径流调节计算
《水利资源计算》第二章 径流量的调节计算

2.1径流调节的分类 2.1径流调节的分类
第 二 章 径 流 量 的 调 节 计 算
无调节及日调节的短期调节,一般见于发电水库。 无调节及日调节的短期调节,一般见于发电水库。河川 径流在一天或一周内的变化一般是不太大的, 径流在一天或一周内的变化一般是不太大的,而用电负荷 则白天和夜晚,或工作日和星期日间,常差异甚大。 ,则白天和夜晚,或工作日和星期日间,常差异甚大。有 了水库,就可把夜间或星期日负荷少时的多余水量,蓄存 了水库,就可把夜间或星期日负荷少时的多余水量, 起来增加白天和工作日负荷增长时的发电水量。 起来增加白天和工作日负荷增长时的发电水量。这种调节 称为日调节和周调节 日调节和周调节。 称为日调节和周调节。 我国河川径流的季节性变化很大, 我国河川径流的季节性变化很大,洪水期和枯水期水量 相差悬殊,而用水部门(发电、航运、给水) 相差悬殊,而用水部门(发电、航运、给水)在一年内需 水量变化不大。在一年范围内进行天然径流的重新分配, 水量变化不大。在一年范围内进行天然径流的重新分配, 称为年调节或季调节 年调节或季调节。 称为年调节或季调节。 将丰水年多余的水量蓄入库内, 将丰水年多余的水量蓄入库内,以补枯水年水量的不足 多年调节。 就称为多年调节 ,就称为多年调节。
2.4
第 二 章 径 流 量 的 调 节 计 算
年(季)调节水库保证供水量与设计库容的关系
2、典型年法 、 ④计算缩放倍比K来=W来,P/W来,典及K用=W用,P/W用,典 计算缩放倍比 典 典 再用此K ,再用此 来、 K用值分别乘该典型年各月来水量及各月 用水量,即得设计代表年的来、用水过程。 用水量,即得设计代表年的来、用水过程。 对所推求的设计代表年进行调节计算, ⑤对所推求的设计代表年进行调节计算,求得兴利库 即设计库容)。 容(即设计库容 。如由所选择的几个设计代表年求得的 即设计库容 结果不一致,为安全起见, 结果不一致,为安全起见,可选对工程较为不利的一年 即库容较大的一年作为设计代表年。 ,即库容较大的一年作为设计代表年。 注意:设计代表年法采用来、 注意:设计代表年法采用来、用水同频率只有在各 年来、用水之间有较好相关关系时才是正确的, 较好相关关系时才是正确的 年来、用水之间有较好相关关系时才是正确的,否则由 此求得的兴利库容不一定符合设计保证率。 此求得的兴利库容不一定符合设计保证率。
名词解释1

填空:水库水量损失主要包括:蒸发损失渗漏损失结冰损失径流调节计算的原理是:水量平衡原理,用公式表示为_W末=W初+W入-W出 (或△V=(Q 入-Q出)△T )公式的物理意义是:在任何一时段内,进入水库的水量和流出水库的水量之差,等于水库在这一时段内蓄水量的变化。
在水利水能规划中无论是时历列表试算还是图解法其基本原理都是依据水量平衡确定装机容量中的最大工作容量是以保证出力和保证电能为依据的。
无调节(即径流式)水电站总是工作在日负荷图的__基荷___ ,而调节好的水电站在枯水期又总是工作在日负荷图的___峰荷位置__ 。
1.水量累积曲线上任意一点的切线斜率代表该时刻的瞬时流量。
(√)2.库容系数β是反映水库兴利调节的能力,等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。
()×,改为“库容系数β是反映水库兴利调节的能力,等于兴利库容与坝址处多年平均年径流量的比值。
”或改为“调节系数是度量径流调节的程度,等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。
3在经济计算中,静态分析与动态分析的本质差别是考虑了资金的时间价值。
(√)4 保证电能一定大于多年平均电能(即多年平均发电量)。
(×,小于)5. 河床式水电站适应于高水头,小流量。
(×,低水头大流量 )名词解释:投资利润率:项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的所前利润总额与项目投资的比率,称为投资利润率.水库滞洪:在一次洪峰到来时,将超过下全泄量的那部分洪水暂时挡置在水库中,待洪峰过去后,再将拦蓄的洪水泄掉,腾出库容来迎接下一次洪水。
事故备用容量:当有机组发生事故,能够立刻投入系统替代事故机组工作的备用容量,称为事帮备用容量。
径流补偿:利用两河(或两支流,丰、枯水期的起迄时间不完全一致(或水文不同步情况,来水时间相互错开的特点,把它们联系起来,共同满足用水或用电的需要。
以达到相互补充水量,提高两河的保证流量。
这种补偿为径流补偿。
径流调节计算方法

径流调节计算(runoff regulation computation)指通过某些措施对地面和地下径流的时间过程和地区分布进行调整的水利计算。
对于水库而言,通常指利用库容的蓄泄功能有计划地对河川径流进行控制和分配。
径流调节计算是水利计算的主要组成部分。
水库的径流调节计算任务,是在已知河流径流过程及综合利用水资源的要求下,研究水库的水量供需平衡过程,求出水库调节流量、调节库容和正常供水保证率三者之间的关系,为确定水库规模、工程参数、调度方案、工程效益提供依据。
对具有水文、水利及电力联系的水库群,还应根据具体情况研究所涉及的上下游河段或跨流域之间的水量平衡,提出合理的径流补偿、电力补偿的调度方式。
应用水量平衡方程(见水量平衡)对径流系列进行逐时段的水库水量蓄泄计算,求出水库蓄水量和供水量的全过程,或者概率分布与保证率曲线。
每一计算时段的水量平衡方程为:
V2=V1+Wi-W0
式中V1、V2分别为计算时段初及时段末的水库蓄水量;Wi、W0分别为计算时段的水库来水量及供水量。
计算时段主要根据水库的调节周期决定。
日调节水库以小时为单位;年或多年调节以月(旬)为单位。
具体计算时,假定已知时段初水库蓄水量V1及时段来水量Wi,按照规定的水库调度要求,由水量平衡方程求出时段水库供水量W0及时段末蓄水量V2。
以上一时段末的水库蓄水量作为本时段初的水库蓄水量,即可顺序进行全系列的调节计算。
以供水、灌溉为主的水库径流调节计算方法综述

以供水、灌溉为主的水库径流调节计算方法综述摘要:水库径流调节是协调水资源分配、解决水资源供需矛盾的重要手段。
本文简要介绍了几种常用的径流调节计算方法:时历法、数理统计法和随机模拟法。
对比各方法的优点和缺点,给不同要求的水库径流调节提供不同的方法。
关键词:水库径流调节,时历法,数理统计法,随机模拟法中国法分类号:TV697文献标识码:A前言在一般工程设计中,确定工程规模主要根据需水量预测成果、径流资料和拟定的水库特征参数进行调节计算,根据水量平衡进行调节的计算的常规方法有时历法和数理统计法,另外,随着计算机手段的改进和计算机的发展,随机模拟法开始应用于水库径流调节。
国内鲜有系统介绍以供水、灌溉为主的水库径流调节计算方法,本文通过查阅大量文献资料,将水库径流调节计算方法框架化,为后来研究的学者提供相应参考。
1.时历法水库径流调节在国内使用时历法起于20世纪50年代,最开始以以人工手算或图解法为主。
时历法是根据过去按时历顺序的流量资料进行调节计算,再将调节后的调节流量、水库水位、库容的多年变化情况,绘制成相应的频率曲线,再供设计选择,也就是先调节后频率统计的方法。
时历法是一种确定性径流描述,采用流域内已发生的径流过程,来推算将来的径流过程,。
时历法概念明确,水库各种要素齐全,在大中型灌溉水库的规划、设计及管理阶段运用广泛。
当具有30年以上的较长系列时,可以给出调节后的利用流量、水库存蓄水量、弃水量以及水库水位等因素随时序的变化过程,计算结果简易直观,精度较高,便于考虑较复杂的用水过程和计入水量的损失。
适用于需水量随来水、水库水位及用户要求变化而变化的调节计算,尤其是复杂的综合利用综合水库调节计算。
其中列表法调节计算能较严格、细致地考虑需水和水量损失随时间的变化,图解法可结合计算机编程进行计算。
但时历法计算应具有30年及以上的径流序列和综合利用各部门相应的用水系列,对于径流资料不连续或者径流资料较短的的水库径流调节运用中存在局限性。
第4-5讲:河川径流与调节计算

于一较稳定值
4)径流深R(相对值) )径流深 (相对值)
时段内, 在T时段内,将径流总量 平铺在流域面积 (km2)上 时段内 将径流总量W 平铺在流域面积F 上 的水深, 的水深,以(mm)计;则 )
5.51*365*24*3600 =173778232.13 (m3) 近似1.738亿m3
径流深R= 径流深 = 173778232.13/(1000*380)
=457.3 mm
径流系数α= 457.3/788=0.58 径流系数
2.3 河川径流基本特性
多变的(随机的) 多变的(随机的)
河川径流年与年之间的变化是很大的。我们把年平均流 量较大的那些年份称为丰水年,年平均流量较小的那些 年份称为枯水年,年平均流量接近于多年平均值的那些 年份称为中水年,径流的这种变化称为年际变化。设计代表年 3.3 设计代表年(期)的选择
1、为什么要选择一些代表年或代表期的径流资料进行调节 为什么要选择一些代表年或代表期的径流资料进行调节 计算? 计算? 2、设计代表年的选择: 、设计代表年的选择:
在规划设计中常用的设计代表年有设计枯水年、中水年和丰水年 设计枯水年 指与设计保证率有一定对应关系的年份,即用该年的径流资料进 行调节计算求得的成果可满足设计保证率P的要求。 设计中水年 指年径流接近于多年平均情况的年份(50%),对该年径流资料 进行调节计算所得的成果用于反映水利工程的多年平均效益 。 设计丰水年 一般选年径流频率相当于1-P的年份为代表,对该年径流资料进 行调节计算所得的成果反映丰水条件下的兴利情况 设计枯水年的选择,视计算要求和简化程度的不同,采用方法不同。
改进型综合利用水库长系列径流调节计算方法

根据水库承担的灌溉、 生态、 供水任务ꎬ 设置
相应的调度线ꎬ 在径流调节计算过程中ꎬ 形成水库
图ꎬ 无需进行反复修正和验算工作ꎮ
的调度线ꎬ 详见表 2ꎮ
2 改进计算方法的应用实例
通过对长系列径流调节计算方法的改进ꎬ 具有
新疆北部某大型水库ꎬ 位于流域中游河段ꎬ 调
更好的操作性和实用性ꎬ 在水库工程规模论证和水
内径流分配过程ꎬ 在满足用水需求的条件下进行逆
时序分析计算ꎬ 分析各种可能出现的水库外包线为
调度线ꎬ 偏安全的确定各种调度方案的适应范围ꎬ
往往出现各调度线的交叉问题ꎬ 仍需人工修正调度
图ꎬ 根据修正后的调度图重新进行径流调节计算ꎬ
水库坝址断面需下泄生态基流 5 53 亿 m3 ꎬ 多
年平 均 供 水 量 5 51 亿 m3 ꎬ 供 水 满 足 程 度 均 在
该规范推荐的起始时刻和起始水位难以控制和选
水保证率ꎮ
择ꎮ 本次改进的径流调节方法不再对水库的起止水
1 2 计算方法特点
位和时刻作相应的假定ꎮ 按水库蓄水情况和供水要
与常规的长系列径流调节计算方法相比ꎬ 改进
后的长系列径流调节计算具有以下特点ꎮ
(1) 不划分水库调节性能
求进行连续调节计算ꎬ 以上时段末蓄水量作为本时
2021 年第 1 期
设计施工
水利规划与设计
DOI: 10 3969 / j issn 1672 ̄2469 2021 01 027
改进型综合利用水库长系列径流调节计算方法
刘建军
( 新疆水利水电勘测设计研究院ꎬ 新疆 乌鲁木齐 830000)
摘要: 长系列径流调节计算方法具有计算精度高、 代表性好等优点ꎬ 但常规计算方法存在条件不明确和不合理的
第九章径流量调节计算

渗漏损失 结冰损失
⑴蒸发损失 ——指水库建成后,原有陆地变成水 面,原来的陆面蒸发变成了水面蒸发,由此而 增加的蒸发量构成水库蒸发损失。
W蒸 (E水 E陆)(F库 f)
E水—计算时段内库区水面蒸发深度 (mm); E陆—计算时段内库区陆面蒸发深度 (mm); F —计算时段内平均水库水面面积(m2) f—原天然河道水面面积(m2)
设计洪水位是正常运行情况下允许达到的最高库 水位,是挡水建筑物稳定计算的主要依据
⑹校核洪水位(Z校核 )和调洪库容(V设洪)
校核洪水位——水库遇大坝校核洪水时,水库 坝前所达到的最高水位。 调洪库容——校核洪水位与防洪限制水位之间 的库容。
校核洪水位是水库非常运行情况下允许达到的临 时性最高洪水位,是确定坝顶高程及进行大坝安全 校核的主要依据。
⑵库区周围地区的浸没 浸没危害:库水位抬高引起地下水水位上升, 地下水位升高到一定的高程以上时,将引起森林 死亡,旱田作物受涝,盐碱化,沼泽化,地下水 位积聚升降变化,影响岸坡稳定发生塌岸,损坏 农田,减少库容,土壤失去稳定,建筑物基础不 均匀沉陷,发生裂缝,倒塌。 浸没范围:可采用正常蓄水位或一年内持续两 个月以上的运行水位为测算依据,通过回水计算 求得沿程水位,查库区地形,进行实地调查,统 计计算造成的损失,多沙河流应计及淤积影响 。
⑵正常蓄水位Z蓄和兴利库容V蓄
正常蓄水位——水库在正常运行情况下,为 了满足设计兴利要求而在开始供水时应蓄到的高 水位,称为正常蓄水位(正常高水位或兴利水 位)。水库在年内(丰水期末)允许蓄到的最高库 位。 兴利库容(调蓄库容或有效库容)——正常 蓄水位到死水位之间的部分库容,是水库实际可 用于径流调节蓄泄的库容。 消落深度(工作深度):正常蓄水位与死水 位的高程差。
日调节电站径流调节计算方法的改进

阐明调 节方 法改进后 调节计算 的具体原则 、步骤 ,最后通过 实例 ,对比分析改进 前后 2种 方法计算成果 的差异,为 日调节 电站水 能设计提 供 了借鉴。表 1 个。
【 关键词 】 日 调节水电站 径 流调 节 计算
方法改进
1 问题提出
1调节 电站一 般位 于流域 干流 ,其上游 已建设 3
1 )忽 略 了 日调节 电站 1 3内水头 的变化 。
参 考本地 日负荷 图中峰荷运 行 时间 ,按 尽可 能 多发峰 电和维 持高水 位运行 的原 则 ,对 径流进 行 日
2 )忽 略 了电力 日负荷 曲线 对该 类 电站径 流 调 节 计算 的要求 。 3 )对 电站上 游 平 均水 位 的取值 ,忽 略 了库 水 位 与来水 径流 以及 调 蓄库容 的关 系。 4 )没有从 经 济角度 出发 ,难 以 区分峰 谷 电量 , 据此 ,难 以对项 目的财务 可行 性进行 准确判 断 。
・
内2 4h 调节计算 ,分别计算峰、谷时段的出力和电
量 ,进 而得到各 项水 能指标 。 1 )根据 典 型 日负 荷 要求 ,确 定 日内运行 最 大
调峰 时 间。
2 日内每小 时 平均 来 水 量取 日平 均上 游 来 水 ) 流量值 。
】 ・ 6
小水电 21年第4 ( 1 期) 0 0 期 总第 5 4 3 )试算起蓄水位。如果来水量在调峰前谷 电
网电价的 05 . 倍计算 ,改进后方法计算 的发 电效益
比改进 前大 2 . %。 17
落深度05m,调 节库 容 20万 m 。根 据 电 站供 电 . 6 3 地 区典 型 日负荷 曲线 ,得 知 日内调 峰时 间为 1 。 4h 改进前 后 2种 调 节 计 算 方 法 的 计 算 成 果 如 下
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51.00
109.560
水库径流调节计算成果表(P=95%)
表4-3-1
时间 (月/旬) 上旬 四 中旬 下旬 上旬 五 中旬 下旬 上旬 六 中旬 下旬 上旬 七 中旬 下旬 上旬 八 中旬 下旬 上旬 九 中旬 下旬 大坡坑 来水量 小坡坑 来水量 哪瑶坑 来水量 来水量 合计 75.57 104.50 27.45 22.96 114.20 97.90 42.35 53.11 30.07 12.56 6.97 10.17 6.14 13.83 10.39 8.89 8.39 5.76 生态 用水量 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 水厂 供水量 3 3 3 3 3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.63 3.3 3.3 3.63 3.3 3.3 3.3 灌溉 用水量 10.28 5.03 0.00 12.69 6.35 18.82 6.13 6.13 6.13 7.22 4.81 11.82 4.81 9.85 6.56 5.69 5.91 14.44
1.56 1.56 1.56 1.56
2.16 3 3 3.3
4.59 1.97 5.47 11.16
28.080
56.160
51.000
109.560
76.142
218.800
果表(P=90%)
单位:万m3
水库蒸发 渗漏损失 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 用水量 合计 15.064 9.812 4.780 17.470 11.125 23.897 11.206 11.206 11.206 12.300 9.894 17.225 9.894 14.926 11.974 10.769 10.988 19.521 水库 余缺水量 12.68 45.07 29.09 18.06 31.99 16.51 10.50 34.95 15.55 2.91 -1.42 -11.32 -6.34 -6.79 8.70 3.59 6.73 -13.02 石门溪 水库库容 12.68 57.75 86.84 99.44 99.44 99.44 99.44 99.44 99.44 99.44 98.02 86.70 80.36 73.57 82.27 85.86 92.59 79.57 水库水位 (m) 557.37 566.7 570.89 572.51 572.5 572.5 572.5 572.5 572.5 572.5 572.33 570.87 570 569.06 570.27 570.76 571.63 569.9 水源弃水 9.18 0.00 0.00 5.46 31.99 16.51 10.50 34.95 15.55 2.91 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
1.01 3.04 1.54 1.77 1.96 1.10 0.91 1.08 1.60 0.77 1.18 1.43 3.96 1.54
1.06 3.19 1.62 1.86 2.06 1.15 0.96 1.13 1.68 0.80 1.24 1.50 4.15 1.62
0.86 2.60 1.32 1.51 1.68 0.94 0.78 0.92 1.37 0.65 1.01 1.22 3.38 1.32
1.863 1.387 1.648 0.953 1.126 0.747 0.610 0.656 1.059 0.813 0.574 1.116 1.380 1.335 0.734 2.382
1.967 1.464 1.739 1.006 1.188 0.789 0.644 0.692 1.118 0.858 0.606 1.178 1.457 1.409 0.774 2.514
10.85 38.56 24.89 15.45 27.37 14.13 8.99 29.90 13.30 4.47 2.49 1.74 1.04 2.39 7.44 4.22 5.76 1.91 214.91
10.28 5.03 0.00 12.69 6.35 18.82 6.13 6.13 6.13 7.22 4.81 11.82 4.81 9.85 6.56 5.69 5.91 14.44
731.25
28.08
58.56
142.66
水库径流调节计算成果表(P=90%)
时间 (月/旬) 上旬 十 中旬 下旬 上旬 十一 中旬 下旬 上旬 十二 中旬 下旬 上旬 一 中旬 下旬 上旬 二 中旬 下旬 上旬 三 大坡坑 来水量 小坡坑 来水量 哪瑶坑 来水量 来水量 合计 5.424 4.037 4.796 2.774 3.277 2.175 1.776 1.909 3.082 2.365 1.672 3.250 4.018 3.885 2.135 6.934 生态 用水量 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 水厂 供水量 3 3 3.3 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.97 2.7 2.7 2.97 2.7 2.7 2.16 3 灌溉 用水量
22.23 30.74 8.07 6.75 33.59 28.79 12.46 15.62 8.84 3.69 2.05 2.99 1.81 4.07 3.06 2.61 2.47 1.69 191.54
651.22
28.08
58.56
142.66
水库径流调节计算成果表(P=95%)
时间 (月/旬) 上旬 十 中旬 下旬 上旬 十一 中旬 下旬 上旬 十二 中旬 下旬 上旬 一 中旬 下旬 上旬 二 中旬 大坡坑 来水量 小坡坑 来水量 哪瑶坑 来水量 来水量 合计 2.937 8.824 4.475 5.137 5.696 3.191 2.645 3.128 4.657 2.225 3.433 4.140 11.481 4.475 生态 用水量 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 水厂 供水量 3 3 3.3 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 2.97 2.7 2.7 2.97 2.7 2.7 灌溉 用水量 10.72 7.88 10.50 12.03 0.00 1.97 0.00 3.06 0.00 0.00 5.69 0.00 0.00 1.09
74.69 66.07 55.29 41.55 40.35 36.07 33.37 27.73 26.07 23.95 15.45 13.95 13.49 11.80 5.40 5.59
死库容5.2万m3 17.88 62.95 92.04 104.64 104.64 104.64 104.64 104.64 104.64 104.64 103.22 91.90 85.56 78.77 87.47 91.06 97.79 84.77
3.96
233.26
197.46 单位:万m3
127.1
12.68 45.07 29.09 18.06 31.99 16.51 10.50 34.95 15.55 5.22 2.91 2.03 1.22 2.80 8.70 4.93 6.73 2.23 251.19
13.39 47.57 30.71 19.06 33.77 17.43 11.09 36.89 16.41 5.51 3.07 2.14 1.29 2.95 9.18 5.21 7.11 2.36 265.15 表4-3-1
水库径流调节计算成果表(P=90%)
表4-3-1
时间 (月/旬) 上旬 四 中旬 下旬 上旬 五 中旬 下旬 上旬 六 中旬 下旬 上旬 七 中旬 下旬 上旬 八 中旬 下旬 上旬 九 中旬 下旬 大坡坑 来水量 小坡坑 来水量 哪瑶坑 来水量 来水量 合计 36.92 131.20 84.69 52.58 93.14 48.08 30.58 101.75 45.26 15.21 8.47 5.90 3.55 8.14 25.32 14.36 19.60 6.50 生态 用水量 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 1.56 水厂 供水量 3 3 3 3 3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.63 3.3 3.3 3.63 3.3 3.3 3.3 灌溉 用水量
三
中旬 下旬 合计
3.387 10.578
32.35
283.538
3.575 11.166
34.14
299.290
2.90 9.05
27.67
242.583
9.860 30.793
1.56 1.56
3 3.3
5.47 11.16
76.14
218.800
94.17
825.411
28.08
56.160
单位
26.04 36.00 9.46 7.91 39.35 33.73 14.59 18.30 10.36 4.33 2.40 3.50 2.12 4.77 3.58 3.06 2.89 1.98 224.37
27.31 37.76 9.92 8.30 41.27 35.38 15.30 19.19 10.87 4.54 2.52 3.67 2.22 5.00 3.75 3.21 3.03 2.08 235.32 表4-3-2
二 下旬 上旬 三 中旬 下旬 合计