多年调节水库兴利库容计算方法

多年调节⽔库兴利库容计算⽅法
多年调节⽔库兴利调节计算
由年调节⽔库的兴利调节计算可知,当设计年⽤⽔量⼩于设计年来⽔量时,只要将当年汛期的部分多余⽔量蓄起来,就能满⾜枯⽔期所缺的⽔量,即⽔库只需进⾏年内调节。但当设计年来⽔量⼩于设计年⽤⽔量时,说明设计年来⽔量不够⽤,需要将丰⽔年的余⽔蓄存在⽔库中,跨年度补给枯⽔年使⽤,这种跨年度的径流调节称为多年调节。
多年调节与年调节的不同之处,在于它不仅能重新分配年内来⽔量,⽽且同时能重新分配年与年之间的来⽔量。因此,多年调
节所需的调节库容也⼤,调节程度⾼,对来⽔的利⽤也较充分。
多年调节计算,要考虑年径流系列中各种连续枯⽔年组成的总缺⽔情况,其兴利库容的⼤⼩将决定于连续枯⽔年组的总亏⽔量,故对年径流系列要求更长些。兴利调节计算的基本原理与⽅法,则与年调节计算相类似。本节仅对长系列时历列表法与数理统计法作扼要的介绍。
1.长系列时历列表法
当实测年径流系列较长,包含⼀个或⼏个枯⽔年组时,可根据多数年份的来、⽤⽔情况,划分⽔利年度,列表计算各年余缺⽔期的余缺⽔量,判定各年所需的调节库容,
ais然后绘出库容保证率曲线,由设计保证率在库容保证率曲线上查得多年调节的兴利库容。此法即为长系列时历列表法。
这种⽅法与年调节⽔库的长系列法基本相同。需要注意的是,多年调节时有些年份的调节库容不能只以本年度缺⽔期的缺⽔量来定,⽽必须与前⼀年或前⼏年的余缺⽔量统⼀考虑。
【实例6-5】长系列时历列表法兴利调节计算
某⽔库坝址处有30年实测年径流资料,经分析能代表多年的变化情况。各年的⽤⽔量过程也已知。根据⼤多数年份的来、⽤⽔情况确定⽔利年度为当年的6⽉1⽇⾄次年的5⽉31⽇。各年的余缺⽔期的余缺
⽔量经统计计算,成果如表所⽰。当设计保证率=90%时,试确定多年调节的兴利库容。
【解答】
(1)判定各年度所需的调节库容
根据各年度的余缺⽔量情况,⽤类似年调节计算判定调节库容的⽅法,判定各年所需的调节库容,填⼊表内,并在备注栏内注
明“年调节”字样。这些注有“年调节”字样的年份,年来⽔总量⼤于年⽤⽔总量,⽔库只需进⾏年调节。对于1969~1970年度和1970~1971年度,年来⽔总量⼩于年⽤⽔总量,需进⾏多年调节。这两年所需的调
节库容,应联系1968~1969年度的余缺⽔量统⼀考虑。
为确定这两年的调节库容,绘出上述连续3年来的⽤⽔过程⽰意图,如图所⽰:
1968~1968年度、1969~1970年度、1970~1971年度来⽔、⽤⽔过程⽰意图图中来⽔Q~t线与⽤⽔q~t线间的数字表⽰余缺⽔期的余缺⽔量。如1968~1969年度6~8⽉余⽔量为[(m3/s)·⽉]。志愿者返乡被骂哭
对于1968~1969年,该年为年调节两回运⽤,[(m3/s)·⽉]。对于1969~1970年,该年的调节周期⾃1969年5⽉⾄1970年6⽉,为14个⽉。⾃图中可明显看到,该年的余⽔量⼩于缺⽔量,即来⽔量⼩于⽤⽔量,故确定该年调节库容时,还必须结合1968~1969年⼀起考虑。利⽤由调节年度末蓄⽔为零,逆时序往前见缺⽔相加、见余⽔相减,求时段末所需蓄⽔量最⼤值,即为该年调节库容的⽅法,可以判定该年的
[(m3/s)·⽉]。同样,对于1970~1971年也如此判定,该年度的总余⽔量⼩于总缺⽔量,应联系1969~1970年度⼀起考虑。⽽为保证1969~1970年的
正常供⽔,⽔库所需的调节库容已判定为[(m3/s)·⽉],即1969~1970年的所需蓄⽔量的最⼤值为8.2[(m3/s)·⽉]。于是1970~1971年所需的蓄⽔量的最⼤值,亦即调节库容
[(m3/s)·⽉]。
(动画演⽰某⽔库长系列时历列表法调节计算表flash版本)
(资源下载某⽔库长系列时历列表法调节计算表word版本)
(2)利⽤调节库容保证率曲线求多年调节兴利库容
将表中的各年调节库容由⼩到⼤排列,计算库容保证率,并绘出库容保证率曲线(图略)。由库容保证率曲线即可查得相应于设计保证率为P=90%的多年调节兴利库容为V兴=[(m3/s)·⽉]。
长系列时历列表法多年调节计算具有概念清晰、推理简明的优点。但需要较长系列的来⽔⽤⽔过程。《⽔利⼯程⽔利计算规范》规定⽔利计算所需的⽔⽂资料应不少于30年年系列,如实测资料不⾜30年,应加以插补延长,对实测资料及插补延长部分的可靠性及代表性应加以检验。但即使资料年限较
长,也很难包含较多的调节循环次数,⽽⽆法正确反映⽔库未来运⾏中的⼀切情况。特别是当保证率和调节程度较⾼时,则更难以考虑稀遇的径流变化和组合情况。为了克服长系列时历法的这⼀缺陷,引出了数理统计法。
2.数理统计法
多年调节计算的数理统计法,是建⽴在径流的年际变化规律可以⽤数理统计中的频率曲线来描述的基础上的。它以频率曲线为依据,利⽤⽔量平衡原理及频率曲线组合的原理,来进⾏⽔库的多年调节计算。
数理统计法进⾏⽔库的多年调节计算,其⽅法可分为三⼤类:
(1)合成(或组合)总库容法;
(2)直接总库容法;
(3)随机模拟法。
在此仅介绍⽤普列什柯夫线解图法求多年库容,⽤代表年法求年库容,再将两部分库容相加得兴利库容的合成总库容法。
(1)普列什柯夫线解图求多年库容
普列什柯夫线解图法,是在假定各年固定⽤⽔的前提下,应⽤频率曲线组合的⽅法,并经⽔量平衡计算,得出年径流量在时的各种常⽤保证率
的~β
多~C
线解图(见图),再利⽤此线解图来查算多年库容的。数理统计法
普列什柯夫固定⽤⽔求多年库容的线解图
为了计算⽅便和便于对不同⽔量河流的径流调节特性进⾏⽐较,来⽔量、⽤⽔量和⽔库库容均⽤以多年平均径流量W0为度量单位的相对数值表⽰,即
年径流模⽐系数
调节系数
多年库容系数
式中——第i年的年径流量;
——固定的年⽤⽔量;
——多年库容。
【实例6-6】数理统计法兴利调节计算
某多年调节⽔库,已知多年平均年径流量=5000×104m3,,,年供⽔量M=4000×104m3,, , , ,P=75%,试求多年库容。
【解答】
⾸先求调节系数:
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再由图中P=75%的线解图上,查得时的。
于是
当对于给定的保证率P⽆对应的图时,可采⽤内插的⽅法来确定多年库容。【实例6-7】数理统计法兴利调节计算
如上例,若P=87%,试求多年库容。
如同上例⽅法,由相邻的P =87%的P =85%和P =90%的两张图上,可查得分别为与,于是P =87%的值可⽤直线内插法求得,为,则=×5000×104m3。
和P中任意知道3个数,实质上,利⽤普⽒线解图,只要在、、年径流C
xm25即可查算得第四个数。
需要指出的是,线解图是假定年径流的的情况下绘制的,当时,必须把实际的、
转换之后,再查线解图求得。
(2)年库容的确定
多年库容的计算是以⼀年为⼀个计算时段,不计及年内来⽔与需⽔的变化。实际上,由于洪枯期径流季节变化的存在,仅多年库容是不够的。如仅有多年库容,则枯⽔年组第⼀年汛期余⽔量将⽆法蓄存,这就影响该年枯季⽤⽔的需要。从另⼀⽅⾯,也可以看作当仅有多年库容时,枯⽔年组前⼀年(丰⽔年)之枯⽔期的缺⽔将⽆法获得满⾜。因此,除了均衡年际间⽔量变化的多年库容外,还必须有均衡年内变化所需的年库容,这两部分合起来才是所需的总调节库容。
多年调节⽔库的年库容,应由连续枯⽔年组前⼀年的⽔⽂情况决定。很明显,选作计算年的这个年份,其年来⽔量不应⼩于年⽤⽔量。因为如果⼩于年⽤⽔量,则该年将成为连续枯⽔年组的组成部分,需要由多年库容来补充其不⾜的⽔量。同时,所选计算年的年径流量也不应太⼤。因为年径流量⼤的较丰年份,⼀般其枯⽔期的⽔量也较⼤,⽤它来计算,将会得出偏⼩的年库容,这对供⽔来说是不安全的。由此可知,考虑到最不利的情况,选择年径流量等于年⽤⽔量的年份来计算年库容是⽐较合适的。
计算年的径流年内分配,直接影响到年库容的⼤⼩。若从安全的⾓度出发,应当选择最不利的分配。但是,在连续枯⽔年组的前⼀年,正好遇到年径流量是不缺⽔年份中的最⼩值,⽽径流年内分配⼜是最不利的这种情况,⽆疑是很少的。因此,⼀般认为选⽤多年平均情况下的径流年内分配来计算年库容较为合理。病房呼叫系统设计
由此可见,选出年径流量等于年⽤⽔量的年份,⽽径流年内分配采⽤多年平均的分配情况,对这样的年⽤时历列表法进⾏完全年调节计算,得到的调节库容即为所求的年库容。
应该注意的是,⽔库在实际运⽤中是不存在截然分开的这两部分库容的,这只是设计计算中的认为划分。⽽且,将有保证率概念的V多和没有保证率概念的V年相加所得的V兴,已经在⼀定程度上失去了保证率的明确概念。⾄于变动⽤⽔多年调节计算的数理统计法,读者可参阅有关专着,限于篇幅,不再作介绍。

本文发布于:2024-09-20 17:41:28,感谢您对本站的认可!

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