第二章 兴利调节分析

• 库中水面由坝址起沿程上溯呈回水曲线，越靠上
游水面越上翘，直至进库端与天然水面相交为止。 因此，每一坝前水位所对应的实际库容比静库容大 [见图2-3]。
二、水库的特征水位和特征库容
▪ 特征水位：水库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。
三、水库水量损失
水库水量损失=蒸发损失+渗漏损失
（1）蒸发损失
• 各计算时段（年，月）的蒸发损失
W蒸 h水 h陆 F 库 f
（m3）
F 库为计算时段内平均水库水面面积。 f为天然河道水 面面积。 h水以蒸发皿观测，乘以一折算系数求得。
h陆 h多年 R多年 查水文手册中的陆面蒸发量等值 线图求得。 • 按月计算蒸发量较合理。当水库面积变化不大时， 可算年蒸发损失并平均分给各月份。年调节水库用年 最大蒸发量, 年内分配按多年平均考虑，多年调节水库 采用多年平均蒸发量。
高线间的水层容积：
V
Z 2
( F上
F下 )
（梯形面积）（2-1）
或
V
Z 3
(F下
F上 F下 F上 )
（较精确）（2-2）
•静库容：库中流速为零，水面为水平时的 库容。
径流调节时用静库容。
•动库容：考虑回水影响时的库容。 研究水库的淹没、浸没，梯级水库的衔接 时，计及回水影响。
• 应该指出，上述水库水面是按水平面进行计 算的。实际上仅当库中流速为零时，库水面才 呈水平，故称上述计算所得库容为静库容。
第二节 兴利调节分类
凡具有调节库容者，均能进行一定程度 的兴利调节。
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。
❖ 淤积带来的问题：
• ①调节库容减少，综合效益下降。 • ②抬高回水，增加淹没。 • ③河道改变，影响航运。 • ④水工建筑物受泥沙压力，影响取水。 • ⑤对水工建筑物或水轮机磨损。 • ⑥化学物质沉淀，污染水质。 • ⑦下泄清水，冲刷下游河床。 • 水库淤积计算的任务是探明淤积对防洪、发 电、航运、引水及淹没等的影响，为研究水 库运行方式，确定泄洪排沙设施规模提供依 据。
（2）渗漏损失
• 库水位抬高，压力增大，渗水面积加大而渗漏。
• 从坝身、坝基、坝肩、F坝底、库边渗漏。
• 经验估算 W年渗=K1 库 （年）
W渗=K2W蓄
（时段）
K1、K2为经验系数，查P.30表2-1。
表2-1 渗漏计算经验数值表
水文地质条件
经验数值
地质优良（库床无透水 层）
K1(m) 0~0.5
水库消落深度、工作深度 →Z正-Z死
▪（4）防洪高水位Z防与防洪库容V防 ▪（5）设计洪水位Z设洪和拦洪库容V拦 ▪（6）Z校核和V调洪 ▪（7）V总和V效
Z水高低的临Z的防设的库 水最 时最—洪Z防当总汛它为位高性—校高发洪期防库核是控叫水最—水生V限各洪—容水制防位高遇总下制时限—即=下洪库洪。发水游段制V遇校泄高正位水是死生有防水大核+与流水常不位非大护V洪坝防同量位运兴低常 。坝对洪水+校的而。于用运 是设象V高位防核正拦调情用 确计的水洪洪以常洪蓄况洪情 定设位-限V下蓄洪水下之水况 坝计共制水的水间时允时标下 顶水位全的所，许位准，允 高时部库达时坝达洪在许程，容库到，到水前坝有达及。容V的共时的前达到进防。最用指，最达行的到库最高到 ，开V容重大库VV防叠V设总效始 坝按水—共据表即、V计校进安。拟位VZ水部Z示Z拦防洪调汛核行全定，死防库—V分洪规期用~限水洪水校及也效的←—重Z~模作=相过水库核水校Z是叠防→ZV防，核防应文限程过调的和总挡Z洪之之洪~划特-下限线不程洪 主ZV水库调间间→等性设重死游→线计 要建容的的洪度=，Z级叠防调，算 依，之V校筑库库防方三，兴核洪洪汛调求 据间物洪容容种+之式定末标演得洪。V的库稳形。，间，标充调准算演。容库定式叫-的蓄准自V的与求算容。计防作共库。防兴各得求。算兴洪容利洪种Z得的利库。限库限典。库依~容容Z制容型据有设。。水洪洪。▪（2）正常蓄水位Z蓄和兴利库容V兴 ▪（3）防洪限制水位z限
Z， 节 库ZVZ蓄 水限死死蓄也淹方—位到———防 正是没式—，的———水洪常损，水设允高死满库限蓄失决库计许水足汛制水定。在兴水位设期水位水当汛利库。以计防位决工采期水消下（要洪的定建用允位落的正求运拟水筑无许）的水常而用定库物闸兴最库蓄在时关的利的门低容水开的系蓄规尺控水积位始起到水模寸制位。，供调水的、泄。 、正水水库上效洪型常时位防限益建式应高。洪水和筑和与位物调水 兴 面 时 水V（要位利，兴兴—，求的它利—。是结是库正挡合关容常水问闭、蓄建题闸调水筑，门节位物具时库与稳体允容死定研许）水计究长位算时期间的，维的依要持库据兼的容。顾最。两高方蓄
➢ 兴利调节：为兴利目的而进行的径流调节。
➢洪水调节：为拦蓄洪水，削减洪峰而进行的 径流调节。
第一节 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。[见图2-1]
2、水库容积特性
指水库水位与容积的关系曲线。 [见图2-
2]
可由水库面积特性
推算绘制。两相邻等
K2(%) 0~1.0
地质中等 地质较差
0.5~1.0 1.0~2.0
1.0~1.5 1.5~3.0
四、水库淤积
• 河水中挟带的泥沙在库内沉积。 • 水流入库后，由于过水断面逐渐扩大，流速降 低，水流的挟沙能力减弱，泥沙沉积于库底。
❖三类淤积形态： ▪ ①多沙的湖泊型水库，泥沙易于在库尾集中 淤积，形成类似于沙口处的三角洲，且三角洲 逐年向坝前靠近。 ▪ ②少沙且水位变幅较大的河道型水库，泥沙 沿河床带状淤积。 ▪ ③多沙的中小型水库，渗水时库内仍有一定 流速，泥沙坝前淤积逐年向下游发展。
第二章 兴利调节
• 第一节 水库特性 • 第二节 兴利调节分类 • 第三节 设计保证率 • 第四节 设计代表期 • 第五节 兴利调节计算 • 第六节 兴利调节时历列表法 • 第七节 兴利调节时历图解法 • 第八节 多年调节计算的概率法
➢径流调节：按人们的需要，通过水库的蓄水 ，泄水作用，控制径流和重新分配径流。