兴利调节例题练习集-2014
【免费下载】年调节水库兴利调节计算案例分析
年调节水库兴利调节计算案例分析要求：根据已给资料推求兴利库容和正常蓄水位。
资料:(1) 设计代表年(P=75%)径流年内分配、综合用水过程及蒸发损失月分配列于下表1，渗漏损失以相应月库容的1%计。
(2) 水库面积曲线和库容曲线如下表2。
(3) V死=300万m3。
表1 水库来、用水及蒸发资料(P=75%)表2 水库特性曲线解：1，先考虑无损失情况下水库的兴利调节计算将表1中的来水量和用水量分别列入表3的（2）、（3）列。
2，根据来水量和用水量计算出该月份的余、缺水分别列入第（4）、（5）列中。
3，根据表中数据可以看出该年为二次运用，且V3>V2，V3<V4 所以V兴1= V2 +V4 -V3=4213（万m3）。
4，将水库蓄水量列入表3的第6列。
15，根据V p=1／2（V初+V末）将月平均蓄水量列入第（7）列。
6，由蓄水库容查表2水库特性曲线得各月平均水面面积，并将其列入表3的第（8）列7，将蒸发标准列入第（9）列。
蒸发损失水量=（8）×（9）÷1000将所得数据列入第（10）列得各月蒸发损失量。
8，由条件可知渗漏损失以相应月库容的1%计。
所以由月库容乘上1％得各月的渗漏损失量列入（11）列。
9，总损失量由蒸发损失和渗漏损失构成。
所以（10）+（11）就是总损失量将其列入第（12）列。
10，将考虑损失后的各月用水量列入第（13）列，由来水量和考虑损失后的用水量可得出考虑损失后的余、缺水量分别列入（14）、（15）列11，同样根据余、缺水量可得该年是二次运用，且V3>V2，V3<V4 所以V兴= V2 +V4 -V3=4430.03（万m3）。
12，将考虑损失后的蓄水量和弃水量分别列入（16）、（17）列。
13，校核检查结果是否正确。
水库经过充蓄和泄放到6月末水库兴利库容应该放空即放到死库容300万m3 由表3可知计算正确。
再根据水量平衡方程∑W来-∑W用-∑W损-∑W弃=0进行校核即（2）-（3）-（12）-（17）=0，经校核计算结果正确。
3兴利调节1
Z
下泄 0 流量 V
15 135 530 800 115 242 375 525 690 867 105 0 0 0 0 0 5 00
3、该水电站坝址处流量资料（Q：m 3/s）
月份
3456789
10 11 12 1 2
设计枯水年 141 188 253 61 110 7 9 8 42 15 8 20
18.0 0
18.94
120
19.9 0
20.9 8
22.0 0
23.0 6
24.1 2
25.1 8
26.3 0
27.4 4
28.0 0
29.79
130
31.0 0
2、该水电站下游水位流量关系如下表（Z：m；Q：m 3/s）
58.7 59 60 61 61.4 52 64 66 68 70 72 74 下游 水位
设计平水年 136 241 95 94 220 8 13 6 12 18 31 44
设计丰水年 146 110 305 272 237 202 132 49 35 15 34 10
4、综合利用资料
该水库下游综合利用需求对发电无约束作用，上游灌溉用水需 求如下表（Q：m3/s）
月份 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2
灌溉
用水 流量
0.5
1
2
2
3
3
3
2
1
1
0
0
Q
5、已知该水库死水位为95.0m。 6、不计水量损失。
二、要求
1、绘制该水库水位库容关系曲线； 2、如水库正常蓄水位为105.0m，试确定相应的兴利库容数值，并 对设计枯水年进行等流量调节列表计算，求调节流量、调节系数及 水库水量变化过程； 3、如固定供水期用水流量Q=45m3/s
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。
03
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。
兴利调节计算题（zuoye）
兴利调节计算题（zuoye）
1.某拟建⽔库坝址处多年平均径流量为1100×106m3，多年平均流量为36m3/s。
属于年调节⽔库，6～8⽉为丰⽔期，9⽉到次年5⽉为枯⽔期。
不计⽔库⽔量损。
失，其它已知数据如下表1。
求V
兴
3．已知某⽔库设计枯⽔年各⽉来⽔量如下表，试⽤时历图解法进⾏年调节兴利
计算
（1）若某⼀⽐较⽅案的供⽔期平均调节流量Q 调=15m 3/s ，求V 兴（2）V 兴=1.08亿m 3时，求供⽔期平均调节流量Q 调
4. 已知某⽔库 p=1% 的设计洪⽔过程线如下表1。
溢洪道建筑物采⽤河岸溢洪道，不设闸门，其堰顶⾼程为31.63m ，溢洪宽度为65m ，泄流公
式。
⽔库⽔位与库容关系如表2。
试⽤试算法进⾏
调洪演算（起调⽔位31.63m ）。
求拦洪库容和设计洪⽔位。
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
5
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
39
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。
40
34
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%。
41
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。
42
水文水利计算习题集
项目一：年径流的分析与计算一、填空题1．年径流是指。
2．影响年径流量的因素有和。
3．对同一条河流而言，一般年径流流量系列均值从上游到下游是，变差系数值从上游到下游是。
4．流域的大小对年径流的影响主要通过流域的而影响年径流的变化。
5．为了保证设计年径流计算成果的精度和合理性，必须审查年径流资料的、、。
6．代表性是指。
7.参证变量的选择必须考虑应满足的条件是。
8．偏态系数反映的是。
9．某一年的年径流量与多年平均的年径流量之比称为。
二、问答题1．年径流分析计算的任务是什么？2．三个水文统计参数的含义及其对频率曲线的影响（画图表示）。
3．推求设计年径流量的年内分配时，应遵循什么原则选择代表年？4．简述具有长期实测资料情况下，用设计代表年法推求年内分配的方法步骤？5．缺乏实测资料时，怎样推求设计年径流量？6．日历年度、水文年度、水利年度的涵义各是什么？三、计算题1．某水库坝址集水面积为212500kmF=，流域多年平均年降雨量为mmH1100=，坝址处多年平均流量为smQ/1003=。
要求计算多年平均径流量W、径流深R、蒸发量E、径流模数M、径流系数α。
2．已知某河流某断面的多年平均流量为100m3/s C V=0.20，C S=0.40。
（1）计算十年一遇设计枯水年的年径流量。
（2）计算百年一遇设计丰水年的年径流量。
3．某以发电为主的工程，已求得设计断面处年径流量的统计参数为s m Q /0.503 ，Cv=0.35，C s =2C v 。
要求计算：①设计枯水年（P=90%）和设计平水年（P=50%）的设计年径流量；②根据表1中所列资料选用设计枯水代表年，推求设计年径流量的年内分配；③根据设计平水年年内分配百分比（见表2），推求设计平水年年径流量的年内分配。
34．已知某站历年（1990~2001）径流资料，见表3。
试用图解适线法推求该站设计频率P=10%、50%和90%的年径流量。
3项目二：由流量资料推求设计洪水一、填空题1．洪水的三要素是指、、。
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。
《工程水文及水利计算》11第十一章 水库兴利调节计算(1)
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 ）。
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兴利调节例题与课堂小练习
[课堂小练习01]
某水电站运行总年数为51年，而破坏年份为6年，这6年中正常工作遭到破坏的月数分别为9、6、8、7、5、6，求出年保证率和历时(月)保证率(计算结果保留两位小数) 并验算它们两者的换算关系。
[课堂小练习02]
具有60年水文资料，最严重连续枯水年组为1961～1972，设计保证率为92%，求出设计枯水系列
[课堂小练习03]
水库三次运用情况如下图所示，求兴利库容。
流量Q (m
/s )3
例题3
某拟建水库按设P ＝95%选定的设计枯水年流量过程线如图所示，初定＝兴V 165.69×
3610m ，试计算调节流量。
[课堂小练习04]
某拟建水库按设P ＝95%选定的设计枯水年流量过程线如图所示，初定＝兴V 157.80×
3610m ，全年均匀用水，试计算调节流量和全年弃水量。
[课堂小练习05]
计算下表05中每月的累积水量并绘制水量累积曲线及其流量比尺（流量比尺要求：时间长度为三个月，流量刻度标注：0、10、20、30、40、50、60、70、80）。
表05累积水量计算表
7891011121
2345
6
4080水量W [(m
/s )·月]3
[课堂小练习06]
计算每月的差积水量并在图07－1和图08－1中绘制水量差积曲线及其流量比尺（流量比尺要求：时间长度为三个月，流量刻度标注：0、5、10、15、20、25、30、35、40 ）。
表06 差积水量计算表
108791211153246
020406080水量W [(m
/s )·月]3
图07－1
[课堂小练习07]
已知某年调节水库调Q =13.0s m /3，设计枯水年天然来水流量见表06。
计算要求：1、在图07－1中用图解法确定兴V ；2、如丰水期均匀用水，用水流量丰Q =30.0s m /3，在图07－1用图解法确定弃W ；3、在图07－1中求出2月末和4月末的兴利库容中蓄水量2兴蓄V 和4兴蓄V 。
[课堂小练习08]
已知某年调节水库兴利库容=兴V 260.373610m ⨯，设计枯水年天然来水流量见表06。
计算要求：1、在图08－1中用图解法确定调Q ，2、如丰水期均匀用水，在图08－1用图解法求出最大用水流量max Q 丰。
108791211153246
020
406080水量W [(m
/s )·月]3
图08－1
[课堂小练习09]（二次运用图解法求兴V 例题）
设计枯水年天然来水流量见表09，已绘出设计枯水年天然来水水量差积曲线及其流量比尺见图09－1、09－2。
表09 某水库设计枯水年天然来水流量及差积水量表
1、已知调Q ＝25.0s m /3，在图09－1中图解求兴V 。
流(m /s )
3
20
4060
80
水量W [(m /s )·月]
3
图09－1
2、已知调Q ＝19.0s m /3，在图09－2中图解求兴V 。
流(m /s )
3
20
4060
80
水量W [(m
/s )·月]3
图09－2
[课堂小练习10]（二次运用图解法求调Q 例题）
设计枯水年天然来水流量见表10，已绘出设计枯水年天然来水水量差积曲线及其流量比尺见图10－1和10－2。
表10 某水库设计枯水年天然来水流量及差积水量表
1、已知=兴V 157.803610m ⨯，在图10－1中图解求调Q 。
流量(m /s )
3
20
4060
80
水量W [(m
/s )·月]3
图10－1
2、已知=兴V 57.863610m ⨯，在图10－2中图解求调Q 。
流(m /s )
3
20
4060
80
水量W [(m
/s )·月]3
图10－2。