掌握水库的特征水位及其库容
水库特征水位及其库容
水库特征水位及其库容水库是一种人工构筑物，用于储存水资源，供给城市居民和农田灌溉等用途。
水库特征水位及其库容是指水库正常运行时，不同水位下所储存的水容量。
水库的特征水位是指水库在不同时间段内水位的平均高度。
这个水位是由水库工程设计阶段根据多种因素确定的，包括降雨情况、河流入库流量、水库需水计划等。
特征水位一般会根据实际情况进行调整，以适应不同季节和年份的水资源需求。
水库的库容是指水库在不同水位下所能储存的水量。
库容是通过对水库进行测量和计算得出的，一般以万立方米（hm³）为单位。
库容与特征水位呈正相关关系，水位较高时，库容较大，水位较低时，库容较小。
水库的特征水位及其库容对水资源的合理管理和利用至关重要。
首先，特征水位及其库容是水库调节水量的关键依据。
在水资源有限的情况下，通过控制特征水位，可以合理分配水资源，满足城市和农田的需水量，减少枯水期和旱季的用水压力。
其次，特征水位及其库容对水库的防洪功能具有重要影响。
特征水位的设定要考虑到区域的降雨情况和水库所在地的地形地势，以便在暴雨和洪水来临时，水库能够有效吸收和调节来水量，减轻洪峰流量对下游地区的冲击和威胁。
再次，特征水位及其库容对水库的生态保护具有重要意义。
水库是一种水生态系统，水位的变化会直接影响到水库周边的生态环境。
为了保护水库生态系统的平衡和稳定，特征水位的调整应该兼顾水资源利用和生态环境保护的需要，避免对水生物和湿地的破坏。
最后，特征水位及其库容对水库的长期规划和管理也至关重要。
水库的建设和运行需要考虑到未来几十年甚至百年间的水资源需求和可持续利用。
特征水位及其库容需要根据长期气候变化、经济社会发展和水资源需求的变化进行动态调整和优化，以及时适应和满足新的需求。
总之，水库特征水位及其库容是水库运行管理和水资源保护的重要指标。
通过合理设定水位和库容，可以实现水资源的高效利用、防洪安全和生态环境保护的目标。
随着人类社会的发展和气候变化的影响，特征水位及其库容的调整和管理将成为未来水库建设和管理的重要课题。
水利基础知识
第2章水利工程基础知识本章要求：（一）了解洪水标准和工程等级的划分；（二）了解水库的特征水位和水库特征库容；（三）熟悉水工建筑的分类及特点；（四）了解水建筑物失事的主要原因；（五）掌握施工导流概念、导流标准、导流基本方法；（六）掌握施工围堰的类型，围堰施工技术；（七）熟悉截流的技术与方法。
2.1 洪水标准及工程等级的划分2.1.1 洪水标准在水利水电工程设计中不同等级的建筑物所采用的按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准，包括洪峰流量和洪水总量。
永久性水工建筑物所采用的洪水标准，分为设计洪水标准和校核洪水标准两种情况。
临时性水工建筑物的洪水标准，应根据建筑物的结构类型和级别，结合风险度综合分析，合理选择，对失事后果严重的，应考虑超标准洪水的应急措施。
各类水利水电工程的洪水标准应按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）确定。
1.永久性水工建筑物的洪水标准水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区和平原、滨海区分别确定。
江河采取梯级开发方式，在确定各梯级永久性水工建筑物的洪水标准时，还应结合江河治理和开发利用规划，统筹研究，相互协调。
㈠.山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按表2-1确定。
表2-1 山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准[重现期（年）](2)平原地区永久性水工建筑物洪水标准，应按表2-2确定。
表2-2 平原区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准[重现期（年）](3)潮汐河口和滨海地区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按表2-3确定。
表2-3 潮汐河口段和滨海地区水利水电工程永久性水工建筑物的潮水标准520~10 当山区、丘陵地区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15m，且上下游最大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。
当平原、滨海地区的水利水 1电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于15m，且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准宜按山区、丘陵地区标准确定。
《工程水文及水利计算》11第十一章 水库兴利调节计算(1)
第十一章水库兴利调节第一节水库及其特性一、水库特性曲线水库是指在河道、山谷等处修建水坝等挡水建筑物形成蓄集水的人工湖泊。
水库的作用是拦蓄洪水，调节河川天然径流和集中落差。
一般地说，坝筑得越高，水库的容积(简称库容)就越大。
但在不同的河流上，即使坝高相同，其库容相差也很大，这主要是因为库区内的地形不同造成的。
如库区内地形开阔，则库容较大；如为一峡谷，则库容较小。
此外，河流的坡降对库容大小也有影响，坡降小的库容较大，坡降大的库容较小。
根据库区河谷形状，水库有河道型和湖泊型两种。
一般把用来反映水库地形特征的曲线称为水库特性曲线。
它包括水库水位～面积关系曲线和水库水位～容积关系曲线，简称为水库面积曲线和水库容积曲线，是最主要的水库特性资料。
（一）水库面积曲线水库面积曲线是指水库蓄水位与相应水面面积的关系曲线。
水库的水面面积随水位的变化而变化。
库区形状与河道坡度不同，水库水位与水面面积的关系也不尽相同。
面积曲线反映了水库地形的特性。
绘制水库面积曲线时，一般可根据l/10 000～l/50 00比例尺的库区地形图，用求积仪(或按比例尺数方格)计算不同等高线与坝轴线所围成的水库的面积(高程的间隔可用l，2或5 m)，然后以水位为纵座标，以水库面积为横坐标，点绘出水位～面积关系曲线，如图2－1所示。
图2－1水库面积特性曲线绘法示意（二）水库容积曲线水库容积曲线也称为水库库容曲线。
它是水库面积曲线的积分曲线，即库水位Z与累积容积V的关系曲线。
其绘制方法是：首先将水库面积曲线中的水位分层，其次，自河底向上逐层计算各相邻高程之间的容积。
0 i F 1+i F 水面面积库F (106 m 2)水库容积V (106 m 3)图 2－2 水库容积特性和面积特性1－水库面积特性; 2－水库容积特性假设水库形状为梯形台，则各分层间容积计算公式为：()2/1Z F F V i i ∆+=∆+ （2－1） 式中：V ∆——相邻高程间库容（m 3）;i F 、1+i F ——相邻两高程的水库水面面积（m 2）;Z ∆——高程间距（m ）。
水库调度基本知识
结合库容 防洪库容 调洪库容
1 基本概念
校核洪水位 设计洪水位 防洪高水位 正常蓄水位 汛限水位
坝顶
死水位 天然水面线
有效库容 总库容
死库容
图1.1 防洪高水位、汛限水位、设计洪 水位和校核洪水位
兴建水库后，为了汛期安全泄洪，要求有一部分 库容作为削减洪峰之用，称为防洪库容或调洪库容。 对于一年中可能会出现多次洪水的河流，这部分库容 在汛期应当经常留空。为了降低坝高（目的是降低造 价），同时在汛期又留有足够的防洪库容，汛期常要 求水库蓄水不超过某一限制水位，该水位称为水库的 防洪限制水位（汛限水位）。
1 基本概念
校核洪水位以下的水库全部库容，称为总库容。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。 防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积，称为防洪 库容。正常蓄水位至防洪限制水位之间的库容，既可用 以兴利又可用以防洪，因此称为结合库容。
1 基本概念
1.2 设计保证率
水库在多年工作期间正常用水得到保证的程度，常用正常供水保 证率来表示，或简称设计保证率（以P%表示）。设计保证率有三种 不同的衡量方法，即按保证供水的数量，按保证洪水的历时，或按 保证供水的年数来衡量。三者都是以多年工作期中的相对百分数表 示。目前在水库的规划设计中最常见的是第三种衡量方法。例如灌 溉水库、年调节以上的水电站、工业和民用供水等都用多年工作期 中能保证正常工作的相对年数表示。
3 水库调度运用基本原则
（3）兼顾防洪、灌溉、发电效益，以防洪效益为首； 兼顾大坝、库区和下游安全，以大坝安全为主；兼顾 汛期、汛前、汛后调度，以汛期调度为重； （4）有灌溉任务的水库，灌溉和发电用水出现矛盾时， 发电调度服从灌溉调度；
2 水库调度的主要任务
水库基本知识
② 盐碱化 库渗水经土壤毛细管溶解矿物质并升至地表， 地表蒸发后盐分浓度增加
③ 改变降雨时间分布 夏季：库水温度低于气温，大气对流减弱，降雨量下降 冬季：库水温度高于气温，大气对流增强，降雨量上升 ④ 对气温影响 冬暖夏凉
有资料表明：年平均气温略有升高
（4）对水文的影响
（主要为对下游的影响）
日益引起关注！
（4）对水文的影响
（主要为对下游的影响）
① 非汛期蓄水截流，致下游河道水位大幅下降甚至断流
下游地区地下水位下降 河流自净能力下降，引起生态环境问题 下游天然湖泊来水减少、水面萎缩 增加下游灌溉、取水困难 入海口因流量减少致河口淤积，还致海水倒灌
鄱阳湖
② 以发电为主的水库，因发电调峰调频，下泄流量变幅大而频
1982年葛洲坝截流以 前，每年洄游到长江上游 产卵的中华鲟超过3500 尾，建坝后不足500尾
呜呜回不了家了~~
水至清则无鱼，没吃的了~~~
清水下泄，下游饵料不足
下泄水流高速致含氧、 氮量过饱和，鱼类易发“气 泡病”
资料：葛洲坝下泄流量4.1~7.7 万m3/s，氧饱和度112~127%，氮 饱和度125~135%，幼鱼死亡率 达32.3% ！
（七）附加库容
当库水较显著流动（大流 量泄洪、上游洪水）时，水 库上游部分水面受水面坡降 影响呈向上抬升、相较库水 静止时形成的库容。
非固定值（随库水面流速而变化） 水库调洪计算时，一般无需考虑，但： 涉及上游可能淹没区域，同时： 对梯级电站考虑尾水衔接时也应考虑
2.3 水库运用（水库调度）
汛期来临时，原则上 必须执行汛限水位 （降水位、腾库容） 度汛
（四）校核洪水位
对应校核频率洪水时，坝前 允许达到的最高水位
水库防洪调度基本知识
二、 水库防 洪调度 任务、 原则 及方法
3 、 水库 防洪调 度 方法 (1) 规 程调 度
规程调 度具体 应用一 般是： 在调度 中严格 按照所 用的判 别条件 (如 防 洪 特征库 水位、 入库 洪峰流 量等) 决定水 库的蓄 泄量， 在水 库防洪 标准以 内按下 游防洪 要求调 度， 来水 超过水 库防洪 标准， 则以 保大坝 安全为 主进 行 调度。 下 游防洪 调度方 式一般 有 固定或 控制下 泄量方 式及补 偿调节 方 式。
(2) 水库 防洪预 报调度
b、 水 库防洪 预报调 度
过程
二、 水库防 洪调度 任务、 原则 及方法
(2) 水库 防洪预 报调
3度、b、水水库库防防洪洪预调报调度方度优法点
首 先是提 高水库 的防洪 效益。 通过 预报对 入库洪 水有一 个比较 准确的 判断， 一方 面可采 取预泄 方式， 提 前腾出 库容， 增 加水库 的防洪 能力， 另一 方面， 通过对 下游洪 水 汇流的 预报， 对特定 的防护 对象， 增加 削峰、 错峰 能力。 同时 帮助决 策者科 学拟定 防洪 目标。
具体 地说， 在 汛期按 预定的 合理蓄 泄原则 调度水 库应达 到如下 要求： 如果 本次洪 水 大小与 下游防 洪标准 相当， 则应保 证下游 河道的 泄流量 在允 许 的安全 泄量以 下或相 等； 如果本 次洪水 与原设 计或校 核洪水 相当， 则水 库下泄 流量以 库水位 不超过 设计或 校核洪 水位为 原则； 如果 本次洪 水为可 能最大 洪水， 则应 采取有 效措施 确保大 坝安全
其 次是提 髙水库 的兴利 效益。 通过 预报对 入库洪 水有一 个比较 准确的 判断， 可在 进行调 度中少 弃水， 或不 弃水。 目前全 国正在 开展的 水库动 态 汛限 水位的 研究， 就是 基 于水库 防洪预 报调度 理论开 展的。
2018年防汛抗旱知识竞赛试题有答案
2018年防汛抗旱知识竞赛试题有答案2018年防汛抗旱知识竞赛试题防灾避险自救常识单选题1. 在渗流作用下，土体中的细颗粒被地下水从粗颗粒的空隙中带走，从而导致土体形成贯通的渗流通道，造成土体塌陷的现象是。
A. 管涌B. 浓泡C. 翻水D. 内涝2. 在山区或者其他沟谷深壑等地形险峻的地区，因为暴雨暴雪或者其他自然灾害引发的山体滑坡并挟带大量泥沙以及石块的特殊洪流叫。
A. 洪峰流量B. 泥石流C. 堰塞湖D. 水石流3. 汛期是指河水在中有规律地显著上涨的时期。
A. 一月B. 半年C. 一季度D. 一年4. 当台风来临时，中国气象局向公众发布的台风预警信号分为级。
A. 二级B. 三级C. 四级D. 一级5. 当热带气旋减弱为时，则停止对其编号。
A. 热带风暴B. 台风C. 热带低压D. 热带气流6. 警戒水位是指江河漫滩行洪、堤防可能发生，需要开始巡堤查险、加强防守时的水位。
A. 险情B. 重大险情C. 损毁D. 决口7. 水库的中长期水文预报主要是预报。
A. 来水量B. 洪峰流量C. 库水位D. 峰现时间8. 当地有一定的水资源条件，但由于缺少水源工程和供水工程，供水不能满足需水要求造成的缺水称为。
A. 资源型缺水B. 水质型缺水C. 综合型缺水D. 工程型缺水9. 受上游污水排放影响的下游城市和受本区污水排放影响的平原河网区城市，由于水源受到污染，使水质达不到城市用水标准而造成的缺水是。
A. 工程型缺水B. 水质型缺水C. 资源型缺水D. 综合型缺水10. 下列哪些次生灾害不是台风引起的?A. 暴雨引发山洪、泥石流B. 环境污染、水源污染、食品污染、病菌滋生C. 大风呼啸时，风声会直接影响人的神经系统，使人产生包括恐惧在内的心理障碍D. 高温高热引发中暑暴雨、台风、山洪地质灾害等防灾避险自救常识单选题11. 汛期对于中等危险地段，当降雨量达到注意警戒值时，必须派人雨中看守，直到持续降雨停止后小时。
水库调度基础知识
水位至校核洪水位之间的水库库容，总称为调洪库容。 当有下游防洪要求时，下游防洪要求的设计洪水经水库调节 后所达到的最高水位，则称为防洪高水位。它至防洪限制水位间 的水库容积称为防洪库容。防洪高水位通常总低于设计洪水位。 校核洪水位到库底的全部库容就是水库的总库容。校核洪水 位加上一定的风浪高和安全超高，就得坝顶高程。
五、如何确定开启闸门开度与数量 知道了水库的入库流量之后进行的就是泄流计算。 Q泄=Q入—Q出 Q出包括机组发电流量与闸门泄流流量。 开启闸门是有顺序的，某电站的先启孔为#4，#3，#2，#1。知道 水库的总泄流后查闸门的泄流开度关系表，就可以知道开启闸门 的顺序和开度。 以下举例说明 你所在水库 18 ： 00 时上游水位是 175.40 米，在 18： 30 时上游 水位为175.80米，在这段时间三台机满发，请问此时水库上游的 入库流量是多少？ H上=175.40m → W=2460 万m3, H上=175.80m→W=2625万 m3 Q入=（2625—2460）*10000/1800+123*3=369+917 m3/s
这种“死水位不死”的不合理调度，不仅大大降低了水资源利用 的效率，导致恶性循环，也使机组设备的损耗加剧。 二、正常蓄水位和兴利库容 在正常运行条件下，为了满足兴利部门枯水期的正常用水， 水库在年内（丰水期末）允许蓄到的最高库位，称为正常蓄水位， 又称正常高水位。正常蓄水位到死水位之间的部分库容，称为兴 利库容，又称为调蓄库容或有效库容。兴利库容所对应的水层深 度，称为消落深度或调蓄深度。 正常蓄水位既然是水库为兴利要求允许长期保持的最高水位， 因此一般也就是无闸门时，溢洪道堰顶的高程；或者有溢洪道操 作闸门时，多数情况下也就是闸门关闭时的门顶高程。 正常蓄水位高程，是水库设计的一个最重要的参数，因为它 直接关系到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、综合利用 效益及其他工作指标。大坝的结构设计、其强度和稳定性计算， 也主要以它为依据。因此，大中型水库正常蓄水位的选择是一个 重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会环境等许多方面，
水库的特征水位与库容
水库的特征水位与库容水库工程为完成不同任务不同时期和各种水文情况下,需控制达到或允许消落的各种库水位称为水库特征水位。
相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积称为水库特征库容。
《水利水电工程水利动能设计规范》中,规定水库待征水饱主要有:正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等;主要特征库容有:兴利库容(调节库容)、死库容、重叠库容、防洪库容、调洪库容、总库容等。
(1)正常蓄水位与兴利库容。
水库在正常运用情况下,为满足兴利要求在开始供水时应蓄到的水位，称正常蓄水位,又称正常高水位、兴利水位，或设计蓄水位。
它决定水库的规模、效益和调节方式，也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库的淹没损失，是水库最重要的一项特征水位。
当采用无闸门控制的泄洪建筑物时，它与泄洪堰顶高程相同;当采用有闸门控制的泄洪建筑物时,它是闸门关闭时允许长期维持的最高蓄水位,也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。
正常蓄水位至死水位之间的水库容积称为兴利库容,即以调节库容。
用以调节径流,提供水库的供水量。
(2)死水位与死库容。
水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位，称死水位，又称设计低水位。
死水位以下的库容称为死库容，也叫垫底库容。
死库容的水量除遇到特殊的情况外(如特大干旱年)，它不直接用于调节径流。
(3)防洪限制水位与重叠库容。
水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位，称防洪限制水位。
防洪限制水位的拟定，关系到防洪和兴利的结合问题，要兼顾两方面的需要。
如汛期内不同时段的洪水特征有明显差别时，可考虑分期采用不同的防洪限制水位。
正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积称为重叠库容,也叫共用库容。
此库容在汛期腾空,作为防洪库容或调洪库容的一部分。
(4)防洪高水位与防洪库容。
水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时,在坝前达到的最高水位,称防洪高水位。
只有当水库承擅下游防洪任务时,才需确定这一水位。
水库的作用、分类及库容介绍
水库的作用、分类及库容介绍一、水库的作用防洪、发电、灌溉、供水、航运、养鱼、旅游等。
二、水库的分类按水库总库容大小分大型、中型和小型水库。
1.小型水库小（二）型：10～100万立米小（一）型：100～1000万立米2.中型水库1000万立米～1亿立米3.大型水库大（二）型：1～10亿立米大（一）型：大于10亿立米注：总库容小于10万立米时称为塘坝三、水库的库容介绍1.库容坝上游水位水平面以下的水库容积。
2.静库容坝上游水平面以下或两特征水位水平面之间的水库容积。
注：水库的静库容只有当水库内水流流速很小时才能成立，当水库水流较大时，在水库末端产生回水，使水库水面形成壅水曲线，而不呈水平面，考虑回水影响则有动库容概念。
3.动库容（楔形库容）水库实际水面与坝上游水位水平面之间的容积。
4.库容曲线水库水位与库容的关系曲线。
5.水库特征水位及特征库容水库特征水位是水库在不同时期为完成不同任务，需控制达到或允许消落的各种库水位。
如正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等。
水库特征库容是水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积，如总库容、死库容、兴利容、防洪库容、调洪库容等。
6.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。
死库容：死水位以下的水库容积。
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。
7.正常蓄水位和兴利库容正常蓄水位：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，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。
8.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。
第8章 水库的特性
解：
(1)陆面蒸发:E= - =1310-787=523mm；
(2)水面蒸发:E水=KE测=0.8×1506=1205mm；
(3)水库年蒸发损失:E水一E陆=1205-523=682mm；
(4)水库各月蒸发损失:用E水一E陆=682(mm)乘以各月燕发损失系数(百分比)，计算成果填
于表8-1 。
表8-1 某水库蒸发损失计算
动库容划分示意图
8.1水库基本特征
（1）水库特性曲线 动库容曲线绘制步骤:假定一个入库流量Q1和一组坝前 水位，然后根据水力学公式，求出一组以入库流量Q1为参数 的水面曲线。再计算坝前至回水末端不同回水曲线以下的库 容，将不同回水以下的库容相加，就可求出以入库流量Q1为 参数的总的动库容曲线。假定不同的入库流量Q2、Q3、…， 按上面的方法计算可求得以不同的入库流量为参数的水库动 库容曲线，如右图。 右图中Q入=0的曲线也就是前面所说的静库容曲线。由 图上可知，坝前水位不变时，入库流量越大，则动库容总值 也越大。由于动库容曲线的计算需要的资料多，比较麻烦， 为了简便起见，一般的调节计算仍多采用静库容曲线。
8.2水库水量损失
（1）蒸发损失计算
蓄水工程的蒸发损失是指水库修建前后由陆面面积变成水面而增加的蒸发损失：
Q 蒸=1000(E 水-E 陆)Fv/△T
E 水=kEm
(8-5)
E 陆=H0-R0
式中：Fv式—中建：库Fv增—加建的库增水加面的面水积面，面k积㎡， ；Km2 ；
E水、E陆—ΔT时段内的水面蒸发量和陆面蒸发量，mm；
8.1水库基本特征
（2）水库的特征水位和相应库容 正常蓄水位是指水库在正常运用时，为满足兴利要求 蓄到的最高水位，又称正常高水位或设计蓄水位。 兴利库容又称调节库容或有效库容，是正常蓄水位至 死水位之间的库容，是水库实际可用于调节径流的库容。正 常蓄水位与死水位之间的水位差称为工作深度或消落深度。 正常蓄水位，是设计水库时需确定的重要参数，它直 接关系到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、人口迁 移及政治、社会、环境影响等许多方面，因此，需要经过充 分的技术经济论证，全面考虑，综合分析确定。
水库的特征水位与库容
水库的特征水位与库容水库工程为完成不同任务不同时期和各种水文情况下,需控制达到或允许消落的各种库水位称为水库特征水位。
相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积称为水库特征库容。
《水利水电工程水利动能设计规范》中,规定水库待征水饱主要有:正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等;主要特征库容有:兴利库容(调节库容)、死库容、重叠库容、防洪库容、调洪库容、总库容等。
(1)正常蓄水位与兴利库容。
水库在正常运用情况下,为满足兴利要求在开始供水时应蓄到的水位，称正常蓄水位,又称正常高水位、兴利水位，或设计蓄水位。
它决定水库的规模、效益和调节方式，也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库的淹没损失，是水库最重要的一项特征水位。
当采用无闸门控制的泄洪建筑物时，它与泄洪堰顶高程相同;当采用有闸门控制的泄洪建筑物时,它是闸门关闭时允许长期维持的最高蓄水位,也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。
正常蓄水位至死水位之间的水库容积称为兴利库容,即以调节库容。
用以调节径流,提供水库的供水量。
(2)死水位与死库容。
水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位，称死水位，又称设计低水位。
死水位以下的库容称为死库容，也叫垫底库容。
死库容的水量除遇到特殊的情况外(如特大干旱年)，它不直接用于调节径流。
(3)防洪限制水位与重叠库容。
水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位，称防洪限制水位。
防洪限制水位的拟定，关系到防洪和兴利的结合问题，要兼顾两方面的需要。
如汛期内不同时段的洪水特征有明显差别时，可考虑分期采用不同的防洪限制水位。
正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积称为重叠库容,也叫共用库容。
此库容在汛期腾空,作为防洪库容或调洪库容的一部分。
(4)防洪高水位与防洪库容。
水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时,在坝前达到的最高水位,称防洪高水位。
只有当水库承擅下游防洪任务时,才需确定这一水位。
水利基础知识
第2章水利工程基础知识本章要求：（一）了解洪水标准和工程等级的划分；（二）了解水库的特征水位和水库特征库容；（三）熟悉水工建筑的分类及特点；（四）了解水建筑物失事的主要原因；（五）掌握施工导流概念、导流标准、导流基本方法；（六）掌握施工围堰的类型，围堰施工技术；（七）熟悉截流的技术与方法。
2.1 洪水标准及工程等级的划分2.1.1 洪水标准在水利水电工程设计中不同等级的建筑物所采用的按某种频率或重现期表示的洪水称为洪水标准，包括洪峰流量和洪水总量。
永久性水工建筑物所采用的洪水标准，分为设计洪水标准和校核洪水标准两种情况。
临时性水工建筑物的洪水标准，应根据建筑物的结构类型和级别，结合风险度综合分析，合理选择，对失事后果严重的，应考虑超标准洪水的应急措施。
各类水利水电工程的洪水标准应按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）确定。
1.永久性水工建筑物的洪水标准水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按山区、丘陵区和平原、滨海区分别确定。
江河采取梯级开发方式，在确定各梯级永久性水工建筑物的洪水标准时，还应结合江河治理和开发利用规划，统筹研究，相互协调。
㈠.山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准，应按表2-1确定。
大水头差小于10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定。
当平原、滨海地区的水利水电工程其永久性水工建筑物的挡水高度高于15m，且上下游最大水头差大于10m时，其洪水标准宜按山区、丘陵地区标准确定。
2.临时性水工建筑物的洪水标准临时性水工建筑物的洪水标准，应在表2-4的幅度内，考虑风险度综合分析，合理选用。
1．水利水电工程等级划分根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）的规定，水利水电工程根据其工程规模、效益以及在国民经济中的重要性，划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五等，适用于不同地区、不同条件下建设的防洪、灌溉、发电、供水和治涝等水利水电工程，见表2-5。
水利水电工程基础知识
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§2.2 水利水电规划
2. 水库的特征水位及其库容
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§2.2 水利水电规划
（1）水库正常运用情况下，允许库水消落的最低水位称死水位（ 1 ) 死水位以下的库容称死库容（ V死 )
死库容不参与径流调节，其中的蓄水一般不动用。
（2）水库正常运用情况下，在设计枯水年，为满足兴利要求开始供水时，
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§2.2 水利水电规划
（5）遇拦河坝的设计洪水和校核洪水时，水库中的相应最高蓄水位， 称为设计洪水位▽5 和校核洪水位▽6
它们与防洪限制水位间的库容，分别称为拦洪库容 V拦 和调洪库容 V调洪
（6）校核洪水位以下的全部静库容称为总库容 V总 总库容是确定工程重要性及工程规模等级的重要指标 总库容与死库容之差称有效库容 V效
局部性的水的小循环，例如：降至陆地上的水，在没 回到海洋之前，又被蒸发到空中，重又凝结成为降水而降 至陆地上；陆地上有一部分地区，陆上的河流并不汇人海 洋，而是汇人内陆湖泊（如青海湖水系、罗布泊水系等）。
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§2.1 水文学的基本知识
水循环的意义
（1）联系调节作用 （2）迁移交换作用 （3）平衡更新作用 （4）影响塑造作用
研究灌溉、发电、供水 T 1/(1 P)
§2.1 水文学的基本知识
3. 常用的几个水文统计参数
1．算术平均值 x
2．加权平均值 x加
3．均方差
x
1 n
n i 1
xi
1 n
x n i1 xi fi
n
(xi x)2
i1 n 1
4．变差系数 CV
CV / x
5．偏差系数 Cs
n
(xi / x 1)3
水库特征水位及其库容
水库的特征水位及其库容
1、校核洪水位;水库遇大坝的校核洪水时在坝前达到的最高水位;
2、设计洪水位;水库遇大坝的设计洪水时在坝前达到的最高水位;
3、防洪高水位;水库遇下游保护对象的设计洪水时在坝前达到的最高水位;
4、正常蓄水位正常高水位、设计蓄水位、兴利水位;水库在正常运用的情况下,为满足设计的兴利要求在供水期开始时应蓄到的最高水位;
5、防洪限制水位汛前限制水位;水库在汛期允许兴利的上限水位,也是水库汛期防洪运用时的起调水位;
6、死水位;水库在正常运用的情况下,允许消浇到的最低水位;它在取水口之上并保证取水口吸一定的淹没深度;保证取水口有一定的淹没深度;
7、校核洪水位以下的全部静库容称为总库容;
注：a、正常蓄水位与死水位间的水库深度称消落库容或工作深度,其间的库容称兴利库容或调节库容V兴,V兴与多年平均年径流量之比称库容系数β;一般可进行年调节的水库,其β值约为0.08~0.30;
b、正常蓄水位与防洪限制水位之间的库容是兼作兴利和防洪用的共用库容V共;
c、防洪高水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容V防洪;
d、设计洪水位与防洪限制水位间的库容称为拉洪库容V拦;
e、校核洪水与防洪限制水位间的库容称为调洪库容V调;
f、总库容与死库容之差称有效库容V效;
详细如下图表示：。
水库特征水位和特征库容
水库特征水位和特征库容水库是一种人工建造的水利工程，旨在储存水源、调节水流量、供应灌溉和发电等多种用途。
而水库特征水位和特征库容则是衡量一个水库重要参数的两个指标。
本文将从以下几个方面进行详细阐述。
一、什么是水库特征水位？1.1 定义水库特征水位是指一个周期内，该水库的平均蓄水位，这个周期可以是年度、季度或月度等。
1.2 意义特征水位反映了一个周期内该水库储存的有效蓄水量，也是衡量一个水库规模大小的重要指标。
同时，它还与调节洪峰、供应灌溉和发电等相关。
1.3 计算方法计算特征水位需要根据实际情况选择不同的计算方法。
以年度为例，特征水位= ∑(每个月份蓄积容积× 月份天数) ÷ (365 × 特征库容)其中，“每个月份蓄积容积”指该月末时刻该水库的蓄积容积，“月份天数”指该月份实际天数，“365”表示一年总共有365天，“特征库容”是指该水库的特征库容。
二、什么是水库特征库容？2.1 定义水库特征库容是指在一个周期内，该水库储存的平均有效蓄水量，也就是说，这个周期内该水库所能储存的最大有效蓄水量。
2.2 意义特征库容是衡量一个水库规模大小的重要指标，它反映了该水库储存有效蓄水量的能力。
同时，它还与调节洪峰、供应灌溉和发电等相关。
2.3 计算方法计算特征库容需要根据实际情况选择不同的计算方法。
以年度为例，特征库容= ∑(每个月份蓄积容积× 月份天数) ÷ (365 × 12)其中，“每个月份蓄积容积”指该月末时刻该水库的蓄积容积，“月份天数”指该月份实际天数，“365”表示一年总共有365天，“12”表示一年总共有12个月。
三、影响水位和特征库容的因素3.1 水文因素降雨和径流是影响水位和特征库容最主要的因素之一。
水库的特征水位和特征库容都与降雨和径流量有关，通常情况下，降雨量越大、径流量越大，水库的特征水位和特征库容也会相应增加。
3.2 工程因素水库的建设和运营也会影响其特征水位和特征库容。
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§2.1 水文学的基本知识
5. 河川的径流
* 河川径流是指在河川中流动的水流 * 年径流量是指一年内通过河流某一横断面的水量 * 年径流量接近多年平均年径流量的年份称平水年 * 径流量较大和较小的年份，分别称丰水年和枯水年 * 丰水年的径流量可达平水年的2～3倍 * 枯水年的径流量可小至平水年的 0. 1～0.2倍
从海洋蒸发的水分中，一部分随大气运行到陆地上空，
凝结成为降水而降至陆地。降至陆地的水中，一部分在陆
地上蒸发上升入大气中，另一部分则如前所述形成径流， 并最后又重返回至海洋。这个过程称为水的大循环。 局部性的水的小循环，例如：降至陆地上的水，在没 回到海洋之前，又被蒸发到空中，重又凝结成为降水而降
至陆地上；陆地上有一部分地区，陆上的河流并不汇人海
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§2.1 水文学的基本知识
6. 河流的洪水
一次洪水的流量最大值称为洪峰流量
Qm
确定河川各种设计洪水的方法，是水文学的主要内容之一
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§2.1 水文学的基本知识
2.1.3 水文统计的若干基本知识
1. 频率 P
P m 100 % n 1
2. 重现期
T
T 1/ P
研究暴雨及洪水时 研究灌溉、发电、供水
洋，而是汇人内陆湖泊（如青海湖水系、罗布泊水系等）。
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§2.1 水文学的基本知识
水循环的意义
（1）联系调节作用 （2）迁移交换作用 （3）平衡更新作用 （4）影响塑造作用
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§2.1 水文学的基本知识
2. 自然界的水量平衡
海洋的水量平衡方程式为： 陆地的水量平衡方程式为：
Z 0s X 0s Y0
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第2章 水利水电工程的基本知识
基本要求：
★ 复习水文学的基础知识，熟悉河流的水文特性；
★ 掌握水库的特征水位及其库容，了解河流规划内容；
★ 熟悉水工建筑物的类型及特点； ★ 理解水库对周围环境的影响，熟悉水利水电工程的等 级划分； ★ 了解水质污染物的类型及防治措施。
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§2.1 水文学的基本知识
§2.1 水文学的基本知识
3. 水文现象及水文学
* 自然界各种水体的变化现象称为水文现象 * 研究自然界各种水体的变化规律的学科叫水文学
海洋水文学 陆地水文学 河川水文学 工程水文学 水文测验学
水文地质学
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§2.1 水文学的基本知识
2.1.2 河流的水文特性
1. 河流的流域及水系
流域的气象条件
Z 0 s Z 0c X 0 s X 0c
Z 0 s、Z 0c
X 0s、X 0c
海洋、陆地的多年平均蒸发量， 海洋、陆地的多年平均降水量 汇人海洋之河川多年平均径流量
Z 0c X 0c Y0
地球上总的蒸发量
与总的降水量的多 年平均值是相等的
自然界（全地球）的水量平衡方程式：
Y0
11/69ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.1.1 自然界水的循环及水量平衡
自然界的水，分别存在于以下三个方面:
1）地球表面(地表水)
如海洋、河流、湖泊、冰川等
2）地表以下（地下水）
如暗河、暗湖、土壤岩石空隙中的水等
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§2.1 水文学的基本知识
3）大气中
地表的水，由于受到太阳辐射热的作用，会蒸发上升 到大气中，与大气中的水分一起，在一定的条件下，又凝 结成降水（含降雨、降雪等）回到地表（含陆地、海洋、 河流等）。回到地表的水，一部分又蒸发，另一部分则经 各级沟涧江河汇人海洋。这种周而复始地运行过程，称为 水循环。
T 1 /(1 P)
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§2.1 水文学的基本知识
3. 常用的几个水文统计参数
1．算术平均值 x
1 n x xi n i 1
1 n x xi fi n i 1
2．加权平均值 x加
C
可用以下的谢才公式来计算
C Ri
C 常用下述的曼宁公式计算 式中
1 1/ 6 R n
C — 谢才系数；
i
R
—— 河渠的水面比降； —— 水力半径，
R /x
x
—— 河渠的过水断面积，m2 ；
—— 湿周，即河渠横断面中与水接触的周界长度，m； —— 糙率，亦称糙率系数
n
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§2.1 水文学的基本知识
壤含水量外，还可能有一部分水以渗流方式补给河道，形成
地下径流（地面径流与地下径流之和称河川径流）；第三部 分水又蒸发上升到大气中。
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§2.1 水文学的基本知识
水循环的过程
（1）水的蒸发作用 （2）水汽流动 （3）凝结与降水过程 （4）地表径流、水的下渗及地下径流
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§2.1 水文学的基本知识
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§2.1 水文学的基本知识
（2）流量及水位 单位时间内流过某过水断面的水的体积称为流量
常用单位为米3/秒(m3/s)
Q C Ri
Q
—— 流量，m3/s
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§2.1 水文学的基本知识
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§2.1 水文学的基本知识
4. 河渠的泥沙
河渠中的泥沙由于在不停的随水流下移，因此，河渠 存在一个固体径流问题。河渠中的泥沙常被分为两类： 悬浮于水中者称浮沙或悬移质；沿河底滚动者称底沙或 推移质。
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§2.1 水文学的基本知识
3. 河渠的流速、流量及水位
在水利水电工程上， 常把人工水道称为渠道， 而把一般的天然水道称 之为天然河道。
（1）流速
流速的一般分布规律是：近河底和河岸处较小，近河心
主流处（即河渠的中泓线处）较大。
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§2.1 水文学的基本知识
均匀流：均匀流时的断面平均流速
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§2.1 水文学的基本知识
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§2.1 水文学的基本知识
4 水汽输送
3 蒸发 8 植物蒸腾
6 降水
1 蒸发
2蒸 5 降水 发
7降 水 湖 10 地下径流
9 地表径流
海洋
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§2.1 水文学的基本知识
1. 自然界的水分循环
水的大循环 水的小循环
降雨到达地表后，一部分雨水沿地表坡面流动，汇注 入河道成为地面径流；另一部分雨水渗入地下，它除增加土
地形及地质条件
土壤植被条件
流域的几何特征等
对河流的水文特性有着重大的影响
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§2.1 水文学的基本知识
2. 河道的纵横断面
河道横断面是指垂直于河道水流方向所切取出来的
断面，其在河道水位以下的部分称为过水断面。
沿河道纵向之最大水深线切取一断面，并将其拉直即 得河道纵断面。
河段首尾的水面高差称落差，此落差与其河段长的比 值称河段的纵比降。