水庫(kù)興利調(diào)節(jié)計(jì)算PPT課件

1、第1頁(yè)/共55頁(yè)內(nèi)容： 一、水庫(kù)的調(diào)節(jié)作用 二、興利調(diào)節(jié)分類 三、設(shè)計(jì)代表年 要求： 熟悉熟悉徑流調(diào)節(jié)的基本概念，徑流調(diào)節(jié)的基本概念，了解了解興利調(diào)興利調(diào)節(jié)的分類及設(shè)計(jì)代表年的選取。節(jié)的分類及設(shè)計(jì)代表年的選取。 第2頁(yè)/共55頁(yè)天然來(lái)水天然來(lái)水生產(chǎn)、生產(chǎn)、生活用水生活用水矛矛 盾盾調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)作用：調(diào)蓄水量作用：調(diào)蓄水量 抬高水位抬高水位 改變天然徑流過(guò)程改變天然徑流過(guò)程第3頁(yè)/共55頁(yè)徑流調(diào)節(jié)： 按人們的需要，利用水庫(kù)控制并按人們的需要，利用水庫(kù)控制并在時(shí)間或地區(qū)上在時(shí)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，稱為徑流調(diào)節(jié)。其作用是協(xié)調(diào)來(lái)水與用水在時(shí)間分配上和地協(xié)調(diào)來(lái)水與用水在

2、時(shí)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(mén)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(mén)需求之間的矛盾。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)： 為削減洪峰流量，利用水庫(kù)攔蓄洪水，以消除或減輕為削減洪峰流量，利用水庫(kù)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)。第4頁(yè)/共55頁(yè)調(diào)節(jié)周期： 庫(kù)空（死水位） 庫(kù)滿（正常蓄水位） 庫(kù)空（死水位）調(diào)節(jié)周期調(diào)節(jié)周期興利調(diào)節(jié)：（一）日調(diào)節(jié)和周調(diào)節(jié) 2%3%（二）年調(diào)節(jié) 3%5%30%50%第5頁(yè)/共55頁(yè)（一）日調(diào)節(jié)和周調(diào)節(jié)為短周期調(diào)節(jié)，一般用于發(fā)電水庫(kù)。為短周期調(diào)節(jié)，一般用于

3、發(fā)電水庫(kù)。第6頁(yè)/共55頁(yè)（二）年調(diào)節(jié) 常為以灌溉為主的常為以灌溉為主的水庫(kù)。將豐水期的多余水庫(kù)。將豐水期的多余水量存蓄在水庫(kù)中，供水量存蓄在水庫(kù)中，供枯水期用?？菟谟?。完全年調(diào)節(jié)不完全年調(diào)節(jié)第7頁(yè)/共55頁(yè)（三）多年調(diào)節(jié) 常為以灌溉為主的常為以灌溉為主的水庫(kù)。將豐水年的多余水水庫(kù)。將豐水年的多余水量攔蓄在水庫(kù)中，補(bǔ)充枯量攔蓄在水庫(kù)中，補(bǔ)充枯水期供水量之不足，為跨水期供水量之不足，為跨年度的調(diào)節(jié)。年度的調(diào)節(jié)。第8頁(yè)/共55頁(yè)設(shè)計(jì)代表年設(shè)計(jì)枯水年 P = P設(shè) 設(shè)計(jì)平水年 P = 50% 設(shè)計(jì)豐水年 P = 1P設(shè) 第9頁(yè)/共55頁(yè)第10頁(yè)/共55頁(yè)內(nèi)容： 一、水庫(kù)特性曲線 二、水庫(kù)特征水位和

4、庫(kù)容 要求： 掌握掌握水庫(kù)特性曲線的繪制方法，水庫(kù)特性曲線的繪制方法，熟悉熟悉水水庫(kù)的特征水位和庫(kù)容，庫(kù)的特征水位和庫(kù)容，了解了解水庫(kù)死水位的確水庫(kù)死水位的確定方法。定方法。 第11頁(yè)/共55頁(yè)什么是水庫(kù)？ 水庫(kù)是指在河道、山谷等處修建水壩等擋水建筑物形成的蓄集水庫(kù)是指在河道、山谷等處修建水壩等擋水建筑物形成的蓄集水的人工湖泊。水庫(kù)的容積與庫(kù)區(qū)內(nèi)的地形及河流的坡降有關(guān)。水的人工湖泊。水庫(kù)的容積與庫(kù)區(qū)內(nèi)的地形及河流的坡降有關(guān)。第12頁(yè)/共55頁(yè) 1. 水庫(kù)的作用 攔蓄洪水?dāng)r蓄洪水: :除害除害 調(diào)節(jié)河川天然徑流：興利調(diào)節(jié)河川天然徑流：興利 集中落差：發(fā)電集中落差：發(fā)電2. 水庫(kù)的分類 河道型：河

5、流的坡降較陡河道型：河流的坡降較陡 湖泊型：庫(kù)區(qū)內(nèi)的地形平坦，開(kāi)闊湖泊型：庫(kù)區(qū)內(nèi)的地形平坦，開(kāi)闊3. 水庫(kù)特性曲線 反映水庫(kù)地形特征的曲線稱為水庫(kù)特性曲線。反映水庫(kù)地形特征的曲線稱為水庫(kù)特性曲線。 它包括它包括 水庫(kù)水位面積關(guān)系曲線水庫(kù)水位面積關(guān)系曲線，簡(jiǎn)稱為水庫(kù)面積曲線，簡(jiǎn)稱為水庫(kù)面積曲線， 水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線，簡(jiǎn)稱為水庫(kù)容積曲線。，簡(jiǎn)稱為水庫(kù)容積曲線。第13頁(yè)/共55頁(yè)（1）水庫(kù)水位面積關(guān)系曲線第14頁(yè)/共55頁(yè)（2）水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線梯形法： V = ( Fi + Fi+1 )Z/2 三點(diǎn)法： 3/)(11ZFFFFViiiiniiVV1第15頁(yè)/共55頁(yè)第16頁(yè)

6、/共55頁(yè)4. 靜庫(kù)容與動(dòng)庫(kù)容靜庫(kù)容靜庫(kù)容：入庫(kù)流量為零時(shí)，水庫(kù)水面是入庫(kù)流量為零時(shí)，水庫(kù)水面是水平的。水平的。 動(dòng)庫(kù)容動(dòng)庫(kù)容：有一定入庫(kù)流量有一定入庫(kù)流量( (水流有一定水流有一定流速流速) )時(shí)，則水庫(kù)水面從壩址時(shí)，則水庫(kù)水面從壩址起沿程上溯的回水曲線并非水起沿程上溯的回水曲線并非水平，平，靜庫(kù)容相應(yīng)的壩前水位水靜庫(kù)容相應(yīng)的壩前水位水平線以上與洪水的實(shí)際水面線平線以上與洪水的實(shí)際水面線之間包含的楔形庫(kù)容稱為動(dòng)庫(kù)之間包含的楔形庫(kù)容稱為動(dòng)庫(kù)容。容。 靜水位第17頁(yè)/共55頁(yè)第18頁(yè)/共55頁(yè)第19頁(yè)/共55頁(yè)內(nèi)容： 一、興利用水及綜合需水圖 二、水資源綜合利用實(shí)例分析 三、水庫(kù)的水量損失 要求

7、： 掌握掌握水庫(kù)蒸發(fā)、滲漏損失的計(jì)算方法。水庫(kù)蒸發(fā)、滲漏損失的計(jì)算方法。 第20頁(yè)/共55頁(yè)興利用水給水給水農(nóng)業(yè)灌溉用水農(nóng)業(yè)灌溉用水水利發(fā)電用水水利發(fā)電用水航運(yùn)用水航運(yùn)用水其他部門(mén)需水其他部門(mén)需水民用水民用水 工業(yè)用水工業(yè)用水第21頁(yè)/共55頁(yè)各用水部門(mén)需水及綜合需水圖(a)工業(yè)及民用給水;(b)航運(yùn)放水;(c)灌溉需水;(d)年綜合需水第22頁(yè)/共55頁(yè)第23頁(yè)/共55頁(yè)第24頁(yè)/共55頁(yè)（一）水庫(kù)的蒸發(fā)損失由陸面面積變?yōu)樗婷娣e所增加的額外蒸發(fā)量。由陸面面積變?yōu)樗婷娣e所增加的額外蒸發(fā)量。VFEE1000W)(陸 水水測(cè)KEE 水水YHEE 陸第25頁(yè)/共55頁(yè)例6-1 已知某水庫(kù)觀測(cè)資料

8、，由蒸發(fā)皿實(shí)測(cè)的水面蒸發(fā)量為已知某水庫(kù)觀測(cè)資料，由蒸發(fā)皿實(shí)測(cè)的水面蒸發(fā)量為1506mm，蒸發(fā)皿折算系數(shù)蒸發(fā)皿折算系數(shù)K=0.8，流域多年平均年降水量，流域多年平均年降水量H=1310mm，多年平均，多年平均徑流深徑流深Y=787mm，蒸發(fā)量的多年平均年內(nèi)分配百分比列入表，蒸發(fā)量的多年平均年內(nèi)分配百分比列入表6-2中。試中。試求水庫(kù)的年蒸發(fā)損失量及相應(yīng)的年內(nèi)分配。求水庫(kù)的年蒸發(fā)損失量及相應(yīng)的年內(nèi)分配。解解: （1）陸面蒸發(fā)量：）陸面蒸發(fā)量： （2）水面蒸發(fā)量：）水面蒸發(fā)量： （3）水庫(kù)的年蒸發(fā)損失量）水庫(kù)的年蒸發(fā)損失量: （4）水庫(kù)的各月蒸發(fā)損失量）水庫(kù)的各月蒸發(fā)損失量:)mm(52378713

9、10 YHE1205(mm)15068 . 0 測(cè)測(cè)水水KEE(mm)6825231205 EE水水月月 份份123456789101112全年全年月?lián)p失百分比月?lián)p失百分比（%）3.093.826.888.5211.814.2113.0513.39.827.614.693.21100蒸發(fā)損失（蒸發(fā)損失（mm）212647588097899167523222682表表6-2 某水庫(kù)蒸發(fā)損失計(jì)算表某水庫(kù)蒸發(fā)損失計(jì)算表第26頁(yè)/共55頁(yè)（二）滲漏損失（1 1）經(jīng)過(guò)能透水的壩身以及閘門(mén)、水輪機(jī)等的滲透。（2 2）通過(guò)壩基及大壩兩翼的滲漏。（3 3）通過(guò)庫(kù)底向較低的透水層及庫(kù)外的滲漏。 生產(chǎn)實(shí)際中，常根

10、據(jù)水文地質(zhì)情況，定出一些經(jīng)驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)際中，常根據(jù)水文地質(zhì)情況，定出一些經(jīng)驗(yàn)性的數(shù)據(jù)，作為估算滲漏損失的依據(jù)，例如，以性的數(shù)據(jù)，作為估算滲漏損失的依據(jù)，例如，以1 1年或年或1 1月的滲漏損失相當(dāng)于水庫(kù)蓄水容積的一定百分?jǐn)?shù)來(lái)估算。月的滲漏損失相當(dāng)于水庫(kù)蓄水容積的一定百分?jǐn)?shù)來(lái)估算。第27頁(yè)/共55頁(yè)（三）其他損失（1 1）結(jié)冰損失水量（2 2）水工建筑物的漏水損失量（3 3）水工建筑物的操作損失水量，如船閘過(guò)水等。（4 4）水庫(kù)初蓄損失水量第28頁(yè)/共55頁(yè)第29頁(yè)/共55頁(yè)內(nèi)容： 一、根據(jù)淤積要求確定死水位和死庫(kù)容 二、根據(jù)灌溉要求確定死水位 三、根據(jù)水利發(fā)電要求確定死水位 四、其他用水部門(mén)對(duì)死水

11、位的要求 要求： 掌握掌握淤積水位和淤積庫(kù)容的計(jì)算方法，淤積水位和淤積庫(kù)容的計(jì)算方法，掌握掌握死水位和死庫(kù)容的確定方法。死水位和死庫(kù)容的確定方法。 第30頁(yè)/共55頁(yè)Z Z死 = = Z Z淤 + + 管底超高 + + 引水管外徑 + + 管頂安全超高Z V Z V 曲線V V死第31頁(yè)/共55頁(yè)Z死 = Z渠 + D內(nèi)/2 + H最小 + iLZ渠渠首設(shè)計(jì)控制高程i，L引水管坡度和長(zhǎng)度D內(nèi)引水管內(nèi)徑H最小渠道設(shè)計(jì)流量的最小水頭第32頁(yè)/共55頁(yè) 灌溉結(jié)合發(fā)電的水庫(kù)，死水位的選擇要考慮保證灌溉結(jié)合發(fā)電的水庫(kù)，死水位的選擇要考慮保證水電站水輪機(jī)組所需要的水電站水輪機(jī)組所需要的最低水頭最低水頭和和

12、最佳消落深度最佳消落深度，以利于發(fā)出較多的電能和出力。以利于發(fā)出較多的電能和出力。第33頁(yè)/共55頁(yè)u 水產(chǎn)養(yǎng)殖水產(chǎn)養(yǎng)殖u 庫(kù)區(qū)航運(yùn)庫(kù)區(qū)航運(yùn)u 庫(kù)區(qū)環(huán)境衛(wèi)生庫(kù)區(qū)環(huán)境衛(wèi)生第34頁(yè)/共55頁(yè)第35頁(yè)/共55頁(yè)內(nèi)容： 一、興利計(jì)算原理 二、年調(diào)節(jié)水庫(kù)的運(yùn)行情況 三、根據(jù)用水要求確定興利庫(kù)容 四、根據(jù)興利庫(kù)容確定調(diào)節(jié)流量 要求： 掌握掌握年調(diào)節(jié)計(jì)算原理及用計(jì)入損失列表法年調(diào)節(jié)計(jì)算原理及用計(jì)入損失列表法計(jì)算興利庫(kù)容，確定正常蓄水位的方法。計(jì)算興利庫(kù)容，確定正常蓄水位的方法。 第36頁(yè)/共55頁(yè)已知設(shè)計(jì)保證率的來(lái)水量用水要求興利庫(kù)容興利庫(kù)容調(diào)節(jié)流量第37頁(yè)/共55頁(yè)僅對(duì)設(shè)計(jì)代表年進(jìn)行列表調(diào)節(jié)計(jì)算，求出該年

13、滿足興僅對(duì)設(shè)計(jì)代表年進(jìn)行列表調(diào)節(jié)計(jì)算，求出該年滿足興利用水的興利庫(kù)容，作為設(shè)計(jì)興利庫(kù)容。利用水的興利庫(kù)容，作為設(shè)計(jì)興利庫(kù)容。 1、將多年的天然來(lái)水資料與相應(yīng)年的用水過(guò)程按水將多年的天然來(lái)水資料與相應(yīng)年的用水過(guò)程按水量平衡方程，推求出各年所需的興利庫(kù)容量平衡方程，推求出各年所需的興利庫(kù)容2、對(duì)每年調(diào)節(jié)計(jì)算所得的興利庫(kù)容進(jìn)行頻率計(jì)算，、對(duì)每年調(diào)節(jié)計(jì)算所得的興利庫(kù)容進(jìn)行頻率計(jì)算，繪制庫(kù)容頻率曲線。繪制庫(kù)容頻率曲線。3、根據(jù)設(shè)計(jì)保證率，在庫(kù)容頻率曲線上查出所求的、根據(jù)設(shè)計(jì)保證率，在庫(kù)容頻率曲線上查出所求的興利庫(kù)容。興利庫(kù)容。時(shí)歷年法：典型年法：第38頁(yè)/共55頁(yè)興利調(diào)節(jié)目的：提高枯水期的供水量，以滿足

14、各用水部門(mén)的提高枯水期的供水量，以滿足各用水部門(mén)的需要。因此，必須按興利要求來(lái)調(diào)節(jié)徑流。需要。因此，必須按興利要求來(lái)調(diào)節(jié)徑流。興利調(diào)節(jié)原理：水量平衡原理水量平衡原理W來(lái) W出 = (Q來(lái) Q出) t = WW來(lái) W用 W損 W棄 = W = V = V末 V初第39頁(yè)/共55頁(yè)( (一) ) 一次運(yùn)用 水庫(kù)在調(diào)節(jié)周期內(nèi)只有一次連續(xù)蓄水、供水的情況，叫做水庫(kù)在調(diào)節(jié)周期內(nèi)只有一次連續(xù)蓄水、供水的情況，叫做水庫(kù)一次運(yùn)用，如圖所示，圖中水庫(kù)一次運(yùn)用，如圖所示，圖中W1為余水量，為余水量，W2為缺水量，為缺水量，且且W1W2，此時(shí)所需的水庫(kù)興利調(diào)節(jié)庫(kù)容，此時(shí)所需的水庫(kù)興利調(diào)節(jié)庫(kù)容V興興=W2。第40頁(yè)/共55頁(yè)( (二) ) 兩次運(yùn)用 當(dāng)水庫(kù)在一個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)連續(xù)供水、蓄水有二次時(shí)，叫做水庫(kù)二次運(yùn)用，當(dāng)水庫(kù)在一個(gè)調(diào)節(jié)周期內(nèi)連續(xù)供水、蓄水有二次時(shí)，叫做水庫(kù)二次運(yùn)用，如圖所示，假設(shè)第一次運(yùn)用余水量為如圖所示，假設(shè)第一次運(yùn)用余水量為W1，缺水量為，缺水量為W2；第二次運(yùn)用余水量；第二次運(yùn)用余水量為為W3，缺水量為，缺水量為W4。此時(shí)調(diào)節(jié)庫(kù)容的確定可分為下列幾種情況：。此時(shí)調(diào)節(jié)庫(kù)容的確定可分為下列幾種