水能利用-径流调节

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
12
第二章 径流调节 3、年径流量及设计年径流量
3.1 年径流量 定义: 在一个年度内,通过河流某一断面的水量, 称为该断面以上流域的年径流量。
表示方法:
年平均流量Q(m3/s) 年径流深Y(mm) 年径流总量W(104m3或108m3) 年径流模数M [L/(s· km2) 或m3/km2]
13
25
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.3 理论频率曲线绘制 适线法
26
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.3 理论频率曲线绘制 适线法
27
28
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.3 理论频率曲线绘制
29
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
第二章 径流调节 3、年径流量及设计年径流量
3.2 影响年径流量的因素
气候因素 在湿润地区——年降水量与年径流量关系密切,年降水 量对年径流量起着决定性作用,而流域蒸发的作用相对 较小
在干旱地区——降水和蒸发都对年径流量起着相当大的 作用
对于以冰雪补给为主的河流——年径流量主要取决于前 一年的降雪量和当年的气温
3.2 影响年径流量的因素
人类活动 人类活动对年径流的影响,包括直接与间接两个方面。
直接影响如跨流域调水;
间接影响如修建水库、塘堰等,改变流域下垫面情况。
16
第二章 径流调节 3、年径流量及设计年径流量
3.3 设计年净流量含义: 根据用水部门确定的设计 频率,确定该设计频率下 相应的年径流量。
设计年净流量计算的任务: 确定设计年径流量和年内 分配,揭示多年和年内径 流分配规律。 设计年净流量计算的方法: 概率理论。
2)流量Q:在单位时段内,通过河流某一断面的水量, m3/s。
3)径流量W:在T时段内,通过河流某一断面的累积 水量称为径流量,m3。
根据T的不同,有日、月、季、年分,但多年平均值趋向于一较稳 定值。
6
第二章 径流调节 4)径流深Y:在T时段内,将径流总量W 平铺在流 域面积F (km2)上的水深,mm,则 Y=W/(1000F)=QT /(1000F) 5)径流模数M: 单位流域面积上的平均流量,m3 / (s.km2),则 M=Q / F 6)径流系数α :在T时段内,表示降雨形成的径流量与降雨
22
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.3 理论频率曲线绘制 皮尔逊III型曲线
23
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.3 理论频率曲线绘制 皮尔逊III型曲线
均值 均方差
变差系数
偏态系数
24
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
19
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
20
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.1 正常年径流量计算
多年平均年径流量被称为正常年径流量, 相应以W0、Q0、R0、M0等表示。
21
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(2)频率计算:
2.2 经验频率曲线绘制 通过实测样本资料来间接推求(估计)径流年际 变化的综体统计规律,这种方法称为频率计算法。
14
第二章 径流调节 3、年径流量及设计年径流量
3.2 影响年径流量的因素
流域下垫面条件 流域下垫面因素:地形、地质、土壤、植被、湖泊、沼 泽和流域调节作用等。 主要从两方面影响年径流量: 通过流域蓄水增量影响年径流量的变化 通过对气候因素的影响间接地对年径流量发生作用
15
第二章 径流调节 3、年径流量及设计年径流量
17
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
步骤:
(1)对实测径流资料进行审 查(资料审查); (2)运用数理统计方法推求 设计年径流量(频率计算); (3)用代表年法推求径流年 内分配过程
18
第二章 径流调节 4、设计年径流量的推求
(1)资料审查:
1. 可靠性; 2. 一致性; 3. 代表性.
地球上的水循环?
2
3
描述流域形状特征的几个指标
• 河源、河口、干流、支流: • 流域面积F:流域的封闭分水线内,区域在平面上的投影面积。 • 流域长度L:流域的轴线长度。以流域出口为中心画许多同心圆, 由每个同心圆与分水线相交作割线,各割线中点顺序连线的长度 即为流域长度。流域长度通常可用干流长度代替。
第二章 径流调节
第一节 河川径流
第二节
第三节
水库特性
兴利调节的分类
第四节
第五节 第六节
设计保证率和设计代表期
兴利调节计算和时历列表法 洪水调节计算方法
1
第二章 径流调节
第一节 河川径流(在河槽里运动的水流)
在我国,径流多由降 雨所形成。河川径流 形成的过程非常复杂, 一般要经历降水、 蓄渗(入渗)、产流 和汇流几个阶段。
39
第二章 径流调节 二、水库的特征水位和特征库容 特征水位:水库工程为完成不同任务在不同时期 和各种水文情况下,需控制达到或允许消落的各种库 水位。 特征库容:相应于水库特征水位的水库容积。
特征水位及其相应的库容体现了水库利用和正常
工作的各种特定要求,是规划设计阶段确定水工建筑
物尺寸(如坝高、溢洪道宽度)及估算工程效益的基
2.3 理论频率曲线绘制 皮尔逊III型曲线的绘制步骤和适线法: 1. 根据现有资料,计算正常径流量Q0 ,变差系 数Cv和偏态系数CS 。 2. 根据计算的变差系数Cv和偏态系数CS ,查找 皮尔逊III型曲线表得值,算出对应的流量绝对 值。 3. 绘制理论频率曲线。 4. 将绘制的理论频率曲线和经验点群相比较。 若不理想,调整Cv和CS ,重新绘制理论频率曲 线,使得两种曲线匹配较好,称为适线法。
流量(m /s)
3
40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 月 7 8 9 10 11
流量(m3 /s)
20 10 0
12
1
2
3
4
5
6 月
7
8
9
10
11
12
10
• 具有季节性的变化规律 –由于气候和降水随着一年四季而周期性变化,因而河 川径流具有季节性的周期变化。洪水期和枯水期交替 出现。
• 明显的地区性规律 –在同一水文区域内,同一时期,相邻河流的径流变化 具有一定的相似性,称为水文同步性。
11
第二章 径流调节 3、年径流量及设计年径流量
3.1 年径流量 定义: 在一个年度内,通过河流某一断面的水量, 称为该断面以上流域的年径流量。
表示方法:
年平均流量Q(m3/s) 年径流深Y(mm) 年径流总量W(104m3或108m3) 年径流模数M [L/(s· km2) 或m3/km2]
本依据。
40
第二章 径流调节
(一)死水位Z死和死库容V死
死水位:在正常运用的情况下,
允许水库消落的最低水位。 死库容(垫底库容):死水位以 下的水库容积。 死库容一般用于容纳水库泥沙、 抬高坝前水位和库内水深,一般不 参与径流调节。
41
第二章 径流调节
(二)正常蓄水位(Z蓄)和兴利库容(V兴) 正常蓄水位:水库在正常运用情况下,为满足设计兴利要求而在开始供水 时应蓄到的最高水位。又称正常高水位或设计蓄水位。它决定水库的规模、 效益和调节方式。
32
第二章 径流调节 5、设计洪水
例:三峡工程Baidu Nhomakorabea
对于工程本身而言,其防洪标准是按照千年一 遇设计、万年一遇加10%校核,即当峰值为每 秒98800立方米的千年一遇洪水来临时,大坝 本身仍能正常运行,三峡工程各项工程、设施 不受影响,可以照常发电;当峰值流量为每秒 113000立方米的万年一遇洪水再加10%时, 大坝主体建筑物不会遭到破坏,三峡大坝仍然 是安全的,部分设施正常使用功能可能会受到 影响。 自身防洪安全
量之比α =Y/P 长江:年均降雨量1070.5mm, 年均径流深526mm 黄河: 464.4mm, 83.2mm
7
第二章 径流调节
例:某坝址控制的流域面积为380km2,多年平均降雨量788 mm。有控制站的历年系列实测水文资料,计算水文参数如 下:
• 多年平均流量Q= 5.51 m3/s • 多年平均径流量W = 5.51*365*24*3600 =173778232.13 m3 –近似1.738亿m3 • 径流深Y = 173778232.13/(1000*380) = 457.3 mm • 径流系数α = 457.3/788=0.58
兴利库容(调节库容):正常蓄水位与死水位间的库容,用以调节径流,提 高枯水时的供水量或水电站出力。 水库消落深度(工作深度):正常蓄水位与死水位的高程差。
第二章 径流调节
(三)防洪限制水位(Z限)
防洪限制水位:水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。它是水库汛期防 洪运用时的起调水位。根据洪水特性和防洪要求,对汛期不同时期分段拟定, 把Z限定在Z蓄以下时,防洪库容与兴利库容将有所结合,从而减小专用防洪 库容。
第二章 径流调节 1、概念: 径流:降水所形成的,沿着流域地面和地下向河川、 湖泊、水库、洼地等流动的水流。
地面或地表径流:沿着地面流动的水流。
地下径流:沿土壤岩石空隙流动的水流。
河川径流:由地面即地下汇入河川,在重力作用下沿河床流动 的水流。
5
第二章 径流调节 描述河川径流的几个指标: 1)降雨量P:在T时段内,河流某一断面以上流域累积 的雨量,mm。
33
第二章 径流调节 5、设计洪水
例:三峡工程
遇到不大于百年一遇的洪水,三峡大坝可控制枝城站 最大流量不超过每秒56700立方米,不启用分洪工程, 沙市水位可不超过44.5米,荆江河段可安全行洪。如 果遇到千年一遇的洪水,经三峡水库调蓄,通过枝城 的相应流量不超过每秒80000 立方米,配合荆江分洪 工程和其他分蓄洪措施的运用,可控制沙市水位不超 过45米,从而可避免荆江南北两岸的洞庭湖平原和江 汉平原地区可能发生的毁灭性灾难,实现防洪目标。
8
第二章 径流调节 2、河川径流基本特性
• 多变的(随机的) –河川径流年与年之间的变化是很大的。我们把年平均流量 较大的那些年份称为丰水年,年平均流量较小的那些年份 称为枯水年,年平均流量接近于多年平均值的那些年份称 为中水年,径流的这种变化称为年际变化。
40
岳城
30
流量(m3/s)
20
10
0 1960 1965 1970 1975 1980 1985 年份 1990 1995 2000
V Z ( F下 F上 ) 2
V Z ( F下 F下 F上 F上 ) 3
37
第二章 径流调节
38
第二章 径流调节
注意:上述水库面积是假定水库的水面是水平的, 相应的库容为静库容。实际上,水库水面从坝址 沿程上溯形成回水曲线,直至库端与天然水面相 交为止,水面上翘产生一个附加的动库容。因此, 每一坝前水位对应的实际库容比静库容大。
9
第二章 径流调节 2、河川径流基本特性
• 多变的(随机的) –河川径流年与年之间的变化是很大的。我们把年平均流量 较大的那些年份称为丰水年,年平均流量较小的那些年份 称为枯水年,年平均流量接近于多年平均值的那些年份称 为中水年,径流的这种变化称为年际变化。
70 60 50 30 1973-1974年度(丰水) 40 1964-1965年度(枯水)
(2)频率计算:
2.4 设计年径流量的年内分配 选取丰、中、枯作为设计典型年。 按照水电站的设计保证率P0来确定
30
第二章 径流调节 5、设计洪水
水利工程防洪安全:
专门防洪任务。
自身防洪任务。
设计洪水:
设计洪峰 设计洪量
洪水过程线
31
第二章 径流调节 5、设计洪水
例:三峡工程
“万年一遇”的洪水洪峰峰值为每秒113000立方 米,“千年一遇”的洪水洪峰峰值为每秒98800 立方米,“百年一遇”的洪水洪峰峰值为每秒 83700立方米。“二十年一遇”的洪水洪峰峰值 为每秒72300立方米,“十年一遇”的洪水洪峰 峰值为每秒66000立方米。 是使用宜昌海关水位、水文站观测资料和历史 调查洪水资料并按相关的统计学理论计算确定 的。
专门防洪任务
34
第二章 径流调节 5、设计洪水
例:三峡工程
35
第二章 径流调节
第二节 水库特性
一、水库的特性 一般用来反映水库地形特性的曲线称为水库 特性曲线,有水库水位与面积关系曲线和水库水 位与容积关系曲线,简称水库面积曲线及水库容 积曲线。
(一)水库面积和容积特性曲线
36
第二章 径流调节 (二)水库容积特性曲线(面积曲线的积分曲线)
相关文档
最新文档