水能利用-徑流調(diào)節(jié)

1、1 1 第一節(jié)第一節(jié) 河川徑流河川徑流 第二節(jié)第二節(jié) 水庫特性水庫特性 第三節(jié)第三節(jié) 興利調(diào)節(jié)的分類興利調(diào)節(jié)的分類 第四節(jié)第四節(jié) 設(shè)計保證率和設(shè)計代表期設(shè)計保證率和設(shè)計代表期 第五節(jié)第五節(jié) 興利調(diào)節(jié)計算和時歷列表法興利調(diào)節(jié)計算和時歷列表法 第六節(jié)第六節(jié) 洪水調(diào)節(jié)計算方法洪水調(diào)節(jié)計算方法第二章第二章 徑流調(diào)節(jié)徑流調(diào)節(jié)12 2在我國，徑流多由降在我國，徑流多由降雨所形成。河川徑流雨所形成。河川徑流形成的過程非常復雜，形成的過程非常復雜，一般要經(jīng)歷降水、一般要經(jīng)歷降水、 蓄滲（入滲）、產(chǎn)流蓄滲（入滲）、產(chǎn)流和匯流幾個階段。和匯流幾個階段。第二章第二章 徑流調(diào)節(jié)徑流調(diào)節(jié)2地球上的水循環(huán)？地球上的水循環(huán)

2、？3描述流域形狀特征的幾個指標描述流域形狀特征的幾個指標 河源、河口、干流、支流： 流域面積F:流域的封閉分水線內(nèi)，區(qū)域在平面上的投影面積。 流域長度L:流域的軸線長度。以流域出口為中心畫許多同心圓，由每個同心圓與分水線相交作割線，各割線中點順序連線的長度即為流域長度。流域長度通常可用干流長度代替。5 51、概念：、概念：河川徑流河川徑流：由地面即地下匯入河川，在重力作用下沿河床流動：由地面即地下匯入河川，在重力作用下沿河床流動 的水流。的水流。5第二章 徑流調(diào)節(jié)徑流：徑流：降水所形成的，沿著流域地面和地下向河川、降水所形成的，沿著流域地面和地下向河川、湖泊、水庫、洼地等流動的水流。湖泊、水庫

3、、洼地等流動的水流。地下徑流：地下徑流：沿土壤巖石空隙流動的水流。沿土壤巖石空隙流動的水流。地面或地表徑流地面或地表徑流：沿著地面流動的水流。：沿著地面流動的水流。6 63 3）徑流量）徑流量W W：在：在T T時段內(nèi)，通過河流某一斷面的累積時段內(nèi)，通過河流某一斷面的累積 水量稱為徑流量，水量稱為徑流量，m m3 3。根據(jù)根據(jù)T T的不同，有日、月、季、年分，但多年平均值趨向于一較穩(wěn)的不同，有日、月、季、年分，但多年平均值趨向于一較穩(wěn)定值。定值。6第二章 徑流調(diào)節(jié)描述河川徑流的幾個指標：描述河川徑流的幾個指標：1 1）降雨量）降雨量P P：在：在T T時段內(nèi)，河流某一斷面以上流域累積時段內(nèi)，河

4、流某一斷面以上流域累積 的雨量，的雨量，mmmm。2 2）流量）流量Q Q：在單位時段內(nèi)，通過河流某一斷面的水量，：在單位時段內(nèi)，通過河流某一斷面的水量， m m3 3/s/s。7 76)6)徑流系數(shù)徑流系數(shù):在在T時段內(nèi)，表示降雨形成的徑流量與降雨時段內(nèi)，表示降雨形成的徑流量與降雨 量之比量之比=Y/P=Y/P7第二章 徑流調(diào)節(jié)4 4）徑流深）徑流深Y Y：在在T T時段內(nèi)，將徑流總量時段內(nèi)，將徑流總量W W 平鋪在平鋪在流流 域面積域面積F F (km(km2 2) )上的水深，上的水深，mmmm，則，則 Y=W/(1000F)=QT /(1000F)Y=W/(1000F)=QT /(10

5、00F)5 5）徑流模數(shù)）徑流模數(shù)M: M: 單位流域面積上的平均流量，單位流域面積上的平均流量，m m3 3 / / (s.km(s.km2 2),),則則 M=Q / F M=Q / F長江：年均降雨量長江：年均降雨量1070.5mm, 年均徑流深年均徑流深526mm黃河：黃河： 464.4mm, 83.2mm8 8例：某壩址控制的流域面積為例：某壩址控制的流域面積為380km380km2 2，多年平均降雨量，多年平均降雨量788 788 mmmm。有控制站的歷年系列實測水文資料，計算水文參數(shù)如。有控制站的歷年系列實測水文資料，計算水文參數(shù)如下：下： 多年平均流量多年平均流量Q Q= 5.

6、51 = 5.51 m m3 3/s/s 多年平均徑流量多年平均徑流量W W = = 5.515.51* *365365* *2424* *3600 3600 =173778232.13 =173778232.13 m m3 3近似近似1.7381.738億億m m3 3 徑流深徑流深Y Y = = 173778232.13/(1000173778232.13/(1000* *380)380) = 457.3 = 457.3 mmmm 徑流系數(shù)徑流系數(shù)= 457.3/788=0.58= 457.3/788=0.588第二章 徑流調(diào)節(jié)9 92、河川徑流基本特性、河川徑流基本特性 多變的（隨機的）

7、多變的（隨機的）河川徑流年與年之間的變化是很大的。我們把年平均流量河川徑流年與年之間的變化是很大的。我們把年平均流量較大的那些年份稱為豐水年，年平均流量較小的那些年份較大的那些年份稱為豐水年，年平均流量較小的那些年份稱為枯水年，年平均流量接近于多年平均值的那些年份稱稱為枯水年，年平均流量接近于多年平均值的那些年份稱為中水年，徑流的這種變化稱為為中水年，徑流的這種變化稱為年際變化年際變化。 第二章 徑流調(diào)節(jié)岳城010203040196019651970197519801985199019952000年份流量(m3/s)10102、河川徑流基本特性、河川徑流基本特性 多變的（隨機的）多變的（隨機的

8、）河川徑流年與年之間的變化是很大的。我們把年平均流量河川徑流年與年之間的變化是很大的。我們把年平均流量較大的那些年份稱為豐水年，年平均流量較小的那些年份較大的那些年份稱為豐水年，年平均流量較小的那些年份稱為枯水年，年平均流量接近于多年平均值的那些年份稱稱為枯水年，年平均流量接近于多年平均值的那些年份稱為中水年，徑流的這種變化稱為為中水年，徑流的這種變化稱為年際變化年際變化。 第二章 徑流調(diào)節(jié)1973-1974年度（豐水）010203040506070123456789101112月流量(m3/s)19641965年度（枯水）010203040123456789101112月流量(m3/s) 具

9、有季節(jié)性的變化規(guī)律具有季節(jié)性的變化規(guī)律由于氣候和降水隨著一年四季而周期性變化，因而河由于氣候和降水隨著一年四季而周期性變化，因而河川徑流具有季節(jié)性的周期變化。洪水期和枯水期交替川徑流具有季節(jié)性的周期變化。洪水期和枯水期交替出現(xiàn)。出現(xiàn)。 明顯的地區(qū)性規(guī)律明顯的地區(qū)性規(guī)律在同一水文區(qū)域內(nèi)，同一時期，相鄰河流的徑流變化在同一水文區(qū)域內(nèi)，同一時期，相鄰河流的徑流變化具有一定的相似性，稱為水文同步性。具有一定的相似性，稱為水文同步性。1112123、年徑流量及設(shè)計年徑流量、年徑流量及設(shè)計年徑流量3.1 3.1 年徑流量年徑流量第二章 徑流調(diào)節(jié) 定義：定義： 在一個年度內(nèi)，通過河流某一斷面的水量，稱為該斷

10、面以上流域的年徑流量。 年平均流量Q（m3/s）年徑流深Y（mm）年徑流總量W（104m3或108m3）年徑流模數(shù)M L/(skm2) 或m3/km2 表示方法：表示方法：13133、年徑流量及設(shè)計年徑流量、年徑流量及設(shè)計年徑流量3.1 3.1 年徑流量年徑流量第二章 徑流調(diào)節(jié) 定義：定義： 在一個年度內(nèi)，通過河流某一斷面的水量，稱為該斷面以上流域的年徑流量。 年平均流量Q（m3/s）年徑流深Y（mm）年徑流總量W（104m3或108m3）年徑流模數(shù)M L/(skm2) 或m3/km2 表示方法：表示方法：14143、年徑流量及設(shè)計年徑流量、年徑流量及設(shè)計年徑流量3.2 3.2 影響年徑流量的

11、因素影響年徑流量的因素第二章 徑流調(diào)節(jié)氣候因素氣候因素 在濕潤地區(qū)在濕潤地區(qū)年降水量與年徑流量關(guān)系密切，年降水年降水量與年徑流量關(guān)系密切，年降水量對年徑流量起著決定性作用，而流域蒸發(fā)的作用相對量對年徑流量起著決定性作用，而流域蒸發(fā)的作用相對較小較小 在干旱地區(qū)在干旱地區(qū)降水和蒸發(fā)都對年徑流量起著相當大的降水和蒸發(fā)都對年徑流量起著相當大的作用作用 對于以冰雪補給為主的河流對于以冰雪補給為主的河流年徑流量主要取決于前年徑流量主要取決于前一年的降雪量和當年的氣溫一年的降雪量和當年的氣溫 15153、年徑流量及設(shè)計年徑流量、年徑流量及設(shè)計年徑流量3.2 3.2 影響年徑流量的因素影響年徑流量的因素第二

12、章 徑流調(diào)節(jié)流域下墊面條件流域下墊面條件 流域下墊面因素流域下墊面因素: :地形、地質(zhì)、土壤、植被、湖泊、沼地形、地質(zhì)、土壤、植被、湖泊、沼澤和流域調(diào)節(jié)作用等。澤和流域調(diào)節(jié)作用等。 主要從兩方面影響年徑流量主要從兩方面影響年徑流量： 通過流域蓄水增量影響年徑流量的變化通過流域蓄水增量影響年徑流量的變化 通過對氣候因素的影響間接地對年徑流量發(fā)生作用通過對氣候因素的影響間接地對年徑流量發(fā)生作用 16163、年徑流量及設(shè)計年徑流量、年徑流量及設(shè)計年徑流量3.2 3.2 影響年徑流量的因素影響年徑流量的因素第二章 徑流調(diào)節(jié) 人類活動人類活動 人類活動對年徑流的影響，包括人類活動對年徑流的影響，包括直接

13、直接與與間接間接兩個方面。兩個方面。 直接影響如跨流域調(diào)水；直接影響如跨流域調(diào)水； 間接影響如修建水庫、塘堰等，改變流域下墊面情況。間接影響如修建水庫、塘堰等，改變流域下墊面情況。17173、年徑流量及設(shè)計年徑流量、年徑流量及設(shè)計年徑流量 根據(jù)用水部門確定的根據(jù)用水部門確定的設(shè)計設(shè)計頻率頻率，確定該設(shè)計頻率下，確定該設(shè)計頻率下相應(yīng)的相應(yīng)的年徑流量年徑流量。第二章 徑流調(diào)節(jié)3.3 3.3 設(shè)計年凈流量設(shè)計年凈流量含義：含義：設(shè)計年凈流量計算的設(shè)計年凈流量計算的任務(wù)：任務(wù)： 確定設(shè)計年徑流量和年內(nèi)確定設(shè)計年徑流量和年內(nèi)分配，揭示多年和年內(nèi)徑分配，揭示多年和年內(nèi)徑流分配規(guī)律。流分配規(guī)律。設(shè)計年凈流量

14、計算的設(shè)計年凈流量計算的方法：方法： 概率理論。概率理論。18184、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)（1 1）對實測徑流資料進行審）對實測徑流資料進行審查（查（資料審查資料審查）；）；（2 2）運用數(shù)理統(tǒng)計方法推求）運用數(shù)理統(tǒng)計方法推求設(shè)計年徑流量（設(shè)計年徑流量（頻率計算頻率計算）；）；（3 3）用用代表年代表年法推求徑流年法推求徑流年內(nèi)分配過程內(nèi)分配過程步驟：步驟：19194、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)可靠性；可靠性；一致性一致性; ;代表性代表性. .（1 1）資料審查：）資料審查：20204、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章

15、 徑流調(diào)節(jié)（2 2）頻率計算頻率計算：21214、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.1 2.1 正常年徑流量計算 多年平均年徑流量被稱為正常年徑流量，相應(yīng)以W0、Q0、R0、M0等表示。（2 2）頻率計算頻率計算：22224、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.2 2.2 經(jīng)驗頻率曲線繪制經(jīng)驗頻率曲線繪制 通過實測樣本資料來間接推求（估計）徑流年際通過實測樣本資料來間接推求（估計）徑流年際變化的綜體統(tǒng)計規(guī)律，這種方法稱為變化的綜體統(tǒng)計規(guī)律，這種方法稱為頻率計算法頻率計算法。 （2 2）頻率計算頻率計算：23234、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的

16、推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.3 2.3 理論頻率曲線繪制理論頻率曲線繪制 皮爾遜皮爾遜III型曲線型曲線 （2 2）頻率計算頻率計算：24244、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.3 2.3 理論頻率曲線繪制理論頻率曲線繪制 皮爾遜III型曲線 （2 2）頻率計算頻率計算：均值均值均方差均方差變差系數(shù)變差系數(shù)偏態(tài)系數(shù)偏態(tài)系數(shù)25254、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.3 2.3 理論頻率曲線繪制理論頻率曲線繪制 皮爾遜III型曲線的繪制步驟和適線法： 1. 根據(jù)現(xiàn)有資料，計算正常徑流量Q0 ，變差系數(shù)Cv和偏態(tài)系數(shù)CS 。 2. 根據(jù)計算的變差系數(shù)

17、Cv和偏態(tài)系數(shù)CS ，查找皮爾遜III型曲線表得值，算出對應(yīng)的流量絕對值。 3. 繪制理論頻率曲線。 4. 將繪制的理論頻率曲線和經(jīng)驗點群相比較。若不理想，調(diào)整Cv和CS ，重新繪制理論頻率曲線，使得兩種曲線匹配較好，稱為適線法。 （2 2）頻率計算頻率計算：26264、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.3 2.3 理論頻率曲線繪制理論頻率曲線繪制 適線法 （2 2）頻率計算頻率計算：27274、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.3 2.3 理論頻率曲線繪制理論頻率曲線繪制 適線法 （2 2）頻率計算頻率計算：2829294、設(shè)計年徑流量的推求、

18、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.3 2.3 理論頻率曲線繪制理論頻率曲線繪制 （2 2）頻率計算頻率計算：30304、設(shè)計年徑流量的推求、設(shè)計年徑流量的推求第二章 徑流調(diào)節(jié)2.4 2.4 設(shè)計年徑流量的年內(nèi)分配設(shè)計年徑流量的年內(nèi)分配 選取豐、中、枯作為設(shè)計典型年。 按照水電站的設(shè)計保證率P0來確定 （2 2）頻率計算頻率計算：31315、設(shè)計洪水、設(shè)計洪水第二章 徑流調(diào)節(jié)專門防洪任務(wù)。自身防洪任務(wù)。 水利工程防洪安全：水利工程防洪安全：設(shè)計洪水：設(shè)計洪水：設(shè)計洪峰設(shè)計洪量洪水過程線 32325、設(shè)計洪水、設(shè)計洪水第二章 徑流調(diào)節(jié)例：三峽工程例：三峽工程“萬年一遇”的洪水洪峰峰值為每秒11

19、3000立方米，“千年一遇”的洪水洪峰峰值為每秒98800立方米，“百年一遇”的洪水洪峰峰值為每秒83700立方米。“二十年一遇”的洪水洪峰峰值為每秒72300立方米，“十年一遇”的洪水洪峰峰值為每秒66000立方米。是使用宜昌海關(guān)水位、水文站觀測資料和歷史調(diào)查洪水資料并按相關(guān)的統(tǒng)計學理論計算確定的。33335、設(shè)計洪水、設(shè)計洪水第二章 徑流調(diào)節(jié)例：三峽工程例：三峽工程對于工程本身而言，其防洪標準是按照千年一遇設(shè)計、萬年一遇加10%校核，即當峰值為每秒98800立方米的千年一遇洪水來臨時，大壩本身仍能正常運行，三峽工程各項工程、設(shè)施不受影響，可以照常發(fā)電；當峰值流量為每秒113000立方米的萬

20、年一遇洪水再加10時，大壩主體建筑物不會遭到破壞，三峽大壩仍然是安全的，部分設(shè)施正常使用功能可能會受到影響。自身防洪安全自身防洪安全34345、設(shè)計洪水、設(shè)計洪水第二章 徑流調(diào)節(jié)例：三峽工程例：三峽工程遇到不大于百年一遇的洪水，三峽大壩可控制枝城站最大流量不超過每秒56700立方米，不啟用分洪工程，沙市水位可不超過44.5米，荊江河段可安全行洪。如果遇到千年一遇的洪水，經(jīng)三峽水庫調(diào)蓄，通過枝城的相應(yīng)流量不超過每秒80000 立方米，配合荊江分洪工程和其他分蓄洪措施的運用，可控制沙市水位不超過45米，從而可避免荊江南北兩岸的洞庭湖平原和江漢平原地區(qū)可能發(fā)生的毀滅性災(zāi)難，實現(xiàn)防洪目標。 專門防洪任

21、務(wù)專門防洪任務(wù)35355、設(shè)計洪水、設(shè)計洪水第二章 徑流調(diào)節(jié)例：三峽工程例：三峽工程3636一、水庫的特性一、水庫的特性 一般用來反映水庫地形特性的曲線稱為一般用來反映水庫地形特性的曲線稱為水庫水庫特性曲線特性曲線，有水庫水位與面積關(guān)系曲線和水庫水，有水庫水位與面積關(guān)系曲線和水庫水位與容積關(guān)系曲線，簡稱位與容積關(guān)系曲線，簡稱水庫面積曲線及水庫容水庫面積曲線及水庫容積曲線。積曲線。第二章第二章 徑流調(diào)節(jié)徑流調(diào)節(jié)( (一一) )水庫面積和容積特性曲線水庫面積和容積特性曲線3737( (二二) )水庫容積特性曲線水庫容積特性曲線（面積曲線的積分曲線）（面積曲線的積分曲線）)(2上下FFZV)(3上上

22、下下FFFFZV第二章 徑流調(diào)節(jié)3838第二章 徑流調(diào)節(jié)3939注意：注意：上述水庫面積是假定水庫的水面是水平的，上述水庫面積是假定水庫的水面是水平的，相應(yīng)的庫容為相應(yīng)的庫容為靜庫容靜庫容。實際上，水庫水面從壩址。實際上，水庫水面從壩址沿程上溯形成回水曲線，直至庫端與天然水面相沿程上溯形成回水曲線，直至庫端與天然水面相交為止，水面上翹產(chǎn)生一個附加的交為止，水面上翹產(chǎn)生一個附加的動庫容動庫容。因此，。因此，每一壩前水位對應(yīng)的實際庫容比靜庫容大。每一壩前水位對應(yīng)的實際庫容比靜庫容大。第二章 徑流調(diào)節(jié)4040 二、水庫的特征水位和特征庫容二、水庫的特征水位和特征庫容 特征水位特征水位：水庫工程為完成

23、不同任務(wù)在不同時期水庫工程為完成不同任務(wù)在不同時期和各種水文情況下，需控制達到或允許消落的各種庫和各種水文情況下，需控制達到或允許消落的各種庫水位。水位。 特征庫容特征庫容：相應(yīng)于水庫特征水位的水庫容積。相應(yīng)于水庫特征水位的水庫容積。 特征水位及其相應(yīng)的庫容體現(xiàn)了水庫利用和正常特征水位及其相應(yīng)的庫容體現(xiàn)了水庫利用和正常工作的各種特定要求，是規(guī)劃設(shè)計階段確定水工建筑工作的各種特定要求，是規(guī)劃設(shè)計階段確定水工建筑物尺寸（如壩高、溢洪道寬度）及估算工程效益的基物尺寸（如壩高、溢洪道寬度）及估算工程效益的基本依據(jù)。本依據(jù)。 40第二章 徑流調(diào)節(jié)4141 ( (一一) )死水位死水位Z Z死死和死庫容和

24、死庫容V V死死 死水位死水位：在正常運用的情況下，：在正常運用的情況下，允許水庫消落的最低水位。允許水庫消落的最低水位。 死庫容死庫容（墊底庫容）：死水位以（墊底庫容）：死水位以下的水庫容積。下的水庫容積。 死庫容一般用于容納水庫泥沙、死庫容一般用于容納水庫泥沙、抬高壩前水位和庫內(nèi)水深，一般不抬高壩前水位和庫內(nèi)水深，一般不參與徑流調(diào)節(jié)。參與徑流調(diào)節(jié)。 41第二章 徑流調(diào)節(jié) （二）正常蓄水位（二）正常蓄水位（Z Z蓄蓄）和興利庫容（）和興利庫容（V V興興） 正常蓄水位正常蓄水位：水庫在正常運用情況下，為滿足設(shè)計興利要求而在開始供水：水庫在正常運用情況下，為滿足設(shè)計興利要求而在開始供水時應(yīng)蓄到

25、的最高水位。又稱時應(yīng)蓄到的最高水位。又稱正常高水位正常高水位或或設(shè)計蓄水位設(shè)計蓄水位。它決定水庫的規(guī)模、。它決定水庫的規(guī)模、效益和調(diào)節(jié)方式。效益和調(diào)節(jié)方式。 興利庫容（調(diào)節(jié)庫容）：興利庫容（調(diào)節(jié)庫容）：正常蓄水位與死水位間的庫容，用以調(diào)節(jié)徑流，提正常蓄水位與死水位間的庫容，用以調(diào)節(jié)徑流，提高枯水時的供水量或水電站出力。高枯水時的供水量或水電站出力。 水庫消落深度（工作深度）：水庫消落深度（工作深度）：正常蓄水位與死水位的高程差。正常蓄水位與死水位的高程差。第二章 徑流調(diào)節(jié)4343 （三）防洪限制水位（三）防洪限制水位（Z Z限限） 防洪限制水位防洪限制水位：水庫在：水庫在汛期汛期允許興利蓄水的

26、上限水位。它是水庫汛期防允許興利蓄水的上限水位。它是水庫汛期防洪運用時的洪運用時的起調(diào)水位起調(diào)水位。根據(jù)洪水特性和防洪要求，對汛期不同時期分段擬定，。根據(jù)洪水特性和防洪要求，對汛期不同時期分段擬定，把把Z Z限限定在定在Z Z蓄蓄以下時，防洪庫容與興利庫容將有所結(jié)合，從而減小專用防洪以下時，防洪庫容與興利庫容將有所結(jié)合，從而減小專用防洪庫容。庫容。43第二章 徑流調(diào)節(jié) 公共庫容：公共庫容：正常蓄水位正常蓄水位與防洪限制水位之間的水庫與防洪限制水位之間的水庫容積，為防洪與興利共同使容積，為防洪與興利共同使用的結(jié)合庫容，又稱為用的結(jié)合庫容，又稱為結(jié)合結(jié)合庫容庫容。4444 （四）防洪高水位（四）防

27、洪高水位（Z Z防防）和防洪庫容（）和防洪庫容（V V防防） 防洪高水位防洪高水位：當遇下游防護對象的設(shè)計標準洪水時，水庫為控制下泄流量而攔：當遇下游防護對象的設(shè)計標準洪水時，水庫為控制下泄流量而攔蓄洪水，這時在壩前達到的最高水位。蓄洪水，這時在壩前達到的最高水位。只有當水庫承擔下游防洪任務(wù)時，才需確只有當水庫承擔下游防洪任務(wù)時，才需確定這一水位。定這一水位。 防洪庫容：防洪庫容：防洪高防洪高水位與防洪限制水位水位與防洪限制水位間的庫容，用以攔蓄間的庫容，用以攔蓄洪水，滿足下游防護洪水，滿足下游防護對象的防洪要求。對象的防洪要求。 44第二章 徑流調(diào)節(jié)4545 （五）設(shè)計洪水位（五）設(shè)計洪水位

28、（Z Z洪洪）和攔洪庫容（）和攔洪庫容（V V攔攔） 設(shè)計洪水位設(shè)計洪水位: :水庫遇大壩設(shè)計洪水時，在壩前達到的最高水位。它是正常水庫遇大壩設(shè)計洪水時，在壩前達到的最高水位。它是正常運用情況下允許達到的最高庫水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計算的主要依據(jù)。運用情況下允許達到的最高庫水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計算的主要依據(jù)。 45第二章 徑流調(diào)節(jié)攔洪庫容（攔洪庫容（V V攔攔）Z Z限限與與Z Z洪洪之間的之間的庫容。庫容。4646 （六）校核洪水位（六）校核洪水位（Z Z洪洪）和調(diào)洪庫容（）和調(diào)洪庫容（V V調(diào)洪調(diào)洪） 校核洪水位：校核洪水位：水庫遇大壩校核洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫遇大壩

29、校核洪水時，在壩前達到的最高水位。它是水庫非常運用情況下允許達到的臨時性最高洪水位，是確定壩頂高程及進水庫非常運用情況下允許達到的臨時性最高洪水位，是確定壩頂高程及進行大壩安全校核的主要依據(jù)。行大壩安全校核的主要依據(jù)。 第二章 徑流調(diào)節(jié)調(diào)洪庫容：調(diào)洪庫容：校核洪水位與防校核洪水位與防洪限制水位之間的庫容，用洪限制水位之間的庫容，用以攔蓄洪水，確保大壩安全。以攔蓄洪水，確保大壩安全。4747 （七）總庫容（七）總庫容（V V總總）和有效）和有效庫容（庫容（V V效效） 總庫容：總庫容：校核洪水位以下的全校核洪水位以下的全部庫容，總庫容是表示水庫工程規(guī)部庫容，總庫容是表示水庫工程規(guī)模的代表性指標，

30、可作為劃分水庫模的代表性指標，可作為劃分水庫等級、確定工程安全標準的重要依等級、確定工程安全標準的重要依據(jù)。據(jù)。 有效庫容：有效庫容：校核洪水位與死水校核洪水位與死水位之間的庫容。位之間的庫容。 47第二章 徑流調(diào)節(jié)48V總總V死死V興興V調(diào)洪調(diào)洪V共共V效效V總總V死死V興興V調(diào)洪調(diào)洪V共共大大型型大于大于1010億億m m3 3；大大型型111010億億m m3 3；中中 型型0.10.11 1億億m m3 3；小小型型0.010.010.1 0.1 億億m m3 3；小小型型小于小于0.01 0.01 億億m m3 3。按總按總庫容庫容把水把水庫劃庫劃分為分為五級五級第二章 徑流調(diào)節(jié)49

31、49安全超高安全超高放水管放水管死水位死水位正常蓄水位正常蓄水位校核洪水位校核洪水位設(shè)計洪水位設(shè)計洪水位死庫容死庫容興利庫容興利庫容結(jié)合庫容結(jié)合庫容攔洪庫容攔洪庫容調(diào)洪庫容調(diào)洪庫容防洪限制水位防洪限制水位防洪庫容防洪庫容防洪高水位防洪高水位第二章 徑流調(diào)節(jié)5050三、水庫的水量損失三、水庫的水量損失(1)(1)蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失 W W蒸蒸= =（E E水水-E-E陸陸）A A年年10001000 其中：其中：W W蒸蒸一年內(nèi)水庫的蒸發(fā)損失量，一年內(nèi)水庫的蒸發(fā)損失量，m m3 3； E E水水一年內(nèi)水面蒸發(fā)深度，一年內(nèi)水面蒸發(fā)深度，mmmm； E E陸陸一年內(nèi)陸面蒸發(fā)深度，一年內(nèi)陸面蒸發(fā)深度，m

32、mmm； A A年年水庫計算面積，水庫計算面積，kmkm2 2，即水庫實際水面面積與建庫，即水庫實際水面面積與建庫 前水面面積之差。前水面面積之差。(2)(2)滲漏損失滲漏損失 壩身、閘門、庫底及庫岸四周向外滲漏，其滲漏量的大壩身、閘門、庫底及庫岸四周向外滲漏，其滲漏量的大小決定于庫區(qū)、壩址的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件與施工質(zhì)量。其小決定于庫區(qū)、壩址的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件與施工質(zhì)量。其值可根據(jù)水文地質(zhì)條件，參考已建水庫的實際滲漏資料，選值可根據(jù)水文地質(zhì)條件，參考已建水庫的實際滲漏資料，選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，作為估算滲漏損失的依據(jù)。用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，作為估算滲漏損失的依據(jù)。50第二章 徑流調(diào)節(jié)5151三角洲淤積（官廳水

33、庫）三角洲淤積（官廳水庫）1.1966.6淤積線淤積線2.1953.9原河床原河床帶形淤積（豐滿水庫）帶形淤積（豐滿水庫）1.1958淤積線淤積線2.1943原河床原河床錐形淤積（三門峽水庫）錐形淤積（三門峽水庫）1.1964年汛后淤積線年汛后淤積線2.1964年汛前河底線年汛前河底線51第二章 徑流調(diào)節(jié)四、水庫淤積四、水庫淤積 1 1、分類、分類 a.a.三角洲淤積。三角洲淤積。 b.b.帶形淤積。帶形淤積。 c.c.錐形淤積。錐形淤積。 525252第二章 徑流調(diào)節(jié) 2 2、水庫淤積的不良后果、水庫淤積的不良后果 a.a.減少水庫有效庫容，甚至使水庫完全失效，威脅水庫本減少水庫有效庫容，甚

34、至使水庫完全失效，威脅水庫本身及下游安全。身及下游安全。 b.b.水庫淤積使回水上延，增加淹沒、浸沒損失。水庫淤積使回水上延，增加淹沒、浸沒損失。 c.c.泥沙進入引水渠或水輪機等，導致渠系淤積及水輪機、泥沙進入引水渠或水輪機等，導致渠系淤積及水輪機、泄流設(shè)備的磨損。泄流設(shè)備的磨損。 d.d.水庫淤積會加大管理上的困難，影響正常工作。水庫淤積會加大管理上的困難，影響正常工作。5353一、興利調(diào)節(jié)的作用一、興利調(diào)節(jié)的作用53第二章 徑流調(diào)節(jié)徑流調(diào)節(jié)：徑流調(diào)節(jié)： 按人們的需要，利用水庫控制并按人們的需要，利用水庫控制并在時間或地區(qū)上在時間或地區(qū)上重新分配徑重新分配徑流，稱為徑流調(diào)節(jié)。其作用是流，稱

35、為徑流調(diào)節(jié)。其作用是協(xié)調(diào)來水與用水在時間分配上和地協(xié)調(diào)來水與用水在時間分配上和地區(qū)分布上的矛盾，以及統(tǒng)一協(xié)調(diào)各用水部門需求之間的矛盾。區(qū)分布上的矛盾，以及統(tǒng)一協(xié)調(diào)各用水部門需求之間的矛盾。興利調(diào)節(jié)：興利調(diào)節(jié)： 為興利而提高枯水徑流的水量調(diào)節(jié)。為興利而提高枯水徑流的水量調(diào)節(jié)。防洪調(diào)節(jié)：防洪調(diào)節(jié)： 為削減洪峰流量，利用水庫攔蓄洪水，以消除或減輕為削減洪峰流量，利用水庫攔蓄洪水，以消除或減輕下游洪澇災(zāi)害的調(diào)節(jié)。下游洪澇災(zāi)害的調(diào)節(jié)。5454二、按調(diào)節(jié)周期分類二、按調(diào)節(jié)周期分類 調(diào)節(jié)周期，指水庫的調(diào)節(jié)周期，指水庫的興利庫容興利庫容從從庫空庫空蓄滿蓄滿放空放空的的完整的蓄放過程。完整的蓄放過程。 54第二

36、章 徑流調(diào)節(jié)日調(diào)節(jié)日調(diào)節(jié)周調(diào)節(jié)周調(diào)節(jié)年調(diào)節(jié)年調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)不完全年調(diào)節(jié)不完全年調(diào)節(jié)完全年調(diào)節(jié)完全年調(diào)節(jié)555555第二章 徑流調(diào)節(jié)日調(diào)節(jié)：日調(diào)節(jié)：565656第二章 徑流調(diào)節(jié)周調(diào)節(jié)：周調(diào)節(jié)：575757第二章 徑流調(diào)節(jié)年調(diào)節(jié)：年調(diào)節(jié)：585858第二章 徑流調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)：多年調(diào)節(jié)：59590WVn日調(diào)節(jié)：日調(diào)節(jié)： 2%3%年調(diào)節(jié)：年調(diào)節(jié)： 3%5% 25%30%多年調(diào)節(jié)：多年調(diào)節(jié)： 30%50% 59第二章 徑流調(diào)節(jié)庫容系數(shù)：庫容系數(shù)：60601.1 1.1 設(shè)計保證率的含義設(shè)計保證率的含義 60第二章 徑流調(diào)節(jié)設(shè)計保證率設(shè)計保證率：用水部門在多年工作期間，正常用水應(yīng)得到的保證，即正常用

37、水保障率。 在水庫設(shè)計時確定，簡稱設(shè)計保證率設(shè)計保證率。6161第二章 徑流調(diào)節(jié)%100%100運行總年數(shù)工作遭破壞年數(shù)運行總年數(shù)運行總年數(shù)正常工作年數(shù)p歷時保證率歷時保證率：指多年期間正常工作歷時占總歷時的：指多年期間正常工作歷時占總歷時的百分比。百分比。%100p旬）運行總歷時（日、月或或旬）正常工作歷時（日、月年保證率年保證率：指多年期間正常工作年數(shù)占運行總年數(shù)：指多年期間正常工作年數(shù)占運行總年數(shù)的百分比。的百分比。1.2 1.2 設(shè)計保證率的表示方法設(shè)計保證率的表示方法 6262年保證率與歷時保證率之間的轉(zhuǎn)換：年保證率與歷時保證率之間的轉(zhuǎn)換： 采用哪種形式計算工作保證率，視采用哪種形式

38、計算工作保證率，視用水特性用水特性、水庫調(diào)節(jié)性能水庫調(diào)節(jié)性能及及設(shè)計要求設(shè)計要求等因素而定。蓄水式電站等因素而定。蓄水式電站、灌溉用水等，一般可采用年保證率；徑流式電站、灌溉用水等，一般可采用年保證率；徑流式電站、航運用水和其他不進行徑流調(diào)節(jié)的用水部門，其、航運用水和其他不進行徑流調(diào)節(jié)的用水部門，其工作多按日計算，故多采用歷時保證率。工作多按日計算，故多采用歷時保證率。%100/11pp62第二章 徑流調(diào)節(jié)63631.3 1.3 設(shè)計保證率的選擇設(shè)計保證率的選擇 水電站的設(shè)計保證率水電站的設(shè)計保證率 裝機容量小于裝機容量小于25000 kW25000 kW的小型水電站，設(shè)計保證率一般的小型水電

39、站，設(shè)計保證率一般采用采用65659090；以灌溉為主的農(nóng)村小水電工程的設(shè)計保證；以灌溉為主的農(nóng)村小水電工程的設(shè)計保證率，常與灌溉設(shè)計保證率取同值；大、中型水電站的設(shè)計保率，常與灌溉設(shè)計保證率取同值；大、中型水電站的設(shè)計保證率可參照表證率可參照表2-52-5選值。選值。 表表2-5 2-5 水電站設(shè)計保證率水電站設(shè)計保證率系統(tǒng)中水電站容量比重（系統(tǒng)中水電站容量比重（%）2525以下以下252550505050以上以上水電站設(shè)計保證率（水電站設(shè)計保證率（%）80809090909095959595989863第二章 徑流調(diào)節(jié)6464 興利調(diào)節(jié)計算興利調(diào)節(jié)計算：利用水庫重新分配天然徑流所進行的計算。：利用水庫重新分配天然徑流所進行的計算?；驹砘驹恚篧末末=W初初+W入入-W出出 式中式中W W末末計算時段末水庫蓄水量；計算時段末水庫蓄水量； W W初初計算時段初水庫蓄水量；計算時段初水庫蓄水量； W W入入計算時段入庫水量；計算時段入庫水量； W W出出計算時段出庫水量，包括向