水利助理工程師復(fù)習(xí)文件

1、153/153水利專業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)考試大綱前 言依照北京市人事局關(guān)于工程技術(shù)等系列中、初級(jí)職稱試行專業(yè)技術(shù)資格制度有關(guān)問題的通知（京人發(fā)200526號(hào)）及北京市人事局關(guān)于北京市中、初級(jí)專業(yè)技術(shù)資格考試、評(píng)審工作有關(guān)問題的通知（京人發(fā)200534號(hào)）文件的要求，從2005年起，我市工程技術(shù)系列中級(jí)專業(yè)技術(shù)資格試行考評(píng)結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。為了做好考試工作，我們編寫了本大綱。本大綱既是申報(bào)人參加考試的復(fù)習(xí)備考依據(jù)，也是專業(yè)技術(shù)資格考試命題的依據(jù)。在考試知識(shí)體系及知識(shí)點(diǎn)的知曉程度上，本大綱從對(duì)水利專業(yè)中級(jí)專業(yè)技術(shù)資格人員應(yīng)具備的學(xué)識(shí)和技能要求動(dòng)身，在差不多要求中提出了“掌握”、“熟悉”和“了解”共3個(gè)層次的

2、不同要求，這3個(gè)層次的具體涵義為：掌握系指在理解準(zhǔn)確、透徹的基礎(chǔ)上，能熟練自如地運(yùn)用并分析解決實(shí)際問題；熟悉系指能講明其要點(diǎn)，并解決實(shí)際問題；了解系指概略明白其原理及應(yīng)用范疇。在考試內(nèi)容的安排上，本大綱從對(duì)水利專業(yè)中級(jí)專業(yè)技術(shù)資格人員的工作需要和綜合素養(yǎng)要求動(dòng)身，要緊考核申報(bào)人的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)理論知識(shí)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)，以及解決實(shí)際問題的能力?？荚囍R(shí)點(diǎn)不僅涵蓋了專業(yè)理論知識(shí)和申報(bào)人在工作后運(yùn)用這些學(xué)識(shí)所應(yīng)獲得和具備的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與能力，還涉及參加工作后通過各種途徑所應(yīng)擴(kuò)展的新知識(shí)，是對(duì)申報(bào)人綜合素養(yǎng)全面的考核。命題內(nèi)容在本大綱所規(guī)定的范圍內(nèi),考試采取筆試、閉卷的方式。 水利專業(yè)基礎(chǔ)與實(shí)務(wù)考試大綱

3、編寫組二六年三月第一部分 水文水資源一、基礎(chǔ)知識(shí)1、掌握水文循環(huán)和水量平衡差不多知識(shí)2、掌握水文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（含降雨、蒸發(fā)及入滲，流域與河系，河川徑流及水文統(tǒng)計(jì)學(xué)的差不多知識(shí)）3、掌握水文測(cè)驗(yàn)及水文資料整編的要緊內(nèi)容二、水資源分類及評(píng)價(jià)方法1、掌握水資源分類及計(jì)算方法2、掌握水資源供需平衡及預(yù)測(cè)的原理和計(jì)算方法3、掌握節(jié)約水資源的途徑和措施4、熟悉工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、生態(tài)環(huán)境需水量的分析確定方法三、防洪1掌握洪水要素概念及危害性2掌握防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）中有關(guān)水利水電工程的內(nèi)容3熟悉洪水的操縱與治理措施4了解洪水調(diào)度及水庫(kù)的調(diào)洪計(jì)算的差不多原理與方法5、了解流域產(chǎn)匯流的差不多概念6、了

4、解水文預(yù)報(bào)的方法（洪水預(yù)報(bào)、枯水預(yù)報(bào)）7、了解設(shè)計(jì)洪水的要緊內(nèi)容和方法8、了解防洪預(yù)案編制的原則及要緊內(nèi)容第二部分 水利工程一、基礎(chǔ)知識(shí)1、掌握水工建筑物分類及等級(jí)劃分2、了解水利工程對(duì)環(huán)境的阻礙3、熟悉北方要緊作物需水規(guī)律，掌握灌溉制度制定的方法4、熟悉農(nóng)田土壤水分特征參數(shù)及差不多運(yùn)動(dòng)規(guī)律5、掌握灌溉排水工程類型及適用條件二、水工建筑物及灌溉工程1、掌握水壩的類型、組成、特點(diǎn)及適用條件，了解差不多設(shè)計(jì)步驟2、掌握水閘的類型、組成、特點(diǎn)及適用條件，了解差不多設(shè)計(jì)步驟3、熟悉橋梁的類型、特點(diǎn)，了解差不多設(shè)計(jì)步驟4、掌握灌溉系統(tǒng)（渠道、管道）的組成、渠系建筑物的分類及其作用5、熟悉不同灌水方法及其

5、技術(shù)特點(diǎn)6、了解排水系統(tǒng)類型及特點(diǎn)7、熟悉堤防工程的類型及設(shè)計(jì)要點(diǎn)第三部分 水利治理一、掌握中國(guó)水法規(guī)（中華人民共和國(guó)水法、中華人民共和國(guó)環(huán)境愛護(hù)法、中華人民共和國(guó)水污染防治法、中華人民共和國(guó)水土保持法、中華人民共和國(guó)防洪法等）中有關(guān)水利方面的內(nèi)容二、熟悉北京市水資源差不多狀況和特點(diǎn)三、了解信息化技術(shù)在水利中的應(yīng)用四、掌握不同水利工程的治理差不多內(nèi)容及要求五、掌握灌溉、排水治理差不多內(nèi)容六、熟悉節(jié)水型社會(huì)的內(nèi)涵七、掌握水土保持監(jiān)測(cè)的內(nèi)容及方法八、熟悉水土保持生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目治理程序第四部分 水土保持一、基礎(chǔ)知識(shí)1、掌握土壤侵蝕的概念、類型、特點(diǎn)及阻礙因素2、掌握土地資源類型，熟悉土地評(píng)價(jià)的程序和方

6、法二、水土保持規(guī)劃及措施1、熟悉水土保持綜合調(diào)查的內(nèi)容及方法2.、掌握水土保持重點(diǎn)防治區(qū)的劃分標(biāo)準(zhǔn)及防治對(duì)策3、掌握不同水土保持綜合措施的內(nèi)容4、了解水土保持效益與經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的內(nèi)容與方法5、熟悉開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案編制內(nèi)容及規(guī)范第五部分 水生態(tài)環(huán)境一、掌握水體污染源的分類及特點(diǎn)二、掌握水體中要緊污染物及其危害性三、熟悉不同水體環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)四、熟悉水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法五、熟悉不同用途的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)六、熟悉再生水利用的標(biāo)準(zhǔn)及要求七、了解開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境阻礙評(píng)價(jià)報(bào)告編制內(nèi)容及規(guī)范第六部分 知識(shí)產(chǎn)權(quán)愛護(hù)一、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的差不多概念二、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分類三、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法四、專利權(quán)的定義與分類五、商標(biāo)的定義

7、六、著作權(quán)與版權(quán)的定義七、專利權(quán)和商標(biāo)的申報(bào)程序八、專利權(quán)和商標(biāo)愛護(hù)的時(shí)效第二章 水文循環(huán)與徑流形成第一節(jié)水文循環(huán)與水量平衡水文循環(huán)分類:按水文循環(huán)的規(guī)模與過程,可分為大循環(huán)和小循環(huán)。大循環(huán)或外循環(huán)：從海洋蒸發(fā)的水汽,被氣流輸送到大陸形成降水,其中一部分以地面和地下徑流的形式從河流匯歸海洋;另一部分重新蒸發(fā)返回大氣。這種海陸間的水分交換過程,稱為大循環(huán)或外循環(huán)。小循環(huán)或內(nèi)循環(huán)：在大循環(huán)運(yùn)動(dòng)中,水一方面在地面和上空通過降水和蒸發(fā)進(jìn)行縱向交換,另一方面通過河流在海洋和陸地之間進(jìn)行橫向交換。海洋從空中向大陸輸送大量水汽,陸地則通過河流把水輸送到海洋里。陸地也向海洋輸送水汽,但與海洋向陸地輸送的水汽相

8、比,其量專門少,約占海洋蒸發(fā)量的8%,因此,海洋是陸地降水的要緊水汽來源。海洋上蒸發(fā)的水汽在海洋上空凝聚后,以降水的形式落到海洋里,或陸地上的水經(jīng)蒸發(fā)凝聚又降落到陸地上,這種局部的水文循環(huán)稱為小循環(huán)或內(nèi)循環(huán)。前者稱為海洋小循環(huán),后者稱為內(nèi)陸小循環(huán)。水文循環(huán)中的各種現(xiàn)象如圖2-1所示。圖2-1水文循環(huán)示意圖二、地球上的水量平衡在水文循環(huán)過程中,對(duì)任一區(qū)域、任一時(shí)段進(jìn)入水量與輸出水量之差額必等于其蓄水量的變化量,這確實(shí)是水量平衡原理。水量平衡原理是水文學(xué)的差不多原理,水量平衡法是分析研究水文現(xiàn)象,建立水文要素之間定性或定量關(guān)系,了解其時(shí)空變化規(guī)律等的要緊方法之一。依照水量平衡原理,可列出水量平衡方

9、程。對(duì)某一區(qū)域,有式(2-1)：I-O=S (2-1)式中I、O-給定時(shí)段內(nèi)輸入、輸出該1區(qū)域的總水量;S-時(shí)段內(nèi)區(qū)域蓄水量的變化量,可正可負(fù)。上式為水量平衡方程的通用式,對(duì)不同的研究對(duì)象,需具體分析其輸入輸出量的組成,寫出相應(yīng)的水量平衡方程式。研究范圍、研究范圍而言，整個(gè)大陸水量平衡方程式(2-2)：PC-R-EC=SC (2-2)海洋水量平衡方程式(2,3)：P0+R-E0=SO(2-3)式中PC、P0-大陸和海洋上的降水量;EC、E0-大陸和海洋上的蒸發(fā)量;R-流入海洋的徑流量(包括地面和地下徑流量)；SC、S0-大陸和海洋上在研究時(shí)段內(nèi)蓄水量的變化量。在短時(shí)段內(nèi), SC和S0可正可負(fù),

10、但對(duì)多年平均情況,正負(fù)能夠相互抵消,蓄水量的變化量趨于零。因此,對(duì)多年平均情況,有式(2-4)和式(2-5)：大陸： (2-4)海洋： (2-5)式中、-大陸和海洋多年平均降水量;、-大陸和海洋多年平均蒸發(fā)量;-多年平均流人海洋的徑流量(包括地面和地下徑流量)。合并式(2-4)和式(2-5),得全年平均全球水量平衡方程為式(2-6)或式(2-7)： (2-6)或 (2-7)式(2-7)表明,全球多年平均降水量與多年平均蒸發(fā)量相等,為1130mm 。第二節(jié)河流與流域河流河流的形成與分段河流的形成：降落到地面的雨水,除下滲、蒸發(fā)等損失外,在重力的作用下沿著-定的方向和路徑流淌,這種水流稱為地面徑流

11、。地面徑流長(zhǎng)期侵蝕地面,沖成溝壑,形成溪流,最后匯合成河流。河谷：河流流經(jīng)的谷地稱為河谷,河床或河槽：河谷底部有水流的部分稱為河床或河槽。左岸、右岸：面向下游,左邊的河岸稱為左岸,右邊的河岸稱為右岸。河流是水文循環(huán)的一條要緊路徑。河流的形成與分段：一條河流沿水流方向,自高向低可分為河源、上游、中游、下游和河口五段。河源是河流的發(fā)源地,多為泉水、溪澗、冰川、湖泊或沼澤等。上游緊接河源,多處于深山峽谷中,坡陡流急,河谷下切強(qiáng)烈,常有急灘或瀑布。中游河段坡度漸緩,河槽變寬,兩岸常有灘地,沖淤變化不明顯,河床較穩(wěn)定。下游是河流的最下段,一般處于平原區(qū),河槽寬敞,河床坡度和流速都較小,淤積明顯,淺灘和河

12、灣較多。河口是河流的終點(diǎn),即河流注入海洋或內(nèi)陸湖泊的地點(diǎn)。河流差不多特征1.河流的長(zhǎng)度自河源沿主河道至河口的距離稱為河流長(zhǎng)度,簡(jiǎn)稱河長(zhǎng),以km汁。可在適當(dāng)比例尺的地形圖上量的。2.河流斷面河流斷面有橫斷面和縱斷面。垂直于水流方向的斷面稱為橫斷面,簡(jiǎn)稱斷面,其一般形狀如圖2-2所示。斷面內(nèi)自由水面高出某一水準(zhǔn)基面的高程稱為水位?？菟谒魉疾糠譃椴畈欢嗪哟?或稱為主槽,洪水泛濫所及部分為洪水河床,或稱為灘地。河流中沿水流方向各斷面最大水深點(diǎn)的連線稱為中泓線,沿中泓線的斷面稱為河流的縱斷面。河流縱斷面能反映河床的沿程變化。3.河道縱比降圖2-3河道縱斷面示意圖任意河段兩端(水面或河底)的高差h稱

13、為落差,單位河長(zhǎng)的落差稱為河道縱比降,簡(jiǎn)稱比降,用小數(shù)或千分?jǐn)?shù)表示。水系及河流地貌定律三、流域(一)流域流域：匯合地面水和地下水的區(qū)域稱為流域,也確實(shí)是分水線包圍的區(qū)域。分水線有地面、地下之分。閉合流域：當(dāng)?shù)孛娣炙€與地下分水線相重合,稱為閉合流域,否則為不閉合流域,如圖2-5所示。在實(shí)際工作中,除有石灰?guī)r溶洞等專門的地質(zhì)情況外,關(guān)于一般流域,當(dāng)對(duì)所論問題無太大阻礙時(shí),多按閉合流域考慮。流域是指匯合于一條河流的集水區(qū)域。分水嶺是流域匯水的分界線。沿流域分水嶺的界面在向上向下與頂面和底面包圍成一個(gè)水文系統(tǒng)(圖1- 2)。圖2-5地面分水線與地下分水線示意圖流域是相關(guān)于某一出口斷面的,當(dāng)不指明斷面

14、時(shí),流域即指對(duì)河口斷面以上區(qū)域。(二)流域差不多特征1.流域面積流域分水線包圍區(qū)域的平面投影面積,稱為流域面積,記為F,以km2計(jì)?？稍谶m當(dāng)比例尺的地形圖上勾繪出流域分水線,量出其流域面積。2.河網(wǎng)密度流域內(nèi)河流干支流總長(zhǎng)度與流域面積的比值稱為河網(wǎng)密度,以Km/km2計(jì)。3.流域的長(zhǎng)度和平均寬度流域長(zhǎng)度確實(shí)是流域軸長(zhǎng)。以流域出口為中心向河源方向作一組不同半徑的同心圓,在每個(gè)圓與流域分水線相交處作割線,各割線中點(diǎn)的連線的長(zhǎng)度即為流域的長(zhǎng)度,以km計(jì)。流域面積與流域長(zhǎng)度之比稱為流域平均寬度,以km計(jì)。4.流域形狀系數(shù)流域平均寬度與流域長(zhǎng)度之比稱為流域形狀系數(shù)。扇形流域的形狀系數(shù)較大,狹長(zhǎng)形流域則較

15、小,因此流域形狀系數(shù)在一定程度上以定量的方式反映流域的形狀。5.流域的平均高度和平均坡度將流域地形圖劃分為100個(gè)以上的正方格,依次定出每個(gè)方格交叉點(diǎn)上的高程以及與等高線正交方向的坡度,取其平均值即為流域的平均高度和平均坡度。6.流域自然地理特征包括流域的地理位置、氣候特征、下墊面條件等。(1)流域的地理位置。流域的地理位置以流域所處的經(jīng)緯度來表示,它能夠反映流域所處的氣候帶,講明流域距離海洋的遠(yuǎn)近,反映水文循環(huán)的強(qiáng)弱。(2)流域的氣候特征。包括降水、蒸發(fā)、濕度、氣溫、氣壓、風(fēng)等要素。它們是河流形成和進(jìn)展的要緊阻礙因素,也是決定流域水文特征的重要因素。(3)流域的下墊面條件。下墊面指流域的地形

16、、地質(zhì)構(gòu)造、土壤和巖石性質(zhì)、植被、湖泊、沼澤等情況,這些要素以及上述河道特征、流域特征都反映了每一水系形成過程的具體條件,并阻礙徑流的變化規(guī)律。第三節(jié)降水降水是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝聚物從云中降落到地面的現(xiàn)象,如雨、雪、霞、雹、露、霜等等,其中以雨、雪為主。降水特征用五大差不多要素來表示,如降水量、降水歷時(shí)、降水強(qiáng)度、降水面積及暴雨中心等。降水量指一定時(shí)段內(nèi)降落在某一點(diǎn)或某一面積上的總水量,用深度表示,以mm計(jì)。如一場(chǎng)降水的降水量指該次降水過程的降水總量。日降水量指一日內(nèi)降水總量等等。降水量一般分為7級(jí),如表2-1。凡日降水量達(dá)到和超過50mm的降水稱為暴雨。暴雨又分為暴雨、大暴雨和特大暴雨三個(gè)

17、等級(jí)。降水歷時(shí)：降水持續(xù)的時(shí)刻稱為降水歷時(shí),以min、h或d計(jì)。降水強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)刻的降水量稱為降水強(qiáng)度或雨率,以mm/min或mm/h計(jì)。降水面積：降水籠罩的平面面積為降水面積,以km2計(jì)。暴雨中心：暴雨集中的較小的局部地區(qū),稱為暴雨中心。降水的特征不同,它所形成的洪水的特性也不同。降水的形成與分類水汽、上升運(yùn)動(dòng)和冷卻凝聚. (二)降水的分類降水通常按空氣抬升形成動(dòng)力冷卻的緣故分為對(duì)流雨、地形雨、鋒面雨和氣旋雨。1.對(duì)流雨2.地形雨圖2-11地形對(duì)氣流的阻礙示意圖(a)地形抬升F(b)喇叭口地形內(nèi)氣流輻合;(c)馬蹄形地形內(nèi)氣流輻合3.鋒面雨鋒面:兩個(gè)溫濕特性不同的氣團(tuán)相遇時(shí),在其接觸區(qū)由于性

18、質(zhì)不同來不及混合而形成一個(gè)不連續(xù)面,稱為鋒面。圖2-12鋒面類型示意圖第四節(jié) 土壤水、下滲與地下水田間持水量:指土壤中所能保持的最大毛管懸著水量。當(dāng)土壤含水量超過這一限度時(shí),多余的水分不能被土壤所保持,將以自由重力水的形式向下滲透。田間持水量是劃分土壤持水量與向下滲透水量的重要依據(jù),對(duì)水文學(xué)有重要意義。飽和含水量:指土壤中所有孔隙都被水充滿時(shí)的土壤含水量,它取決于土壤孔隙的大小。介于田間持水量到飽和含水量之間的水量,確實(shí)是在重力作用下向下運(yùn)動(dòng)的自由重力水分。下滲是指降落到地面上的雨水從地表滲入土壤內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過程。下滲不僅直接決定地面徑流量的大小,同時(shí)也阻礙土壤水分的增長(zhǎng),以及表層流與地下徑流的形

19、成。因此,分析下滲的物理過程和規(guī)律,對(duì)認(rèn)識(shí)徑流形成的物理機(jī)制有重要的意義。 (二)下滲率和下滲能力下滲率或下滲強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)刻內(nèi)滲入單位面積土壤中的水量稱為下滲率或下滲強(qiáng)度,記為f,以mm/min或mm/h計(jì)。下滲能力：在充分供水條件下的下滲率則稱為下滲能力。通常用下滲率或下滲能力隨時(shí)刻的變化過程來定量描述土壤下滲規(guī)律,如圖2-27所示的下滲能力隨時(shí)刻的變化過程線,稱為下滲能力曲線,簡(jiǎn)稱下滲曲線,并以f（t）t表示,第五節(jié) 蒸發(fā)蒸散發(fā):是水文循環(huán)中自降水到達(dá)地面后由液態(tài)或固態(tài)轉(zhuǎn)化為水汽返回大氣的時(shí)期。蒸散發(fā)在水量平衡研究和水利工程規(guī)劃中是不可忽視的阻礙因素。蒸散發(fā)類型: 水面蒸發(fā): 蒸發(fā)面為水面

20、時(shí)稱為水面蒸發(fā); 植物散發(fā)蒸發(fā)面是植物莖葉則稱為植物散發(fā); 土壤蒸發(fā):蒸發(fā)面為土壤表面時(shí)稱為土壤蒸發(fā);陸面蒸發(fā): 因?yàn)橹参锸巧L(zhǎng)在土壤中,植物散發(fā)與植物所生長(zhǎng)的土壤上的蒸發(fā)總是同時(shí)存在的,通常將二者合稱為陸面蒸發(fā)實(shí)際的蒸發(fā)量:從水面躍出的水分子量與返回蒸發(fā)面的水分子量之差值,確實(shí)是實(shí)際的蒸發(fā)量，蒸發(fā)量用相應(yīng)于水面上的水層深度來度量,記為E,以mm計(jì)。 (二)水面蒸發(fā)觀測(cè) 水面蒸發(fā)是在充分供水條件下的蒸發(fā)。確定水面蒸發(fā)量的大小,通常有兩種途徑:器測(cè)法和間接計(jì)算法。第六節(jié) 徑 流徑流:是指降水所形成的,沿著流域地面和地下向河川、湖泊、水庫(kù)、洼地等流淌的水流。 地面徑流,或地表徑流:沿著地面流淌的水

21、流稱為地面徑流,或地表徑流;地下徑流:沿土壤巖石孔隙流淌的水流稱為地下徑流; 徑流的形成過程徑流形成過程:流域內(nèi),自降雨開始到水流匯合到流域出口斷面的整個(gè)物理過程,稱為徑流形成過程。徑流的形成是相當(dāng)復(fù)雜的過程,為便于分析一般把它概括為產(chǎn)流過程和匯流過程兩個(gè)時(shí)期。（一）產(chǎn)流過程降落到流域內(nèi)的雨水,一部分會(huì)損失掉,剩下的部分形成徑流。凈雨:降雨扣除損失后的雨量稱為凈雨。顯然,凈雨和它形成的徑流在數(shù)量上是相等的,但二者的過程卻完全不同,凈雨是徑流的來源,而徑流則是凈雨匯流的結(jié)果;凈雨在降雨結(jié)束時(shí)就停止了,而徑流卻要延長(zhǎng)專門長(zhǎng)時(shí)刻。產(chǎn)流過程:我們把降雨扣除損失成為凈雨的過程稱為產(chǎn)流過程,凈雨量也稱為產(chǎn)

22、流量。降雨不能產(chǎn)生徑流的那部分降雨量稱為損失量。在前期十分干旱情況下,降雨產(chǎn)流過程中的損失量稱為最大損失量,記為IM。流域的損失過程,如圖2-34所示。實(shí)測(cè)的總徑流過程劃分為地面徑流和地下徑流,凈雨也只劃分為地面凈雨和地下凈雨。表層流與地面徑流的性質(zhì)相近,通常把它歸并到地面徑流中,表層流凈雨也自然地歸入地面凈雨中。流域產(chǎn)流過程又稱為流域蓄滲過程。在這一時(shí)期,流域?qū)涤赀M(jìn)行了一次再分配。(二)匯流過程凈雨沿坡面從地面和地下匯入河網(wǎng),然后再沿著河網(wǎng)匯合到流域出口斷面,這一完整的過程稱為流域匯流過程。前者稱為坡地匯流,后者稱為河網(wǎng)匯流。2.河網(wǎng)匯流過程河網(wǎng)匯流過程:各種成分徑流經(jīng)坡地匯流注入河網(wǎng),從

23、支流到干流,從上游向下游,最后流出流域出口斷面,那個(gè)過程稱為河網(wǎng)匯流或河槽集流過程。河槽調(diào)蓄作用:坡地水流進(jìn)入河網(wǎng)后,使河槽水量增加,水位升高,這確實(shí)是河流洪水的漲水時(shí)期。在漲水段,由于河槽貯蓄一部分水量,因此對(duì)任一河段,下斷面流量總小于上斷面流量。隨降雨和坡地漫流量的逐漸減少直至完全停止,河槽水量減少,水位降低,這確實(shí)是退水時(shí)期。這種現(xiàn)象稱為河槽調(diào)蓄作用。水文中常用的流量還有:日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均流量及指定時(shí)段的平均流量。2.徑流量徑流量指時(shí)段T內(nèi)通過河流某一斷面的總水量,記為W,以m3、萬(wàn)m3或億m3計(jì),有時(shí)也用時(shí)段平均流量與時(shí)段的乘積為單位,如(m3/s)d、(m

24、3/s)M等。3.徑流深將徑流量平鋪在整個(gè)流域面積上所得的水層深度,記為R,以mm計(jì)。按式(2-32)計(jì)算: (2-32)式中W-時(shí)段T內(nèi)徑流量,d;-計(jì)算時(shí)段內(nèi)平均流量,m3/s;T-計(jì)算時(shí)段,s;F-流域面積,km2。4.徑流模數(shù)流域出口斷面流量與流域面積之比值稱為徑流模數(shù),記為M,以L/(s- km)計(jì)。按式(2-33)計(jì)算: (2-33)5.徑流系數(shù)某一時(shí)段的徑流深R與相應(yīng)時(shí)段內(nèi)流域平均降雨深度P之比值稱為徑流系數(shù),記為。按式(2-34)計(jì)算: (2-34)因RP,故0，表明現(xiàn)在下泄流量是用水部門引用流量q興。稍后，入流漸增，庫(kù)水位隨之增高，溢洪道開始泄流，且隨庫(kù)水位增高而增加。庫(kù)水位

25、增長(zhǎng)時(shí)期入庫(kù)流量大于出庫(kù)流量，水庫(kù)蓄納 圖3-1水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)示意圖洪水，直到入庫(kù)流量等于出庫(kù)流量時(shí)，水庫(kù)出現(xiàn)最高洪水位和最大下泄流量qmax。此后，入庫(kù)流量開始小于出庫(kù)流量，庫(kù)水位亦隨之下降，直到回落至堰頂高程，堰頂高程以上蓄滯的洪水亦逐漸泄放出庫(kù)。這種調(diào)洪過程表明水庫(kù)對(duì)天然洪水起到了蓄滯作用。 當(dāng)洪水開始進(jìn)入水庫(kù)時(shí)，若水庫(kù)水位（起調(diào)水位）處于堰頂高程以下，則必須先充蓄此水庫(kù)水位與堰頂高程間的這部分庫(kù)容后溢洪道才開始泄流，其后的調(diào)節(jié)過程與上一種情況相同。這種情況比前一種情況的水庫(kù)最高洪水位要低，最大下泄流量要小，取得的抗洪效果更佳。其堰頂以下部分庫(kù)容起了蓄存洪水的作用，所蓄水量不在該次調(diào)洪過程

26、中從溢洪道排出，而成為了興利用水。堰頂以上庫(kù)容亦起阻滯洪水的作用，所蓄之水在該次調(diào)洪過程中排出。這種情況的調(diào)洪效果是由水庫(kù)的蓄洪和滯洪兩種作用產(chǎn)生出來的。不難想像，假如大洪水發(fā)生前因干旱水庫(kù)的蓄水位差不多專門低，則所遭遇的洪水專門可能排泄專門少，大部分洪水就成了興利用水的水源，洪水也因此不致成災(zāi)。 在大多數(shù)情況下，水庫(kù)都采納設(shè)置操縱閘門的泄洪設(shè)備，使其泄洪過程受到操縱。在這種情況下，水庫(kù)的抗洪效果不僅與洪水開始時(shí)水庫(kù)所處的水位有關(guān)，而且還與水庫(kù)的防洪運(yùn)行方式有關(guān)。就一次洪水的調(diào)節(jié)作用而言，在人為操縱下泄洪，能夠按防洪要求進(jìn)行，因此其調(diào)洪效果會(huì)十分顯著地比無閘門操盡情況更好。三、水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)的確

27、定在河流上修建水庫(kù)，通過其對(duì)洪水的攔洪削峰，可防止或減輕甚至消除水庫(kù)下游地區(qū)的洪水災(zāi)難。然而，若遇特大洪水或調(diào)度運(yùn)用不當(dāng)，大壩失事也會(huì)形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然洪水的潰壩洪水，如板橋水庫(kù)1975年8月入庫(kù)洪峰13 100 m3s，潰壩流量竟達(dá)79 000 m 水庫(kù)自身安全標(biāo)準(zhǔn)是指設(shè)計(jì)水工建筑物所采納的洪水標(biāo)準(zhǔn)。水工建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)分正常運(yùn)用和特不運(yùn)用兩種情況。與前者相應(yīng)的洪水稱為設(shè)計(jì)洪水；與后者相應(yīng)的洪水稱為校核洪水。水工建設(shè)物的洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按水利樞紐工程的“等”及建筑物的“級(jí)”，參照中華人民共和國(guó)原水利電力部1978年頒發(fā)的水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)、丘陵區(qū)部分和平原、海濱部分）的規(guī)定，確

28、定其相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)依照工程的規(guī)模、效益和在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性將其劃分為五等；又依照水工建筑物所屬的工程等不及其在工程中的作用和重要性劃分為五級(jí)。表3-1即為該標(biāo)準(zhǔn)中依照工程等不及建筑物在工程中的作用確定級(jí)不的規(guī)定。依照水工建筑物的級(jí)不，該標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了相應(yīng)的洪水標(biāo)準(zhǔn)。表3-2列出了山區(qū)、丘陵區(qū)永久性水工建筑物正常運(yùn)用的設(shè)計(jì)洪水和特不運(yùn)用的校核洪水相應(yīng)的洪水重現(xiàn)期。表3-1 水工建筑物級(jí)不的劃分工程等不永久性建筑物級(jí)不臨時(shí)性建筑物級(jí)不要緊建筑物次要建筑物一134二234三345四455五55 表3-2 永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn) 單位：年建筑物級(jí)不12345正常運(yùn)用（重現(xiàn)期）2 00050

29、05001001005050303020特不運(yùn)用（重現(xiàn)期）土壩、堆石壩、干砌石壩10 0002 0001 000500300混凝土壩、漿砌石壩及其他建筑物5 0001 000500300200防洪愛護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)依照防護(hù)對(duì)象的重要性、歷次洪水災(zāi)難及其對(duì)政治經(jīng)濟(jì)的阻礙，按照國(guó)家規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)范圍，經(jīng)分析論證后，與有關(guān)部門協(xié)商選定。表3-3為中華人民共和國(guó)水利電力部1977年頒發(fā)水利水電工程水利動(dòng)能設(shè)計(jì)規(guī)范SDJ ll77關(guān)于防洪標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 表3-3 防洪愛護(hù)對(duì)象防洪標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)對(duì)象防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期）（單位：年）城鎮(zhèn)工礦區(qū)農(nóng)田面積（萬(wàn)畝）特不重要都市特不重要工礦區(qū)500100重要都市重要工

30、礦區(qū)10050050100中等都市中等工礦區(qū)301002050一般城鎮(zhèn)一般工礦區(qū)301020 必須指出，關(guān)于水庫(kù)安全標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)采納入庫(kù)洪水，如因資料等方面的緣故而改用壩址洪水時(shí)，應(yīng)可能二者的差異對(duì)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果的阻礙。防護(hù)對(duì)象防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)采納防洪愛護(hù)區(qū)相應(yīng)河段操縱斷面的設(shè)計(jì)洪水，該設(shè)計(jì)洪水由水庫(kù)壩址以上流域及壩址至操縱斷面之間的區(qū)間兩部分洪水組成，應(yīng)考慮二者的不同組合類型及其對(duì)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果的阻礙。第二節(jié) 水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的原理和方法一、水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的任務(wù) 入庫(kù)洪水流經(jīng)水庫(kù)時(shí)，水庫(kù)容積對(duì)洪水的攔蓄、滯留作用，以及泄水建筑物對(duì)出庫(kù)流量的制約或操縱作用，將使出庫(kù)洪水過程產(chǎn)生變形。與入庫(kù)洪水過程相比，

31、出庫(kù)洪水的洪峰流量顯著減小，洪水過程歷時(shí)大大延長(zhǎng)。這種入庫(kù)洪水流經(jīng)水庫(kù)產(chǎn)生的上述洪水變形，稱為水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)。水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的目的是在已擬定泄洪建筑物及已確定防洪限制水位（或其他的起調(diào)水位）的條件下，用給出的入庫(kù)洪水過程、泄洪建筑物的泄洪能力曲線及庫(kù)容曲線等差不多資料，按規(guī)定的防洪調(diào)度規(guī)則，推求水庫(kù)的泄流過程、水庫(kù)水位過程及相應(yīng)的最高調(diào)洪水位和最大下泄流量。 若水庫(kù)不承擔(dān)下游防洪任務(wù)，那么水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的任務(wù)是研究和選擇能確保水工建筑物安全的調(diào)洪方式，并配合泄洪建筑物的形式、尺寸和高程的選擇，最終確定水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位、調(diào)洪庫(kù)容及二種情況下相應(yīng)的最大泄流量。若水庫(kù)擔(dān)負(fù)下游防洪任務(wù)，首先應(yīng)依

32、照下游防洪愛護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)、下游河道安全泄量、壩址至防洪點(diǎn)操縱斷面之間的區(qū)間入流情況，配合泄洪建筑物形式和規(guī)模，合理擬定水庫(kù)的泄流方式，確定水庫(kù)的防洪庫(kù)容及其相應(yīng)的防洪高水位；其次，依照下游防洪對(duì)泄洪方式的要求，進(jìn)一步擬定為保證水工建筑物安全的泄洪方式，經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，確定水庫(kù)的設(shè)計(jì)洪水位與校核洪水位及相應(yīng)的調(diào)洪庫(kù)容。二、水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算差不多公式 洪水進(jìn)入水庫(kù)后形成的洪水波運(yùn)動(dòng)，其水力學(xué)性質(zhì)屬于明渠漸變不恒定流。常用的調(diào)洪計(jì)算方法，往往忽略庫(kù)區(qū)回水水面比降對(duì)蓄水容積的阻礙，只按水平面的近似情況考慮水庫(kù)的蓄水容積（即靜庫(kù)容）。水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的差不多公式是水量平衡方程式 （3-1）式中： 計(jì)算時(shí)段長(zhǎng)度（

33、s）； t時(shí)段初、末的入庫(kù)流量（m3/s）； t時(shí)段初、末的出庫(kù)流量（m3/s）； t時(shí)段初、末水庫(kù)蓄水量（m3）。 當(dāng)已知水庫(kù)入庫(kù)洪水過程線時(shí)，均為已知；則是計(jì)算時(shí)段t開始的初始條件。因此，式中僅為未知數(shù)。必須配合水庫(kù)泄流方程q=f（V）與上式聯(lián)立求解的值。當(dāng)水庫(kù)同時(shí)為興利用水而泄放流量時(shí)，水庫(kù)泄流量應(yīng)計(jì)入這部分興利泄流量。如圖3-2所示，假設(shè)暫不計(jì)及自水庫(kù)取水的興利部門泄向下游的流量，若泄洪建筑物為無閘門表面溢洪道，則下泄流量q的計(jì)算公式為: （3-2）式中： 側(cè)收縮系數(shù)； m 流量系數(shù)； B 溢洪道寬； h1 堰上水頭。 若為孔口出流，則泄流公式為： （3-3）式中： 孔口出流系數(shù)； 孔

34、口出流面積； 圖3-2 泄洪設(shè)施示意圖 h2 孔口中心水頭。由式（3-2）或（3-3）所反映泄流量q與泄洪建筑物水頭h的函數(shù)關(guān)系可轉(zhuǎn)換為泄流量q與庫(kù)水位Z的關(guān)系曲線qf（Z）。借助于水庫(kù)容積特性Vf（Z）,可進(jìn)一步求出水庫(kù)下泄流量q與蓄水容積V的關(guān)系，即 qf（V） （3-4）以圖3-3水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)示意圖講明如何進(jìn)行一次洪水的水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算。圖中Qt為入庫(kù)洪水過程線；qt為水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算需要推求的出庫(kù)流量過程線。設(shè)為計(jì)算過程的面臨時(shí)段，由入庫(kù)洪水資料可知時(shí)段初、末的流量的數(shù)值，Vt，qt為該時(shí)段已知的初始條件。圖中陰影線的面積表示該時(shí)段水庫(kù)蓄水量的增量V，即V=Vt+1-Vt。利用式（3-1），（

35、3-4）可求解時(shí)段末的水庫(kù)蓄水量Vt+1和相應(yīng)的出庫(kù)流量qt+1。前一個(gè)時(shí)段的求出后， 圖3-3 水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)示意圖其值即成為后一時(shí)段的值，使計(jì)算有可能逐時(shí)段地連續(xù)進(jìn)行下去。必須指出，上述水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算中采納的泄流函數(shù)式q=f（v）是基于泄洪設(shè)施為自由溢流的條件建立的。所謂自由溢流是指泄洪設(shè)施不設(shè)閘門，或雖設(shè)有閘門，但閘門達(dá)到的開度不對(duì)水流形成制約的情況。三、水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算試算法 水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算確實(shí)是聯(lián)解式(3-1)和(3-4) 。常用的算法有試算法(迭代法)和圖解法。試算法可達(dá)到對(duì)計(jì)算結(jié)果高精度的要求，但以往靠人工計(jì)算時(shí)，此法計(jì)算工作量大；圖解法是為了幸免繁瑣的試算工作而進(jìn)展起來的，它有用于人工操

36、作，可大大減輕試算法的人工計(jì)算工作量。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅速進(jìn)展，上述水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的試算法專門適合編制電算程序，即在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行迭代計(jì)算，不必再提倡采納圖解法來完成調(diào)洪計(jì)算。在進(jìn)行迭代計(jì)算時(shí),可先假定計(jì)算時(shí)段末的出庫(kù)流量的qt+1值, 求出式中待定的時(shí)段末水庫(kù)蓄水量的值；也可先假定的值, 求出式中待定的qt+1值。最后，在迭代過程中算出滿足精度的解。下述迭代算法(以先假定qt+1的值為例)的步驟能夠作為編制水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算軟件的程序流程。 （1）初步假設(shè)計(jì)算時(shí)段末的出庫(kù)流量的值，代入式(3-1)，可初步求出式中待定的時(shí)段末水庫(kù)蓄水量的值。 （2）利用關(guān)系，用初求的值，按插值算法求出對(duì)應(yīng)的出庫(kù)流量

37、q。 （3）檢驗(yàn)步驟（1）所假設(shè)的時(shí)段末的出庫(kù)流量步驟（2）得到的出庫(kù)流量q的相符合情況。若設(shè)定的同意誤差為，則滿足計(jì)算精度要求，結(jié)束該時(shí)段計(jì)算，時(shí)段末出庫(kù)流量及水庫(kù)蓄水量即為計(jì)算的結(jié)果。否則，重新假設(shè)=（+q）/2，返回步驟（1）進(jìn)行下一輪迭代計(jì)算。 以上僅以某一計(jì)算時(shí)段為例，講明水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的原理和方法。關(guān)于一場(chǎng)入庫(kù)洪水的調(diào)洪計(jì)算，必須從洪水起漲開始，依時(shí)序逐時(shí)段進(jìn)行。第一個(gè)計(jì)算時(shí)段（t1）可將起調(diào)水位（規(guī)劃設(shè)計(jì)中對(duì)一定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水的調(diào)洪計(jì)算一般采納防洪限制水位作為起調(diào)水位）及其相應(yīng)的泄水建筑物的泄流能力作為計(jì)算初始條件，即已知該時(shí)段初的出庫(kù)流量q1和水庫(kù)蓄水量V1，通過調(diào)洪計(jì)算求出時(shí)段

38、末的出庫(kù)流量q2和水庫(kù)蓄水量V2。接著進(jìn)行第二時(shí)段的調(diào)洪計(jì)算，現(xiàn)在q2，V2已成為第二時(shí)段的初始條件，可按同樣的方法進(jìn)行現(xiàn)在段的調(diào)洪計(jì)算。循此執(zhí)行逐時(shí)段調(diào)洪計(jì)算，直到水庫(kù)水位消落至防洪限制水位（或依照要求只推算到出現(xiàn)水庫(kù)最高調(diào)洪水位）?，F(xiàn)將具體的演算過程用一例子加以講明。某水庫(kù)的泄洪建筑物形式和尺寸已定，溢洪堰設(shè)有閘門操縱。水庫(kù)的運(yùn)行方式是在洪水來臨時(shí)，先用閘門操縱，使水庫(kù)泄流量等于入庫(kù)流量，水庫(kù)保持汛期防洪限制水位（38m）不變。隨著入庫(kù)流量接著增大，閘門逐漸開啟直至達(dá)到全部開啟，水庫(kù)泄流q隨庫(kù)水位的升高而加大，閘門全部開啟后的流態(tài)為自由泄流。已知堰頂高程為36m，水庫(kù)容積曲線V=f（Z），

39、并依照泄洪建筑物形式和尺寸，算出水位和下泄量關(guān)系曲線q=f（Z），見表3-4。計(jì)算過程見表3-5。并按下列步驟計(jì)算。表3-4 單位：水位Z（m），庫(kù)容V（萬(wàn)m3），泄流量q（m3/s）Z36.36.53737.53838.53939.54040.5V4 3304 8005 3105 8606 4507 0807 7608 5409 42010 250q022.555105173.9267.2378.3501.9638.9786.1將已知入庫(kù)洪水流量過程線列入表中的第（1）、（2）欄，取計(jì)算時(shí)段t =3 h=10 800 s；起始庫(kù)水位為Z限=38.0 m，在圖中可查出閘門全開時(shí)相應(yīng)的q=173

40、.9 m (2) 在第18小時(shí)往常，入庫(kù)流量Q均小于173.9 m3/s，水庫(kù)按q=Q泄流。水庫(kù)不蓄水，無需進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。從第18小時(shí)起，Q開始大于173.9 m3/s，以第18小時(shí)為開始調(diào)洪計(jì)算的時(shí)刻，現(xiàn)在初始的q1即為173.9 m3/s，而初始的V相應(yīng)時(shí)段的各欄，并點(diǎn)繪在圖3-4上。 (3)由表3-5可見，在第36小時(shí)，水庫(kù)水位Z=40.51mV=10 232萬(wàn)m3、Q=900 m3/s、q=781 而在第39 小時(shí)，Z=40.51 m，V=10280萬(wàn)m3Q=760 m3/s，q=790 原理，當(dāng)qmax出現(xiàn)時(shí)，一定是q=Q ，現(xiàn)在Z，V均達(dá)最大值。顯然，qmax將出現(xiàn)在第36小時(shí)與第

41、39小時(shí)之間，在表中并末算出。通過進(jìn) 一步試算，在第38小時(shí)16分鐘處，可得出qmax=Q=795 m3/s，Z max=V max=10 290萬(wàn)m3。 圖34 某水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果 了解以上試算過程后，假如借助計(jì)算機(jī)將會(huì)專門快得出計(jì)算結(jié)果。必須注意到前面介紹水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算時(shí)，采納了泄水建筑物泄流能力曲線來反映水庫(kù)出流量與水庫(kù)蓄水量的函數(shù)關(guān)系，即。 工程實(shí)踐中，關(guān)于存在閘門開度操縱較復(fù)雜的調(diào)洪情況，能夠依照防洪要求，從擬定水庫(kù)泄洪方式入手，研究確定一種合理的開閘程序，包括啟用閘門和變動(dòng)開度的操作過程，以實(shí)現(xiàn)所擬定泄洪方式的泄流過程。 表3-5 調(diào)洪計(jì)算列表試算法時(shí)刻 t（h） 入庫(kù)洪水 流量Q（

42、m3/s）時(shí)段平均入庫(kù)流量 （m3/s）下泄流量 q （m3/s）時(shí)段平均下泄流量（m3/s）時(shí)段內(nèi)水庫(kù)存水量變化 V（萬(wàn)m3）水庫(kù)存水量 V（萬(wàn)m3）水庫(kù)水位 Z（m）（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（89180.583645038.021340187653338.1595224.540024850262693338.41385343.51125271920425805839.21685522.51256301450620931439.91280677.0651331110734996540.31005757.5267369007811023240.583

43、0785.548397607901028040.51685781.0-104426107721017640.4535751.5-23445460731994240.3410702.5-31648360674962640.1325645.5-34651290617928039.9注： 表中數(shù)字下有橫線者為初始已知值； V=（ -）t。第三節(jié) 水庫(kù)調(diào)洪方式 水庫(kù)調(diào)洪方式是指依照水庫(kù)防洪要求（包括大壩安全和下游防洪要求），對(duì)一場(chǎng)洪水進(jìn)行防洪調(diào)度時(shí)，利用泄洪設(shè)施泄放流量的時(shí)程變化的差不多形式，也常稱為水庫(kù)泄洪方式或水庫(kù)防洪調(diào)度方式。所采納的水庫(kù)調(diào)洪方式應(yīng)依照泄洪建筑物的形式，是否擔(dān)負(fù)下游防洪任務(wù)，以及

44、下游防護(hù)地點(diǎn)洪水組成情況等方面因素來考慮和區(qū)分。 關(guān)于沒有下游防洪任務(wù)的水庫(kù)，水庫(kù)調(diào)洪的動(dòng)身點(diǎn)是確保水工建筑物安全。關(guān)于這種水庫(kù)一般是采納水庫(kù)水位達(dá)到一定高程后泄洪建筑物敞泄的方式，以確保大壩不失事。 關(guān)于有下游防洪任務(wù)的水庫(kù)，既要考慮下游的防洪要求，又要保證大壩安全。若水庫(kù)距防洪操縱點(diǎn)專門近，壩址至防洪操縱點(diǎn)區(qū)間洪水專門小，當(dāng)洪水不超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，水庫(kù)可按下游河道安全泄量下泄，這種泄洪方式常稱為固定泄量調(diào)洪方式。當(dāng)推斷洪水差不多超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水庫(kù)應(yīng)轉(zhuǎn)為考慮水工建筑物安全的調(diào)洪方式。若壩址至防洪操縱點(diǎn)有一定距離，二者之間的末控區(qū)間洪水較大，當(dāng)出現(xiàn)洪水不超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)

45、，為保證下游防洪安全，應(yīng)操縱水庫(kù)下泄流量，使水庫(kù)下泄流量與區(qū)間匯入流量之和不超過防洪操縱點(diǎn)的河道安全泄量，這種泄洪方式常稱為補(bǔ)償調(diào)洪方式。此外，還有考慮洪水預(yù)報(bào)的調(diào)洪方式。一、固定泄量調(diào)洪方式 固定泄量方式適用于水庫(kù)壩址距防洪操縱點(diǎn)較近，區(qū)間洪水較小能夠忽略或看作常數(shù)的情況。固定泄量是指當(dāng)洪水不超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水庫(kù)操縱下泄流量使下游河道不超過安全泄量，這種調(diào)洪方式如圖3-5所示。關(guān)于圖中所示的不超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的入庫(kù)洪水過程，圖中abcd線即為按固定泄量方式調(diào)洪的水庫(kù)下泄流量過程線。ab段是當(dāng)入庫(kù)流量小于下游河道安全泄量時(shí)，水庫(kù)按入庫(kù)流量下泄；bc段表示當(dāng)入庫(kù)流量等于或大于q安時(shí)，水庫(kù)

46、按下游河道安全泄量q安下泄，這時(shí)水庫(kù)攔蓄部分洪水，至c點(diǎn)入庫(kù)流量退至等于q安，水庫(kù)達(dá)到該次洪水的調(diào)洪最高水位；cd段為水庫(kù)水位消落的泄洪過程，直到水庫(kù)水位消落到防洪限制水位，停止泄洪。 圖3-5 水庫(kù)固定泄量調(diào)洪方式 圖3-5所示的調(diào)洪方式只是一級(jí)固定泄量方式。當(dāng)下游有不同重要性的防洪愛護(hù)對(duì)象時(shí)，可采納分級(jí)操縱泄量的調(diào)洪方式（如圖3-6所示）。一般來講，較重要的防洪愛護(hù)對(duì)象往往具有相對(duì)較高的抗洪能力（如操縱點(diǎn)可通過的河道安全流量較大），要求采納較高的防洪標(biāo)準(zhǔn)；重要性次之的防洪愛護(hù)對(duì)象操縱點(diǎn)的河道安全泄量相應(yīng)較小，采納的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低。通常能夠按“大水多放，小水少放”的原則擬定水庫(kù)的分級(jí)操縱泄量方

47、式。分級(jí)不宜過多，以免造成防洪調(diào)度困難。現(xiàn)以下游有二個(gè)不同重要性的防洪愛護(hù)對(duì)象為例，將次重要防護(hù)對(duì)象相應(yīng)的河道安全泄量作為第一級(jí)泄流量；更重要防護(hù)對(duì)象相應(yīng)的河道安全泄量作為第二級(jí)泄流量。這種兩級(jí)固定泄量的調(diào)洪方式的規(guī)則是，當(dāng)發(fā)生洪水的量級(jí)末超過次要防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水庫(kù)按第一級(jí)泄流量控泄；直至依照當(dāng)前水情推斷，來水已超過次要防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，水庫(kù)改按第二級(jí)泄流量下泄；當(dāng)為下游防洪而設(shè)的庫(kù)容差不多蓄滿，而入庫(kù)洪水依舊較大時(shí)，講明入庫(kù)洪水已超過了下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水，應(yīng)改為保證水工建筑物安全的調(diào)度方式，不再操縱泄流，而將閘門全開。圖3-6 水庫(kù)分級(jí)操縱泄量調(diào)洪方式 二、防洪補(bǔ)償調(diào)度方式 若

48、水庫(kù)壩址至下游防洪操縱點(diǎn)之間存在較大區(qū)間面積，區(qū)間產(chǎn)生的洪水不能被忽視。關(guān)于這種情況，顯然應(yīng)考慮末控區(qū)間洪水的變化對(duì)水庫(kù)泄流方式的阻礙。當(dāng)發(fā)生洪水未超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水庫(kù)應(yīng)依照區(qū)間流量的大小控泄，使水庫(kù)泄流量與區(qū)間洪水流量的合成流量不超過防洪操縱點(diǎn)的河道安全泄量。這種視區(qū)間流量大小控泄的調(diào)洪方式稱為防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)。因此，實(shí)現(xiàn)防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)的前提條件是水庫(kù)泄流到達(dá)防洪操縱點(diǎn)的傳播時(shí)刻小于（至多等于）區(qū)間洪水集流時(shí)刻，否則無法獲得確定水庫(kù)下泄流量大小所需的相對(duì)應(yīng)的區(qū)間流量信息；或者是具有精度較高的區(qū)間水文預(yù)報(bào)方案（包括產(chǎn)匯流預(yù)報(bào)相應(yīng)水位或相應(yīng)流量等），其預(yù)見期不短于水庫(kù)泄流量至防洪操縱點(diǎn)的傳播時(shí)

49、刻。圖3-7為水庫(kù)防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)示意圖。圖中QAt為水庫(kù)A的入庫(kù)洪水過程線；支流水文站B的流量可代表區(qū)間流量，以Q區(qū)t表示區(qū)間洪水過程線；防洪愛護(hù)區(qū)操縱點(diǎn)C的河道安全泄量為Q安。記水庫(kù)泄流至操縱點(diǎn)C的傳播時(shí)刻為tAC；B點(diǎn)流量Q區(qū)至操縱點(diǎn)C的傳播時(shí)刻為tBC；設(shè)tBC tAC，二者的傳播時(shí)差為t= tBC - tAC。即是講，t時(shí)刻水庫(kù)下泄qA，t與（t-t）時(shí)刻的區(qū)間流量Q區(qū)，（t-t）同時(shí)到達(dá)操縱點(diǎn)C。依照防洪要求，為保證下游防洪愛護(hù)地區(qū)的安全，當(dāng)出現(xiàn)的洪水不超過下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，應(yīng)使水庫(kù)泄流滿足下式要求 qA，t+ Q區(qū)，（t-t） Q安 可結(jié)合圖3-7的作圖方法講明水庫(kù)A采納防洪補(bǔ)償

50、調(diào)節(jié)方式的控泄情況。為便于反映水庫(kù)下泄流量和區(qū)間流量同時(shí)到達(dá)操縱點(diǎn)C的情況，依照上述tBC tAC，傳播時(shí)差t= tBC - tAC的特定條件，在圖（c）中將區(qū)間流量過程線沿水平軸向右平移t，將Q區(qū)，（t-t）t倒置于圖（b）中Q安水平線之下，即得出水庫(kù)A按防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式控泄的下泄流量過程為abc。由圖（b）可見， a點(diǎn)往常 qA，t+ Q區(qū)，（t-t） Q安，水庫(kù)按入庫(kù)流量下泄，庫(kù)水位維持起調(diào)水位不變；abc段水庫(kù)按該曲線所指示的流量過程下泄，使 qA，t+ Q區(qū)，（t-t） = Q安。從圖（b）能夠看出，若水庫(kù)按固定泄量Q安下泄（即未考慮區(qū)間洪水的匯入），水庫(kù)所需的蓄洪容積為V防；而對(duì)區(qū)

51、間洪水進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)時(shí)，所需的防洪庫(kù)容將增加至（V防+V補(bǔ)）。必須指出，若與下游防洪標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的區(qū)間洪水的洪峰流量本身大于防洪操縱點(diǎn)的河道安全泄量，這時(shí)即使水庫(kù)完全不泄流也無法達(dá)到下游防洪標(biāo)準(zhǔn)的安全要求。 圖（a）河流平面圖；圖（b）防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)圖；圖（c）區(qū)間洪水過程圖3-7 水庫(kù)洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)示意圖 上述的水庫(kù)防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)是一種理想化的調(diào)洪方式。實(shí)際上，由于受各種條件的限制，通常，或是只能采納近似的防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式，或是轉(zhuǎn)而采納一些帶經(jīng)驗(yàn)性的、偏于安全的水庫(kù)控泄方式。例如，若嚴(yán)格按防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)要求控泄，必將造成泄洪閘門操作過于頻繁。當(dāng)泄洪建筑物閘門只能按全開、全關(guān)的二種狀態(tài)運(yùn)用時(shí)，顯然只能合理改變

52、開閘孔數(shù)來近似地體現(xiàn)防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)的控泄方式。更重要的情況是當(dāng)下游區(qū)間面積較大，區(qū)間洪水預(yù)報(bào)方案存在誤差較大時(shí)，再考慮到區(qū)間洪水峰值以及峰現(xiàn)時(shí)刻的誤差，則不得不采納錯(cuò)峰的調(diào)洪方式。 錯(cuò)峰調(diào)洪方式的差不多做法是依照區(qū)間洪峰流量可能出現(xiàn)的某一時(shí)刻段，水庫(kù)按減小的流量下泄（甚至完全不泄水），以幸免出現(xiàn)區(qū)間洪水與水庫(kù)下泄流量的組合流量超過防洪操縱點(diǎn)的安全泄量的情況。采納錯(cuò)峰調(diào)洪方式時(shí)必須合理確定錯(cuò)峰期的限泄流量及開始錯(cuò)峰與停止錯(cuò)峰的推斷條件。 規(guī)劃設(shè)計(jì)中一般可依照與下游防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水相應(yīng)的區(qū)間洪峰流量來確定水庫(kù)的限泄流量，即取其限泄流量小于或等于防洪操縱點(diǎn)河道安全泄量與區(qū)間洪峰流量的差值。與圖3-7（b）

53、防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)的水庫(kù)控泄方式相比能夠看出，錯(cuò)峰調(diào)洪方式是在錯(cuò)峰期用該圖中C點(diǎn)所示的水庫(kù)最小泄流量作為水庫(kù)錯(cuò)峰方式的限泄流量，而且在C點(diǎn)前后一段時(shí)期維持這一限泄流量，因此采納錯(cuò)峰調(diào)洪方式比防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)需要更大的防洪庫(kù)容。由此可見，錯(cuò)峰調(diào)洪方式是在不具備上述理想防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)條件下采納的近似防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式。 錯(cuò)峰期的長(zhǎng)短及相應(yīng)的起、止時(shí)刻的確定沒有成熟的方法，一般應(yīng)從區(qū)間洪水變化規(guī)律的分析入手，尋求可作為調(diào)度中推斷錯(cuò)峰起止的指標(biāo)。例如通常采納水庫(kù)水位或入庫(kù)流量作為推斷開始錯(cuò)峰的指標(biāo)，采納這類指標(biāo)意味著認(rèn)同了入庫(kù)洪水與區(qū)間洪水的漲洪過程具有較好的同步趨勢(shì)；另一做法是直接利用區(qū)間雨洪信息作為推斷開始錯(cuò)峰的指標(biāo)，例如采納區(qū)間降雨量為指標(biāo)。 能夠依照下述兩種情況分不得出停止錯(cuò)峰的條件。一種情況是水庫(kù)已不具備接著錯(cuò)峰能力，應(yīng)立即終止錯(cuò)峰。出現(xiàn)這種情況的推斷條件是水庫(kù)蓄水位已達(dá)到或超出水庫(kù)的防洪高水位，這時(shí)，水庫(kù)的調(diào)洪方式應(yīng)立即轉(zhuǎn)為保證大壩安全的敞泄方式而不應(yīng)該接著為