当前课程知识点:水文水利计算 > 第九章 径流调节计算 > 9.1 径流调节的定义及分类 > 9.1 径流调节的定义及分类
同学们
今天我们来学习径流调节的含义及分类
我们将从以下两个方面进行学习
先来学习径流调节的含义
天然河道中径流变化无常
汛期来水多
枯水期来水少
甚至会出现连续多年的丰水年组或枯水年组
不能满足用水部门的用水需求
为充分利用河川径流
就需要修建水利工程
人为地将天然径流在时间上重新分配
以满足各用水部门对水量的需要
即为兴利调节
同时
河川径流年内大部分水量集中于汛期
河道过水能力有限
常造成洪水泛滥
为了减轻洪涝灾害
需要对河川径流进行调节
即为防洪调节
此外 水资源在地区的分布不均
需要通过跨流域调水工程
如引汉济黄、南水北调工程等
在地区上进行径流调节
那么径流调节的含义是什么呢
一般有狭义和广义之分
狭义的径流调节是通过兴建水利工程
控制和重新分配径流
人为地增减某一时期或某一地区的水量
以适应各用水部门的需求
也就是说通过水利工程
调节和改变径流的天然状态
解决供需矛盾
达到兴利除害的目的
又称之为兴利调节
广义的径流调节是人类对整个流域面上
径流自然过程的一切有意识的干涉
包括蓄水 拦水 引水以及各种农林措施
和水土保持措施等
其最终目的是拦蓄地表径流
增加流域入渗
防止水土流失
有利于兴利和防洪
本章节主要讲以水库为中心的
狭义的径流调节计算
或者叫兴利调节计算
接着我们来学习径流调节的分类
为了了解水库设计运行中的特点
我们根据不同的自然条件和要求
从不同角度对径流调节进行分类
首先按调节周期进行分类
调节周期是水库一次蓄泄循环经历的时间
即水库从库空到库满又到库空所经历的时间
需要强调的是
库空并不是水库中无水
而是库水位到达死水位
如图所示
其水位以下仍有一部分库容
称之为死库容
用于容纳水库泥沙 抬高坝前水位等
一般不放空
库满是达到水库正常运行情况下
为满足兴利要求而开始供水时应蓄到的
最高水位
称之为设计兴利水位或正常蓄水位
正常蓄水位与死水位之间的库容
即为兴利库容
在水库的特性章节中我们还会详细学习
那么对于没有库容或库容很小
不能对天然来水进行重新分配
无调节周期的
称之为无调节
而日调节是利用兴利库容将一天内天然径流
进行重新分配
库水位在一昼夜完成一个循环
调节周期为一天
如图所示
以水力发电为例
发电用水随用电负荷变化而变化
而河川径流的枯水期日来水均匀
可利用水库将均匀的来水
调节为不均匀的用水
即当用水小于来水时
将多余水量蓄存在水库中
供来水不足时使用
周调节是将一周内变化不大的入库径流
按用水部门的周内需求过程进行调节
调节周期为一周
如图所示
枯水期河川径流在一周内变化不大
而周末用电负荷小
发电用水量小
可将多余来水存入水库
用于高负荷日发电
年调节是将一年内的天然径流
进行重新分配的径流调节
调节周期为一年
如图所示
横线阴影部分面积表示蓄水量
竖线阴影部分表示水库补充水量
当水库蓄至正常蓄水位后
来水仍大于用水时
将发生弃水
通常将仅能存蓄丰水期部分多余水量的
径流调节称之为不完全年调节或季调节
而对能将年内全部水量按用水要求重新分配
而不发生弃水的调节
称为完全年调节
当然
完全年调节和不完全年调节是相对的
因为水库一旦建成后
兴利库容已定
而来水量年年不同
可能某一年份是完全年调节
而另一些年份却是不完全年调节
而多年调节是将丰水年多余的水量蓄入水库内
以补充枯水年水量的不足
调节周期要超过一年
如图所示
水库在丰水年蓄水
水位上涨
在后续的几年内来补充用水的不足
水位下降
我们已学习了无调节 日调节 周调节
年调节及多年调节的径流调节方式
那么如何判断一个水库属于哪一种调节形式呢
我们通常用库容系数对水库的调节性能
进行初步估计
库容系数即为兴利库容
与多年平均来水量的比值
小于2%时
为无调节或日调节
介于2%到8%之间时
来水不均匀的情况可进行周调节
介于2%到8%之间
来水均匀时
介于8%到30%之间
为年调节
大于30%时
为多年调节
一般情况 水库库容越大
调节周期就越长
调节径流的程度就越高
一般调节周期长的水库
可同时进行短周期的调节
如
多年调节水库能同时进行年调节 日调节
对于水力发电
通常把无调节或仅能进行日调节的水电站
称为径流式电站
而将具有一定的兴利库容
有能力调节天然日径流量的
水电站称为蓄水式电站
按水库任务分类主要有单一任务
和综合利用径流调节
单一任务的径流调节
主要有灌溉 发电 供水 航运等
综合利用径流调节
是具有两种以及以上任务的径流调节
但以其中一种为主
例如灌溉为主
兼顾发电的水库
按水库供水方式分类
主要有固定供水和变动供水
固定供水是水库按固定要求供水
与水库供水期和蓄水期来水量无关
例如城市生活用水 工业用水等
变动供水是水库供水随蓄水量的多少和用户的不同要求而变动
例如灌溉 发电等
此外
还有其他形式的分类
如补偿调节 反调节和群库调节等
其中
补偿调节是当水库与下游用水部门的
取水口间有区间入流时
因区间来水不能控制
故水库要视区间来水多少
进行调节
如图所示
水库A的下泄流量视区间流量来定
反调节是下游水库对上游水库泄流过程进行再调节
以满足下游用水部门的要求
如图所示
B水库对A水库的出库流量进行再调节
来满足用水需求
库群调节是水库群之间进行水文补偿
或进行库容补偿
或进行电力补偿
共同满足用水部门的需求
如图所示
支流和干流的上下游水库之间
可进行群库调节
同学们
本节课的内容就讲到这里
再见
-1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理
--1.1 小节测试
--1.1 课后讨论
-1.2 水文水利计算的任务与内容
--1.2 小节测试
--1.2 课后讨论
-1.3 水文水利计算的主要研究方法
--1.3 小节测试
--1.3 课后讨论
-2.1 洪水资料的分析处理
--2.1 小节测试
-2.2 历史洪水的调查和考证
--2.2 小节测试
-2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法
--2.3 小节测试
--2.3 课后讨论
-2.4 设计成果的合理性分析
--2.4 小节测试
-2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题
--2.5 小节测试
--2.5 课后讨论
-3.1 防洪安全设计
--3.1 小节测试
-3.2 设计洪水概念
--3.2 小节测试
-3.3 设计洪水过程线的拟定
--3.3 小节测试
--3.3 课后讨论
-3.4 设计洪水的地区组成
--3.4 小节测试
-3.5入库设计洪水
--3.5 小节测试
--3.5 课后讨论
-4.1 暴雨特性分析
--4.1 小节测试
-4.2 点暴雨量频率计算
--4.2 小节测试
-4.3 面暴雨量频率计算
--4.3 小节测试
--4.3 课后讨论
-4.4 设计暴雨量的时空分布计算
--4.4 小节测试
-4.5 由设计暴雨推求设计洪水
--4.5 小节测试
--4.5 课后讨论
-5.1 小流域设计暴雨
--5.1 小节测试
-5.2 由推理公式推求设计洪水
--5.2 小节测试
--5.2 课后讨论
-5.3 由地区经验公式推求设计洪水
--5.3 小节测试
-5.4 城市化对水文的影响
--5.4 小节测试
-5.5 城市排水管网设计流量计算
--5.5 小节测试
--5.5 课后讨论
-6.1 可能最大暴雨的基础理论
--6.1 小节测试
-6.2 可能最大暴雨的估算
--6.2 小节测试
-6.3 可能最大洪水
--6.3 小节测试
-7.1 年径流及其表征指标
--7.1 小节测试
-7.2 影响年径流的要素
--7.2 小节测试
-7.3 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 小节测试
--7.3 课后讨论
-7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 小节测试
--7.4 课后讨论
-8.1 用水户分类及其层次结构
--8.1 小节测试
-8.2 工业需水量的计算与预测
--8.2 小节测试
--8.2 课后讨论
-8.3 灌溉用水量的计算与预测
--8.3 小节测试
-8.4 生态需水的计算与预测
--8.4 小节测试
--8.4 课后讨论
-8.5 其他用水的计算与预测
--8.5 小节测试
-9.1 径流调节的定义及分类
--9.1 小节测试
--9.1 课后讨论
-9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 小节测试
--9.2 课后讨论
-9.3 水库的水量损失
--9.3 小节测试
-9.4 设计保证率
--9.4 小节测试
-9.5 径流调节计算基本原理
--9.5 小节测试
--9.5 课后讨论
-9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容
--9.6 小节测试
-9.7 根据兴利库容确定调节流量
--9.7 小节测试
-9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程
--9.8 小节测试
--9.8 课后讨论
-10.1 水能利用与电力系统负荷
--10.1 小节测试
-10.2 保证出力与多年平均发电量计算
--10.2 小节测试
-10.3 水电站装机容量的选择
--10.3 小节测试
-10.4 正常蓄水位与死水位选择
--10.4 小节测试
-11.1 灌溉工程水利计算概述
--11.1 小节测试
-11.2 引水灌溉工程水利计算
--11.2 小节测试
-11.3 蓄水灌溉工程水利计算
--11.3 小节测试
-11.4 提水灌溉工程水利计算
--11.4 小节测试
-11.5 地下水灌溉工程水利计算
--11.5 小节测试
-12.1 水库调洪的任务
--12.1 小节测试
-12.2 水库调洪计算的原理
--12.2 小节测试
-12.3 水库调洪计算的列表试算法
--12.3 小节测试
-12.4 水库调洪计算的半图解法
--12.4 小节测试
-12.5 其他情况下的水库调洪计算
--12.5 小节测试