調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算的長系列法三

水資源規(guī)劃及利用沈陽農(nóng)業(yè)大學水資源規(guī)劃及利用課程組Integratedwaterresourcesplanning

第五講年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算第六節(jié)本講主要內(nèi)容：第二章水庫興利調(diào)節(jié)及計算一、水庫興利調(diào)節(jié)計算原理二、年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算的長系列法三、年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算的代表年法第七節(jié)多年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算的長系列時歷法四、正常蓄水位的確定三、年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算的代表年法

在需要較長的來水和用水資料，而資料又缺乏或不足時，年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算常采用實際代表年法或設計代表年法來進行調(diào)節(jié)計算，通過一年的調(diào)節(jié)計算，確定出符合灌溉設計保證率的年調(diào)節(jié)興利庫容。實際代表年法選用某種年型的實測來水過程及灌溉用水過程為代表，進行調(diào)節(jié)計算來推求水庫的興利庫容及其蓄水、泄水過程。分為：單一選年法、庫容排頻法、實際干旱年法單一選年法以年來水頻率曲線為依據(jù)，選擇符合或接近灌溉設計保證率、年內(nèi)分配偏于不利的實際年來水過程與同年的年用水過程，作調(diào)節(jié)計算，推求水庫的興利庫容及該年的蓄、泄水過程；以年用水頻率曲線為依據(jù)，選擇符合或接近灌溉設計保證率、年內(nèi)分配偏于不利的實際年用水過程與同一年的年來水過程，作調(diào)節(jié)計算，推求水庫的興利庫容及該年的蓄、泄水過程單一選年法計算成果表無論哪一種單一選年法計算成果與長系列法計算成果相比，都有偏大或偏小的現(xiàn)象。這主要是由于單一選年法只考慮來水（或用水）一個方面，而忽略另外一個因素用水（或來水）造成的，計算成果不穩(wěn)定。庫容排頻法在來水頻率曲線或用水頻率曲線上各選出3-5個接近灌溉設計保證率的實際年來、用水過程；對其分別進行調(diào)節(jié)計算，求出它們的興利庫容；然后在選用的頻率范圍內(nèi)，各把3-5個庫容按大小次序重新排位，求出對應于設計保證率的庫容。例題講解統(tǒng)計19年來水量及年用水量，作年來水量頻率曲線及年用水量頻率曲線，要求用庫容排頻法推求p＝80%的興利庫容。解題步驟：1.考慮在p＝80%左右各取一點如75%、85%，即在年來水量頻率曲線上取用與75%、80%、85%三點對應的三個年的實際來水過程及與三年來水同年的實際用水過程，分別進行調(diào)節(jié)計算，求得三個興利庫容解題步驟：2.將三個庫容按大小次序重新排位，同法在年用水頻率曲線上取用三年作類似的計算，也可求得三個年的庫容及重排庫容；解題步驟：3.在兩種情況的重排庫容中查出與p=80%對應的庫容Vp為3.98m3/s·月。庫容排頻法頻率曲線（1）來水頻率曲線用水頻率曲線選點頻率（%）（2）758085758085對應年份（3）52-5365-6664-6558-5964-6565-66興利庫容（4）重排興利庫容（5）長系列法的興利庫容（6）庫容排頻法計算成果表單位(m3/s)·月1.784.603.983.633.984.601.784.603.983.633.984.603.633.984.603.633.984.60實際干旱年法:通過灌區(qū)旱情調(diào)查及河流水情分析，可以采用某一實際發(fā)生的干旱年，以這年的用水及來水資料為依據(jù)，推求水庫設計興利庫容。這種方法計算的成果更能符合實際。缺點是保證率不易確定。設計代表年法先在設計站或參證站或灌區(qū)選擇符合設計要求的一個（或幾個）實際年的徑流年內(nèi)分配資料及用水年內(nèi)分配資料為典型然后以設計年來水量W來p和設計年用水量W用p分別放大或縮小典型年的來水過程線和用水過程線成為設計過程線典型年的選擇：(1)典型年的年水量與設計年的年水量要比較接近（包括年來水及年用水）(2)典型年的來、用水年內(nèi)分配對工程比較不利，即要求調(diào)節(jié)計算得出較大的興利庫容。四、正常蓄水位的確定在確定水庫的興利庫容后，加上死庫容就得二者之和的庫容，此庫容對應的水位即為正常蓄水位。用此庫容在水庫水位~容積曲線上可查得相應的正常蓄水位四、正常蓄水位的確定第七節(jié)多年調(diào)節(jié)水庫興利調(diào)節(jié)計算的長系列時歷法一、長系列時歷法的基本概念年調(diào)節(jié)水庫

當設計保證率的年用水量小于年來水量時，水庫只需蓄當年汛期一部分多余水量就能夠補充枯水期的水量不足，這就是年調(diào)節(jié)水庫多年調(diào)節(jié)為了要滿足正常供水，必須跨年度進行水量調(diào)節(jié)，把豐水年多余水量蓄存起來，以補充少水年的水量不足，這種將豐、枯年份的年徑流量及徑流年內(nèi)變化都加以重新分配的調(diào)節(jié)，稱為多年調(diào)節(jié)。長系列法步驟b.在進行頻率計算，以求得滿足設計保證率要求的興利庫容。a.先通過逐年調(diào)節(jié)計算求得每年所需庫容多年調(diào)節(jié)水庫要經(jīng)過若干個連續(xù)豐水年才能蓄滿，經(jīng)過若干個連續(xù)枯水年才能放空，完成一次蓄泄循環(huán)往往需要很多年。在確定某些年份所需的興利庫容時，不能只以本年度缺水期的不足水量來定庫容，而必須聯(lián)系到前一年或前幾年的不足水量的情況分析，才能定出。多年來、用水過程線多年調(diào)節(jié)舉例：豐水年枯水年確定第4年的興利庫容時，應與前面第3年的余、缺水情況一起分析考慮。確定第5年的興利庫容時，要和前面第3、第4年的余、缺水情況一起考慮，相當于三次運用的情況。三次及多次運用：假定年末水庫放空，即認為年末蓄水為零;逆時序往前計算，遇缺水相加，遇余水相減,減后若小于零即取為零;求得各時刻所需要的蓄水量，取其大者，即為該年所需興利庫容。逆時序推算法步驟：二、計算逐年興利庫容的列表法年各月余缺水量庫容十一十二一二三四五六七八九十50-51----0.361.41.922.081.331.64.69-1.130.980.561.1351-520.5910.892.523.281.33.17-0.331.210.822.250.990.3352-530.530.460.331.21.530.63-0.162.780-1.62-0.160.461.7853-541.390.572.872.281.311.78.689.268.871.94-0.310.110.3154-550.020.440.721.012.883.411.975.952.03-0.24-2.07-1.063.5……………………………………66-67-0.110.180.110.211.21.722.41-1.37-1.12-2.16-2.26-1.178.0867-680.780.070.080.160.22-0.172.1-1.89-0.58-1.55-1.810.0210.868-69-0.150.251.292.411.350.961.20.3613.031.60.41-0.160.16月表中：1966-1967年，1967-1968年為多年調(diào)節(jié)，用列表法求這兩年的興利庫容。年各月余缺水量庫容十一十二一二三四五六七八九十65-660.320.430.380.421.452.360.41-0.622.06-2.19-1.34-0.9666-67-0.110.180.110.211.21.722.41-1.37-1.12-2.16-2.26-1.1767-680.780.070.080.160.22-0.172.1-1.89-0.58-1.55-1.810.0268-69-0.150.251.292.411.350.961.20.3613.031.60.41-0.16月1966-1967年，1967-1968年各年調(diào)節(jié)年度劃分：年份1965～19661966～19671967～1968月份1965.8-1966.71966.8-1966.111966.12-1967.51967.6-1967.101967.11-1968.31968.41968.51968.6-1968.11余水10.495.831.312.1缺水4.68.080.175.96調(diào)節(jié)性能多年調(diào)節(jié)判斷：年調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)各年所需興利庫容計算：年份1965～19661966～19671967～1968月份1965.8-1966.71966.8-1966.111966.12-1967.51967.6-1967.101967.11-1968.31968.41968.51968.6-1968.11余水10.495.831.312.1缺水4.68.080.175.96逆時序法各年V興調(diào)節(jié)性能年調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)多年調(diào)節(jié)4.610.808.0808.082.256.8502.7210.804.979.57005.963.864.03頻率P(%)庫容V[(m3/s)·月]三、計算逐年興利庫容的差量累積曲線法繪制：將各年計算時段的來水減去用水后的差值按時序累加起來，然后以之為縱坐標，以時序為橫坐標，點繪出水量的差量累積曲線。累積曲線上上升段為余水，下降段為缺水。三、計算逐年興利庫容的差量累積曲線法求解方法：從供水期末向左引水平線，交該年蓄水期線于一點。則該水平線與該水平線內(nèi)最高點的垂直距離，即為該年所需興利庫容。四、試算法試算法是先假定一個興利庫容，逐時段連續(xù)計算，統(tǒng)計用水被破壞的年數(shù)來計算保證率。如果計算的保證率與規(guī)定的設計保證率相符，則假定的庫容就是多年調(diào)節(jié)的興利庫容。四、試算法步驟：（1）從水庫蓄滿（正常蓄水位）或水庫放空（死水位）開始，逐月進行水量平衡計算，遇到余水就蓄，蓄滿了還有余水就作棄水處理，遇缺水就供水，直到V興放空時還缺水，就算這年供水破壞四、試算法步驟：（2）然后從下一年的蓄水期開始再繼續(xù)進行計算，直到全系列操作完，統(tǒng)計出供水破壞的年數(shù)，計算供水保證率P（%）：×四、試算法步驟：（3）若計算的供水保證率不等于設計保證率，則另假定庫容，重復上述計算過程，直到兩者相等為止。

為了避免多次試算的盲目性，可將試算得到的幾個V興與P的對應數(shù)據(jù)點出如圖的V興-P曲線，以設計保證率P設查此曲線即得設計興利庫容V興，設。四、試算法四、試算法五、多年調(diào)節(jié)水庫水量損失的計算首先以不計水量損失時初定的興利庫容，計算水庫多年平均蓄水容積及多年平均水面面積，并計算出多年平均的逐月蒸發(fā)損失和滲漏損失（計算方法與年調(diào)節(jié)水庫基本相同）；五、多年調(diào)節(jié)水庫水量損失的計算再從水庫來水系列中，逐年逐月扣除這一水量損失，即得歷年凈來水系列（或在水庫用水系列中，逐年逐月加入這一水量損失，即得歷年毛用水系列）；五、多年調(diào)節(jié)水庫水量損失的計算最后以此凈來水系列與用水系列（或以來水系列與毛用水系列）相配合，逐年計算出水庫的興利庫容，再作庫容頻率曲線，按設計保證率求得計入水量損失的興利庫容。時歷法進行多年調(diào)節(jié)計算的優(yōu)點是：概念