当前课程知识点:水文水利计算 > 第九章 径流调节计算 > 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 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程
同学们
今天我们来学习根据既定兴利库容
和水库操作方案推求水库运用过程
推求水库运用过程
主要是确定库水位 下泄量
和弃水等的时历过程
并进而计算 核定工程的工作保证率
在既定库容条件下
水库运用过程与其操作方式有关
其操作方式可分为定流量和定出力两种类型
所谓定流量操作是设想各时段调节流量
为已知值
当各时段调节流量相等时
称为等流量调节
如供水期 蓄水期等流量调节等
定流量操作主要应用于灌溉 供水 航运等部门
对于既定兴利库容和操作方案来讲
入库径流量不同
水库运用过程亦不同
以年调节水库为例
若供水期由正常蓄水位开始推算
当遇到特枯年份
库水位很快消落到死水位
后一段时间只能靠天然径流供水
用水部门的正常工作遭破坏
而且在该年份的丰水期
兴利库容也可能蓄不满
则供水期缺水更严重
而在丰水年份
供水期库水位不必降到死水位
便能够保证兴利部门的正常用水
因此 针对长水文系列进行径流调节计算
即可统计得出工程正常工作的保证程度
而对设计代表期进行定流量操作计算
便得出具有特定含义的水库运用过程
在供水期的调节流量见公式(1)
即供水期天然来水量与兴利库容的和
再扣除水量损失后的水量在供水期的平均流量
在蓄水期的调节流量见公式(2)
即蓄水期天然来水量扣除兴利库容
和水量损失后的水量在蓄水期的平均流量
下面我们通过一个例子来分析定流量计算过程
已知某拟建水库坝址多年平均流量
多年平均径流量和兴利库容数据
且不同水平年的来水过程见表1
试分别计算各水平年的蓄水期
和供水期的调节流量
我们先来分析设计枯水年
枯水年数据与上节课例题数据相同
上节课已经讲了供水期为
当年的8月~次年2月
调节流量为53.57m3/s
对于蓄水期调节流量QH计算过程为
先假定3~7月为蓄水期
根据公式(2)求得QH为253.4m3/s
该流量大于3月
6月和7月的天然流量
假定错误
重新假定4 5月为蓄水期
计算QH为350m3/s
该流量小于假定蓄水期中的
任意一个月的天然流量
故假定正确
因此 对于设计枯水年
供水期为当年8月~次年2月
QH为53.57m3/s
蓄水期为4~5月
QH为350m3/s
其他月份为不蓄不供期
按天然流量供水
接下来我们分析设计平水年
假定供水期为当年8月~次年2月
则QH为65.29m3/s
该流量大于8月的天然流量
小于9月的天然流量
结合表1可知
8月亏水量大于9月余水量
即8月份水库供水量大于9月份回蓄水量
则9月蓄水后库水位不会超过水库正常蓄水位
因此 整体上为供水期
假定正确
然后
假定蓄水期为4~6月
则QH为379m3/s
该流量大于4月和6月的天然来水流量
故假定错误
重新假定蓄水期为5月
则QH为466m3/s
该流量小于5月份流量
且大于其他月份的天然流量
故假定正确
因此 对于设计平水年
供水期为当年8月~次年2月
QH为65.29m3/s
蓄水期为5月
QH为466m3/s
其他月份为不蓄不供期
按天然流量供水
对于设计丰水年
同理可得供水期为当年10月~次年2月
QH为72.2m3/s
蓄水期为5月
QH为534m3/s
其他月份为不蓄不供期
按天然流量供水
接下来我们学习定出力操作
为满足用电要求
水电站调节水量要与用电负荷变化相适应
这时
应按定出力进行操作
所谓出力为发电机组出线端送出的功率
计算公式如下
公式中
A为出力系数
为常数
Q为发电引水流量
H为水电站的净水头
在不考虑水头损失时
可近似为水电站上下游水位之差
公式中水电站出力主要与Q和H有关系
在水电站水能计算章节中我们还会详细学习
对于定出力操作有两种方式
第一种为顺时序
即供水期以V兴蓄满为起算点
蓄水期以V兴放空为起算点
分别顺时序算到各自的期末
其计算结果表明
水电站按定出力运行
水库在各种来水情况下的蓄 放水过程
第二种为逆时序
即供水期以期末V兴放空为起算点
蓄水期以V兴蓄满为起算点
分别逆时序算到各自的期末
其计算结果表明水电站按定出力运行
且保证V兴在供水期末恰好放空
蓄水期末恰好蓄满
两种方式计算过程中
均需采用逐次逼近的试算法
下面我们通过一个例子来分析定出力计算过程
要求水电站在某月的出力为4.9万kw
出力系数A为8.3
该月平均天然来水量为64m3/s
其他数据资料见表2
水库Z-V曲线 水电站引水流量与
下游水位的关系曲线均为已知曲线
不计水量损失
试计算该月水电站的引水流量
在此 采用顺时序进行计算
先任意假定引水流量
如假定为70m3/s
已知天然来水量为64m3/s
则该月不足流量为6m3/s
对应水库放水的水量为1580万m3
时段初水库蓄水量减去时段放出水量
即为时段末蓄水量
为102620万m3
结合水库Z-V曲线
插值得到时段末上游水位为183.5m
则上游平均水位为183.8m
根据假定引水流量70m3/s
结合水电站引水流量与下游水位的关系曲线
插值得到下游水位为101.9m
则水电站时段平均水头差
为上下游平均水位之差
即为81.9m
将水头差81.9m
引水流量70m3/s
出力系数8.3代入出力公式
校核出力为4.758万KW
而要求的出力为4.9万KW
两者相差较大
重新假定引水流量
直到计算出力与要求出力差值达到精度要求
则终止计算
假定的引水流量即为所求
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