水庫水面蒸發(fā)水溫計(jì)算大綱范本

PAGEPAGE21FCD11050FCD水利水電工程初步設(shè)計(jì)階段水庫水面蒸發(fā)、水溫分析計(jì)算大綱范本xx年月水電站技術(shù)設(shè)計(jì)階段水庫水面蒸發(fā)、水溫分析計(jì)算大綱主編單主編單位總工程師:參編單員:::勘測設(shè)計(jì)研究院年月目次1.引言42.設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范43.基本資料54.水庫水面蒸發(fā)分析計(jì)算55.水庫水溫分析計(jì)算8應(yīng)提供的設(shè)計(jì)成果111引言1.1工程概況工程水庫區(qū)地處北緯～、東徑～之間，行政區(qū)隸屬省(區(qū))市(縣)。工程開發(fā)任務(wù)以為主兼顧、、等綜合利用的水利水電樞紐。最大壩高m，正常蓄水位m，總庫容萬m3，電站總裝機(jī)MW，防洪庫容萬m3。1.2基本要求SGJ21483《水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范》和DL502193《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報告編制規(guī)程》對水面蒸發(fā)、水溫分析計(jì)算的基本要求為：(1)根據(jù)工程水庫的自然地理?xiàng)l件、水庫特性、運(yùn)行調(diào)度原則，進(jìn)行典型水庫和參證水面蒸發(fā)站的選擇，以及工程水庫水面蒸發(fā)和水庫水溫分析計(jì)算方法及主要關(guān)系系數(shù)選擇。(2)結(jié)合工程水庫附近已建水庫的水面蒸發(fā)資料和水溫資料論證本工程計(jì)算成果的合理性及可靠性。2設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范2.1有關(guān)本工程(或水文專業(yè))的文件、報告(1)可行性研究階段水文分析專題報告；(2)可行性研究報告；(3)可行性研究報告審批文件；(4)初步設(shè)計(jì)任務(wù)書、項(xiàng)目卷冊任務(wù)書及其他專業(yè)對本專業(yè)的要求。2.2主要設(shè)計(jì)規(guī)范(1)SDJ21483 水利水電工程水文計(jì)算規(guī)范；(2)DL502193 水利水電工程初步設(shè)計(jì)編制規(guī)程；2.3主要參考文獻(xiàn)及有關(guān)項(xiàng)目觀測規(guī)范(1)水文測驗(yàn)手冊(第三冊：資料整編和審查)；(2)地表水資源調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)細(xì)則；(3)計(jì)算依據(jù)已建水庫和測站有關(guān)文獻(xiàn)及沿革；(4)地面氣象觀測規(guī)范；(5)水面蒸發(fā)觀測規(guī)范；(6)水溫觀測規(guī)范。3基本資料3.1水庫概況水庫為型水庫。水庫由河和主要支流、、等匯成。正常蓄水位m，相應(yīng)庫容萬m3，水庫面積km2，水面寬m～m，庫區(qū)長度為km。壩前最大水深m。水庫運(yùn)行中多年平均庫區(qū)庫面面積km2。水庫運(yùn)行調(diào)度原則和泄水規(guī)模。3.2水面蒸發(fā)資料(1)庫區(qū)或庫區(qū)附近地區(qū)，大于或等于10m2等大型蒸發(fā)池及一般蒸發(fā)器皿觀測場的自然地理?xiàng)l件，歷年觀測場建設(shè)、觀測器皿類型、大小、結(jié)構(gòu)、形狀、安裝方式和觀測方法，觀測記錄，整編資料成果。(2)庫區(qū)或庫區(qū)附近地區(qū)，各種水面蒸發(fā)器皿與大型觀測池對比觀測資料及其折算系數(shù)分析成果。(3)1980年全國水資源綜合調(diào)查中，庫區(qū)所屬流域機(jī)構(gòu)或省、市采用的水面蒸發(fā)計(jì)算的折算系數(shù)和水面、陸面蒸發(fā)量等值線圖等資料。(4)水面蒸發(fā)資料系列應(yīng)在10年以上，不足10年則應(yīng)通過插補(bǔ)，延長到10年。提示：(1)收收集資料時時應(yīng)十分注注意各不同同年、月設(shè)設(shè)計(jì)依據(jù)的的池、站的的器皿類型型、大小、結(jié)結(jié)構(gòu)、形狀狀、安裝方方式和觀測測方法，注注意觀測池池、站的自自然地理?xiàng)l條件與本庫庫區(qū)的差異異。如與SSDJ211483附表4.22所列的器器皿的類型型及安裝方方式，以及及自然地理理?xiàng)l件差別別過大時，對對折算系數(shù)數(shù)應(yīng)進(jìn)行分分析研究或或修正。((2)缺少少蒸發(fā)器((皿)觀測資料料的地區(qū)，可可采用間接接途徑去推推求水面蒸蒸發(fā)值。但但在工程設(shè)設(shè)計(jì)階段，需需設(shè)站觀測測，以對原原推算成果果進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)。3.3水溫資料(1)工程壩址上、下游附近水文測站天然河道水溫觀測資料和岸上同期的氣溫觀測資料；(2)庫區(qū)附近或鄰近流域已建參證水庫的水溫觀測和統(tǒng)計(jì)分析資料、參證水庫下游河道水文測站建庫前后的水溫觀測資料和統(tǒng)計(jì)分析資料；(3)已建參證水庫壩址或庫區(qū)附近的同期氣溫觀測資料；(4)水溫資料系列應(yīng)在5年以上，不足5年的則應(yīng)通過插補(bǔ)延長到5年。4水庫水面蒸發(fā)分析計(jì)算4.1水庫水面蒸發(fā)分析計(jì)算的內(nèi)容(1)典型蒸發(fā)池、站的選擇；(2)典型蒸發(fā)池、站各不同類型蒸發(fā)器皿的水面蒸發(fā)系數(shù)分析、選定及其多年平均年、月蒸發(fā)量系列計(jì)算；(3)工程水庫區(qū)陸面蒸發(fā)量的計(jì)算；(4)水庫增損深度計(jì)算。4.2水庫水面蒸發(fā)量分析計(jì)算4.2.1對參證站水面蒸發(fā)基本資料復(fù)核提示：(1)復(fù)復(fù)核、了解解參證站、池池歷年觀測測水面蒸發(fā)發(fā)的儀器類類型及安裝裝方式與SSDJ211483附表4.22所列器皿皿及安裝方方式進(jìn)行對對照檢查；；((2)根據(jù)據(jù)水面蒸發(fā)發(fā)規(guī)范要求求，對歷年年觀測資料料進(jìn)行檢查查；((3)將參參證站歷年年觀測資料料與鄰近測測站的觀測測成果進(jìn)行行對比檢查查；((4)通過過上述基本本資料審查查，修正資資料中存在在的問題。4.2.2水面蒸發(fā)折算系數(shù)分析確定提示：根據(jù)選定定的水面蒸蒸發(fā)計(jì)算((參證站)歷年水面面蒸發(fā)觀測測器皿類型型和安裝方方式，以及及各不同出出處的水面面蒸發(fā)折算算系數(shù)，進(jìn)進(jìn)行綜合分分析研究后后，確定本本工程水面面蒸發(fā)采用用的折算系系數(shù)。4.2.3水面蒸發(fā)量計(jì)算4.2.3.1由蒸發(fā)皿觀測資料推求庫面蒸發(fā)量。提示：(1)如如所選的參參證站的水水面蒸發(fā)觀觀測皿，為為大于或等等于10mm2的大型蒸蒸發(fā)池，則則其觀測資資料可直接接用于計(jì)算算本工程水水庫的年、月月水面蒸發(fā)發(fā)量。((2)如選選用參證站站的水面蒸蒸發(fā)觀測皿皿，為一般般常用的蒸蒸發(fā)器(E601、20cmm和80cmm的蒸發(fā)皿皿等)，則其觀觀測資料必必須經(jīng)選定定的折算系系數(shù)進(jìn)行改改正，統(tǒng)一一訂正為大大型蒸發(fā)池池的蒸發(fā)量量后，才進(jìn)進(jìn)行本工程程水庫的年年、月水面面蒸發(fā)量計(jì)計(jì)算。4.2.3.2缺少水面蒸發(fā)觀測資料水庫的水面蒸發(fā)量計(jì)算提示：(1)根根據(jù)19880年全國國水資源調(diào)調(diào)查研究中中，流域機(jī)機(jī)構(gòu)或省((市)所擬定的“流域(或省)多年平均均水面蒸發(fā)發(fā)量等值線線圖”，按本工工程庫區(qū)所所在圖上的的位置，讀讀取水庫中中心點(diǎn)或幾幾個代表點(diǎn)點(diǎn)，采用其其平均值作作為本工程程水庫庫面面多年平均均蒸發(fā)量；；((2)借用用鄰近流域域蒸發(fā)池的的水面蒸發(fā)發(fā)觀測資料料，在站點(diǎn)點(diǎn)選擇時，如如果條件允允許，選用用的站點(diǎn)應(yīng)應(yīng)在二個以以上，在移移用改正時時，除考慮慮距離外，還還要考慮地地面高程和和氣候等的的異同；((3)采用用蒸發(fā)試驗(yàn)驗(yàn)站的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式進(jìn)行行推算水面面蒸發(fā)時，建建議參照我我國近年采采用的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式，見見SDJ2214833附錄四。4.3水庫庫蒸發(fā)增損損分析計(jì)算算4.3.1水庫陸面面蒸發(fā)量推推求提示：(1)如如壩址以上上流域的產(chǎn)產(chǎn)流特性相相近，且壩壩址以上流流域面積不不大，可取取用以下簡簡單的水平平衡方程式式推求：F陸=P－R式式中：F陸壩址以上上流域多年年平均陸面面蒸發(fā)量，mm；P壩壩址以上流流域多年平平均降雨量量，mm；R壩壩址以上流流域多年平平均逕流深深，mm。((2)如壩壩址以上流流域面積很很大，且壩壩址以上各各區(qū)的產(chǎn)流流特征不一一，則可移移用靠近庫庫區(qū)，且產(chǎn)產(chǎn)流特性類類似的逕流流測站按上上式推求庫庫區(qū)陸面蒸蒸發(fā)量。((3)采用用流域機(jī)構(gòu)構(gòu)或省(市)擬定使用用的全流域域多年平均均降雨量等等值線圖和和逕流深等等值線圖時時，采用水水量平衡公公式求出本本工程庫區(qū)區(qū)陸面多年年平均蒸發(fā)發(fā)量。4.3.2水庫蒸發(fā)發(fā)增損分析析計(jì)算水庫蒸發(fā)增損按按下列公式式推求：△E=E－E陸((1)式中：△E水庫庫庫區(qū)多年年平均蒸發(fā)發(fā)增損深度度，mm；EE水庫庫區(qū)區(qū)多年平均均水面蒸發(fā)發(fā)深度，mmm；EE陸建庫前水水庫庫區(qū)的的多年平均均陸面蒸發(fā)發(fā)深度，mmm。WW蒸=(h水－h(huán)陸)·(F庫－f)((2)式中：W蒸增損損水量，mm3；F庫各月(季)平均水庫庫面積，mm2；f建庫前前原有的天天然河道水水面面積，m2；h水庫區(qū)水面面蒸發(fā)深度度，m；h陸庫區(qū)陸面面蒸發(fā)深度度，m；提示：(1)如如水庫水面面面積變化化不大或蒸蒸發(fā)損失占占年水量比比重甚小時時，可以用用水庫水位位年內(nèi)變化化相應(yīng)的平平均面積代代入公式((2)求得年年蒸發(fā)損失失。將蒸發(fā)發(fā)損失水量量平均分?jǐn)倲傇诿總€月月內(nèi)，作為為水庫各月月的蒸發(fā)損損失水量。((2)如水水庫蒸發(fā)損損失水量較較大、且各各月蒸發(fā)損損失水量相相差較多，則則應(yīng)根據(jù)多多年平均各各月(季)水庫面積積及蒸發(fā)深深度以(2)式按月月(季)計(jì)算蒸發(fā)發(fā)損失水量量。((3)如水水庫為年調(diào)調(diào)節(jié)水庫，可可采用最大大的年蒸發(fā)發(fā)量來計(jì)算算，而年內(nèi)內(nèi)各月分配配采用多年年平均情況況；對多年年調(diào)節(jié)水庫庫則采用多多年平均蒸蒸發(fā)量。年年內(nèi)各月分分配同多年年平均情況況。表1水庫水水面、陸面面多年平均均逐月蒸發(fā)發(fā)量預(yù)估成成果表單位位：mm項(xiàng)目逐月蒸發(fā)量年平均123456789101112水面蒸發(fā)量陸面蒸發(fā)量

5水庫水溫溫分析計(jì)算算5.1水庫庫水溫分析析計(jì)算內(nèi)容容(1)工程水水庫水溫計(jì)計(jì)算參證站站天然河道道多年年、月月平均水溫溫，年、月月最大、最最小值，歷歷年最大、最最小值及其其出現(xiàn)時間間，以及工工程設(shè)計(jì)所所要求的其其他特征值值；(2)工程水水庫水溫預(yù)預(yù)估典型水水庫的分析析選擇；(3)根據(jù)選選定的典型型水庫的水水溫實(shí)測資資料，預(yù)估估設(shè)計(jì)水庫庫的年、月月平均水溫溫及其他設(shè)設(shè)計(jì)需要的的特征值；；(4)視工程程水庫設(shè)計(jì)計(jì)需要，計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)水水庫放流對對下游河道道水溫影響響長度和年年、月平均均水溫。5.2水庫庫水溫預(yù)估估的分析計(jì)計(jì)算5.2.1設(shè)計(jì)水庫庫壩址附近近水文站天天然河道水水溫特征值值統(tǒng)計(jì)和岸岸上多年年年、月平均均氣溫及其其特征值統(tǒng)統(tǒng)計(jì)。5.2.2典型水庫庫選定提示：選取的典典型水庫應(yīng)應(yīng)盡量靠近近本水庫，選選取時應(yīng)根根據(jù)水庫地地理位置、地地面高程，水水庫容積、庫庫區(qū)長度和和縱深，取取水口位置置，水庫運(yùn)運(yùn)行調(diào)度和和入庫流量量大小，天天然河道水水溫、泥沙沙等方面綜綜合考慮后后，選取與與本工程水水庫相似的的已建水庫庫，作為本本水庫水溫溫計(jì)算的典典型水庫。5.2.3水庫水溫溫預(yù)估5.2.3.11本工工程水庫水水溫結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)水庫水溫分分布類型，目目前多采用用間接的、指標(biāo)法進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)水水庫水溫結(jié)結(jié)構(gòu)判別：：(3))式中：W多年平平均年入庫庫總逕流量量；V總庫容容；Wc一次入入庫洪水總總量。當(dāng)10、0.5時時為分層型型；20、1.0時為為混合型；；1020、0.51..0時為過過渡型。對對于分層型型水庫，如如遇1時的洪水水則為臨時時性的混合合型；0..5的洪水水，對于水水溫的結(jié)構(gòu)構(gòu)無多大影影響。5.2.3.22水庫庫表層月平平均水溫預(yù)預(yù)估提示：(1)如如選取的典典型水庫與與本工程水水庫距離較較近，其地地理、氣候候條件基本本相同，水水庫調(diào)節(jié)性性能亦基本本相同時，則則可直接移移用典型水水庫的表層層水溫和水水面氣溫作作為設(shè)計(jì)水水庫的表層層水溫和水水面氣溫。((2)如選選取的典型型水庫距離離設(shè)計(jì)水庫庫比較遠(yuǎn)，其其氣候和地地理?xiàng)l件存存在一定差差異時，則則可根據(jù)典典型水庫的的表層水溫溫與水面氣氣溫關(guān)系，水水面氣溫與與岸上氣溫溫關(guān)系，以以及典型水水庫岸上氣氣溫與設(shè)計(jì)計(jì)水庫岸上上氣溫等關(guān)關(guān)系，預(yù)估估設(shè)計(jì)水庫庫的表層水水溫。5.2.3.33庫底底多年平均均水溫預(yù)估估提示：一般庫底底水溫明顯顯受緯度、水水深的影響響，故可根根據(jù)設(shè)計(jì)水水庫所處地地理位置((經(jīng)緯度)和水深，直直接查SDDJ214483附圖5.115取得設(shè)設(shè)計(jì)水庫底底底多年平平均水溫。5.2.3.44水庫庫水溫垂直直結(jié)構(gòu)的預(yù)預(yù)測提示：水庫水溫溫垂直結(jié)構(gòu)構(gòu)的預(yù)測，視視水庫設(shè)計(jì)計(jì)需要而進(jìn)進(jìn)行，預(yù)估估的方法有有類比法和和經(jīng)驗(yàn)公式式法兩種((祥見附錄錄)。一般要要求二種方方法同時進(jìn)進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)經(jīng)綜合分析析比較后確確定采用值值。5.3水庫庫下游河道道水溫預(yù)估估工程水庫放流對對下游河道道水溫影響響的預(yù)估，包包括水庫放放流影響水水溫變化的的河流長度度和河道年年、月平均均水溫等二二個內(nèi)容。5.3.1水庫放流流影響水溫溫變化的河河段長度預(yù)預(yù)估提示：受水庫放放流影響的的河段長度度一般采用用如下兩個個公式進(jìn)行行預(yù)估，在在無其他水水源及支流流來水影響響的河段選選用(4)式；當(dāng)當(dāng)有支流來來水影響或或其他水源源匯入時選選用(5)式，并并經(jīng)綜合比比較分析后后，確定取取用值。(4))式中：X影響長度度，km；C水比熱，JJ(kgkk)；水密密度，g//m3；X區(qū)間的平平均流速，m/s；DXX區(qū)間的河河道平均水水深，m；△1水庫放放流水溫與與天然河道道水溫之差差值，℃。(5))式中：：比例系數(shù)數(shù)，可考慮慮為10ccal/((m2Ks)；比比例系數(shù)，可可考慮取550caal/(mm2Ks)～100cal//(m2Ks);平平衡水溫，℃主主流水溫，℃；tt支流和和其他來水水的水溫，℃；△△2水庫放放流水溫與與天然河道道水溫差，℃。其其余符號與與(1)式同。5.3.2水庫下游游河道年、月月平均水溫溫預(yù)估提示：根據(jù)目前前多個水庫庫的實(shí)測水水溫資料統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析，壩壩下河道水水溫與庫內(nèi)內(nèi)15m～20m水深深處的水溫溫變化有著著良好的對對應(yīng)關(guān)系，由由此可見，實(shí)實(shí)際上可以以通過對典典型水庫庫庫內(nèi)和壩址址下游實(shí)測測水溫資料料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)分析，在在庫內(nèi)選擇擇一個合理理的代表層層水溫，作作為壩下水水溫的預(yù)估估值。對于于距離壩址址較遠(yuǎn)河段段的水溫，則則一般是根根據(jù)壩下建建庫前、后后水溫值，直直接代入上上述(4)、(5)式計(jì)算算。對對水庫下泄泄水溫的預(yù)預(yù)測也可采采用圖解法法和經(jīng)驗(yàn)公公式法進(jìn)行行預(yù)估。((1)圖解解法該該法假定條條件較多，任任意性較大大，成果因因人而異，一一般較少采采用。((2)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)公式法((亦稱為模模型法)((6)式中：：T下泄水溫溫，℃；QQ1當(dāng)月平平均入流量量，m3/s；tt1當(dāng)月入流流平均水溫溫，℃；QQ2上月庫存存計(jì)算流量量，m3/s；tt2上月平均均庫水溫，℃。使使用本公式式時，應(yīng)近近似滿足下下列條件：：水庫水溫溫呈均勻分分布；影響響泄水水溫溫的庫存水水量為引水水口以上的的水量；忽忽略水汽之之間的熱量量交換。表2水庫下下泄水溫預(yù)預(yù)估成果表表單位位：℃項(xiàng)項(xiàng)目逐月平均水溫年平均123456789101112設(shè)計(jì)水庫天然河河道水溫典型水庫移置水水溫模型法預(yù)估水溫溫取用下泄水溫6應(yīng)提供的的設(shè)計(jì)成果果提供的設(shè)計(jì)成果果，主要是是水庫蒸發(fā)發(fā)和水庫水水溫計(jì)算報報告及附表表、附圖等等。(1)設(shè)計(jì)水水庫的蒸發(fā)發(fā)計(jì)算報告告。設(shè)計(jì)水庫水溫結(jié)結(jié)構(gòu)預(yù)估報報告。

附錄A水庫水溫溫垂直結(jié)構(gòu)構(gòu)的預(yù)估設(shè)計(jì)人員可根據(jù)據(jù)工程水庫庫的具體情情況，選擇擇使用以下下提供的工工程水庫水水溫垂直結(jié)結(jié)構(gòu)預(yù)估計(jì)計(jì)算方法和和計(jì)算成果果表格形式式。(1)類比法法：該法是利用典型型水庫表層層水溫與各各不同水深深處的水溫溫關(guān)系和設(shè)設(shè)計(jì)水庫氣氣溫與典型型水庫氣溫溫的關(guān)系，推推算工程水水庫水溫垂垂直結(jié)構(gòu)?；竟剑? u=TY/TT0((A1)式中：u比值值系數(shù)；TTY水深Y處的月平平均水溫，℃；TT0水庫表面面的月平均均水溫，℃。根據(jù)計(jì)算的各不不同水深處處的比值uu，繪制水水深H-uu關(guān)系圖，通通過典型水水庫表面水水溫和氣溫溫關(guān)系及典典型水庫氣氣溫與設(shè)計(jì)計(jì)水庫氣溫溫關(guān)系，推推求出設(shè)計(jì)計(jì)水庫水溫溫垂直結(jié)構(gòu)構(gòu)。表A1典型水庫庫年～年逐月月沿水深平平均水溫成成果表單單位：℃水深逐月平均水溫年平均123456789101112表層mm表A2水水庫表層逐逐月平均水水溫表單單位：℃項(xiàng)目月逐月平均水溫年平均123456789101112典型水庫多年平平均氣溫典型水庫多年平平均水溫水