兴利调节
水利计算之兴利调节计算
水库的发电问题与对策
总结词
水库发电是兴利调节计算中的重要问题，它 关系到电力供应和能源可持续发展。
详细描述
为了解决水库发电问题，可以采取以下对策： 一是优化水库调度，合理安排蓄水和放水时 间，提高水能的利用率；二是采用新型的发 电技术，如潮汐能、波浪能等，以充分利用 水资源进行发电；三是加强与电网的协调配 合，确保电力供应的稳定性和可靠性。
防洪抗旱
兴利调节计算可以预测洪水、干旱等自然灾 害的发生，为防洪抗旱提供决策支持，减轻 灾害损失。
提高兴利调节计算的效率和精度的方法
算法优化
对兴利调节计算的算法进行优化，提高计算速度和精度，减少计算误差。
数据质量控制
加强数据采集和处理的质量控制，确保数据的准确性和可靠性，提高计算结果的精度。
多学科交叉融合
兴利调节计算的重要性
保障生活用水
兴利调节计算能够确保 居民生活用水的供应， 满足人们的基本生活需
求。
支持农业生产
通过合理调节水量，满 足农业灌溉用水需求，
提高农业生产效益。
促进工业发展
为工业生产提供稳定的 水源，保障工业生产的
正常运行。
维护生态平衡
合理的水量调节有助于 维护水生生物的生存环
境，保持生态平衡。
方法
采用水量平衡原理，通过建立水量平 衡方程，求解水库在不同时期的蓄水 和泄水状态。常用的方法有试算法、 图解法、解析法等。
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兴利调节计算的实例分析
实例一：某水库的兴利调节计算
简单水库的兴利调节计算
针对一个单一的水库，根据其集雨面积、设计洪峰流量、设计枯水流量等参数， 进行调节计算，以满足供水、灌溉、发电等兴利要求。
第二章 水库兴利调节1
(2)渗漏损失
坝身、闸门、库底及库岸四周向外渗漏，其渗漏量的大 小决定于库区、坝址的地质及水文地质条件与施工质量。其 值可根据水文地质条件，参考已建水库的实际渗漏资料，选 用经验数据，作为估算渗漏损失的依据。见表2-1。
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水利水能规划
第二章
水库兴利调节
第三节 兴利调节分类
一、按调节周期分类 调节周期，指水库的兴利库容从库空→蓄满→ 放空的完整的蓄放过程。
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水利水能规划
第二章
水库兴利调节
水利水能规划
第一节
第二章
概述
水库兴利调节
第二节
第三节
水库特性曲线、特征水位及特征库容
兴利调节分类
第四节
第五节 第六节 第七节 第八节
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设计保证率
设计代表期 兴利调节计算的原理与方法 年调节水库兴利调节计算时历法 多年调节水库的兴利调节计算
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水利水能规划
第二章
水库兴利调节
当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪库容与 兴利库容的重叠部分，称重叠库容或共用库容（V共 ）。此库容在汛期腾空作为防洪库容或调洪库容的一 部分，在汛末，作为兴利库容的一部分，以增加供水 期的保证供水量或水电站的保证出力。
兴利调节第二章1
三、水库水量损失
水库蓄水后，改变了河流的天然状态和库内外水力关系， 从而引起额外水量损失。
蒸发损失
水量损失
渗漏损失
结冰损失
（一）蒸发损失
水库的蒸发损失是指由于水库兴建前后因蒸发量的不同， 所造成的水量 差值。 蒸发损失产生的原因：修建河流前，除原河道有水面蒸发 外，整个库区都是陆面蒸发，而建库以后，这部分面积由 陆面面积变成水库水面，其也由原来的陆面蒸发变成水面 蒸发。由于水面蒸发比陆面蒸发大，故产生了由陆面面积 变为水面面积所增加的额外蒸发量。 各计算时段（月、年）的蒸发损失可按下式计算
2. 减少淤泥的措施
用设置死库容来接纳沉积的泥沙，虽是处理淤积问题的普遍方 法，却只是一种消极的途径，仅仅推迟了淤积严重影响的日期而已 。
为减少水库淤积，延长水库寿命，研究总结的主要经验，一是 减少沙源；二是控制和调度泥沙。其措施有： （1）水土保持。在上游流域面上加强水土保持工作，减少水土流失 。这是解决水库泥沙淤积的根本性措施。 （2）上游拦沙。在重要的水库上游和来沙较多的支流上修建一些水 坝，用以拦截泥沙。这种水库建成以后，在一定时期内也起拦蓄洪 水作用，后期被泥沙淤满后，可开辟为耕地。 （3）合理运行，调水调沙。借助枢纽泄水建筑物控制库水位及泄 水时机，可以有效地调整库区淤积泥沙地分布，甚至将大量泥沙直 接或间接地排向下游。 分为水力排沙、水力冲刷和机械清淤三种。
根据库区河谷形状，水库可分为： 河道型：河流的坡降较陡 湖泊型：库区内的地形平坦，开阔
一、水库特性曲线
反映水库地形特征的曲线称为水库特性曲线。 它包括 ：
1. 水库水位～面积关系曲线，简称为水库面积曲线 2. 水库水位～容积关系曲线，简称为水库容积曲线
兴利调节的原理
兴利调节的基本原理兴利调节（Lombard effect）是指在噪声环境下，人类和动物会自动增加语音的音量和清晰度，以使其更容易被听众听到。
这种现象最早由法国科学家Etienne Lombard于1911年发现并命名。
兴利调节是一种自动的听觉反应，主要通过调整声音产生器（如声带）的活动来实现。
当环境噪声增加时，人类和动物会通过提高说话或唱歌的音量、改变音调、延长元音持续时间等方式来增强声音的清晰度和可听性。
兴利调节主要受到以下几个因素的影响：1. 环境噪声水平环境噪声水平越高，人们越倾向于提高自己的声音以弥补噪声对听众接收能力的影响。
这是因为在高噪声背景下，较低音量的语音很容易被掩盖或混杂在噪声中。
2. 反馈机制兴利调节还受到反馈机制的影响。
人们通常会根据自己对自己说话或唱歌的听觉反馈来调整声音的音量和质量。
当环境噪声增加时，反馈机制会告诉人们他们的声音可能被噪声掩盖，因此他们会自动增加音量以确保清晰度。
3. 社会压力社会压力也是影响兴利调节的重要因素之一。
在噪声环境中，人们通常希望被听众听到并理解自己的话语。
为了达到这个目标，他们会提高自己的声音以确保清晰度，并避免被噪声淹没。
4. 习得因素习得因素也对兴利调节起着重要作用。
在成长过程中，人们逐渐学会在不同噪声环境下调整自己的语音以保持可听性。
这种习得使他们能够更有效地应对不同噪声水平下的沟通需求。
兴利调节的作用机制兴利调节通过多种生理和认知机制来实现：1.肌肉活动增强：在高噪声背景下，人类和动物通常会增加呼吸肌肉和发音器官（如舌头、唇等）的活动，以产生更强大的声音。
这种增强的肌肉活动可以通过神经传递和运动控制来实现。
2.声带张力增加：在兴利调节中，声带会自动调整其张力，使得产生的声音更加清晰和响亮。
这种调整可以通过声带肌肉的收缩和放松来实现。
3.共振效应：兴利调节还涉及到喉部和口腔等共鸣腔体的调整。
在高噪声环境中，人们会改变喉部和口腔的形状以增强共振效应，从而使声音更加清晰。
水库兴利调节的概念
水库兴利调节的概念一、水库的兴利作用水库，这个人类利用自然、调控水流的重要工程，其主要目的是兴利，即为人类的生产和生活提供利益。
这些利益主要包括：1.防洪：通过水库的调蓄作用，降低洪水峰值，减轻下游地区的洪水灾害。
2.农业灌溉：水库可以储存适量的水资源，为周边的农田提供稳定的水源，保证农作物生长。
3.发电：水库可以调节水流，利用水力发电，提供清洁、可再生的能源。
4.供水：水库能够提供稳定的生活和工业用水，保障人们生产和生活的正常运行。
二、水库的调节能力水库的调节能力主要取决于其库容。
库容越大，调节能力越强。
水库可以根据不同的需求进行调节，如应对季节性的降水差异、满足生产生活的用水需求等。
同时，水库也可以进行跨流域的调节，将丰水期的水资源储存起来，在枯水期进行释放，平衡不同流域之间的水资源分布。
三、水库的调度方式水库的调度方式是实现其兴利作用的关键。
根据不同的需求和条件，水库可以采取不同的调度方式。
例如，在防洪期间，水库可以通过降低水位或者提前放水的方式，降低洪峰流量，减轻下游地区的洪水灾害。
在灌溉期间，水库可以加大出库量，保证农田的灌溉需求。
在发电期间，水库可以通过调节水位和流量，保证电站的稳定运行。
四、水库的管理和维护水库的管理和维护是保证水库正常运行的重要环节。
这包括对水库的监测、巡查、维修和保养等。
通过对水库的监测和巡查，可以及时发现水库存在的问题和隐患，采取相应的措施进行处理。
同时，定期的维修和保养可以保证水库设施的正常运转，延长水库的使用寿命。
此外，对水库的管理还包括对水质的监测和维护，确保水库提供的水资源符合相关的卫生和质量标准。
五、水库的环境保护水库的建设和管理过程中，不能忽视对环境的保护。
不科学的水库建设和运营可能会对周边的生态环境产生负面影响。
因此，我们需要采取一系列的环境保护措施。
例如，在水库设计和建设过程中应充分考虑生态保护，减少对周边生态环境的破坏。
同时，应加强水库的水质管理，防止水污染，保证水资源的可持续利用。
4 兴利调节
4
• 重点内容：
– 水库的面积特性 – 水库的容积特性 – 水库特征水位及其相应库容 – 水库水量损失 – 库区的淹没和浸没
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4.1.1 水库面积特性及库容特性
• 一、水库面积特性
– 1、概念 水库面积特性：水库水位与水面面积的关系曲线 – 2、绘制过程
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4.2.1
兴利调节的分类
• 兴利调节类型的划分原则：
– 根据调节周期的长短来划分
• 日调节、周调节、年调节和多年调节等类型。
– 水电站水库的调节库容划分：
• 能拦蓄天然径流进行调节的称为蓄水式水电站；
• 而把不能调节径流（包括仅能进行短周期的调节）日电 能受控于天然径流的称为径流式水电站。
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4.1.5 水库的淹没和浸没
• 1、库区淹没
– 库区淹没范围的确定：一般可根据正常蓄水位在库区 地形图中定出，正常蓄水位高程以下部分为淹没区。 必要时需考虑附加库容的影响。 – 水库淹没损失：迁移人口、淹没耕地、矿产资源、环 境影响等。（计入水库总投资）
• 移民是规划一座大型水库非常重要的制约因素，它不仅是 个单纯的经济问题，尚会产生一定的社会、政治影响，是 一个设计因素很多的系统工程，其费用也十分庞大。
日调节
• 基本特征：
– 在一昼夜（24h）间 将天然径流按需要 进行重新分配。
• 基本条件：
– 当水库兴利库容占 枯水日来水量的 20~25%。
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周调节
• 基本特征：
– 在天然径流在一周内按 需要进行重新分配。
• 基本条件：
– 日需水量不尽相同、枯 水季径流在一周内变化 不大。
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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。
年调节水库兴利调节计算
6.6 年调节水库兴利调节计算1．兴利调节计算的任务和原理根据国民经济各有关部门的用水要求，利用水库重新分配天然径流所进行的计算，称兴利调节计算。
对单一水库，计算任务是求出各种水利水能要素的时间过程及调节流量、兴利库容和设计保证率三者间的关系，作为确定工程规模、工程效益和运行方式的依据。
不同的阶段，具体的计算情况是有所差别的。
● 在规划设计阶段，往往是根据来水、用水和设计保证率，确定所需要的兴利库容；● 在水库运行阶段，一种情况是根据来水、兴利库容和设计保证率，核定水库的供水能力即可供水量，另一种情况是根据来水、用水和兴利库容，校验水库供水的保证率。
按照对原始径流资料描述和处理方式的差异，兴利调节计算方法主要分为时历法和概率法（也称数理统计法）两大类。
● 时历法是以实测径流资料为基础，按历时顺序逐时段进行水库水量蓄泄平衡的径流调节计算方法，其计算结果（调节流量、水库蓄水量等）也是按历时顺序给出概率法是应用径流的统计特性，按概率论原理，对入库径流的不均匀性进行调节的计算方法，成果以调节流量、蓄水量、弃水量、不足水量等的概率分布或保证率曲线的形式给出。
水库兴利调节计算过程，实质上是水库蓄泄水量的计算过程。
其计算原理是水量平衡原理。
即计算时段内进出水库的水量差，等于水库蓄水量的变化。
可用如下水量平衡方程式表示：式中——计算时段内水库蓄水量的变化，蓄为正，泄为负；Q——计算时段内的平均入库流量；——计算时段内从水库取用及消耗的平均流量，包括各兴利部门的用水流量、蒸发损失及渗漏损失流量、以及水库蓄满后的无益弃水流量等；——计算时段，应根据调节周期的长短和来用水的变化情况而定。
年调节水库，一般取一个月。
当来水或用水变化剧烈时，也可取一旬。
时段划分越短，计算精度越高，计算工作量也越大。
注意：具体计算时，年调节水库是将调节周期划分为若干个计算时段进行的。
调节周期一般不按日历年度，而采用调节年度（即水利年度）。
所谓调节年度，是指自蓄水之日起至放空之日止，以蓄泄周期划分的年度。
第五章兴利调节计算 (1)
兴利调节是水库针对用水部门（如灌溉、发 电、给水、航运等）的需要而进行的调节。在规 划设计阶段，根据水库来水，在一定兴利用水和 供水保证率要求下，经调节计算可求得水库兴利 库容。
第五章 水库兴利调节计算
目
录
第一节 水库及其特性
第二节 设计保证率及设计代表年
第三节 径流调节的作用与分类
一、时历列表法计算设计兴利库容
（3）在各调节周期内，判断是否一次或多次运用情 况，确定该调节周期的兴利库容。
（4）由多年调节计算得到的兴利库容绘制库容概率 曲线，则可由保证率p推求设计库容Vp
例6：见教材P207.表13-12
二、作图法（差量累积曲线法）计算逐年兴利库容
（1）根据各水利年来、用水过程划分余水期与亏 水期
（3）调节计算得到的计算保证率与设计保证率相等时的假 定兴利库容即为所求设计兴利库容。否则不停假定兴利库 容，重复（1）、（2）步骤，直到相等。 试算几个兴利库容V兴得到相应计算保证率P，作V兴～ P曲 线，查得设计保证率相应库容即为所求设计兴利库容
例子：见教材p208表13－3
四、多年调节损失的计算
与年调节类似。
1.近似计算法 1）不计损失初定兴利库容V兴；（2）计算多年平均蓄水
容积（V蓄＝V死+0.5V兴）与多年平均水面面积（由面积～ 容积曲线得到）；（3）计算多年平均逐月蒸发损失量 （各月蒸发损失深度×平均面积）与渗漏损失（多年平均 蓄水容积的某一比例）；（4）计算毛用水过程（用水过 程＋损失）（5）进行兴利调节，求得考虑蒸发与渗漏损 失的兴利库容；（6）重复上述步骤，直到两次计算得到 的兴利库容相等（相近）为止。
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。
石大水文学及水利计算课件第12章 水库的兴利调节计算
顺时序向前推算: V月(旬)末= V月(旬)初 + (W来-W用)
逆时序向后推算: V月(旬)初= V月(旬)末 - (W来-W用)
1. 不计损失的列表计算
量、多余、不足水量及水库蓄水等多年中的变化情况。 也就是先频率统计后调节计算的方法。
三、年调节水库的运行情况
(一) 一次运用
水库在调节周期内只有一次连续蓄水、供水的情况，叫做 水库一次运用，如图所示，图中W1为余水量，W2为缺水量，且 W1≥W2，此时所需的水库兴利调节库容V兴=W2。
(二) 两次运用
（二）长系列法
根据实测的多年径流系列和用水系列，按前述年调
节典型年列表计算法逐年进行调节计算，求出每年所
需的兴利库容，再将所求的库容由小到大的次序排列，
计算经验频率，绘制年调节兴利库容频率曲线，如图。
根据设计保证率在曲线上可查出相应的年调节兴利库
容V兴P。
V兴
V兴P
0
80
P(%)
将水库坝址断面河流多年来水过程系列 和灌区供水过程系列,逐年逐时段(月\旬)进行, 水量平衡计算.
3、根据设计保证率，在库容频率曲线上查出所求的 兴利库容。
典型年法： 仅对设计代表年进行列表调节计算，求出该年满足兴 利用水的兴利库容，作为设计兴利库容。
数理统计法：
▪ 数理统计法多用于多年调节计算。 1、先将流量系列进行频率统计，用统计特征值来描述径流
系列的多年变化规Βιβλιοθήκη ， 2、再按概率论原理和水量平衡进行调节计算，获得调节流
[例6-3] 南方某水库灌溉设计标准采用p=80%，已知灌溉面积为 3万亩，用水量分析计算成果填于表6-3第③栏。经水文分析计 算出设计年来水量Wp=1895万m3，其年内分配列入表6-3第②栏， V死=84万m3。用不计入损失列表计算，求水库的兴利库容和时 段末的蓄水库容。
4-水资源规划与利用-第四章(兴利调节)
第四章兴利调节(综合利用水库)4.1 水库特性4.2 兴利调节分类4.3 设计保证率4.4 设计代表期4.5 兴利调节计算的原理和方法4.6 兴利调节计算的时历列表法4.7 兴利调节时历图解法4.8 多年调节计算的概率法本章思考题及课外延伸兴利调节：以水库的容积V 兴，控制和改变河川的时程分配，以满足（或适应）国民经济各用水部门的需要。
兴利调节的中心任务：研究天然来水——各部门用水——V 兴关系QtQ~tq~t+∆V-∆V蓄水期供水期§4.1 水库特性一。
水库面积特性和容积特性1.水库面积特性——指水库水位与水面面积的关系曲线020040060080010001200140010311032103310341035103610371038103910401041104210431044104510461047104810491050水位（米）面积（平方米）水库水位周口市沈丘县淮河槐店闸上, 2010周口市沈丘县淮河槐店闸上, 2010GPS定位水库面积遥感影象图上量测地形图上量测2.水库容积特性——指水库水位与容积的关系曲线是面积曲线的积分⎰=zz dzz F V 0)(02040608010012010311032103310341035103610371038103910401041104210431044104510461047104810491050水位（米）库容（亿立方米）（1）静库容曲线——设水库库面水平，水库水流流速u=0 时的z~V 关系曲线（2）动库容曲线——实际上，库面非水平，u 0,V = V 静+ V 附加——山谷水库，用于研究水库淹没，梯级衔接，水库移民V 静V 附加Z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以下或两特征水位之间的水库容积。
图6.2.1 特征水位与特征库容示意图1—死水位；2—防洪限制水位；3—正常蓄水位；4—防洪高水位； 5—设计洪水位；6—校核洪水位；7—坝顶高程；8—兴利库容； 9—死库容；10—防洪库容；11—调洪库容；12—重叠库容；13—总库容6 5 4 32 1131110 12897（1）死水位（Z 死）和死库容（V 死）在正常运用的情况下，允许水库消落的最低水位，称死水位。
水库兴利调节计算的步骤以及方法
水库兴利调节计算的步骤以及方法
1.建立水库系统模型。
根据水库如何运行有两种方法建立模型：静态模型和动态模型。
动态模型更为复杂、精确，如Luckow-Hyndman模型和Williams-Mellish模型。
2.设定水库调节的目的。
它的主要目的是确定合理的水位范围，尽量使水库有利的兴利功能得到满足，就是经济兴利有最大化，尤其是有水坝防洪，灌溉，发电等需求时，应把这些需求综合起来，获得最大兴利绩效。
3.确定水库调节计算的基本参数。
一般要采取的基本参数有：装机容量，洪水洪位，正常蓄水位，来水洪位，放水洪位，旱水位，池水容量等等。
4.计算水库调节参数
根据基本参数确定关系式，确定正常蓄水位、来水洪位、放水洪位、发电装机容量、补给水量、水库放水量等参数。
5.建立水库调节计算模型
建立大型水库兴利调节计算有很多种，一般有静态分析模型和动态模型两种，常用的动态模型有：Luckow-Hyndman模型和Williams-Mellish模型。
6.进行水库调节计算
根据建立的分析模型，填入基本参数值计算得到各种关系式，最后再结合专业技术实际要求给出新的参数和建议。
水库兴利调节计算的步骤以及方法
水库兴利调节计算的步骤以及方法
水库兴利调节是指利用水库调节来满足水资源利用的需要，以及保障防洪、发电、灌溉等多种目的。
进行水库兴利调节计算时，需要按照以下步骤和方法进行：
1. 确定水库水位高程与库容曲线，以及各种调度规程和管理要求。
2. 根据水库所在流域的气象数据和降雨数据，预测未来时期内的径流量。
3. 计算出水库的出流量和入流量，以及水库的蓄水量变化。
4. 根据不同的调度方案，计算出相应的出流量。
5. 针对不同的水量利用需求，计算出水库在不同时期内的蓄水量、出流量和入流量。
6. 根据不同的调度规程，计算出水库在不同时期内的出流量。
7. 根据水库的最小蓄水量、最大蓄水量和水位高程等要求，确定水库的调度规程。
8. 根据确定的调度规程，计算出水库在不同时期内的出流量。
9. 根据实际情况，对调度规程进行调整和修改，以满足水量利用需求和管理要求。
水库兴利调节计算需要考虑多种因素，包括水库的容积、水量利用需求、气象和降雨情况等，同时需要根据实际情况进行调整和修改，以满足各种管理要求和水量利用需求。
- 1 -。
水库兴利调节
二、年调节水库的运行情况
(二) 两次运用
当水库在一个调节周期内连续供水、蓄水有二次时，叫做水库二次运用， 当水库在一个调节周期内连续供水、蓄水有二次时，叫做水库二次运用， 如图所示，假设第一次运用余水量为W 缺水量为W 如图所示，假设第一次运用余水量为 1，缺水量为 2；第二次运用余水量为 W3，缺水量为 4。此时调节库容的确定可分为下列几种情况： 缺水量为W 此时调节库容的确定可分为下列几种情况： (1)当W1>W2，W3>W4时，表明 当 两次运用之间无水量联系， 两次运用之间无水量联系，此 时V兴=max{ W2，W4}。 。 (2)当W1>W2，W3<W4，W3<W2 当 时，表明两次运用之间有水量 联系，V兴= W2+ W4-W3。 联系， (3)当W1>W2，W2<W3<W4时， 当 表明两次运用之间有水量联 此时V 系，此时 兴=W4。
民用水 给水 工业用水 农业灌溉用水
兴利用水
水利发电用水 航运用水 其他部门需水
一、兴利用水及综合需水图
各用水部门需水及综合需水图 (a)工业及民用给水;(b)航运放水;(c)灌溉需水;(d)年综合需水
一、兴利用水及综合需水图
二、水资源综合利用实例分析
发电 水保 水资源 综合利用 供水
渔业
防洪
一、水库的调节作用
天然来水
生产、 生产、 矛盾 生活用水
调节 作用： 作用：调蓄水量 抬高水位 改变天然径流过程
一、水库的调节作用
径流调节： 径流调节：
按人们的需要，利用水库控制并在时间或地区上重新分配径 按人们的需要，利用水库控制并在时间或地区上重新分配径 在时间或地区上 称为径流调节。其作用是协调来水与用水在时间分配上和地 流，称为径流调节。其作用是协调来水与用水在时间分配上和地 区分布上的矛盾，以及统一协调各用水部门需求之间的矛盾。 区分布上的矛盾，以及统一协调各用水部门需求之间的矛盾。
兴利调节图解法
（二）多年调节水库图解计算的长系列法
运用推调节流量平行切线的方法，求出各种年份和年组所 需的兴利库容，而后对各兴利库容值进行频率计算，按设计保 证率确定必需的兴利库容。 在求出各种年份和年组所需的兴利库容V1、V2、V3、……、
V10之后，按由小到大排序计算各兴利库容值的频率，并绘制
兴利库容频率曲线，根据P设便可在该曲线上查定所需多年调 节水库的兴利库容V兴。
三、根据兴利库容确定调节流量的图解法
1、确定年调节水库调节流量的图解法
代表期法： (1)在设计枯水年水量差积曲线下方绘 制与之平行的满库线，两者间纵距 等于已知的兴利库容V兴; (2)绘制枯水期天然水量差积曲线和满 库线的公切线ab; (3)根据公切线的方向，在流量比尺上 定出相应的流量值，它就是已知兴 利库容所能获得的符合设计保证率 要求的调节流量。切点a和b分别定 出按等流量调节时水库供水期的起 迄日期;
近似求积法：将流量过程线历时分 成若干时段△t，求各时段平均流量 Q ，并用它代替时段内变化的流量， 则：
W W Q t
t0
t
为了便于计算和绘图，常以【（m3/s ）· 月】为水量的计算单位。
其含义是1m3/s的流量历时一个月 的水量，即
1[（m3/s）· 月]＝＝2.63×106 m3
长系列法：
求出各种来水年份的Q调 ，将这些Q调值按大小顺 序排列，进行频率计算并 绘制调节流量频率曲线。 根据规定的P设，便可在 该频率曲线上查定所求的 调节流量值。对若干兴利
库容方案，用相同方法进 行图解，就能绘出一组调
节流量频率曲线。
2、确定多年调节水库调节流量的图解法 代表期法：
从长水文系列中选出 最枯枯水年组，根据水文 系列的年限和设计保证率 ，可算出正常工作允许破 坏年数; T破＝n-P设(n +1) 据此在图中确定s‘点位 置。自s’点作满库线的切 线s‘s“,可按其方向在流量
水库的兴利调节名词解释
水库的兴利调节名词解释
兴利调节，为满足用水部门需求的调节。
水库的兴利调节，就是当来水大于用水时，水库将多余的水量蓄存起来，等来水小于用水时，再放水补充，以满足兴利部门的用水要求。
水库的蓄泄随来水与用水的变化而变化。
水库兴利调节的分类：
水库的兴利调节可按调节周期、水库任务和供水方式等进行分类。
调节周期：水库由库空到库满，再到放空，循环一次所经历的时间。
按调节周期的长短，可分为日调节、周调节、年调节和多年调节。
水库兴利调节之日调节：
日调节多见于发电水库，调节周期为一昼夜。
它是利用水库的兴利库容将一天内的均匀来水，按用水部门的日内需水过程进行调节。
对于水力发电，它的用水过程是随负荷的变化而改变的，而来水过程在一昼夜里基本上是均匀的(汛期除外)，在一天24小时内，当用水小于来水时，将多余水量蓄存起来，供来水不足时使用。
水利计算之兴利调节计算
9.0
7.5 4.0 2.6 1.0
9.5
9.5 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 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
对 调 于 节 一 性 条 能 河 好 流 的 ， 同 修 时
1.径流调节的分类
补偿调节
其它形式的调节
反调节 库群调节
下一节
5.年调节水库兴利调节计算
列表调节法 看看例题
计算方法
差积曲线图解法 简化水量平衡方程式
例题1
水利计算中一般不用日
历年。而采用水利年。 某水利枢纽工程，设计枯水年的天然来水过程计各部门综合
30.0 30.0 25.0 9.5 9.5 9.5 9.5 9.5 15.0
4
5 6
8.0
4.5 3.0
15.0
15.0 15.0
合计
185.0
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
（m3/s） （m3/s） （m3/s）月 （m3/s）月 （m3/s）月
来水流量
(2)
用水流量
(3)
余水量
(4)
亏水量
(5)
第二章 兴利调节(水利水能规划)讲解
T 破 = n - P设（n + 1） 在实测资料中选出最严重的连续枯水年组，从该年组最末一年起逆 时序扣除允许破坏年数T破，余下的即为所选的设计枯水系列。
（二）设计中水系列
代表中等来水条件下的平均兴利情况
①系列连续径流资料至少要有一个以上完整的循环； ②系列年径流均值应等于或接近于多年平均值； ③系列应包括枯水年、中水年、丰水年，它们的比例关系与长系列大
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。
（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
在水库设计中，根据水库及水文特性，防洪库容和兴利库容有完全 重叠、部分重叠、不重叠（防洪限制水位与正常蓄水位处于同一高程）
三种形式。
图2-3
图2-4
（五）设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦）
设计洪水位:水库遇大坝设计洪水时，在坝前达到的最高水位。它
是正常运用情况下允许达到的最高库水位，也是挡水建筑物稳定计算的主 要依据。
4、防止或减轻水库淤积的措施
a.做好上游水上保持工作。 b.中小型水库采用长藤结瓜式工程布局。 c.在坝底修建断面较大的底孔，或在坝旁建高程较低的泄洪隧洞。 d.建深水式拦河闸代替拦河坝。 e.大型水库采取蓄清排沙方式运行
五、水库的淹没和浸没
抬高地下水位， 树木死亡、旱田 作物受涝 水库蓄水后，淹没土地、 森林、村镇、交通、电 力和通讯设施及文物古 迹，城市建筑物 2 3
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γ---- 泥沙颗粒的干容重（kg/m3）;
§2.1
五、 水库淹没
水库特性
水库淹没损失是一项重要的技术经济指标，有时会占 总投资的40％～50％。
正常蓄水位以下是经常淹没区。
正常蓄水位以上一定标准的洪水回水和风浪等淹没的 地区为临时淹没区。
特别稀遇洪水时才出现的淹没区，要考虑其土地合理 利用问题。 有计划分期抬高蓄水位。
V有效 —有效库容；
V有效
V总
V死
§2.1
三、 水库水量损失
1、蒸发损失 陆面蒸发 蒸发损失： E水＝kE皿 E陆＝P-R
水库特性
水面蒸发
W蒸＝ (E水－E陆)×A
多年平均径流深
多年平均降水量
一般从查水文手册陆面蒸发等值线图
§2.1
2、渗漏损失
水库特性
坝底和库边流向较低渗水层的损失，与库区地质有关。 W渗＝ kW蓄 水文地质条件 地质优良 地质中等 地质较差 3、结冰损失 按结冰期库水位变动范围内库面面积之差乘以0.9倍 平均结冰厚度估算。 经验数值k(％) 0～1.0 1.0～1.5 1.5～3.0
第二章
兴利调节
§2.1 水库特性
回 顾
循环性 水 资 源 特 点 有限性 时空不均匀性 利用多样性 利害两重性 如何解决？ “兴利除害”
t
+ -
Q
Q来
+
Q用
建水库
径流调节
径流调节：按照人们的需要，通过水库的蓄水、泄水作用， 控制径流和重新分配径流。
§2.1
水库特性
一、水库面积特性和容积特性 1、水库面积特性
正常工作年数 总年数－破坏年数 P 100 ％＝ 100 ％ 总年数 运行总年数
破坏年包括不足供水的任何年份。 蓄水式电站、灌溉用水、工业和生活用水用年保证率。
§2.3
2、表示方法
（1）年保证率 （2）历时保证率
设计保证率
正常工作历时 P 100 ％ 运行总历时
历时一般指日、旬或月。 径流式电站、航运用水或其他不进行径流调节的用水部门 用历时保证率。
§2.2
兴利调节分类
通常用库容系数β反映水库兴利调节能力。
V兴 W年
β＝8％～30％时，一般可进行年调节。 年调节水库一般可进行周调节和日调节。 4、多年调节 利用水库兴利将丰水年多余水量蓄存起来，用以提高枯水年 的供水量。
β>30％时，一般可进行多年调节。
多年调节水库一般可进行年调节、周调节和日调节。
周调节比日调节需稍大的兴利库容，周调节水库可进行 日调节。
§2.2
3、年调节
兴利调节分类
按照用水部门的年内需水过程，将一年中丰水期多余水量蓄 存起来，用以提高缺水时期的供水量，调节周期在一年以内。
用水 流 量 流 量 来水
供
蓄水
水
供
蓄水
弃 水
水
1
时间（月）
12
1
时间（月）
12
（a）完全年调节
（b）不完全年调节
§2.1
2、水库容积特性
水库特性
Z～A
Z(m)
Z～V
A(万m2) V(万m3)
§2.1
2、水库容积特性
楔形库容
水库特性
注 意
Z2 Z1 Z0
（1）径流调节时一般用 静库容 ，因为其精度能 满足要求； （2）在计算水库淹没、 回水等则需要用实际库 容。
§2.1
水库特性
一、水库面积特性和容积特性 二、水库特征水位和特征库容 1、死水位和死库容
（1）水库面积特性指水库水位与相应水面面积的 关系曲线。
（2）水库的水面面积：库区内某一水位高程的等 高线和坝轴线所包括的面积。
§2.1
水库特性
一、水库面积特性和容积特性 1、水库面积特性
干 流
坝 轴 线
500 505 510 515
§2.1
1、水库面积特性
高 程
水库特性
水位 面积
数方格、求积仪等
水库间水文、库容、电力补偿，共同满足水利、电力系统要 求的调节。
§2.2
思考题：
兴利调节分类
1、什么叫水库的调节周期？ 2、按调节周期分类，径流调节有几种类型？ 3、什么是补偿调节和反调节？
§2.3
一、设计保证率
1、定义
设计保证率
在多年工作期中，用水部门的正常用水得到保证的程度—— 设计保证率。 2、表示方法 （1）年保证率
§2.1
四、 水库淤积
水库特性
0W0 m V沙，年＝ (1 p)
水库使用T年后的淤沙总容积V沙，总。
V沙，总＝TV沙，年 其中
式中 T----水库正常使用年限。小水库20～30年；中 型水库50年；大型水库50～100年； V沙，年----多年平均淤沙容积（m3/年）； ρ0----多年平均含沙量（kg/m3）; W0----多年平均年径流量（m3）; m----库中泥沙沉积率（％）; p---- 淤积体的孔隙率（0.3 ～ 0.4）;
枯水年：P设，少水，年内分配 极不利的年份。 平水年：50％，中等，年内分 配较平均的年份。
径 流 量
Q
丰水年：（1－ P设），多水。
50
频率（％）
§2.4
设计代表期
二、典型多年径流系列的选择
1、设计枯水系列（采用扣除允许破坏年数的方法） T破＝n-P设（n+1） 2、设计平水系列（一般取10～15年作为代表期） 要求： （1）系列均值等于或接近多年平均值； （2）系列连续径流资料至少有一个完整的调节循环； （3）系列应包括枯水年、平水年和丰水年，比例与长系 列相当，使设计径流系列的变差系数与长系列的相近。
§2.4
思考题：
设计代表期
1、为什么要选择设计代表期？ 2、试述如何选择设计枯水年、平水年及丰水年，并确定 这三个典型年的年径流量及年内分配过程的方法和步骤。
Z正 Z死
V兴 —兴利库容；
兴利库容：正常蓄水位 与死水位之间的库容。
§2.1
3、防洪限制水位
水库特性
二、 水库特征水位和特征库容
水库在汛期洪水未到前 允许蓄水的上限水位。
Z正 Z限 Z死
重叠库容
Z限—防洪限制水位；
注意：腾出部分兴利库 容来容纳洪水。
§2.1
水库特性
二、 水库特征水位和特征库容
§2.3
二、设计保证率的选择
2、灌溉设计保证率
灌水方法 地面灌溉 地区
设计保证率
作物种类
保证率（％） 50～75 70～80 70～80 75～85 75～85 80～95 85～95
干旱或水资源短缺 以旱作为主 地区 以水稻为主 半干旱、半湿润地 以旱作为主 区或水资源不稳定 以水稻为主 地区 湿润地区或水资源 以旱作为主 丰富地区 以水稻为主
水位（m） 500 505 510 515 面积（万m2） 1.58 4.51 9.56 11.87
…
…
Z(m)
A(万m2)
§2.1
2、水库容积特性
水库特性
Z—水库水位；
A —水库水面面积； ΔZ —水位差；
Z2 Z1 Z0
A2 A1
ΔV2 ΔV1
ΔV —相邻两水位间的水 层容积；
ΔZ2
ΔZ1
A0
4、防洪高水位和防洪库容 为控制下泄流量而拦 蓄洪水，在坝前达到 的最高水位。
Z防高 Z正 Z限 Z死
V防洪
V兴
V死
Z防高—防洪高水位； V防洪 —防洪库容；
防洪高水位和防洪限 制水位间的库容为防 洪库容
§2.1
水库特性
水库遇到大坝设计洪 水时，在坝前达到的 最高水位。 V拦洪
二、 水库特征水位和特征库容
§2.2
二、按水库任务分
兴利调节分类
1、单一任务径流调节 单一灌溉径流调节或水力发电等 2、综合利用径流调节 两种用途以上的径流调节
三、其他分类
1、反调节 下游水库按用水过程，对上游水库泄流进行调节 2、单一水库补偿调节 水库与水库下游之间来水互相补偿，以满足有关部门用水需 求的调节。 3、水库群补偿调节
V调洪
校核洪水位和防洪限 制水位间的库容为调 洪库容
§2.1
7、总库容和有效库容
水库特性
二、 水库特征水位和
V总 —总库容；
V防洪 V拦洪 V兴 V死
V调洪
V总
§2.1
7、总库容和有效库容
水库特性
二、 水库特征水位和特征库容
Z校洪 Z设洪 Z防高 Z正 Z限 Z死
§2.3
二、设计保证率的选择
1、水电站设计保证率
设计保证率
电力系统中水电站容量比重（％） 水电站设计保证率（％）
25以下 80～90
25～50 90～95
50以上 95～98
（DL/T5015-1996）《水利水电工程动能设计规范》 水电站装机规模大，系统中水电所占比重大，河川径流 变化剧烈，水库调节性能好的水电站，采用的设计保证 率较高。
（GB 50139-2004）《内河通航标准》
§2.3
思考题：
设计保证率
1、什么是设计保证率？有哪几种表示方法？ 2、如何选取各水利部门的设计保证率？应考虑哪些因素？
§2.4
——设计代表期
设计代表期
从水文资料中选择若干典型年或典型多年径流系列
一、典型年（设计代表年）的选择
按年水量频率曲线和年内分配选取
5、设计洪水位和拦洪库容
Z设洪 Z防高 Z正 Z限 Z死
Z设洪—设计洪水位； V拦洪 —拦洪库容；
设计洪水位和防洪限 制水位间的库容为拦 洪库容
§2.1
6、校核洪水位和调洪库容