《兴利调节》PPT课件
4 兴利调节
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• 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PPT共57页
水库兴利调节计算
11、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样,法律和法律都是相互依存的。——伯克
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。
水利水能规划课件_第二章兴利调节2012
水库面积特性 概念
水库面积特性:水库水位与水面面积的关系曲线 绘制过程 根据设计要求选取合适比例尺的库区地形图; 设臵水位间距(可取1、2、5m,最好等距) 计算不同水位的水库库面面积; 以水位为纵坐标,水库面积为横坐标制作Z~F曲 线图。 作用: 是研究水库库容、淹没面积和计算蒸发损失的依据。
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。
3、水库淤积的不良后果
a.减少水库有效库容,甚至使水库完全失效,威胁水库 本身及下游安全。 b.水库淤积使回水上延,增加淹没、浸没损失。 c.泥沙进入引水渠或水轮机等,导致渠系淤积及水轮机、 泄流设备的磨损。 d.水库淤积会加大管理上的困难,影响正常工作。
三峡淹没区的文化遗迹(张飞庙、开县古城)
三峡库区的文化遗迹(白帝城、屈原祠)
高峡出平湖,最后水将淹到 175米此标记处
故居已消失在90米水下, 老农遥望故土时心情复杂
故土被淹,离家小鸟远眺三峡沧桑 变化
五、水库的淤积问题 1、水库淤积存在原因: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: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。
(七)总库容(V总)和有效库容(V效) 总库容:校核洪水位以下的全部库容,总库容 是表示水库工程规模的代表性指标,可作为划分水 库等级、确定工程安全标准的重要依据。 有效库容:核洪水位与死水位之间的库容。 V总=V死+V兴+V调洪-V共。 V效=V总-V死=V兴+V调洪-V共。
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。
兴利调节图解法2014
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。
水库兴利调节与计算PPT67页
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
Thank you
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望, 辛勤耕 耘,忍 受苦楚 。我一 试再试 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我继 续拼搏 。
水利水能规划兴利调节课件PPT
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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
兴利调节图解法
2、水量差积曲线
从流量过程线上减去一常数流量值,例 如Q定(Q定通常采用接近平均流量的某 以整数值),然后把各单位时段的差量 (Q-Q定)累积之,则得差积曲线的各纵 标值,即
W差积
(Q Q
t0 t t0
t
定 ) dt t 定 dt
Qdt Q
t0
根据水量累积曲线各点的差积水量绘制 而成的曲线,叫做水量差积曲线。
二、根据用水要求确定兴利库容的图解法
1、确定年调节水库兴利库容的 图解法(不计水量损失)
(一)年调节水库图解计算的代表 期法:
A 使用水量累积曲线确定 (1)平行移动需水累积曲线,使切来 水累积曲线于M点。 (2)再平行移动需水累积曲线,使与 来水累积曲线切于M点之右下方N 点。 (3)两切线之间的垂直距离即为所需 之调节库容v。
兴利库容图解法
小组成员 喻高涵 蒋俊鹏 罗盼
兴利库容图解法
一、水量累积曲线和水量差积曲线 二、根据用水要求确定兴利库容的图解法
一、水量累积曲线和水量差积曲线
1、水量累积曲线
来水或用水随时间变化的关系可 用流量过程线表示,也可用水量 累积曲线表示,均以时间为横坐 标,如右图。
◆流量过程线上,纵坐标表示相
应时刻的流量值;
◆水量累积曲线上纵坐标则表示
从计算起始时刻t0(坐标原点) 到相应时刻t之间的总水量。
流量过程线和水量累积曲线
两者之间的关系是:水量累积曲线是流量过程线的积分曲线, 而流量过线则是水量累积曲线的一次导数线,即
W Qdt
t0
t
Q dW dt
水量累积曲线的绘制
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:
第二章水库兴利调节与计算
同频率放大
适用条件: a、无资料或资料不足的地区; b、精度要求不高时,如初步规划阶段。
p%
Q设
第二章 > 第六节 年调节水库兴利调节计算
设计保证率p%与Q调及V兴三者之间的关系
Q供调
供水期
W来水 V兴 T供水期
Q调↓ V兴↑(如图1) Q调↓(如图2)
二、水库的特征水位和特征库容
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。死水位以下的库容称死库容。
2.正常蓄水位Z蓄和兴利库容V兴
水库在正常运用情况下,为满足设计兴利要求而在开始 供水时应蓄到的高水位,称正常蓄水位。Z蓄与Z死间的库容, 称V兴。
3.防洪限制水位Z限; 水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,称防洪限制水位。
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。
②在一次充蓄条件下,任意改变供水期各月用 水量,而总用水量不变,则V兴不变。
③常将设计枯水年供水期调节流量与多年平均 流量得比值称为调节系数。
第二章 > 第六节 年调节水库兴利调节计算
三、年调节水库兴利调节计算典型年法:
设计水平年 → 设计供水过程
历史来水资料 → 排频计算 → 频率曲线(如图)→ 计算设计V兴 实际代表年 设计保证率 → 查求Q设 同倍比放大 设计枯水年
第二章 > 第三节 水库兴利设计保证率
3、设计保证率的选择
第二章 兴利调节
二、设计保证率的选择
• 水利水电工程设计保证率的选择是复杂的技术经
济问题。设计保证率选得过低,正常工作遭受破坏 的机率加大,给国民经济造成严重损失。相反,设 计保证率选得过高,虽可减轻正常工作破坏带来的 损失,将使工程投资和其他费用增加,或不得不减 小工程的效益。 • 所以,设计保证率应通过技术经济计算,并综合 分析确定。 • 由于设计保证率的选择较复杂,涉及因素多,难 以全用货币表示,计算困难,有待研究。 • 工程实际上是根据经验,参照规范,综合分析确 定。
第三节 设计保证率
一、工作保证率和设计保证率 • 工作保证率:水利水电部门的正常工 作的保证程度。 1、年保证率
正常工作年数
P = ——————— ×100%
运行总年数
运行总年数–工作遭破坏年数 = ——————————————— ×100% 运行总年数 (2-10)
2、历时保证率
正常工作历时(日、旬或月) P'= —————————————×100% 运行总历时(日、旬或月) (2-11)
二、按水库任务分类 • • 1、单一任务径流调节; 2、综合利用径流调节。 三、按供水方式分类 • 1、固定供水 按固定要求供水,与来、蓄 水量无关。 • 2、变动供水 随蓄水量和用水量而变动。
四、其他分类
• 1、反调节 下游水库按需水过程,对上游 水库泄流的再调节。 • 2、单一水库补偿调节 水库与水库下游区间 来水互相补偿,以满足用水要求的调节。 • 3、水库群补偿调节 水库间互相进行水文补 偿,库容补偿,电力补偿,共同满足系统用 水用电的调节。
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22] 可由水库面积特性 推算绘制。两相邻等 高线间的水层容积:
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