第四节 径流调节计算在线视频

同学们

大家好！

今天

我们来学习第四章第四节径流调节计算

这一节是本章的重点难点

需要掌握径流调节计算的原理

如何根据用水过程求水库的兴利库容

如何根据兴利库容求调节流量以及已知库容和用水

求水库的运用过程这三个知识点

根据所应用的河川径流特征

兴利调节计算方法分为两大类

第一类是利用径流的时历特性进行计算的方法

叫做时历法

第二类是利用径流的统计特性进行计算的方法

叫做数理统计法

多用于多年调节中

时历列表法是直接利用过去观测到的

径流资料以列表形式进行计算的方法

而在水电站水库径流调节计算中

为什么我们广泛采用时历法呢

因为时历法简易直观

过程清晰

通过时历法的计算

可给出调节后的出库流量、水库存储水量、

弃水量以及水库水位等随时序的变化过程

那么

我们是根据什么原理来进行兴利调节计算的呢

答案是水库的水量平衡原理

将整个调节周期划分为若干个计算时段

按时历顺序进行逐时段的水库水量平衡计算

计算时段的水库水量平衡方程为

（W末=W初+W入-W出）计算时段末

水库蓄水量等于时段初水库蓄水量加上时段

入库水量再减去该时段出库水量

出库水量包括各用水部门提供的水量、

弃水量及水库水量损失

不同计算时段内蓄水量可能是增、减值±△W

△W为时段内的入库水量减去该时段出库水量

即时段末水库蓄水量减去时段初水库蓄水量值

这里的△W值实际上是水库在该时段

内必须具备的库容值△V

由于应用水量平衡公式时

天然流量QI总是已知的

因此我们把水库兴利调节计算内容概括成三类

1）已知用水

确定兴利库容

2）已知兴利库容

确定设计保证率的调节流量

3）已知兴利库容和用水

确定水库运用过程

三类课题的实质是

研究设计保证率、兴利库容和调节流量之间的关系

首先学习第一类课题已知用水求库容的列表计算法

分两种情况来考虑

① 调节周期内

只供水和蓄水一次

② 调节周期内

供水和蓄水两次

先来了解第一种情况下求如何求水库兴利库容

已知调节流量

通过对照调节流量和来水

知道什么时候缺水

需水库供水

什么时候有余水

水库可蓄水

获得缺水时段和余水时段

从而确定供水期和蓄水期起止时刻

定出水库的供蓄水期后

根据水量平衡原理即可求出水库兴利库容Vn.

当供水和蓄水一次时

水库兴利库容Vn为设计枯水年供水期的总缺水量

下面我们通过一个年调节水库调节库容

计算表和图来学习如何确定年调节水库的兴利库容

已知设计枯水年水库天然入库径流和调节流量

通过对比天然径流和调节流量可知

5月至11月有余水

为蓄水期

12月至4月缺水为枯水期

枯水期总缺水量共计1470（106m3）,

由于水库兴利库容Vn由设计枯水年供水期的

总缺水量决定

由此可知该水库兴利库容为1470（106m3）

水库兴利库容Vn为设计枯水年供水期的

总缺水量水库从5月死水位开始蓄水

6月天然径流加大

还未结束水库已蓄满到正常蓄水位

水库蓄满以后多余的水量都为弃水

根据水库各时段的蓄水和用水可绘出水库的蓄水过程线

如图所示

对比天然入流过程线和用水过程线

调节周期内出现了第一次余水量W1

第一次缺水量W2

第二次余水量W3和第二次缺水量W4

这属于调节周期内供水和蓄水两次的情况

那么如何确定调节周期内供水和

蓄水两次时水库的兴利库容呢

下面我们分四种情况来讨论

1、当W1＞W2

W3＞W4时

两次运用间无水量联系

兴利库容Vn取缺水量W2 和W4中的大者

2、当W1＞W2

W3＜W4

两次运用间有水量联系

兴利库容Vn大于等于缺水量W2 和W4中的大者

3、当第二次余水量W3≤ min（W2 W4）

兴利库容Vn=W2+W4-W3

4、当W2 ＜ W3＜W4

兴利库容Vn取W4

由此可见

两次运用时兴利库容Vn不应小于所有缺水者量的最大者

具有一定调节库容的水库

在进行多方案比较时

常需推求各方案在供水期能获得的可用水量

即调节流量

进而分析每个方案的效益

为方案比较提供依据

兴利调节计算的第二类课题就是已知调节库容

而调节流量为待求值

由于不能直接通过对照来水和

用水判断水库的供水期和蓄水期

因此需进行试算

下面以年调节电站为例说明已知

库容求调节流量的试算步骤

首先判断水库的调节类型

然后假定供水期

计算假定供水期的调节流量QP

供水期的调节流量由两部分组成

一部分是天然来水量Wd

另一部分是水库的全部调节库容Vn

计算得到的供水期调节流量是否合理呢

我们需要进行验证

若供水期各月天然平均流量 QI小于

假定供水期调节流量Qp且非供水期

各月天然平均流量QI大于假定供水期调节流量Qp

说明假定的供水期合理

否则重新假定供水期

确定出合理的供水期后

假定蓄水期

计算假定蓄水期的调节流量Qf

蓄水期的可用水量应该是天然来水量

减去调节库容的水量

计算出假定蓄水期的调节流量后

同样需验证假定蓄水期的合理性

若蓄水期各月天然平均流量 QI大于

假定蓄水期调节流量Qf且非蓄水期

各月天然平均流量QI小于假定蓄水期调节流量Qf

说明假定的蓄水期合理

否则重新假定蓄水期

除了确定的供水期和蓄水期

还有不供不蓄期

何为不供不蓄期呢

当天然流量小于蓄水期调节流量大于供水期调节流量

这些月份即为既不供水也不蓄水期

其月调节流量为天然流量

由此可列表得各月调节流量

绘制水库存水量和水库水位变化过程线

兴利调节计算的第三类课题是已知兴利库容和用水

确定水库的运用过程

水库运用过程即为水库水位、

出库流量和弃水等的时历过程

在此基础上可计算水库供水的保证率

确定方法如下

已知水库兴利库容和用水

按定流量操作时

可逐时段进行水量平衡

推求水库运用过程

入库径流不同

水库运用过程以也不同

如遇特枯年份

蓄水期水库兴利库容可能蓄不满

供水期来水更少

库水位将很快消落到死水位

若天然径流小于用水需求

则正常工作遭到破坏

通过改变不同的兴利库容Vn值

可绘制以Vn为参数的设计保证率P、

兴利库容Vn与调节流量QP的关系图

由图可知

当调节库容一定时

提高保证率

则调节流量的保证值减少

当调节流量一定时

调高保证率

则意味着要增加水库的调节库容

当保证率一定时

加大调节库容

可增大调节流量的保证值

有关兴利调节计算的原理和内容就讲到这里

谢谢同学们的观看学习！