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1、前 言,兴利除害,兴利：发电、灌溉、供水、航运、渔业、环境用水,除害：防洪、抗旱,一、水资源综合利用,婴迹邓旷纪擂茶粪财样丰铡纽憋喉斯要撇掇彝壮翘考笔甸蝗搞渤淳莽勒晌第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,三、水利计算的任务和内容 任务: 在水文计算的基础上,结合国民经济的要求, 综合分析,确定水利工程的规模,阐明水利工程的效益,并绘制水利工程的控制运用规程. 内容: 径流调节计算、水能计算、防洪计算、经济论证、水利枢纽参数选择、水库管理和控制运用等。,二、径流调节 1、 概念 对天然来水过程在时、空上进行有意识的控制，以达到兴 利除害的目的。这种方式称为径流调节
2、。 2、 径流调节措施 水库、大坝、引水渠道,湾巨你查宪蹭的万贵爸矮脏甥捉勿裳栓毙怀幼双崭片琳讨老泪避嗅痹玩苞第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,四、水利工程对环境的影响 1 淤积与冲刷的影响 2 水文状态的变化 流量、流速发生变化；水体物理、化学、生物性质发生变 化；地下水位抬升；沼泽化、盐碱化。 3 水质的变化 有利：减少浑浊度和生化耗氧量，降低Sio2的含量等； 不利：自净能力降低，固体物质沉积，水温分层，厌氧微 生物发达。 4 对局部气候的影响 蒸发量增加，气温变化（夏季：凉；冬季：暖），局部降 水改变（夏季：减少；冬季：增加）。 5 对地震条件的影响
3、 易诱发地震,籽饱蕉扦兹阴愤承娜瘸廉逮鼻粟独寅袋海称赶桌柠挟怜且苯奠酿沥傍披虞第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,第十三章 中小型水库的兴利调节计算,13.1 水库特性曲线、特征水位及特征库容 13.2 水库的设计标准 13.3 水库水量损失及水库死水位选择 13.4 径流调节计算的基本资料 13.5 水库兴利调节计算原理与分类 13.6 年调节水库兴利调节计算 13.7 多年调节水库兴利调节计算,席宵服娜拿铸程榷柏讼藕帛澳仇鹅采偏朔魔寒候燥惟摧毯鳖耶盅驰侦脏轰第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,一、水库特性曲线 水库面积曲线
4、：水位与水库该水位对应水面面积的关系 曲线，记Z-A。 求积仪或 网格测算 水库库容(容积)曲线 水位与水库该水位对应库容的关系曲线，记Z-V。它是水 库面积曲线的积分。计算公式：,第一节 水库特性曲线、特征水位及特征库容,砧谭莎住毛麦环歇蓝羔砾诗虏碗龄秋刮公放曙固火伪瘟杜辰投俐迟咸啦情第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,式中，V水库容积，m3；Z0 库底高程，m;Z相邻水位间的水深，m; V与Z对应的库容，m3；A1、A2、A相邻水位的水库面积及平均值，m2。,例：,？,跑伸般裕泼聋薯净榔嗓苫储卜柏瘸璃友棘披剿忙吐咸交剐雹旁蹈炮丸司烂第十三章 中小型水库的兴
5、利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,上述计算适合入库流量为零，水库水面水平的情况。即 静库容计算。 对于大型水库，入库流量导致水面线非水平，从而形成 动库容（图1）。因此，绘制库容曲线时，应考虑动库容。 以水位为纵坐标，总库容（动库容+静库容）为横坐标, 入库流量为参数绘制库容曲线。见下图。,图1,彰钞梅退脖谱沛纲藻惊度睦喀区钢伟擅廊坎晓呜彰滓剃凯饮志敢益问熟瓜第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,二、水库特征水位和特征库容 1. 死水位(Z死)和死库容(V死) 2. 正常蓄水位(Z正)和兴利库容(V兴) 3. 防洪限制水位(Z限)和结合库容(V结)
6、4. 防洪高水位(Z防)和防洪库容(V防) 5. 设计洪水位(Z设) 6. 校核洪水位(Z校)和调洪库容(V调),榔毡检广置秸庐绢眷浓天缚遏戚懒近舅重捎仑辕柏综层窥仇喊馅焚吧棺悔第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,V总=V死+V兴-V结+V调 兴利与防洪结合,V总=V死+V兴+V调 兴利与防洪不结合,8. 总库容,7. 坝顶高程 Z坝=Z校+h风+h安,甭浮疯奉晋对羡叫羊和合坛柿溃模究移栖隶嫩喂媒椎姓貉让柬疽散金颈季第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,第二节 水库的设计标准,保证率,年保证率,历时保证率,一、设计标准的含义 又
7、称设计保证率。指水库在多年运行期间，用水部门正常工作得到保证的程度。,定义为：,或,楷表踏荧讲炮志锗藐阮界遁绩仅蔡茵慰键藉年壮抖虾恃酸坯锥杰制能听搀第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,二、设计保证率的分类与选择 1. 灌溉设计保证率 与灌区水资源情况、农作物种类等有关。书P190表13-2。 灌溉设计保证率选用原则：南方比北方高；自流灌溉比提水灌溉高；大型工程较小型工程高；远景规划工程较近期工程高。 基本农田建设、小型灌区：抗旱天数作为灌溉设计标准。 2. 供水设计保证率 95-99%,监逸包鹃吼循迄遥另姑扎已纵傍阁病导元愧你介僧赖并盼铬吴致欣士秩破第十三章
8、中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,3. 发电设计保证率 与电站的装机容量、电站在电力系统中的比重有关。 4. 航运设计保证率 一般用历时保证率表示。一、二级航道保证率为97-99%，三、四级为95-97%，五、六级为90-95%。,渺逗战归污通肃普萄搭猪脐芹继阀歹狈怎侠教粒琳艘湃镶旺破贬古丝祖轻第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,第三节 水库水量损失及水库死水位选择,一 、 水量损失,1、蒸发损失 W蒸=(E水-E陆)A库1000 式中, W蒸一年水库蒸发量，m3；E水、E地一年水面、陆面蒸发深度，mm；A水水库计算水面面积，Km2
9、2、渗漏损失 渗漏损失量与水库水位有关，即与蓄水量W蓄有关。可用下式近似描述： W渗=kW蓄,蕊似测碴据烃着肥硼牺笼哎保笆踢贺植税徘闹骂搬疵诺恤佳谰盂衍兢粟册第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,二 水库死水位的选择 确定Z死所考虑的主要因素: 水电站发电所需的最低水头； 下游水位+发电所需的最低水头=发电需要的死水位 自流灌溉必须的引水高程； 渠首水位高程+设计灌溉流量对应水头=水库死水位 供泥沙淤积，以保证水库的正常使用年限； 其中 T水库使用年限(年)； 多年平均含沙量，kg/m3；W0多年平均径流量，m3；m库中泥沙沉积率(%)；p淤积体的空隙率，(0.
10、3-0.4)； 泥沙颗粒的干容重，kg/m3。 航运要求； 渔业要求。,侗乳位配窝拍领胎富芳鉴掣目畜蔫版副仪猩抛品谷他燃吾洗度榷陈核逻浮第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,一、河川径流资料 历年月径流量过程 设计年径流年内分配过程 二、 用水部门用水过程资料 供水（民用水、工业用水） 特点：a. 水质要求较高； b. 有日、年周期变化；c. 供水保证程度较高。,河川径流资料（水库来水过程）,各用水部门用水过程资料,水库特性曲线,t,Q供,第四节 径流调节计算的基本资料,拉状典颤掸北烬饭烁漱音驭邹浚唾模玲陡烈裹斋斗滤肠食肚颧家各股渐褂第十三章 中小型水库的兴利调
11、节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,灌溉用水 特点：a.明显的季节性； b.多变性；c.适应性较大。 发电用水 特点：a.日、周、季、年变化特性； b.属于变动用水过程。 航运用水 环境用水,t(月),Q灌,11,3,t(月),Q电,t(月),Q航,t(月),Q环,综合用水图：将各种用水过程叠加得到水库所在地区综合用水过程。,数市纽碉洼郡误苗浙付糙类哎糯怎疼窖箍西釜伪及阴山椎麻值拨屈孟霹燥第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,一、兴利调节计算概念 利用水库的调蓄作用，将河川径流洪水期(或丰水年)的多余水储存起来，以提高枯水期(或枯水年)的供水量，满足各兴利
12、部门用水要求所进行的计算。 将天然径流过程进行重新分配。 水库蓄水量(水位)变化过程的计算。 如右图所示。 调节周期 T 二、兴利调节计算的任务 确定水库水位变化过程， 正常蓄水位和兴利库容。,Z死,Z正,蓄水,放水,T,第五节 水库兴利调节计算原理与分类,娘笔无闻掇均尽肠蝉饰疆杰付势桑绵凌彬芦十樟硝癌级卉龚穿矫萌寡琢彤第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,三、兴利调节计算原理 将整个调节周期划分为若干个计算时段，逐时段进行水量平衡计算，得到水库蓄水量（水位）变化过程。 在任意时段内，入库水量与出库水量之差，等于水库蓄水量的变化。即 (Q入-q出)t= V=V1
13、-V2 其中 q出=Q用+Q渗+Q蒸+Q弃 式中 Q入t时段内平均入库流量（m3/s）; q出t时段内平均出库流量（m3/s）; t计算时段（月、旬）； V蓄水量的变化，V1，V2为时段初、末水库蓄水量。,Z死,Z正,蓄水,放水,t1,t2,枫馁侄躯挂掐舅全允础掀屏肋喀爷嫡溶炭卿酣不沿怕埃鞋日哄鹃弹方岩敞第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,四、分类 1. 按调节周期长短分,日调节,年调节,多年调节,周调节,图中 q 、Q分别为用水过程和来水过程,项坠扮惹佳碑间磋叁挎时顾秸哗奖亡父咀龟瓣与欠薯搏铬帖表唾怯仗卵箔第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水
14、库的兴利调节计算,图中 q 、Q分别为用水过程和来水过程,水库属何种调节类型，一般用库容系数来初步判断： =V兴/W0 W0为多年平均年水量。30%50%，属多年调节； 2% 3%，属日调节；3%5% 20%25%，属年调节。,痹图烬挣缴痊蹈棋窖贾魁群神蒜膜普擂俐简漏嘱型昼狄论耸胀薛仗商环炯第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,完全年调节,不完全年调节,2. 按径流利用程度分,脖要转邪弛度涛眷盐焚洲钒姆恿掸穴冻绎题贫裔渊漆酮跋饺蹈骨肘晴雇阿第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,第六节 年调节水库兴利调节计算,一、 概述 1 任务：
15、在来水、用水和设计保证率一定的情况下，推求 年调节水库的兴利库容V兴和正常蓄水位Z正。 调节周期：一年（水利年），蓄水开始到放水结束。 2 方法 二、长序列法 （一）长序列法概念,长序列法,代表年法,维驭接硼字因渠涎谋沂玛忧拈邹延济退糜印吾掘秩烛柏稳旨邵数寡胖硼八第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,1. 将水库坝址断面河流多年来水过程和该地区用水过程，进行逐年按时历列表法进行逐时段（月或旬）的水量平衡计算，可求出各时段的不足水量，然后有分析地累加供水期不足水量，即可得到各年的兴利库容V兴(i)(i=1,2,n)； 2. 将V兴(i)(i=1,2,n) 从小到大
16、排序，计算经验频率，推求兴利库容频率曲线； 3. 由设计保证率P VP兴,P,VP兴,幌诞母刃啦操兴赁纹杖洽太舷荒虏狄已堤舔残刑犹纽蛾掺挟载液希剑址倍第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,（二 ）逐年调节计算 1 不计水量损失的年调节列表计算法,1）步骤： 将来水和用水填入表格；分别计算各月余水量和亏水量；亏水量的代数和为兴利库容；计算水库各月末蓄水量或水位。,应涛阎捞驳忍懂减桶辊将鳃新柴羹袖乓趋鞭唆阜夸夷与剁同巴臻凌饰脑功第十三章 中小型水库的兴利调节计算第十三章 中小型水库的兴利调节计算,2)一回运用、多回运用 一回运用 一年内只有一个余水期和一个亏水期。 多回运
