第二章水庫興利調(diào)特征水位

第二章水庫興利調(diào)特征水位第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月主要內(nèi)容

第一節(jié)河川徑流

第二節(jié)水庫特性

第三節(jié)興利調(diào)節(jié)的作用及分類

第四節(jié)水庫設(shè)計保證率和設(shè)計代表期

第五節(jié)興利調(diào)節(jié)計算的時歷列表法

第六節(jié)洪水調(diào)節(jié)第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

第二節(jié)水庫特性一、水庫特性曲線二、水庫特征水位和特征庫容三、水庫的水量損失第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

第二節(jié)水庫特性一、水庫特性曲線1.水庫特性2.水庫特性曲線的繪制方法第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月一、水庫特性曲線1.水庫特性：水庫地形特性。庫區(qū)地形開闊庫區(qū)地形狹窄河道縱坡緩，水庫蓄水容量大，效益大縱坡陡，壩雖高但其蓄水量不一定大，效益小在規(guī)劃設(shè)計、管理運用階段，水庫地形特征是很重要的資料。包括兩個特性：水庫面積特性：水庫水面面積與庫水位關(guān)系，用z-F曲線表示。水庫庫容特性：水庫庫容與庫水位關(guān)系，用Z-V曲線表示。第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月一、水庫特性曲線2.水庫特性曲線的繪制方法求積儀第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

Z-F,Z-V曲線繪制方法：

①繪制水庫地形圖(中小水庫比例大)

②用求積儀或光電掃描儀等計算不同等高線包圍面積，高程間距可取1m(或2m，5m等)

③繪Z-F曲線，（Z1，F(xiàn)1）

，（Z2，F(xiàn)2）

，（Z3，F(xiàn)3）…

④計算分層間庫容

⑤繪制Z-V曲線，（Z1，V1）

，（Z2，V2）

，（Z3，V3）…

第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月表石泉水庫水位庫容曲線表水位（m）393394395396397398399400401402403404庫容（億m3)0.70.760.830.90.971.061.151.251.361.481.621.77水位（m）405406407408409410411412413414415庫容（億m3)1.942.122.312.52.72.923.243.483.733.994.26第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月表龍羊峽水庫設(shè)計庫容~水位關(guān)系單位：m、億m3水位25302535254025452550255525602565庫容53.4562.3972.1382.3793.36105.24117.78131.15水位25702575258025852590259526002610庫容145.3160.29176.06192.65210.11229.26246.98286.28第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月上述方法計算的水庫容積，是假定水庫入庫流量為零，水庫水面為水平的情況，一般稱為靜水容積，簡稱靜庫容。（興利調(diào)節(jié)）大型水庫，回水影響甚遠，水庫的庫容除靜庫容外，還有一部分由上翹的實際水面線與壩前水位水平線所構(gòu)成的楔形蓄量。將楔形蓄量與靜庫容之和稱為動水庫容.（洪水調(diào)節(jié)）圖2-3水庫動庫容示意圖1——楔形蓄量2——入庫流量為Q時的水庫水面線3——流量為Q的河道水面線第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月二、水庫的特征水位和特征庫容

水庫在不同時期有不同任務(wù)，為滿足興利要求和保證防洪安全，需要一些控制性的水位和庫容。特征水位、庫容：決定水庫調(diào)節(jié)能力，起限定作用的水位和庫容。

（a）興利與防洪不結(jié)合

（b）興利與防洪部分結(jié)合正常蓄水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位死水位V死防洪限制水位V興V防V攔V調(diào)大壩溢洪道放水口大壩溢洪道放水口閘門正常蓄水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位死水位V死防洪限制水位V興V防V攔V調(diào)V結(jié)第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死水位水庫特征水位及庫容死庫容▽在正常運行時，滿足興利需求，允許水庫消落的最低水位.Z死（V死）泥沙淤積；另一方面自流灌溉、發(fā)電、航運、漁業(yè)及旅游等各用水部門，也要求水庫水位不能低于某一高程。第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位死庫容興利庫容▽▽水庫在正常運行的情況下，滿足興利要求,允許充蓄并能保持的最高水位。Z正（V興）V興（或調(diào)節(jié)庫容）作用：發(fā)電、供水、灌溉。消落深度：Z正與Z死之間的深度第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位死庫容興利庫容▽▽▽是指汛期為防洪要求而限制水庫興利蓄水的上限水位。Z限Z限（也叫洪水起調(diào)水位）以上的庫容作為滯蓄洪水的庫容。只有在出現(xiàn)洪水時，水位才允許超過Z限，當洪水消退時，水位應(yīng)回降到Z限第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位死庫容興利庫容▽▽▽汛期為防洪要求而限制水庫興利蓄水的上限水位。Z限Z限根據(jù)洪水特性、防洪要求和水文預(yù)報條件，在汛期不同時段分期擬定。例如按主汛期、非主汛期等分別擬定不同的Z限。第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位防洪高水位死庫容興利庫容防洪庫容▽▽▽▽水庫承擔下游防洪任務(wù)，從防洪限制水位起調(diào)，在調(diào)節(jié)下游防護對象的防洪標準洪水時，壩前達到的最高水位。Z防V防第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位防洪高水位死庫容興利庫容防洪庫容▽▽▽▽Z限與Z正的庫容為結(jié)合庫容，又稱共用庫容、重迭庫容。當V共為零時（常見于溢洪道上不設(shè)閘門的小型水庫），防洪和興利不相結(jié)合，興利庫容無法參與攔蓄洪水；當V共不為零時（常見于溢洪道上設(shè)立閘門的大中型水庫），V共在非汛期用來蓄水興利，而在汛前將其騰空，用于防洪，此時防洪和興利相結(jié)合。共用庫容Z限=Z正第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位防洪高水位設(shè)計洪水位死庫容興昨庫容防洪庫容攔洪庫容▽▽▽▽▽水庫從防洪限制水位起調(diào)，在攔蓄大壩設(shè)計標準洪水時，壩前達到的最高水位。Z設(shè)V攔Z設(shè)不僅決定了設(shè)計洪水情況下的上游洪水淹沒范圍，又影響到泄洪建筑物尺寸、型式（包括溢流堰、泄洪孔、泄洪隧洞）的選擇。共用庫容第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位死庫容興處庫容防洪庫容調(diào)洪庫容▽▽▽▽▽▽水庫從防洪限制水位起調(diào)，遇到大壩校核標準洪水時，壩前水庫達到的最高水位。Z校V調(diào)共用庫容攔洪庫容第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月死庫容死水位水庫特征水位及庫容正常蓄水位防洪限制水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位死庫容興利庫容防洪庫容調(diào)洪庫容總庫容▽▽▽▽▽▽校核洪水位加上風浪高及安全超高就是大壩的壩頂高程。共用庫容攔洪庫容第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

（a）興利與防洪不結(jié)合

（b）興利與防洪部分結(jié)合正常蓄水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位死水位V死防洪限制水位V興V防V攔V調(diào)大壩溢洪道放水口大壩溢洪道放水口閘門正常蓄水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位死水位V死防洪限制水位V興V防V攔V調(diào)V結(jié)第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月三、水庫的水量損失

（1）水庫的蒸發(fā)損失（2）水庫的滲漏損失（3）結(jié)冰損失第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月⑴水庫的蒸發(fā)損失

修建水庫后，庫區(qū)原有的陸地變成了水面，原來的陸面蒸發(fā)也變?yōu)樗嬲舭l(fā)，而由此引起的蒸發(fā)增量。計算時段內(nèi)的蒸發(fā)損失量可表示為：式中

——計算時段內(nèi)水庫的蒸發(fā)損失量(m3)；——計算時段內(nèi)水面蒸發(fā)深度(mm)；——計算時段內(nèi)陸面蒸發(fā)深度(mm)；——計算時段內(nèi)水庫平均蓄水面積(km2)；——原天然河道水面面積(km2)。（2-7）

第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月⑵水庫的滲漏損失

水庫蓄水，水位抬高，水壓增大，水庫蓄水將通過壩身及水工建筑物止水不嚴實處（包括閘門、水輪機、通航建筑物）、壩基、庫岸四周向外滲漏。滲漏損失量的大小決定于庫區(qū)和壩址的地質(zhì)及水文地質(zhì)條件與施工質(zhì)量。

表2-1計算滲漏損失的經(jīng)驗數(shù)值表水文地質(zhì)條件月滲漏量與水庫蓄水量之比（%）年滲漏量與水庫蓄水量之比（%）優(yōu)良0～1.00～10中等1.0～1.510～20差1.～53.020～40第24頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)冰