多年調(diào)節(jié)水庫興利庫容計算方法

.....6.7多年調(diào)理水庫興利調(diào)理計算由年調(diào)理水庫的興利調(diào)理計算可知，當設計年用水量小于設計年來水量時，只需將當年汛期的部分剩余水量蓄起來，就能滿足枯水期所缺的水量，即水庫只需進行年調(diào)理。但當設計年來水量小于設計年用水量時，說明設計年來水量不夠用，需要將豐水年的余水蓄存在水庫中，跨年度補給枯水年使用，這類跨年度的徑流調(diào)理稱為多年調(diào)理。多年調(diào)理與年調(diào)理的不一樣之處，在于它不但能重新分配年來水量，并且同時能重新分配年與年之間的來水量。所以，多年調(diào)理所需的調(diào)理庫容也大，調(diào)理程度高，對來水的利用也較充分。多年調(diào)理計算，要考慮年徑流系列中各種連續(xù)枯水年構成的總缺水狀況，其興利庫容的大小將決定于連續(xù)枯水年組的總虧水量，故對年徑流系列要求更長些。興利調(diào)理計算的基根源理與方法，則與年調(diào)理計算周邊似。本節(jié)僅對長系列時歷列表法與數(shù)理統(tǒng)計法作簡要的介紹。1．長系列時歷列表法當實測年徑流系列較長，包括一個或幾個枯水年組時，可依據(jù)多數(shù)年份的來、用水狀況，區(qū)分水利年度，列表計算各年余缺水期的余缺水量，判斷各年所需的調(diào)理庫容，而后繪出庫容保證率曲線，由設計保證率在庫容保證率曲線上查得多年調(diào)理的興利庫容。此法即為長系列時歷列表法。這類方法與年調(diào)理水庫的長系列法基實情同。需要注意的是，多年調(diào)理時有些年份的調(diào)理庫容不可以只以今年度缺水期的缺水量來定，而一定與前一年或前幾年的余缺水量一致考慮?！緦嵗?-5】長系列時歷列表法興利調(diào)理計算某水庫壩址處有30年實測年徑流資料，經(jīng)分析能代表多年的變化狀況。各年的用水量過程也已知。依據(jù)大多數(shù)年份的來、用水狀況確立水利年度為當年的6月1日至次年的5月31日。各年的余缺水期的余缺水量經(jīng)統(tǒng)計計算，成就如表所示。當設計保證率=90％時，試確立多年調(diào)理的興利庫容?！窘獯稹?....c.....判斷各年度所需的調(diào)理庫容依據(jù)各年度的余缺水量狀況，用近似年調(diào)理計算判斷調(diào)理庫容的方法，判斷各年所需的調(diào)節(jié)庫容，填入表，并在備注欄注明“年調(diào)理”字樣。這些注有“年調(diào)理”字樣的年份，年來水總量大于年用水總量，水庫只需進行年調(diào)理。對于1969～1970年度和1970～1971年度，年來水總量小于年用水總量，需進行多年調(diào)理。這兩年所需的調(diào)理庫容，應聯(lián)系1968～1969年度的余缺水量一致考慮。為確立這兩年的調(diào)理庫容，繪出上述連續(xù)3年來的用水過程表示圖，以以下圖：1968～1968年度、1969～1970年度、1970～1971年度來水、用水過程表示圖圖中來水Ｑ～t線與用水q～t線間的數(shù)字表示余缺水期的余缺水量。如1968～1969年度6～8月余水量為12.4［(m3/s)·月］。對于1968～1969年，該年為年調(diào)理兩回運用，3［(m/s)·月］。對于1969～1970年，該年的調(diào)理周期自1969年5月至1970年6月，為14個月。自圖中可顯然看到，該年的余水量小于缺水量，即來水量小于用水量，故確立該年調(diào)理庫容時，還一定聯(lián)合1968～1969年一起考慮。利用由調(diào)理年度末蓄水為零，逆時序往前見缺水相加、見余水相減，求時段末所需蓄水量最大值，即為該年調(diào)理庫容的方法，可以判斷該年的(m3/s)·月］。相同，對于1970～1971年也這樣判斷，該年度的總余水量小于總缺水量，應聯(lián)系1969～1970年度一起考慮。而為保證1969～1970年的正常供水，水庫所需的調(diào)理庫容已判斷為8.2［(m3/s)·月］，即1969～1970年的所需蓄水量的最大值為8．2［(m3/s)·月］。.....c.....于是1970～1971年所需的蓄水量的最大值，亦即調(diào)理庫容(m3/s)·月］。（動畫演示某水庫長系列時歷列表法調(diào)理計算表flash版本）（資源下載某水庫長系列時歷列表法調(diào)理計算表word版本）.....c.....利用調(diào)理庫容保證率曲線求多年調(diào)理興利庫容將表中的各年調(diào)理庫容由小到大擺列，計算庫容保證率，并繪出庫容保證率曲線（圖略）。由庫容保證率曲線即可查得相應于設計保證率為P=90%V=8.0的多年調(diào)理興利庫容為興(m3/s)·月］。長系列時歷列表法多年調(diào)理計算擁有看法清楚、推理簡短的長處。但需要較長系列的來水用水過程?！端こ趟嬎阋?guī)》規(guī)定水利計算所需的水文資料應許多于30年年系列，照實測資料不足30年，應加以插補延長，對實測資料及插補延長部分的靠譜性及代表性應加以檢驗。但即便資料年限較長，也很難包括許多的調(diào)理循環(huán)次數(shù)，而無確反響水庫將來運行中的全部狀況。特別是當保證率和調(diào)理程度較高時，則更難以考慮稀遇的徑流變化和組合狀況。為了戰(zhàn)勝長系列時歷法的這一缺點，引出了數(shù)理統(tǒng)計法。2．數(shù)理統(tǒng)計法多年調(diào)理計算的數(shù)理統(tǒng)計法，是建立在徑流的年際變化規(guī)律可以用數(shù)理統(tǒng)計中的頻率曲線來描述的基礎上的。它以頻率曲線為依照，利用水量均衡原理及頻率曲線組合的原理，來進行水庫的多年調(diào)理計算。數(shù)理統(tǒng)計法進行水庫的多年調(diào)理計算，其方法可分為三大類：（1）合成（或組合）總庫容法；（2）直接總庫容法；（3）隨機模擬法。在此僅介紹用普列什柯夫線解圖法求多年庫容，用代表年法求年庫容，再將兩部分庫容相加得興利庫容的合成總庫容法。.....c.....（1）普列什柯夫線解圖求多年庫容普列什柯夫線解圖法，是在假定各年固定用水的前提下，應用頻率曲線組合的方法，并經(jīng)水量均衡計算，得出年徑流量在時的各種常用保證率的～β多～ＣＶ線解圖（見圖），再利用此線解圖來查算多年庫容的。普列什柯夫固定用水求多年庫容的線解圖為了計算方便和便于對不一樣水量河流的徑流調(diào)理特征進行比較，來水量、用水量和水庫庫容均用以多年均勻徑流量W0為胸懷單位的相對數(shù)值表示，即年徑流模比系數(shù).....c.....調(diào)理系數(shù)多年庫容系數(shù)式中——第i年的年徑流量；——固定的年用水量；——多年庫容?！緦嵗?-6】數(shù)理統(tǒng)計法興利調(diào)理計算某多年調(diào)理水庫，已知多年均勻年徑流量43，=5000×10m，43,,,,，P=75%，試求多年庫容。，年供水量M=4000×10m【解答】第一求調(diào)理系數(shù)：再由圖中P=75%的線解圖上，查得時的。于是.....c.....當對于給定的保證率P無對應的圖時，可采納插的方法來確立多年庫容?！緦嵗?-7】數(shù)理統(tǒng)計法興利調(diào)理計算如上例，若P=87%，試求多年庫容。憂如上例方法，由相鄰的P=87%的P=85%和P=90%的兩圖上，可查得分別為0.3與0.45，于是P=87%的值可用直線插法求得，為0.36，則=0.3643×5000×10m。實質(zhì)上，利用普氏線解圖，只需在、、年徑流ＣＶ和P中任意知道3個數(shù)，即可查算得第四個數(shù)。需要指出的是，線解圖是假定年徑流的的狀況下繪制的，當時，一定把實質(zhì)的、變換以后，再查線解圖求得。（2）年庫容的確定多年庫容的計算是以一年為一個計算時段，不計及年來水與需水的變化。實質(zhì)上，因為洪枯期徑流季節(jié)變化的存在，僅多年庫容是不夠的。如僅有多年庫容，則枯水年組第一年汛期余水量將沒法蓄存，這就影響該年枯季用水的需要。從另一方面，也可以看作當僅有多年庫容時，枯水年組前一年（豐水年）之枯水期的缺水將沒法獲取悉足。所以，除了均衡年際間水量變化的多年庫容外，還一定有均衡年變化所需的年庫容，這兩部分合起來才是所需的總調(diào)理庫容。.....c.....多年調(diào)理水庫的年庫容，應由連續(xù)枯水年組前一年的水文狀況決定。很顯然，選作計算年的這個年份，其年來水量不該小于年用水量。因為假如小于年用水量，則該年將成為連續(xù)枯水年組的構成部分，需要由多年庫容來增補其不足的水量。同時，所選計算年的年徑流量也不該太大。因為年徑流量大的較豐年份，一般其枯水期的水量也較大，用它來計算，將會得出偏小的年庫容，這對供水來說是不安全的。由此可知，考慮到最不利的狀況，選擇年徑流量等于年用水量的年份來計算年庫容是比較適合的。計算年的徑流年分配，直接影響到年庫容的大小。若從安全的角度出發(fā)，應當選擇最不利的分配。但是，在連續(xù)枯水年組的前一年，正好遇到年徑流量是不缺水年份中的最小值，而徑流年分配又是最不利的這類狀況，無疑是極少的。所以，一般以為采納多年均勻狀況下的徑流年分配來計算年庫容較為合理。因而可知，選出年徑流量等于年用水量的年份，而徑流年分配采納多年均勻的分配狀況，對這樣的