兴利调节和调洪计算
第二章水库兴利调节与计算
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 五、其他分类
反调节示意图
Q Q
上游河道天然来水过程线
t
下游河道需水过程线
t
反调节
Q
放
蓄
放 蓄
Q
蓄
放
蓄 放
上游水库一次调节后 的流量过程线
t
下游水库再次调节后的 流量过程线
t
第二章 > 第二节 径流调节的分类> 五、其他分类
单一水库补偿 调节示意图
Q
水库蓄水量
第二章 兴利调节计算
第二章
兴利调节计算
第一节 水库特性曲线及特征水位 第二节 径流调节的分类 第三节 水库兴利设计保证率 第四节 水库的水量损失 第五节 水库设计死水位的选择 第六节 年调节水库兴利调节计算 第七节 多年调节水库兴利调节计算的长系 列时历法 第八节 多年调节水库兴利调节计算的数理 统计法
第二章 > 第四节 水库的水量损失
三、水库的其他损失 结冰损失
水工建筑物的漏水和操作所损失的水量
第二章 > 第五节 水库设计死水位的选择
第五节 水库设计死水位的选择
一、保证灌溉引水需求 水库死水位：维持放水建筑物泄放渠道设计 流量的最小水头Hmin，加上水库放水建筑物的下 游水位。
第二章 > 第五节 水库设计死水位的选择
第三节 水库兴利设计保证率 1、设计水平年：指与电力系统的电力负荷相 应的未来某一年份。 2、设计保证率 设计保证率：指多年期间用水部门按照规定保 证正常工作不受破坏的机率（或程度）。 年保证率：指多年期间正常工作年数占运行总 年数的百分比。 历时保证率：多年期间正常工作历时（日、旬 或月）占总历时的百分比。
多年调节水库兴利库容计算方法
6.7 多年调节水库兴利调节计算由年调节水库的兴利调节计算可知，当设计年用水量小于设计年来水量时，只要将当年汛期的部分多余水量蓄起来，就能满足枯水期所缺的水量，即水库只需进行年调节。
但当设计年来水量小于设计年用水量时，说明设计年来水量不够用，需要将丰水年的余水蓄存在水库中，跨年度补给枯水年使用，这种跨年度的径流调节称为多年调节。
多年调节与年调节的不同之处，在于它不仅能重新分配年来水量，而且同时能重新分配年与年之间的来水量。
因此，多年调节所需的调节库容也大，调节程度高，对来水的利用也较充分。
多年调节计算，要考虑年径流系列中各种连续枯水年组成的总缺水情况，其兴利库容的大小将决定于连续枯水年组的总亏水量，故对年径流系列要求更长些。
兴利调节计算的基本原理与方法，则与年调节计算相类似。
本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。
1．长系列时历列表法当实测年径流系列较长，包含一个或几个枯水年组时，可根据多数年份的来、用水情况，划分水利年度，列表计算各年余缺水期的余缺水量，判定各年所需的调节库容，然后绘出库容保证率曲线，由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。
此法即为长系列时历列表法。
这种方法与年调节水库的长系列法基本相同。
需要注意的是，多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺水期的缺水量来定，而必须与前一年或前几年的余缺水量统一考虑。
【实例6-5】长系列时历列表法兴利调节计算某水库坝址处有30年实测年径流资料，经分析能代表多年的变化情况。
各年的用水量过程也已知。
根据大多数年份的来、用水情况确定水利年度为当年的6月1日至次年的5月31日。
各年的余缺水期的余缺水量经统计计算，成果如表所示。
当设计保证率=90％时，试确定多年调节的兴利库容。
【解答】(1)判定各年度所需的调节库容根据各年度的余缺水量情况，用类似年调节计算判定调节库容的方法，判定各年所需的调节库容，填入表，并在备注栏注明“年调节”字样。
水利计算之兴利调节计算
水库的发电问题与对策
总结词
水库发电是兴利调节计算中的重要问题，它 关系到电力供应和能源可持续发展。
详细描述
为了解决水库发电问题，可以采取以下对策： 一是优化水库调度，合理安排蓄水和放水时 间，提高水能的利用率；二是采用新型的发 电技术，如潮汐能、波浪能等，以充分利用 水资源进行发电；三是加强与电网的协调配 合，确保电力供应的稳定性和可靠性。
防洪抗旱
兴利调节计算可以预测洪水、干旱等自然灾 害的发生，为防洪抗旱提供决策支持，减轻 灾害损失。
提高兴利调节计算的效率和精度的方法
算法优化
对兴利调节计算的算法进行优化，提高计算速度和精度，减少计算误差。
数据质量控制
加强数据采集和处理的质量控制，确保数据的准确性和可靠性，提高计算结果的精度。
多学科交叉融合
兴利调节计算的重要性
保障生活用水
兴利调节计算能够确保 居民生活用水的供应， 满足人们的基本生活需
求。
支持农业生产
通过合理调节水量，满 足农业灌溉用水需求，
提高农业生产效益。
促进工业发展
为工业生产提供稳定的 水源，保障工业生产的
正常运行。
维护生态平衡
合理的水量调节有助于 维护水生生物的生存环
境，保持生态平衡。
方法
采用水量平衡原理，通过建立水量平 衡方程，求解水库在不同时期的蓄水 和泄水状态。常用的方法有试算法、 图解法、解析法等。
03
兴利调节计算的实例分析
实例一：某水库的兴利调节计算
简单水库的兴利调节计算
针对一个单一的水库，根据其集雨面积、设计洪峰流量、设计枯水流量等参数， 进行调节计算，以满足供水、灌溉、发电等兴利要求。
水库兴利调节及调洪演算
⽔库兴利调节及调洪演算《⽔资源规划及利⽤》课程设计说明书在过去的⼀周⾥，我们进⾏了《⽔资源规划及利⽤》的课程设计，我们做的是梅⼭⽔库的三个典型年的兴利演算及其发电量的计算还有68年梅⼭⽔库的⼀次调洪演算。
现在，我们基本上已经设计完毕，通过课程设计，进⼀步加强了我们对所学内容的理解⽔平和应⽤能⼒，培养了我们分析问题与解决问题的能⼒。
下⾯，就是我们在课程设计的过程。
概述1．梅⼭⽔库概况：梅⼭⽔库位于淮河⽀流史河上游的安徽省⾦寨县境内，东与淠河西源为邻，西与灌河隔岭为界，南源于⼤别⼭北麓，北距史河⼊淮⼝130km。
⽔库流域南北长约70km，东西宽约40km，流域⾯积1970km2。
梅⼭⽔库按500年⼀遇洪⽔设计，5000年⼀遇洪⽔校核，设计洪⽔位137.66m，校核洪⽔位139.93m，正常蓄⽔位128.0m，汛限⽔位125.27m，死⽔位94.00m，总库容22.64亿m3，兴利库容9.57亿m3，死库容1.26亿m3，为年调节⽔库。
梅⼭⽔库现有⽔电站装机容量为4万kW，4台发电机组，单机最⼤过⽔流量29.8m3/s，电站主要结合灌溉供⽔或利⽤泄洪弃⽔发电，原则上不单独为发电⽬的⽽放⽔⼊横排头⽔库。
现状情况下多年平均发电量为9925万kW·h。
2．设计内容：①.熟悉资料，绘出相关曲线；②.根据梅⼭⽔库的1969-2008年的⼀年中各旬的⼊库流量资料，定出对应设计保证率为10%，50%，90%的设计典型年；③.分别对梅⼭⽔库的三个典型年的⼀、⼆种⽅案进⾏兴利调节和⽔能计算，求出各种⽅案的年平均发电量，并且⽐较各⽅案的利弊。
④.⽤第⼀种⽅案分别对梅⼭⽔库的1969年的⼀次洪⽔进⾏调洪演算。
3．设计⽅案：兴利⽅案：①⽅案⼀：正常蓄⽔位：128 m，汛限⽔位：125.27 m。
②⽅案⼆：正常蓄⽔位：128 m，汛限⽔位：124.57 m。
调洪⽅案：汛限⽔位125.27m，防洪⾼⽔位130.2，控泄流量75m3/s 4．梅⼭⽔库兴利调度原则：⾮汛期为5-10⽉，汛期为6-9⽉，其中9⽉为过渡期，即从9⽉份开始⽔库开始慢慢蓄⽔，并在9⽉末时保证⽔库⽔位在死⽔位和正常⾼⽔位之间，10-5⽉份⽔库处于⾮汛期，这段时间保证⽔库⽔位在死⽔位和正常⾼蓄⽔位之间，并保证⾮汛期末时⽔库⽔位在死⽔位与汛限⽔位之间。
多年调节水库兴利库容计算方法
多年调节水库兴利库容计算方法6.7 多年调节水库兴利调节计算由年调节水库的兴利调节计算可知，当设计年用水量小于设计年来水量时，只要将当年汛期的部分多余水量蓄起来，就能满足枯水期所缺的水量，即水库只需进行年内调节。
但当设计年来水量小于设计年用水量时，说明设计年来水量不够用，需要将丰水年的余水蓄存在水库中，跨年度补给枯水年使用，这种跨年度的径流调节称为多年调节。
多年调节与年调节的不同之处，在于它不仅能重新分配年内来水量，而且同时能重新分配年与年之间的来水量。
因此，多年调节所需的调节库容也大，调节程度高，对来水的利用也较充分。
多年调节计算，要考虑年径流系列中各种连续枯水年组成的总缺水情况，其兴利库容的大小将决定于连续枯水年组的总亏水量，故对年径流系列要求更长些。
兴利调节计算的基本原理与方法，则与年调节计算相类似。
本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。
1．长系列时历列表法当实测年径流系列较长，包含一个或几个枯水年组时，可根据多数年份的来、用水情况，划分水利年度，列表计算各年余缺水期的余缺水量，判定各年所需的调节库容，然后绘出库容保证率曲线，由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。
此法即为长系列时历列表法。
这种方法与年调节水库的长系列法基本相同。
需要注意的是，多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺水期的缺水量来定，而必须与前一年或前几年的余缺水量统一考虑。
【实例6-5】长系列时历列表法兴利调节计算某水库坝址处有30年实测年径流资料，经分析能代表多年的变化情况。
各年的用水量过程也已知。
根据大多数年份的来、用水情况确定水利年度为当年的6月1日至次年的5月31日。
各年的余缺水期的余缺水量经统计计算，成果如表所示。
当设计保证率=90％时，试确定多年调节的兴利库容。
【解答】(1)判定各年度所需的调节库容根据各年度的余缺水量情况，用类似年调节计算判定调节库容的方法，判定各年所需的调节库容，填入表内，并在备注栏内注明“年调节”字样。
年调节水库兴利调节计算
6.6 年调节水库兴利调节计算1．兴利调节计算的任务和原理根据国民经济各有关部门的用水要求，利用水库重新分配天然径流所进行的计算，称兴利调节计算。
对单一水库，计算任务是求出各种水利水能要素的时间过程及调节流量、兴利库容和设计保证率三者间的关系，作为确定工程规模、工程效益和运行方式的依据。
不同的阶段，具体的计算情况是有所差别的。
● 在规划设计阶段，往往是根据来水、用水和设计保证率，确定所需要的兴利库容；● 在水库运行阶段，一种情况是根据来水、兴利库容和设计保证率，核定水库的供水能力即可供水量，另一种情况是根据来水、用水和兴利库容，校验水库供水的保证率。
按照对原始径流资料描述和处理方式的差异，兴利调节计算方法主要分为时历法和概率法（也称数理统计法）两大类。
● 时历法是以实测径流资料为基础，按历时顺序逐时段进行水库水量蓄泄平衡的径流调节计算方法，其计算结果（调节流量、水库蓄水量等）也是按历时顺序给出概率法是应用径流的统计特性，按概率论原理，对入库径流的不均匀性进行调节的计算方法，成果以调节流量、蓄水量、弃水量、不足水量等的概率分布或保证率曲线的形式给出。
水库兴利调节计算过程，实质上是水库蓄泄水量的计算过程。
其计算原理是水量平衡原理。
即计算时段内进出水库的水量差，等于水库蓄水量的变化。
可用如下水量平衡方程式表示：式中——计算时段内水库蓄水量的变化，蓄为正，泄为负；Q——计算时段内的平均入库流量；——计算时段内从水库取用及消耗的平均流量，包括各兴利部门的用水流量、蒸发损失及渗漏损失流量、以及水库蓄满后的无益弃水流量等；——计算时段，应根据调节周期的长短和来用水的变化情况而定。
年调节水库，一般取一个月。
当来水或用水变化剧烈时，也可取一旬。
时段划分越短，计算精度越高，计算工作量也越大。
注意：具体计算时，年调节水库是将调节周期划分为若干个计算时段进行的。
调节周期一般不按日历年度，而采用调节年度（即水利年度）。
所谓调节年度，是指自蓄水之日起至放空之日止，以蓄泄周期划分的年度。
第五章兴利调节计算 (1)
兴利调节是水库针对用水部门（如灌溉、发 电、给水、航运等）的需要而进行的调节。在规 划设计阶段，根据水库来水，在一定兴利用水和 供水保证率要求下，经调节计算可求得水库兴利 库容。
第五章 水库兴利调节计算
目
录
第一节 水库及其特性
第二节 设计保证率及设计代表年
第三节 径流调节的作用与分类
一、时历列表法计算设计兴利库容
（3）在各调节周期内，判断是否一次或多次运用情 况，确定该调节周期的兴利库容。
（4）由多年调节计算得到的兴利库容绘制库容概率 曲线，则可由保证率p推求设计库容Vp
例6：见教材P207.表13-12
二、作图法（差量累积曲线法）计算逐年兴利库容
（1）根据各水利年来、用水过程划分余水期与亏 水期
（3）调节计算得到的计算保证率与设计保证率相等时的假 定兴利库容即为所求设计兴利库容。否则不停假定兴利库 容，重复（1）、（2）步骤，直到相等。 试算几个兴利库容V兴得到相应计算保证率P，作V兴～ P曲 线，查得设计保证率相应库容即为所求设计兴利库容
例子：见教材p208表13－3
四、多年调节损失的计算
与年调节类似。
1.近似计算法 1）不计损失初定兴利库容V兴；（2）计算多年平均蓄水
容积（V蓄＝V死+0.5V兴）与多年平均水面面积（由面积～ 容积曲线得到）；（3）计算多年平均逐月蒸发损失量 （各月蒸发损失深度×平均面积）与渗漏损失（多年平均 蓄水容积的某一比例）；（4）计算毛用水过程（用水过 程＋损失）（5）进行兴利调节，求得考虑蒸发与渗漏损 失的兴利库容；（6）重复上述步骤，直到两次计算得到 的兴利库容相等（相近）为止。
B)单以用水频率为依据：选设计频率用水过 程与同年来水进行调节。
水库兴利调节计算的步骤以及方法
水库兴利调节计算的步骤以及方法
水库兴利调节是指利用水库调节来满足水资源利用的需要，以及保障防洪、发电、灌溉等多种目的。
进行水库兴利调节计算时，需要按照以下步骤和方法进行：
1. 确定水库水位高程与库容曲线，以及各种调度规程和管理要求。
2. 根据水库所在流域的气象数据和降雨数据，预测未来时期内的径流量。
3. 计算出水库的出流量和入流量，以及水库的蓄水量变化。
4. 根据不同的调度方案，计算出相应的出流量。
5. 针对不同的水量利用需求，计算出水库在不同时期内的蓄水量、出流量和入流量。
6. 根据不同的调度规程，计算出水库在不同时期内的出流量。
7. 根据水库的最小蓄水量、最大蓄水量和水位高程等要求，确定水库的调度规程。
8. 根据确定的调度规程，计算出水库在不同时期内的出流量。
9. 根据实际情况，对调度规程进行调整和修改，以满足水量利用需求和管理要求。
水库兴利调节计算需要考虑多种因素，包括水库的容积、水量利用需求、气象和降雨情况等，同时需要根据实际情况进行调整和修改，以满足各种管理要求和水量利用需求。
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3
坝址处水位库容曲线 900 890 880 Ｍ） 870 水位（ 860 850 840 830 0 50 100 150 200 250 300
库容 Ｖ（ 万 Ｍ３）
Z--V
图 3-1 坝址处水位库容曲线
表 3-2 下游水位流量关系曲线表 流量（m3/s） 0.034 6.476 35.086 97.176 186.474 301.071 418.859 579.097 780.621 1006.926 1296.975 1658.601 2037.915 2504.804 3006.694 3541.83 水位（m） 833.5 834 834.5 835 835.5 836 836.5 837 837.5 838 838.5 839 839.5 840 840.5 841
3
水位 （m） 878.00 880.00 882.00 884.00 886.00 888.00 890.00 892.00 894.00 8 127.14 140.36 153.74 167.22 180.90 195.25 209.58 224.13 238.99
4108.708 4706.021 5332.619 5987.49 6669.732 7383.354 8121.021 8880.793 9661.767 10463.11
下游水位流量关系曲线 848 846 844 842 水位（m） 840 838 836 834 832
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
3
水位 （m） 856.00 858.00 860.00 862.00 864.00 866.00 868.00 870.00 872.00 874.00 876.00
库容 （万 m ） 19.71 24.49 30.32 36.89 44.28 52.32 60.82 69.83 79.36 89.92 101.69
841.5 842 842.5 843 843.5 844 844.5 845 845.5 846
8000
9000
10000
11000
流量（m3/s） 下游水位流量关系曲线
图 3-2 下游水位流量关系曲线
第 3 章 兴利调节和调洪计算
3.1 底孔规模及死库容确定
考虑水库排沙和防汛及意外情况下泄洪的需要，宜建底孔。城市供水和灌溉 用水可从水库电站尾水取水。 根据水库堆积所需和排沙的要求，选取底孔进口高 程为 840.00ｍ，选取死水位为 844.00ｍ，相应的死库容为 1.38 万 m3。八泉峡水 库水位库容 Z～V 关系曲线见表 3-1