【正文】 放水建筑物進口底檻高程以下的那部分無法自流的庫容 。 5/5/2023 69 （二）死庫容應(yīng)滿足泥沙淤積的要求 以灌溉為主的水庫，主要要求滿足上述的條件。但對于多 沙性河流，必須校核死庫容能否滿足泥沙淤積的要求。一般小 型水庫按 有泥沙觀測資料 、 無泥沙觀測資料 、用 壩前淤高估算 水庫使用年限 3種方法計算年淤積量及水庫使用年限。 5/5/2023 70 水庫興利調(diào)節(jié)計算及設(shè)計蓄水位的確定 設(shè)計低水位選定以后，就可依據(jù)水庫來水及用水資料進行興利調(diào)節(jié)計算，求出興利庫容，根據(jù)水庫容積曲線，就可換算成設(shè)計蓄水位。若灌溉面積大，天然徑流量小，則還有一個經(jīng)濟比較的問題，即先擬定幾個方案進行調(diào)節(jié)計算，選擇出經(jīng)濟合理的灌溉面積，從而定出設(shè)計蓄水位。 5/5/2023 71 （一）水庫的調(diào)節(jié)性能 由對水庫的來水和用水的特性分析可知 ， 來水和用水之間 ， 往往不相適應(yīng) ， 這種不適應(yīng)性 ， 有的反映在 1年內(nèi) ，如有的月份來水遠遠大于用水 ， 有的月份來水小于用水 ，但整個年的來水量還是能滿足年用水量要求；有的則不僅在年內(nèi) ， 同時還存在于年與年之間 。 為了滿足用水部門一定設(shè)計保證率下的用水要求 ， 對于前一種情況 ， 只要對徑流的年內(nèi)變化按用水要求作重新分配便可解決 ， 這種調(diào)節(jié)周期不超過一年的調(diào)節(jié)稱為 年調(diào)節(jié) ；對后一種情況 ， 不但要對徑流的年內(nèi)變化 ， 而且要對年與年之間的徑流變化按用水量要求進行重新分配才能解決 ， 此時徑流調(diào)節(jié)周期超過一年 ， 這種稱為 多年調(diào)節(jié) 。 調(diào)節(jié)計算所需要解決的問題是：在來水、用水及灌溉設(shè)計保證率已定的情況下， 計算所需的興利庫容 。有時也可以在興利庫容已知時，求水庫在灌溉設(shè)計保證率下的供水能力 (灌溉面積 )或在供水能力 (灌溉面積 )一定的情況下，所能達的設(shè)計保證率。 5/5/2023 72 右圖表示某水庫來水 W和用水 M的頻率曲線，二線在 S點交，其交點所對應(yīng)的頻率為 Ps。若來水與用水呈函數(shù)關(guān)系，當(dāng)水庫的設(shè)計保證率 P設(shè) 1Ps，則年來水量大于年用水量，只需進行年調(diào)節(jié)就可解決問題。 若水庫的設(shè)計保證率 P設(shè) 2Ps， 則年來水量小于年用水量， 要滿足枯水年份的用水， 僅對該枯水年的徑流年調(diào)節(jié) 已不符合要求，必須對徑流 進行多年調(diào)節(jié)。 S點稱為 完全調(diào)節(jié)點。 5/5/2023 73 （二）年調(diào)節(jié)水庫 調(diào)節(jié)計算原理 調(diào)節(jié)計算的原理是把調(diào)節(jié)周期分為苦干計算時段 ,并按時序進行逐時段的 水庫水量平衡計算 ,則可求得水庫的蓄泄過程及所需的興利庫容 ? 式中 :△ V—— 計算時段內(nèi)水庫蓄水量的增減值 ,蓄水增加時為正 ,蓄水量減少時為負(fù) 。 Q入 —— 計算時段內(nèi)流入水庫的流量 (即來水量 )。 q出 —— 計算時段內(nèi)從水庫流出的流量 (包括各用水部門的用水量和各種水量損失 ,如蒸發(fā) ?滲漏等 ,有時還有棄水或冰凍 ) ? ? tqQV ???? 出?5/5/2023 74 在具體計算時 ,一般是從蓄水期 (來水大于用水 ,有余水蓄在水庫里 )開始 作為調(diào)節(jié)計算的起點 ,也就是說 ,調(diào)節(jié)計算是按調(diào)節(jié)年度進行的 ,所謂調(diào)節(jié) 年度 ,就是水庫從蓄水期開始作為調(diào)節(jié)年度的起點 ,水庫蓄滿后又經(jīng)供水 期將水庫放空為調(diào)節(jié)年度的終結(jié) (也就是下一調(diào)節(jié)年度的開始 )? 年調(diào)節(jié)水庫來水和用水的配合有兩種情況 ?圖 811為水庫 運用一次 地情況 , 圖中代表來水過程 ,qt代表用水過程 ,也就是說 ,水庫在一個調(diào)節(jié)年度內(nèi) , 充滿一次 ,瀉空一次 ? 在這種情況下 ,V2(圖中陰影部分 面積 )是惟一的來水不足量 ,就能 保證這一年用水需要 ,故水庫興 利庫容為 V=V2? 5/5/2023 75 對于圖 812中的第 a種情況 ,V1 V2,V3V4,即每次的余水都超過了每次的 不足水量 ,水庫的兩次運用是獨立的 ,不互相影響 ,因此 ,水庫的興利庫容 應(yīng)取 兩個不足水量中的較大者 ,即 V=V4?只要興建興利庫容等于 V4的水庫 , 就能保證水庫在兩次運用中都能滿足用水要求 ? 而對于圖 812中的第 b種情況 ,V1 V2,V3V4，要滿足 V4時期的用水要 求 ,必須事先存蓄一部分水量 ,也就是要存蓄 V3所不能滿足的那一部分水 量 (V4 V3)?這時候 ,水庫的興利庫容應(yīng)為 342 VVVV ???5/5/2023 76 長系列法 （ 1） 不計入損失的年調(diào)節(jié)計算列表法 列表法 就是根據(jù)來水過程線和用水過程線 ,應(yīng)用水量平衡原理 ,逐時段進行列表計算 ,計算出來水和用水的差值 ,即余水量和缺水量 ,最后根據(jù)不同的運用情況 ,分析出這一調(diào)節(jié)年度所需的興利庫容 ? ? ? 棄用來出 WWWtqQV ???????? ?式中 :W來 —— 計算時段內(nèi)的來水量 。 W用 —— 計算時段內(nèi)的用水量 。 W棄 —— 計算時段內(nèi)的棄水量 ? 5/5/2023 77 現(xiàn)以某水庫的計算為例 (表 81),說明具體的計算方法 : 表 (81)中 ,第 (1)欄為計算時 段 ,本例中 ,非灌溉期以一個 月為一個計算時段 ,灌溉期以 一旬為一個計算時段 ?第 (2)? (3)欄分別為計算時段的來水 量和灌溉用水量 ,第 (2)?(3) 欄差值若為正時填于第 (4)欄 , 若為負(fù)時填于第 (5)欄 ? 本例為 二次運用情況 ,興利庫 容 ,其中 ,V2=20 540m3, V4=2 410萬 m3, V3= m3, 故 V興 =22 940萬 m3? 5/5/2023 78 （２）計入損失的列表計算法 ①水庫的水量損失 水庫建成后，改變了天然河流的情況，形成人工湖泊，必然會較天然 情況增加 蒸發(fā)損失 和 滲漏損失 ，統(tǒng)稱水庫損失。 蒸發(fā)損失 :水庫的蒸發(fā)損失 ,不是指水庫的水面蒸發(fā)量 ,而是指水庫建成后的水面蒸發(fā)量大于原有陸面蒸發(fā)量的那一部分額為蒸發(fā)損失 ? 滲漏損失 :水庫的滲漏損失 ,包括 壩身滲漏 ?壩頂及壩端兩岸的滲漏 ?庫 岸四周的滲漏 等 ,其中尤以庫岸四周的滲漏為大 ?要詳細計算水庫的滲漏 是相當(dāng)麻煩的 ,也不一定能提供可靠的數(shù)據(jù) ,一般是多采用估算法 ?較常 用的是以一年或一月的滲漏損失為水庫蓄水容積的一定百分?jǐn)?shù)來估算 ? 5/5/2023 79 ② 計入損失的調(diào)節(jié)計算方法 考慮水庫水量損失計算興利庫容時 ,某一時段水庫水量平衡方程可寫成 : 其中 W損 包括時段內(nèi)蒸發(fā)和滲漏損失水量 ? 問題是每一計算時段的損失量不能事先確定 ,因為蒸發(fā)量和滲漏量均與本 計算時段內(nèi)的水庫蓄水量及蓄水面積的大小有關(guān) ?因此 ,要確定各時段水 庫損失量 ,必須知道水庫各時段的蓄水情況 ?為此 ,一般的計算方法都分兩 步 ,首先不考慮水量損失進行計算 ,近似求得各時段的蓄水情況 ,用各時段 的損失量 ,然后用考慮水量損失的平衡方程逐時段計算 ? ? ? 棄損用來棄損如如 WWWWtqqqQ ?????????? V5/5/2023 80 （３） 計入損失的近似法 在作初步計算時，或在水量損失所占總用水量的比重不大 時，可以采用計入損失的近似法。此法主要是根據(jù)不計入損 失的初步計算所求得的水庫年調(diào)節(jié)庫容，找出全部庫容 (包 括墊底庫容 )的平均值，然后依此平均值估算損失水量。 （４）興利庫容的確定 按上述方法進行每年的調(diào)節(jié)計算，可得到每年所需的年調(diào) 節(jié)庫容，則有多少年資料就可求得多少個年調(diào)節(jié)庫容。 5/5/2023 81 （５）小型水庫興利庫容的估算方法 小型水庫興利庫容的估算方法 ,原則上可用上述所介紹的列表計算法 ?但需要的資料較多 ,計算也比較復(fù)雜 ,應(yīng)用于小型水庫有一定的困難 ,為了適應(yīng)小型水庫資料少的特點 ,興利庫容可以用簡單的估算方法確定 ? ① 按來水量確定興利庫容 式中 :β —— 庫容系數(shù) ,各地均有統(tǒng)計數(shù)值 ,可查閱該地區(qū)水文手冊確定 。 W0—— 多年平均徑流流量 ,萬 m3。 —— 多年平均徑流深 ,mm,查該地區(qū)等值線圖 。 F—— 流域面積 ,km2,從地形圖上量得 。 1/10—— 單位換算系數(shù) ? 有時 ,還可用更簡化的公式 : 此法適用于灌溉面積較大 ,而水庫流域面積較小的情況 ? FyWV ????? ?? 1010興 FyWV1010 ??興y5/5/2023 82 ② 按用水量估算 式中 : M—— 灌區(qū)實際灌溉用水量 , m3。 m毛 —— 干旱年份綜合毛灌溉定額 ,依調(diào)查確定 ,m3/畝 。 ω —— 灌溉面積 ,畝 。 φ—— 水庫水量損失 ,一般以用水量的百分?jǐn)?shù)計 ,如取 φ =10%M? 實際計算中 ,往往應(yīng)用上述二方法估算出兩個庫容 ,從中選擇一個較小者作為水庫的興利庫容 ? ??? MV 興 ??? 毛mM5/5/2023 83 ３、設(shè)計蓄水位的確定 采用以上方法確定了水庫 興利庫容后，就可以在水庫 水位容積曲線上找出相應(yīng)的 設(shè)計蓄水位。見右圖。 5/5/2023 84 三、多年調(diào)節(jié)水庫 將豐、枯年份的年徑流量徑流年內(nèi)變化都 加以重分配 的調(diào)節(jié) 方式，稱為多年調(diào)節(jié)。 多年調(diào)節(jié)的基本計算原理和程序與年調(diào)節(jié)計算相似 ， 即先通 過調(diào)節(jié)計算求得每年所需庫容 ， 再進行頻率計算 ， 以求得設(shè) 計的興利庫容 。 只是多年調(diào)節(jié)水庫的蓄水期和供水期有時會 出現(xiàn)長達幾年 、 十幾年 ， 在這種情況下確定某些年份所需要 的庫容時 ， 就不能象年調(diào)節(jié)水庫那樣單憑本年度供水期的不 足水量來定 ， 而必須聯(lián)系到其前一年或前兩年 ， 甚至前面更 多年份的不足水量情況 ， 才能定出所需庫容 。 5/5/2023 85 5/5/2023 86