第二章1 水库兴利调特征水位 优质课件

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第二章水库兴利调节与计算 PPT

第二章水库兴利调节与计算 PPT
水库兴利调节计算是水利工程中的重要环节,其基本原理涵盖多个方面。首先,需了解水库特性,包括面积特性与容积特性,这些特性通过水库水位与水面面积、动容积的关系曲线来描述。其次,掌握水库的特征水位与特征库容,如死水位、正常蓄水位、防洪限制水位等,以及对应的死库容、兴利库容、防洪库容等,这些参数是水库运行管理的重要依据。此外,径流调节的分类也是关键内容,按调节目标与重点可分为洪水调节和枯水调节;按供水方式分为固定供水和变动供水;按服务对象与用途则包括灌溉调节、发电调节、给水调节等。最后,兴利调节计算涉及年调节和多年调节,通过合理调节水库蓄水量,以满足各用水部门的需求。年调节主要考虑一年内来水量的分配,而多年调节则考虑多年间来水量的Байду номын сангаас化,以确保水库的长期稳定运行。

水利水能规划兴利调节培训课件

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1、水库面积特性
是指水库的库水位与水库水面面积之间的关系,一 般用曲线表示,称为水库水位~面积曲线(Stage~area Curve),简称水库的面积曲线。
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水利水能规划兴利调节
3
115 110 105 100
坝址 图 2-1 水库面积
(dam site)
特性示意图
Z(m)
115
110
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Z蓄 Z限
h消
Z死
V共 V兴
V死
水利水能规划兴利调节
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水库下游有防洪任务时,当遇到下游防护对象 的设计洪水时,水库为了下游防洪,控制下泄流量 而拦蓄洪水,在坝前达到的最高洪水位。
V防(Flood-control Stage): Z防与Z限之间的库容。
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水利水能规划兴利调节
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用途:
库容曲线是水库设计中最重要的基础资料之一。 库容曲线用来确定水库的容积,即蓄水量的大小,是 确定水库各种特征库容和特征水位的依据。
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水利水能规划兴利调节
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二、水库特征水位和特征库容(Characteristic Water Level & Storage Capacity of Reservoir)
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Z蓄
h消
V兴
Z死
V死
水利水能规划兴利调节
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Z蓄是水库设计中最重要的参数之一,它决定了水 库的规模、投资、效益和调节方式;它也决定了水工 建筑物的尺寸,型式和水库的淹没损失;也是大坝结
构设计、大坝稳定性 及强度计算的依据。
大中型水库 Z蓄
的选择是工程设计中
Z蓄

兴利调节图解法2014

兴利调节图解法2014
QAB BC mw AC mt
tg BC / AC
(4)水量累积曲线上任意一点的切 线斜率代表该时刻的瞬时流量,
QAB mt / mw
Q dW / dt
W

t
t0
Qdt
若某时段流量为常数,则该 时段内水量累积曲线应为直线段。 也就是说按时段平均流量绘成的
水量累积曲线呈折线状;而按瞬
(1)绘制设计枯水年水 量差积曲线及其流量比尺; (2)在流量比尺上定出 已知调节流量的方向线, 绘出平行于Q调射线并与 天然水量差积曲线相切的 平行线组; (3)供水期上、下切线 间的纵距,按水量比尺量 取,即等于所求的水库 V 兴。
(1)上切线bb′和天然来水量差积曲线的纵距 表示各时刻需由水库补充的水量; (2)切线bb′和cc′间纵距为兴利库容V兴; (3)天然水量差积曲线与下切线cc′间的纵距 表示供水期水库蓄水量变化过程。
(6)自点s’作斜率等于Q调的线段s’s’’。同时在设计枯水系列起始时刻 作差积曲线的切线hh’ ,其斜率也等于Q调,切点为h。 s’s’’与hh’ 间的纵距便表示该多年调节水库应具备的兴利库容; (7)当长系列水文资料中有两个以上的严重枯水年系列而难于确定 设计枯水系列时,则应按上述步骤分别对各枯水年系列进行图解, 取所需兴利库容中的最大值,以策安全。
t0
t0 t0
tx
tx
tx
(3)曲线上任意两点至流量比尺Q=0方向线的 垂直距离之差,即该两点历时内的实际水量。
(4)任一时刻的流量可由差积曲 线上该点切线斜率按流量比尺确 定 。当某时段流量为常数时, 该时段内差积曲线呈直线状。
dW差积 / dt Q Q定
某时段的平均流量可由水量 差积曲线相应两点的连线斜率, 按流量比尺确定。

水利水能规划兴利调节课件PPT

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9
WWWW 2.5兴利调节计算原理
末 初 入 出
W 末 W 初 W 入 W 出 W
Ж径流调节计算的实质就是找出水库来水、
水库放水以及水库蓄水三者之间的关系。
Ж上面的公式可用于以下问题: Ж1.在水库洪水演算过程中,找出入库洪
水、下泄洪水、拦蓄洪水的库容、水库水位
的变化以及泄洪建筑物型式和尺寸等之间存
该方法是在不计损失计算的基础上,先近似求得各时段的
蓄水情况,然后以时段平均蓄水量(包括死库容)求出各时 段的损失水量,并将各时段损失水量由来水过程中减掉, 或加入用水过程,再以水量平衡原理逐时段求得余缺水量, 求得考虑水量损失的调节库容和水库蓄水过程。
2.6兴利调节时历列表法 一、根据用水要求确定兴利库容
在该库容频率曲线上定出水库兴利库容; 及平均水面面积,据此求出年损失水量,并平均分配在12个月份。
一方面由于表2-7仅为一次近似计算,算值稍偏小; (2)根据兴利库容,确定设计保证率条件下的供水水平(调节流量);
代表期法是用设计代表期的径流代替长系列 当水库在一个调节周期内连续供水、蓄水两次,称为水库二次运用。
((三一)计)入不损计失损的失简的算列法表库法调容节计,算 然后按由小到大顺序排列并计算、绘
一、根据用水要求确定兴利库容
制兴利库容频率曲线。之后根据设计保证率 到缺水时就供水,库水位降落,直至调节年度末水库重新腾空。
称这种径流调节计算为等流量调节。 首先不计水量损失算出兴利库容,取此库容之半加上死库容,作为水库全年平均蓄水量,从水库特性曲线中查定相应的全年平均水位
水利水能规划兴利调 节
复习
§2.2 兴利调节分类
为提高枯水期(或枯水年)的供水量,满足灌溉、 水力发电及城镇工业、生活用水、航运等兴利部

水库兴利调节计算57页PPT

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、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子
13、遵守纪律的风气的培养,只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致,是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢!
水库兴利调节计算
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)

第2章1节 特性水库

第2章1节 特性水库
第二章 兴利调节
• 径流调节:通过水库操作使来水过程适应需水过程的要求。 • 调节计算所需基本资料: 1.河川径流特性 2.用水部门的需水特性 3.水库特性
本章主要内容
• • • • • • • 1节 水库特性 2节兴利调节分类 3节 设计保证率 4节 设计代表期 5节 兴利调节计算 6节 时历列表法 7节 图解法
三、水库的水量损失 三、水库的水量损失
水库建成以后,天然水流情况发生变化,削减 了洪峰,增加了枯水流量。同时,库区水位及库 边地下水位抬高,水面加宽,水深增大,流速减 小;库区内的水流挟沙、蒸发、渗漏、水温、水 质等水情亦起了变化。 当然,水库的水量也会产生了无益损失,如水 库蒸发损失、渗漏损失等。
水库淹没影响的问题: 水库淹没影响的问题:
(1)居民的迁移安置; (2)迁移或改建淹没区内的交通运输建筑物,如铁路、公路、通讯设备及输电 线路等; (3)迁移或重建淹没区内的工业企业; (4)重建水道上的建筑物,包括桥梁、河岸及港口建筑物; (5)排水系统、地下电线等等的重新安装; (6)森林的恢复; (7)用堤防保护耕地、贵重的矿藏以及游览圣地等; (8)蓄水前的库底清理等。

库区淹没、浸没和水库淤积 库区淹没、浸没和水库淤积
库区淹没、 库区淹没、浸没
淹没问题: 淹没问题:水库在修建时由于蓄水而造成一定范围的淹没,将使库区原有
耕地及建筑物被废弃,居民、工厂和交通线路被迫迁移改建,这就造成损失 。
淹没损失和移民数量的多少,常常会限制水库工程的规模,甚至 会妨碍地形、地址和水资源利用条件的选择。
1、水库的淤积年限 、
(1)水库淤积存在 )水库淤积存在:当河道上修建了壅水建筑物之后,随着库区 水位的抬升,水流的过水断面增大,水力坡度变缓,纵向流速和紊动 流速都大大地减少。原河道水流特性的这种改变,降低了水流挟沙能 力,也改变了原河道的泥沙运动条件,导致了部分悬移物质和推移物 质泥沙逐渐沉淀、淤积在水库中。 (2)影响水库淤积的主要因素 )影响水库淤积的主要因素:入库水流的含沙量及多少及年内 分配、水库形状、库区地形、地质特性以及水库的调度规则。 水库年限: (3 )水库年限 在水库设计时,估计可能的年限以便判断水库的寿命和是否值得兴 建。水库工作年限或寿命的衡量是着眼于水库淤积是否已相当程度上 影响到水库正常(设计)功能的发挥。严格来说所谓水库“寿命”应 指水库正常工作的年限,又称水库使用年限。

第二章 兴利调节(1-4)

第二章  兴利调节(1-4)

来水 水
1
时间(月)
12
(a)完全年调节
1
时间(月)
12
(b)不完全年调节
§2.2 兴利调节分类
0~1.0 1.0~1.5 1.5~3.0
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。
§2.1 水库特性
四、 水库淤积
水库使用T年后的淤沙总容积V沙,总。
V沙,总=TV沙,年
其中
V沙,年=
(1
0W0 m
p)
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);
γ---- 泥沙颗粒的干容重(kg/m3);
§2.1 水库特性
五、 水库淹没
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%。
(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


500
线
505 510 515
§2.1 水库特性
1、水库面积特性
高程 数方格、求积仪等
Z(m)
水位(m)
500 505 510 515 …
面积(万m2)
1.58 4.51 9.56 11.87 …

第二章 兴利调节(水利水能规划)讲解

第二章 兴利调节(水利水能规划)讲解
(一)设计枯水系列


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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库 容
Z限根据洪水特性、防洪要求和水文
预报条件,在汛期不同时段分期拟

定。例如按主汛期、非主汛期等分
库 容
别拟定不同的Z限。
水库特征水位及库容
水库承担下游防洪任务,从防洪限制水位起调,在调 节下游防护对象的防洪标准洪水时,坝前达到的最高 水位。Z防 V防
▽ 防洪高水位
▽ 正常蓄水位
防洪
▽ 防洪限制水位 ▽ 死水位
库容 53.45
62.39
72.13
82.37
93.36
105.24
117.78
131.1 5
水位 2570 2575 2580 2585 2590 2595 2600 2610
库容
145.3
160.29
176.06
192.65
210.11
229.26
246.98
286.2 8
上述方法计算的水库容积,是假 定水库入库流量为零,水库水面 为水平的情况,一般称为静水容 积,简称静库容。(兴利调节)
大型水库,回水影响甚远,水库
的库容除静库容外,还有一部分
由上翘的实际水面线与坝前水位
水平线所构成的楔形蓄量。将楔 形蓄量与静库容之和称为动水库 容. (洪水调节)
图 2-3 水库动库容示意图
1——楔形蓄量 2——入库流量为Q 时的水库水面线 3——流量为Q 的河道水面线
二、水库的特征水位和特征库容
兴 库容
共用库容

库 容
Z设不仅决定了设计洪水情况下的上游
洪水淹没范围,又影响到泄洪建筑物
死库容
死 尺寸、型式(包括溢流堰、泄洪孔、
库 容
泄洪隧洞)的选择。
水库特征水位及库容
水库从防洪限制水位起调,遇到大坝校核标准洪水时,坝前水 库达到的最高水位。Z校 V调
▽ 校核洪水位 ▽ 设计洪水位 ▽ 防洪高水位 ▽ 正常蓄水位
一、水库特性曲线 2.水库特性曲线的绘制方法
求积仪
Z-F,Z-V曲线绘制方法: ①绘制水库地形图(中小水库比例大) ②用求积仪或光电扫描仪等计算不同等高线包围面积,高程 间距可取1 m( 或2m,5m等) ③绘Z-F曲线,(Z1,F1) ,(Z2,F2) ,(Z3,F3)… ④计算分层间库容
V
兴 库容 利 库 容
死库容



水库特征水位及库容
Z限与Z正的库容为结合库容,▽ 防洪限制水位
▽ 死水位
死库容
防洪
兴 库容 利
共用库容
Z限=Z正

容 当V共为零时(常见于溢洪道上不设闸门的小型
水库),防洪和兴利不相结合,兴利库容无法
死 库
参与拦蓄洪水;
防洪限制水位
V兴
大坝 闸门
溢洪道
死水位 V死
放水口
死水位 V死
放水口
(a)兴利与防洪不结合
(b)兴利与防洪部分结合
水库特征水位及库容
▽ 死水位
在正常运行时,满足兴利需求,允许水库消落的 最低水位.Z死 (V死)
泥沙淤积;另一方面自流灌溉、发


电、航运、渔业及旅游等各用水部

门,也要求水库水位不能低于某一
水库在不同时期有不同任务,为满足兴利要求和保证防洪安全, 需要一些控制性的水位和库容。
特征水位、库容:决定水库调节能力,起限定作用的水位和库容。
V调 V拦 V防
校核洪水位 设计洪水位 防洪高水位 正常蓄水位
防洪限制水位
V兴
大坝 溢洪道
校核洪水位
设计洪水位
V调
防洪高水位
V拦 V防
正常蓄水位
V结
容 当V共不为零时(常见于溢洪道上设立闸门的大
中型水库), V共在非汛期用来蓄水兴利,而
在汛前将其腾空,用于防洪,此时防洪和兴利
相结合。
水库特征水位及库容
水库从防洪限制水位起调,在拦蓄大坝设计标准
洪水时,坝前达到的最高水位。Z设 V拦
▽ 设计洪水位

▽ 防洪高水位 ▽ 正常蓄水位
洪 库 防洪 容
▽ 防洪限制水位 ▽ 死水位
水位(m) 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415
库容(亿 m3)
1.94 2.12 2.31 2.5
2.7
2.92 3.24 3.48 3.73 3.99 4.26
表 龙羊峡水库设计库容~水位关系 单位:m、亿m3
水位 2530 2535 2540 2545 2550 2555 2560 2565

1 2
F上

F下

z
⑤绘制 Z-V曲线,(Z1,V1) ,(Z2,V2) ,(Z3,V3)…
V2 V1 V
表 石泉水库水位库容曲线表
水位(m) 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404
库容(亿 m3)
0.7 0.76 0.83 0.9 0.97 1.06 1.15 1.25 1.36 1.48 1.62 1.77
一、水库特性曲线
1.水库特性:水库地形特性。
库区地形开阔 河道纵坡缓,水库蓄水容量大,效益大 库区地形狭窄 纵坡陡,坝虽高但其蓄水量不一定大,效益小 在规划设计、管理运用阶段,水库地形特征是很重要的资料。 包括两个特性: 水库面积特性:水库水面面积与库水位关系,用z-F曲线表示。 水库库容特性:水库库容与库水位关系,用Z-V曲线表示。
是指汛期为防洪要求而限制水库兴利 蓄水的上限水位。Z限
兴 利
库 Z限(也叫洪水起调水位)以上的库容作为 容 滞蓄洪水的库容。
死 库
只有在出现洪水时,水位才允许超过Z限,
容 当洪水消退时,水位应回降到Z限
水库特征水位及库容
▽ 正常蓄水位 ▽ 防洪限制水位
▽ 死水位
死库容
汛期为防洪要求而限制水库兴利蓄水 的上限水位。Z限
第二章 径流调节
主要内容
第一节 河川径流 第二节 水库特性 第三节 兴利调节的作用及分类 第四节 水库设计保证率和设计代表期 第五节 兴利调节计算的时历列表法 第六节 洪水调节
第二节 水库特性
一、水库特性曲线 二、水库特征水位和特征库容 三、水库的水量损失
第二节 水库特性 一、水库特性曲线
1.水库特性 2.水库特性曲线的绘制方法
▽ 防洪限制水位
▽ 死水位
防洪
兴 库容 处 库 容








共用库容
死库容
高程。
水库特征水位及库容
▽ 正常蓄水位
▽ 死水位
死库容
水库在正常运行的情况下,满足兴利要求,允许 充蓄并能保持的最高水位。 Z正 (V兴)
兴 利 库
容 V兴(或调节库容)作用:发电、供水、灌溉。
死 库
消落深度:Z正与Z死之间的深度

水库特征水位及库容
▽ 正常蓄水位 ▽ 防洪限制水位
▽ 死水位
死库容
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