中小型水库的兴利调节计算共52页
第二章水库兴利调节与计算
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 五、其他分类
反调节示意图
Q Q
上游河道天然来水过程线
t
下游河道需水过程线
t
反调节
Q
放
蓄
放 蓄
Q
蓄
放
蓄 放
上游水库一次调节后 的流量过程线
t
下游水库再次调节后的 流量过程线
t
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 五、其他分类
单一水库补偿 调节示意图
Q
水库蓄水量
第二章 兴利调节计算
第二章
兴利调节计算
第一节 水库特性曲线及特征水位 第二节 径流调节的分类 第三节 水库兴利设计保证率 第四节 水库的水量损失 第五节 水库设计死水位的选择 第六节 年调节水库兴利调节计算 第七节 多年调节水库兴利调节计算的长系 列时历法 第八节 多年调节水库兴利调节计算的数理 统计法
第二章 > 第四节 水库的水量损失
三、水库的其他损失 结冰损失
水工建筑物的漏水和操作所损失的水量
第二章 > 第五节 水库设计死水位的选择
第五节 水库设计死水位的选择
一、保证灌溉引水需求 水库死水位：维持放水建筑物泄放渠道设计 流量的最小水头Hmin，加上水库放水建筑物的下 游水位。
第二章 > 第五节 水库设计死水位的选择
第三节 水库兴利设计保证率 1、设计水平年：指与电力系统的电力负荷相 应的未来某一年份。 2、设计保证率 设计保证率：指多年期间用水部门按照规定保 证正常工作不受破坏的机率（或程度）。 年保证率：指多年期间正常工作年数占运行总 年数的百分比。 历时保证率：多年期间正常工作历时（日、旬 或月）占总历时的百分比。
水库兴利调节计算
第十一章 水库兴利调节第一节 水库及其特性一、水库特性曲线水库就是指在河道、山谷等处修建水坝等挡水建筑物形成蓄集水得人工湖泊。
水库得作用就是拦蓄洪水,调节河川天然径流与集中落差。
一般地说,坝筑得越高,水库得容积(简称库容)就越大。
但在不同得河流上,即使坝高相同，其库容相差也很大，这主要就是因为库区内得地形不同造成得。
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,河流得坡降对库容大小也有影响，坡降小得库容较大,坡降大得库容较小。
根据库区河谷形状,水库有河道型与湖泊型两种。
一般把用来反映水库地形特征得曲线称为水库特性曲线。
它包括水库水位~面积关系曲线与水库水位~容积关系曲线,简称为水库面积曲线与水库容积曲线,就是最主要得水库特性资料。
(一)水库面积曲线水库面积曲线就是指水库蓄水位与相应水面面积得关系曲线。
水库得水面面积随水位得变化而变化。
库区形状与河道坡度不同,水库水位与水面面积得关系也不尽相同。
面积曲线反映了水库地形得特性。
绘制水库面积曲线时,一般可根据 l/10 000～ l/50 ０0比例尺得库区地形图,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得水库得面积（高程得间隔可用 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。
它就是水库面积曲线得积分曲线,即库水位与累积容积得关系曲线。
其绘制方法就是:首先将水库面积曲线中得水位分层,其次,自河底向上逐层计算各相邻高程之间得容积。
Z (m )１２△△0水面面积（１06 m２)水库容积(10６ｍ3)图2-2水库容积特性与面积特性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:(2-１）式中:——相邻高程间库容（m3)；、——相邻两高程得水库水面面积(m2）;——高程间距（ｍ)。
中小型水库的兴利调节计算
1.水库兴利调节计算原理
水库兴利调节计算，是指利用水库的调蓄作用，将河川径流洪水期（或丰水年）的多余水量蓄存起来，以提高枯水期（或枯水年）的供水量，满足各兴利部门的用水要求所进行的计算，也就是水库蓄水量变化过程的计算。
水库从“放空——蓄满——放空”的循环时间，称为“调节周期”。调节计算时，将整个调节周期划分为若干个计算时段，按时段进行水量平衡计算。水库的时段水量平衡方程是：在任何一个时段内，进入水库的水量和流出水库的水量之差，等于水库在这一时段内蓄水量的变化。对于某一时段 的水库水量平衡方程可用下式表示：
对于一个具体水库的规划，往往是在灌溉面积一定的情况下，先根据上述原则确定灌溉设计保证率，然后再通过水文水利计算确定水库兴利库容。有时，为了进行方案比较及技术、经济论证，还必须做出兴利库容~灌溉面积~灌溉设计保证率三变量关系曲线图，作为选定灌溉设计保证率的参考。
2.抗旱天数
抗旱天数，是指依靠灌溉设施供水，可以抗御连续多少天无雨保丰收的天数。
由于无雨日的天数确定，确实有一定的困难，以及这个标准还不便于与其他用水部门的保证率标准对照比较，一般大型灌区和综合利用工程的设计中较少使用。
第三节水库水量损失及水库死水位选择
1.水库的水量损失
水库建成后，改变了天然河流的情况，形成人工湖泊，增加的蒸发损失和渗漏损失，统称为“水库水量的损失”。
1)水库的蒸发损失
动库容
对于大型河川式水库，回水影响甚远，在洪水调节计算及淹没计算中，因入库流量大、流速大而形成的水面面积并非水平，故不可按静库容方法计算；动水容积，除静库容外，还有一部分楔形蓄量。由这样上翘的实际水面线与坝前水位水平线所构成的容积为动水库容（即楔形蓄量），简称“动库容”。
动库容曲线的绘制方法：
水库兴利调节计算
水库兴利调节计算水库兴利调节是指根据水库的调节性能和特点，进行水源配置、调节计划和调度措施的科学研究和实践。
通过合理调控水库的入库和出库水量，达到平衡供需，保障水库调节功能发挥最大作用的目的。
本文将对水库兴利调节的计算进行详细介绍。
水库兴利调节的计算主要涉及两个方面，即水库的水量平衡计算和水库出库流量计算。
水量平衡计算是指通过对水库入库和出库流量的计算，来确定水库的调节水量，以及分析水库的各项水文指标，包括库容、蓄水率、调节能力等。
而水库出库流量计算则是根据水库的调节需求和出库流量限制，确定出库的水量和方式。
首先，进行水库的水量平衡计算。
水库的水量平衡计算是通过对入库和出库流量进行逐日计算，得到水库每天的调节水量和水位变化情况。
在计算水库的入库流量时，需要考虑水库流域的降水量、径流量以及外界的引入和排放等因素，可以根据历史数据和水文模型来估算。
对于长期水量平衡计算，还需考虑蒸发量的影响，可以根据蒸发量的计算公式和相关参考资料进行计算。
在计算水库的出库流量时，除了考虑水库的放水需求外，还需要考虑水库的出口闸门开度、闸门流量特性以及附近河道的输送能力等因素，可以通过水力分析和模拟计算来确定。
其次，进行水库的出库流量计算。
水库的出库流量计算是根据水库的调节需求和出库限制，确定出库的水量和方式。
根据水库的调节需求，可以确定相应的出库流量。
出库流量的计算可以根据水库的闸门流量特性、闸门开度以及水库的蓄水量和蓄水位来确定。
同时，出库流量还应满足一定的限制条件，包括河道的输送能力、水位要求、环境保护等。
可以借助水利工程的渠化模型和流量计算模型进行计算和评估，以确定合理的出库流量。
同时，还需考虑水库的安全性和经济性，通过对水库各项指标的分析和评估，来确保水库的调节效益和安全可靠性。
最后，对水库运行方案进行评估和优化。
对水库的兴利调节计算结果进行分析和评估，对水库的调节性能和水文指标进行优化和调整，以提高水库的调节能力和效益。
中小型水库的兴利调节计算
Z坝=Z校+h风+h安 V总=V死+V兴-V结+V调 V总=V死+V兴+V调 兴利与防洪结合 兴利与防洪不结合
第二节 一、设计标准的含义
水库的设计标准
又称设计保证率。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。 年保证率 保证率 定义为： 历时保证率
或
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。
0W0 m (1 p )
第四节
径流调节计算的基本资料
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
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
Q供
①供水（民用水、工业用水） t 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。
水库兴利调节计算原理与分类
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 Z正
二、兴利调节计算的任务
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。
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 易诱发地震
工程水文与水力计算——水库兴利调节计算
三、设计兴利库容与正常蓄水位的确定
• 在某一年的来水与用水过程给定的情况下， 可以来用前述的列表法，确定当年所需调 节库容。但出于天然来水量各年不同，年 内分配也不一样，因此即便用水过程完全 相同，每年所需的调节库容也不一样。那 末水库的兴利库容究竟修多大才合适呢?这 就是如何求水库的设计兴利库容的问题。 通常可根据资料情况及对成果要求的不同， 采用长系列法或代表年法来确定水库的设 计兴利库容。
1、死水位与死库客 Z死 、V死 • 水库正常运用情况下，允许消落的最低水位，称 为死水位，死水位以下的库容称为死库容或垫底 库容。死库容除遇特殊干旱年份外，一般是不能 动用的。 2、正常蓄水位和兴利库客Z正 、V兴 • 水库正常运用情况下，为满足设计兴利要求在供 水期开始时应蓄到的水位，称正常蓄水位(Z正 )。 它与死水位之间的库容称兴利库容(V兴)。它与死 水位之间的深度称消落深度。
• 校核洪水位(V校)．是指当水库遇到枢纽的 校核洪水时，水库自汛限水位对该洪水进 行调节，正常泄洪设施与非常泄洪设施先 后投入运用，在泄流规模有限的情况下， 库水位超过设计洪水位，所达到的坝前最 高水位。与汛限水位之间的库容，也称为 调洪库容(V校调)。 • V总=V死+V兴+V校调 –V结Biblioteka 第三节 设计保证率的概念及其选择
二、水库的渗漏损失
• 建库蓄水后，由于水压力的作用，库中 蓄水可通过库床、库岸、坝身和坝端产生 渗漏。渗漏量的大小与库区、坝址的地质 及水文地质条件，以及坝的施工质量有关。 由于难以用理论公式计算，在生产实践中， 常根据库区、坝址的地质与水文地质情况， 选用经验指标进行估其。常用的经验指标 如表10—6。
• 蓄水期的蓄水和弃水可以有多种方式。最极端的 两种方式，就是所谓的早蓄方案和晚蓄方案。前 者是从调节年度初库空起，即蓄水期一开始，顺 时序有余水即蓄，直到蓄满调节库容后，多余水 量才作为弃水。到缺水时就供水，库水位降落， 直至调节年度末水库重新放空。后者则由蓄水期 的某一时刻起才开始苦水，在此之前，有余水即 作为弃水。但也到供水期初蓄满调节库容。晚蓄 方案可以由调节年度未库空开始，逆时序反向用 水量平衡方法式(10—9)进行水库蓄水与弃水计， 直至蓄水期开始蓄水时止而得到。采用晚蓄方 案．
水利计算之兴利调节计算
15.0
15.0 15.0 15.0 192.5 91
列表法年调节计算(未计入水量损失)
时 段
（月）
来水流量
（m3/s）
用水流量
（m3/s）
余水量
（m3/s）月
亏水量
（m3/s）月
水库蓄水量
（m3/s）月
水库蓄水量
106m3
弃水量
（m3/s）月
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(7)
7 8 9 10 11
9.5
9.5 9.5
3
4 5 6 合计
10.0
8.0 4.5 3.0 185.0
15.0
15.0 15.0 15.0 192.5
列表法年调节计算(未计入水量损失)
时 段
（月）
来水流量
（m3/s）
用水流量
（m3/s）
余水量
（m3/s）月
亏水量
（m3/s）月
水库蓄水量
（m3/s）月
水库蓄水量
106m3
水量损失：Q蒸发＋Q渗漏
在来水、用水以及保证率确定的前提下，
计算所需要的兴利库容
• 。
在来水、兴利库容、保证率已知情况下，核
算水库的设计供水能力 在来水、兴利库容、供水能力已定情况下，
核算水库供水保证率
1.径流调节的分类
洪水调节
除害
兴利
按调节的目的
枯水调节
1.径流调节的分类
固定供水
给水
灌溉
按供水方式
（m3/s）月
水库蓄水量
（m3/s）月
水库蓄水量
106m3
第二章水库兴利调节与计算
第三节 水库兴利设计保证率 1、设计水平年：指与电力系统的电力负荷相 应的未来某一年份。 2、设计保证率 设计保证率：指多年期间用水部门按照规定保 证正常工作不受破坏的机率（或程度）。 年保证率：指多年期间正常工作年数占运行总 年数的百分比。 历时保证率：多年期间正常工作历时（日、旬 或月）占总历时的百分比。
单一任务径流调节：只具有 一个调节任务的调节 综合利用径流调节：具有两 个及以上调节任务的调节
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 四、按调节周期分
四、按调节周期分：
调节周期：即一次蓄泄循环所需的时间 <1>、无调节 <2>、日调节 <3>、周调节 <4>、年调节 <5>、多年调节
?
思考:
库容如何变化?
第二章 > 第三节 水库兴利设计保证率
⑶供水设计保证率
对有两个以上的水源的情况，当任一水源停水 时，其余水源应满足消防和生产紧急用水外，尚须 保证供应一定数量的生活用水。
⑷通航设计保证率
通航设计保证率：指最低通航水位的保证程度， 用历时（日）保证率表示，对季节性通航河道，它 指的是通航季节内的历时保证率。
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 五、其他分类
反调节示意图
Q Q
上游河道天然来水过程线
t
下游河道需水过程线
t
反调节
Q
放
蓄
放 蓄
Q
蓄
放
蓄 放
上游水库一次调节后 的流量过程线
t
下游水库再次调节后的 流量过程线
t
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 五、其他分类
单一水库补偿 调节示意图
第五章兴利调节计算
第六节 多年调节水库兴利调节计算
一、长系列法时历法 1.时历列表法 2.差量累积曲线法 3.试算法 4.径流调节模拟法 二、数理统计法 1.合成库容法 2.直接库容法（古尔德法）
第六节 多年调节水库兴利调节计算
为了保证正常供水，需要把丰水年的多余水量
蓄起来，以补足少水年的水量不足，即水库需要 进行跨年度调节、也就是多年调节。 由于多年调节水库的调节周期可长达若干年， 因此，兴利调节库容的大小，将决定于连续枯水
V兴＝Max(Vi)
P201 ： 已知某水库坝址断面的19年各月来水量及灌 溉用水量的差值（表13-8），已定灌溉设计 保证率P=80%，求年调节水库的兴利库容 Vp。
V兴（P=80%）=14（m3/s).月
2.实际代表年法
（1）单一选年法 A)单以来水频率为依据：选设计频率的实际 来水过程与同年用水过程进行兴利调节（例 教材p203.表13－10） B)单以用水频率为依据：选设计频率用水过 程与同年来水进行调节。
3.设计代表年法
按设计保证率选代表年，进行兴利调节，所得库容 取为设计库容。设计代表年过程线常按同倍比缩放。 设计代表年法步骤： （1）对来水与用水进行频率计算； （2）由频率曲线求相应保证率的设计来水W来p与设 计用水W用p； （3）选择典型来水W来典与用水W用典； （4）计算缩放倍比k来＝ W来p/ W来典与 k用＝ W用p /W用典，求设计代表年来用水过程； （5）对设计代表年进行兴利调节计算，求兴利库容， 对各典型年结果取对工程不利，库容较大者；
年组的总亏水量。兴利调节计算的基本原理与方
法，则与年调节计算相类似。
一、时历列表法计算设计兴利库容
实用文档之水库兴利调节计算
实用文档之"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。
1 2△V△V0 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）; 库 水位Z （m ）Z ∆——高程间距（m ）。
中小型水库水文水利计算
⑴⑵⑶年径流计算表设计年径流流量的年内分配:设计年径流流量转换为径流深:水库水文水力计算一.设计年径流的计算：如下表（1---3）⑷⑸⑹二.水库的兴利调节：如下表（保证率80%）年调节各月降水量和蒸发量表2.年蒸发量1.降水量⑺⑻⑼灌溉各月用水计算表各月水量总损失深计算表⑽⑾兴利年调节计算表（不计损失）死库容计算死水位推求表：计入损失灌溉各月用水计算表计入损失的年调节计算表计入损失的年调节计算表列表进行计算mo=0.365B=9mq=m*B*h^1.5用经验公式法求设计洪峰流量 Q m (m 3/s) ⒂第二种 通过p ( m 3)三.设计洪水计算及洪水调节:分两种方法洪水过程线计算表（经验公式法）⒄洪水过程线计算表（水科所法）⒄洪水过程线计算表（罗氏法）⒄、⒅设计暴雨计算表第一种 通过暴雨径流关系计算洪量28曲线R=直线R=切=切=mm R 切=57.8mm 地理参数a=备注：单位:mm ⒇水库P=0.33%径流深推算表141.88(H+Ha)+R 切-（H+Ha ）切1/1.84*a^1.67(H+H a /a)^2.5雨量递减系数k=0.9水库P=3.3%径流深推算表单位:mm (21)水库P=10%径流深推算表单位:mm (22)102.0m=0.36b=9mt=3600s堰顶高程（m)q=mb(2*9.8)^0.5*h^1.5调洪演算辅助曲线〔24〕水 库 指 标（水科所法，罗氏法）洪水总量的计算 (23)三角形洪水过程线简化法调洪表。
水库兴利调节计算
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 ）。