际年来水过程与同年的年用水过程，作调节计算，推求水库的兴利库容及该年的蓄、泄水过程；,以年用水频率曲线为依据，选择符合或接近灌溉设计保证率、年内分配偏于不利的实际年用水过程与同一年的年来水过程，作调节计算，推求水库的兴利库容及该年的蓄、泄水过程,单一选年法计算成果表,无论哪一种单一选年法计算成果与长系列法计算成果相比，都有偏大或偏小的现象。这主要是由于单一选年法只考虑来水（或用水）一个方面，而忽略另外一个因素用水（或来水）造成的，计算成果不稳定。,库容排频法,
3、在来水频率曲线或用水频率曲线上各选出3-5个接近灌溉设计保证率的实际年来、用水过程；,对其分别进行调节计算，求出它们的兴利库容；,然后在选用的频率范围内，各把3-5个库容按大小次序重新排位，求出对应于设计保证率的库容。,例题讲解,统计19年来水量及年用水量，作年来水量频率曲线及年用水量频率曲线，要求用库容排频法推求p80%的兴利库容。,解题步骤：,1.考虑在p80%左右各取一点如75%、85%，即在年来水量频率曲线上取用与75%、80%、85%三点对应的三个年的实际来水过程及与三年来水同年的实际用水过程，分别进行调节计算，求得三个兴利库容,解题步骤：,2.将三个库容按大小次序重新排位，同法在年
4、用水频率曲线上取用三年作类似的计算，也可求得三个年的库容及重排库容；,解题步骤：,3.在两种情况的重排库容中查出与p=80%对应的库容V p为3.98m3/s月。,库容排频法计算成果表,单位 (m/s)月,1.78,4.60,3.98,3.63,3.98,4.60,1.78,4.60,3.98,3.63,3.98,4.60,3.63,3.98,4.60,3.63,3.98,4.60,实际干旱年法:,通过灌区旱情调查及河流水情分析，可以采用某一实际发生的干旱年，以这年的用水及来水资料为依据，推求水库设计兴利库容。这种方法计算的成果更能符合实际。,缺点是保证率不易确定。,先在设计站或参证站或灌区选
5、择符合设计要求的一个（或几个）实际年的径流年内分配资料及用水年内分配资料为典型,然后以设计年来水量W来p和设计年用水量W用p分别放大或缩小典型年的来水过程线和用水过程线成为设计过程线,典型年的选择：,(1)典型年的年水量与设计年的年水量要比较接近（包括年来水及年用水）,(2)典型年的来、用水年内分配对工程比较不利，即要求调节计算得出较大的兴利库容。,四、正常蓄水位的确定,四、正常蓄水位的确定,第七节 多年调节水库兴利调节计算的 长系列时历法,一、长系列时历法的基本概念,当设计保证率的年用水量小于年来水量时，水库只需蓄当年汛期一部分多余水量就能够补充枯水期的水量不足，这就是年调节水库,为了要满足
6、正常供水，必须跨年度进行水量调节，把丰水年多余水量蓄存起来，以补充少水年的水量不足，这种将丰、枯年份的年径流量及径流年内变化都加以重新分配的调节，称为多年调节。,长系列法步骤,b.在进行频率计算，以求得满足设计保证率要求的兴利库容。,多年调节水库要经过若干个连续丰水年才能蓄满，经过若干个连续枯水年才能放空，完成一次蓄泄循环往往需要很多年。,在确定某些年份所需的兴利库容时，不能只以本年度缺水期的不足水量来定库容，而必须联系到前一年或前几年的不足水量的情况分析，才能定出。,多年来、用水过程线,多年调节举例：,丰水年,枯水年,确定第4年的兴利库容时，应与前面第3年的余、缺水情况一起分析考虑。,确定第
7、5年的兴利库容时，要和前面第3、第4年的余、缺水情况一起考虑，相当于三次运用的情况。,三次及多次运用：,假定年末水库放空，即认为年末蓄水为零;,逆时序往前计算，遇缺水相加，遇余水相减,减后若小于零即取为零;,求得各时刻所需要的蓄水量，取其大者，即为该年所需兴利库容。,逆时序推算法步骤：,二、计算逐年兴利库容的列表法,月,表中：1966-1967年，1967-1968年为多年调节，用列表法求这两年的兴利库容。,月,1966-1967年，1967-1968年各年调节年度划分：,多年调节判断：,年调节,多年调节,多年调节,各年所需兴利库容计算：,年调节,多年调节,多年调节,4.6,10.80,8.0
8、8,0,8.08,2.25,6.85,0,2.72,10.80,4.97,9.57,0,0,5.96,3.86,4.03,频率P(%),库容V (m3/s)月,三、计算逐年兴利库容的差量累积曲线法,绘制：将各年计算时段的来水减去用水后的差值按时序累加起来，然后以之为纵坐标，以时序为横坐标，点绘出水量的差量累积曲线。累积曲线上上升段为余水，下降段为缺水。,三、计算逐年兴利库容的差量累积曲线法,求解方法：从供水期末向左引水平线，交该年蓄水期线于一点。则该水平线与该水平线内最高点的垂直距离，即为该年所需兴利库容。,四、试算法,试算法是先假定一个兴利库容，逐时段连续计算，统计用水被破坏的年数来计算保证
9、率。如果计算的保证率与规定的设计保证率相符，则假定的库容就是多年调节的兴利库容。,四、试算法,步骤：,（1）从水库蓄满（正常蓄水位）或水库放空（死水位）开始，逐月进行水量平衡计算，遇到余水就蓄，蓄满了还有余水就作弃水处理，遇缺水就供水，直到V兴放空时还缺水，就算这年供水破坏,四、试算法,步骤：,（2）然后从下一年的蓄水期开始再继续进行计算，直到全系列操作完，统计出供水破坏的年数，计算供水保证率P（%）：,四、试算法,步骤：,（3）若计算的供水保证率不等于设计保证率，则另假定库容，重复上述计算过程，直到两者相等为止。,为了避免多次试算的盲目性，可将试算得到的几个V兴与P 的对应数据点出如图的V兴
10、-P曲线，以设计保证率P设查此曲线即得设计兴利库容V兴，设。,四、试算法,四、试算法,五、多年调节水库水量损失的计算,首先以不计水量损失时初定的兴利库容，计算水库多年平均蓄水容积及多年平均水面面积，并计算出多年平均的逐月蒸发损失和渗漏损失（计算方法与年调节水库基本相同）；,五、多年调节水库水量损失的计算,再从水库来水系列中，逐年逐月扣除这一水量损失，即得历年净来水系列（或在水库用水系列中，逐年逐月加入这一水量损失，即得历年毛用水系列）；,五、多年调节水库水量损失的计算,最后以此净来水系列与用水系列（或以来水系列与毛用水系列）相配合，逐年计算出水库的兴利库容，再作库容频率曲线，按设计保证率求得计入水量损失的兴利库容。,时历法进行多年调节计算的优点是：概念清楚，推理简明，能直接求出多年调节的兴利库容及水库的蓄、泄水过程，适用于不同的用水情况。,六、对多年调节长系列历时法的评价,六、对多年调节长系列历时法的评价,但当资料系列较短或代表性较差时，会产生较大的误差，在这种情况下，可以利用确定性流域水文模型由降雨资料展延各年各月的径流量系列，同时也利用这些降雨资料，考虑作物生长期的耗水量，推求各年各月的灌溉用水量系列。,本节课小结：,逆时序推算法计算原理； 多年调节水库调节年度的划分； 多年调节水库兴利库容确定的长系列法、试算法 书P51表2-7计算。,
