兴利调节计算（共4篇）
兴利调节计算 篇1
平凉市崆峒区北杨涧水库列入全国抗旱应急备用水源工程规划,设计采用注入式年调节水库,分为1号、2号库区。注入式水库兴利库容调节计算不同于一般河床式水库,其水库来水过程同时受控于天然来水过程和引水管道的引水过程,计算过程的最大不同之处在于河床式水库弃水发生在水库蓄满之后,而注入式水库在河道来水流量超过引水管道引水能力之时以及水库蓄满之后均发生弃水,事实上,这两部分弃水均未进入水库,而是通过引水枢纽泄冲闸直接下泄河道。因此,在确定水库调度运行规则的基础上,按照“以需定供”的原则确定引水管道的引水能力,是进行注入式水库兴利库容调节计算的最基本条件。
1 水库工程基本情况
平凉市崆峒区北杨涧水库位于泾河北岸一级支流北杨涧河。北杨涧河发源于崆峒区寨河乡高寨村,属典型的黄土高原丘陵沟壑第二副区,水土流失极为严重。为尽量避免泥沙淤积对北杨涧水库安全运行带来的一系列问题,最大限度合理利用有限水资源,提高供水保证率,规划北杨涧水库采用注入式年调节水库,其水库工程系统主要由引水枢纽、沉沙池、引水管道和水库工程等组成。
北杨涧水库取水枢纽以上控制流域面积237km2。引水枢纽位于北杨涧河口上游3.0km处,由进水闸、泄冲闸和溢流坝组成。沉沙池位于引水枢纽下游30 m处的右岸台地上,有效容积7 375m3。引水管道自沉沙池开始跨过主河道后,沿河道左岸阶地布置,总长3.493km。水库工程包括1号、2号2座注入式水库,布置在入河口以下的泾河左岸滩涂地上。
2 水库引水枢纽断面可引用水量计算
2.1 引水枢纽断面径流量
北杨涧河流域内无水文测站,但在相邻流域大路河上设有窑峰头水文站,控制流域面积219km2。北杨涧河与大路河同属泾河一级支流,分析认为具有相近的气象因素及下垫面条件。因此,利用窑峰头水文站水文资料,采用邻近流域水文比拟法,计算得到北杨涧水库引水枢纽断面多年平均径流量为813.89万m3。
2.2 不同频率径流年内分配
如前所述,北杨涧河与大路河具有相近的气象因素及下垫面条件,采用大路河窑峰头水文站作为参证站计算确定水库引水枢纽断面年内径流分配过程。经对窑峰头水文站系列资料进行频率分析,选用窑峰头站典型年年内径流逐月分配比例,计算确定北杨涧水库引水枢纽断面不同频率年内逐月径流分配过程。具体计算结果见表2。
2.3 引水枢纽断面以上用水量及下泄生态流量
根据有关规定,北方河流生态基流原则上不小于多年平均流量的10%,枯水时段不小于同期流量均值的20%。考虑本工程区域特点,非汛期11-翌年4月下泄生态用水量按同期平均径流量的20%确定,5-10月按同期平均径流量的10%确定。具体计算结果见表3。
万m3
万m3
另外,水库引水枢纽断面以上仅分布有零星村落,人口稀少,生活用水量相对较小,除此之外,无灌溉及厂矿企业用水,具体分析时农村人口生活用水量忽略不计。
2.4 引水枢纽断面可引用水量
在前述50%、75%、90%和95%频率径流量基础上,扣除断面上游用水量、生态下泄流量的剩余水量,即为水库引水枢纽断面可引用水量。经计算,50%、75%、90%和95%频率下引水枢纽断面可引用水量分别为663.41、469.19、342.71和286.33万m3。
3 规划水库供水对象及供水过程
3.1 农村生活用水
水库工程规划年供水人口16 877人,农村生活用水定额按60L/(人·d)计算,设计供水保证率95%。其中大小牲畜用水依靠原有供水系统解决,不计入本水库工程供水范围内。农村生活用水过程计算结果见表4。
3.2 农业灌溉用水
本水库工程规划对区域内492hm2耕地实施高效节水灌溉,综合毛灌溉定额4 525.33 m3/hm2。其中温室蔬菜占12%,采用滴灌系统灌溉,设计灌溉保证率90%;大田小麦、玉米、胡麻、蔬菜、经济林等占88%,采用管道输水系统灌溉,设计灌溉保证率75%。依据规划确定的各种作物灌溉制度分时段进行灌溉需水计算。农村灌溉用水过程计算结果见表4。
3.3 其他用水及管网漏失量
农村建筑及其他用水按农村生活用水的10%估算,管网漏失按农村生活与农村建筑用水的10%估算,水厂自用水量按平均日供水量的5%计算。具体计算结果见表4。
3.4 水库蒸发损失
水库蒸发损失为水库建成后的水库水面蒸发损失,其值等于水面蒸发强度乘以该月水库水面的平均面积。北杨涧水库水面蒸发强度见表5。
万m3
万m3
3.5 水库渗漏损失
规划北杨涧水库为注入式水库,坝址地质条件良好,无永久渗漏通道,且规划对库底、坝体均进行防渗处理,渗漏损失相对较小。参考类似工程经验,确定北杨涧水库渗漏损失按水库月平均蓄水量的0.1%计算。
4 引水流量确定
注入式水库引水流量按照“以需定供”的原则确定,即引水量等于规划工程总供水量与水库蒸发、渗漏损失之和。其引水流量应按式(1)计算确定:
其中:
式中:W引为设计引水量,系非农业用水、农业灌溉用水以及水库蒸发渗漏损失之和,万m3;W引1为典型年月平均可引水流量小于引水流量时的总引水量,万m3;W引2为典型年月平均可引水流量大于引水流量时的总引水量,万m3;Qi为典型年第i月可引水流量,m3/s;Q为引水管道设计引水流量,m3/s;ti为第i月设计引水时间,s。
5 水库特征曲线确定
水库特征曲线包括水库面积曲线和水库容积曲线。本水库设计采用注入式水库,建设在北杨涧河入河口下游的泾河左岸滩涂地上,包括1号、2号两个库区。水库采用半挖半填形式,经人工修整后总体呈梯形结构。为在库容调节计算时方便计算水面蒸发量,绘制水库面积———容积曲线。经回归分析,1号、2号两个库区的水库面积———容积曲线均可近似地用数学方程(4)表示:
式中:S为水库水面面积,万m2;V为相应水面下的水库蓄水量,万m3。
6 兴利库容调节计算
6.1 水库任务及供水保证率
规划水库主要承担农村生活用水和农业灌溉供水任务,其供水保证率分3种情形,其中农村生活供水保证率95%,农业滴灌工程灌溉保证率90%,农业管道灌溉工程灌溉保证率75%。因此,应分3种情形,分别进行水库兴利库容的调节计算。
6.2 调度运行规则
(1)坚持“以供定需”的原则,最大引水量按水库供水对象的需水要求计算确定。
(2)规划1号、2号水库均为年调节水库,并按最合理水文年进行调节计算。
(3)根据水库蓄水情况,清淤检修期安排在每年的6、7、8月轮流进行。
(4)调节计算时,非检修期按1号、2号水库同时均匀蓄水计算。
6.3 水量保障供给规则
在75%来水频率情况下,所有供水对象应全部满足供水;90%来水频率情况下,应首先保证农村生活和滴灌工程供水,其余可供水量用于管道灌溉工程;95%来水频率情况下,除满足农村生活用水外,其余可供水量依次供给滴灌、管灌工程。
6.4 调节计算
6.4.1 一次调节计算
1)在75%来水频率下,月最大引水量29.21万m3时(折合最大月平均引水流量0.11m3/s),所有用水都能得到满足,水库兴利库容52.99万m3,1座水库即可满足调蓄要求,年总供水量275.09万m3,其中非农业46.97万m3,滴灌18.99万m3,管灌203.56万m3,蒸发5.19万m3,渗漏0.27万m3。
(2)在90%来水频率下,月最大引水量43.95万m3时(折合最大月平均引水流量0.17m3/s),所有用水都能得到满足,水库兴利库容93.19万m3,年总供水量280.66万m3,其中非农业46.97万m3,滴灌18.99万m3,管灌203.56万m3,蒸发10.46万m3,渗漏0.58万m3。
(3)在95%来水频率下,月最大引水量117.33万m3时(折合最大月平均引水流量0.45m3/s),所有用水都能得到满足,但水库兴利库容138.40万m3,年总供水量283.24万m3,其中非农业46.97万m3,滴灌18.99万m3,管灌203.56万m3,蒸发12.36万m3,渗漏1.26万m3。
由此可见,在引水流量、水库库容都没有限制的前提下,75%、90%、95%频率年的来水均可满足规划供水要求,但在95%来水频率下,所需引水流量、水库库容均较大,不符合经济利用的原则。因此,在此来水频率下,必须限制低保证率供水,以便减小引水流量和水库库容,降低投资。
6.4.2 二次调节计算
95%来水频率情况下,限制低保证率管灌工程供水,按满足65%供水要求考虑,月最大引水量43.95万m3时(折合最大月平均引水流量0.17m3/s),可按计划供水,水库兴利库容88.53万m3,年总供水量209.85万m3,其中非农业46.97万m3,滴灌18.99万m3,管灌132.66万m3,蒸发10.57万m3,渗漏0.68万m3。
北杨涧水库兴利库容调节计算结果见表6~表9。
万m3
万m3
万m3
万m3
6.5 兴利库容确定
在前述一次调节计算75%、90%来水频率以及二次调节计算95%来水频率计算结果中,按照“保守挑大法”原则,确定北杨涧水库兴利库容为93.19万m3。此时,在75%、90%来水频率情况下,可保证所有规划供水对象的用水需求,在95%来水频率情况下,除保证非生产用水、高标准设施农业温室滴灌用水外,只能保证管灌工程65%的用水需求。
7 结语
兴利库容是水库工程总体规模的重要组成部分。探讨注入式水库工程兴利库容调节计算方法,科学合理地确定兴利库容,不仅是确定水库工程规模的重要依据,而且对进一步完善水库工程规划设计理论与方法具有重要参考作用和借鉴意义。
参考文献
[1]李常斌.平凉市崆峒区北杨涧水库工程水资源论证报告书[R].兰州:兰州大学,2015.
[2]辛琳.平原区水库入库设计径流量计算方法[J].吉林水利,2013,377(10):55-59.
[3]孙赞盈.水库调洪演算新方法[J].人民黄河,2010,(12):47-48.
[4]栗飞.丹江口水库目标调度方式研究[J].中国农村水利水电,2010,(9):18-20.
[5]李宁宁.开源框架在水库防洪调度系统中的应用研究[J].中国农村水利水电,2010,(1):56-58,62.
兴利调节计算 篇2
aa水库管理局 2012年1月4日年兴利调度总结
一、降雨及来水情况
2011年是个枯水年，总降雨量783.5毫米，是2010年降雨量的83.91%，与多年平均降雨量（881毫米）相比减少了11%；全年水库来水量8804万立方米，比去年来水量减少30.95%，比多年平均来水量减少了41.31%，其中汛期流域总平均降雨486.6毫米，是去年同期降雨量的87.39%，汛期来水量占全年来水量的77.43%。
降雨和来水主要集中在7月和8月，超过50毫米的降雨有3次，其中7月份一次，8月份两次。7月3日，流域平均降雨96.6毫米，水库驻地降雨54.5毫米，最大入库113立方米/秒，产生洪水总量803万立方米。8月20日，流域平均降雨70.7毫米，驻地降雨56.3毫米，最大入库117立方米/秒，产生洪水总量950万立方米。8月28日，流域平均降雨36.4毫米，驻地降雨80.2毫米，最大入库196立方米/秒，产生洪水总量1822万立方米。8月份的两场暴雨产生的洪水总量为2792万立方米，占汛期来水量的40.95%。
2011年全年来水量为8804万立方米，其中1～5月份来水量为：332万立方米，汛期来水量为：6817万立方米。10～12月份来水量为：1655万立方米。全年没有弃水。
二、兴利情况
1、库水位情况
今年年初水位39.48米，相应库容为11706万立方米，汛期库水位持续较低，汛初库水位37.24米（6月1日），相
应库容7634万立方米，汛末库水位38.13米（10月1日)，相应库容9077万立方米，比汛初增加库容1443万立方米。全年最高库水位39.48米（1月1日），相应库容11706万立方米，最低库水位36.14米（7月3日），相应库容6088万立方米，汛末库水位38.13米，相应库容9077万立方米，年末库水位38.04米，相应库容为8919万立方米。
2、城镇工业供水与发电情况
（1）工业及城市供水情况
全年工业及城市供水量为9597万立方米，日平均供水量达26.3万立方米，与全年计划数相比较多472万立方米。为向市自来水公司城市生活用水补源，自4月12日至4月20日放水，下泄至付疃河河道平均流量为0.325立方米/秒，总放水量为22.6万立方米。
（2）农业灌溉用水情况
为了缓解灌区旱情，自4月12日至4月20日、5月6日至5月8日、5月20日至5月30日、6月21日至7月11日、7月28日至8月4日、9月6日至9月16日分6个放水时段进行放水灌溉，最大放水流量为8.2立方米/秒，最小放水量为3.44立方米/秒，总放水量为2282.6万立方米，与全年计划数相比较少2217.4万立方米。
（3）发电情况
为充分利用水资源，放水洞在放水灌溉的同时通过电站利用发电机进行发电，年总发电量为56.08万度。
三、兴利调度做法及经验
今年汛前水位较低，降雨及来水集中在汛中和汛末，水库管理局根据水库运行实际，在保证工程安全运行的前提下，按照兴利调度计划及修正兴利调度计划，科学处理蓄水兴利和防汛抗洪之间的关系。
计划年末库水位39.15米，蓄水量11001.2万立方米；实际年末库水位为38.04米，相应库容为8919万立方米，其原因是：1.全年降雨特别是来水量较往年少。全年来水总量为8804万立方米比计划来水量（1.2亿立方米）少3196万立方米；比全年平均来水量（1.5亿立方米）少6081万立方米。2.工业及城市供水需求量增大。今年工业及城市供水量为9597万立方米，与工业及城市计划供水量9125万立方米相比增加472万立方米；3.农业灌溉及发电用水量减少。全年农业灌溉及发电用水2282.6万立方米，与农业灌溉及发电计划用水量4000万立方米相比减少1718万立方米。综上几个方面，实际全年来水量比计划来水量少3196万立方米，实际供水量较计划增加472万立方米。是实际年末库水位比计划库水位低的原因。
四、结语
本较好的执行了兴利调度计划，通过科学合理的洪水调度，有效拦蓄洪水100%，最大限度地发挥了水库防洪效益和兴利效益，为地方的经济发展提供可靠的水源保障。
aa水库管理局
浅析博斯腾湖兴利调节过程 篇3
流入博斯腾湖的河流有开都河、黄水沟、清水河等, 常年性河流只有开都河。开都河发源于西部积雪的高山 (天山中部) , 由冰雪融化补给, 也是天山南坡水量丰富的河流之一。在宝浪苏木处, 该河流又分为东、西两支, 东支注入博斯腾湖大湖, 西支注入博斯腾湖小湖。博斯腾湖出流汇入孔雀河, 是孔雀河的源头。博斯腾湖由于流域自然地理条件的差异, 从盆地四周进入的水量是不同的, 80%以上来自西北部的开都河, 其余则来自天山南坡的乌拉斯台河、黄水沟、清水河、曲慧沟和乌什塔拉河等小河。主要河流地表径流量见表1。
博斯腾潮湿地类型可分为潜育沼泽、泥炭地、湖泊, 具有维持生物多样性、调蓄洪水、防止自然灾害、降解污染等不可替代的功能。博斯腾湖大湖湖盆成碟状, 中间低平, 靠近湖岸水深急剧变浅。
一、水文资料整理与分析
水文资料整理与分析阶段步骤:1) 选择水库兴利调节计算方法;2) 根据计算所需要的数据查资料, 并验证资料的代表性、一致性、可靠性;3) 根据计算水库兴利调节的计算步骤选择代表系列 (1985～1997年) 所对应的数据。
具体数据来源如下:
1) 来水量为系列代表年的宝浪苏木分水枢纽东支月平均径流量, 包括开都河东支来水, 灌溉排水, 及黄水沟与其他来水等, 考虑到自我能力有限, 所以运用模型计算灌溉排水在此不进行计算而且由于黄水沟等来水量较少, 故将其根据开都河东支来水进行转化。
2) 用水量为系列代表年的西泵站的扬水多年平均值。
3) 损失量为系列代表年的博湖县观测站实测月蒸发量及多年平均值 (20cm蒸发皿) , 博斯腾湖湖面广阔, 蒸发损失量较大, 当计入运算 (转化率设为0.7) 。
4) 选取上述数据的系列代表年的数据, 即1985～1997年的数据。根据计算出的无水量损失的V兴加上死库容所得出的库容, 对应博斯腾大湖水位-面积-库容关系上的水位即为无水量损失的Z蓄, 进而求有水量损失的V兴与Z蓄。
二、水库兴利调节计算和特征水位特征库容确定
(一) 水库兴利调节计算方法以及步骤
兴利调节计算方法具体采用的是时历列表法。该方法以实测径流资料为基础, 按历时顺序逐时段进行水库水量蓄泄平衡的径流调节计算, 并给出调节流量、水库蓄水量等计算结果。径流调节计算的基本依据是水量平衡方程。
年调节水库兴利调节计算的具体步骤为:当不计水量损失时, 根据来水量和用水量, 计算多余水量和缺水量, 再根据水库运用情况, 由逆时序最大蓄水量法求兴利库容。首先确定丰水期, 枯水期, 其次对于枯水期开始, 应有蓄水量为库容蓄水量, 即对于丰水期多余水量等于来水量减去用水量, 当累计多余水量大于累计不足水量时, 说明会产生弃水, 当丰水期前几个月的累积多余水量足以满足枯水期供水量时, 则剩余丰水期月份的多余水量全部产生弃水。枯水期供水量来源为丰水期多余水量, 即从丰水期开始月份起将多余水量储存在水库中, 为库容蓄水量, 蓄水直至库容蓄水量等于兴利库容。
计入水量损失, 即水库对来水进行调节以满足用水要求时, 会同时产生各种水量损失, 因此水库实际所需的兴利库容应较不计水利损失计算的库容适当增大。在考虑水量损失的前提下, 可首先不考虑水量损失进行计算, 近似求得各时段的蓄水情况, 用各时段的水库平均蓄水量 (包括死库容) 计算出各时段的损失量, 然后用考虑损失的水量平衡方程逐时段进行计算。
多年调节水库的兴利调节计算采用多次充蓄的方法, 然后比较连续多年的充蓄量, 判别出多年调节兴利库容。1) 将用水, 来水数据处理并存入数组中。2) 计算1985～1997年各月的余缺水量 (为便于计算, 采用用水量减去来水量) , 将所得值存入数组中, 从该数组中逆序相加 (如果数据小于零, 就将其值换为零) 。3) 从该数组中选取最大值作为不计损失时的兴利库容。4) 用所得值逆序减去余缺水量数组中的值 (若所得值大于兴利库容, 将其替换为兴利库容) 的各时段的库容。5) 取死水位为1045m, 插值得到死库容, 逆序相加得时段平均水位。6) 计算蒸发量, 即得到损失量, 损失与用水相加即得毛用水量, 毛用水量与来水量相减即得计损失时的余差值, 逆序相加 (小于零的值记为零) , 取最大值即为计损失时的兴利库容。
(二) 特征水位特征库容确定
针对博斯腾湖大湖, 当湖泊达到死水位时, 应使其所对应水域的芦苇种植面积和产量在临界可承载范围内;应使大湖水质 (矿化度) 在允许范围内;应使大湖出湖水量满足向孔雀河下游正常输水的最低要求。因此选择死水位 (Z死) :1045m, 对应的死库容 (V死) :53.7120亿方, 此选择从多个方面均被验证合理。
本文通过了解博斯腾湖的区域现状以及其水资源资料, 利用计算机计算其代表年的兴利库容, 经过这次的兴利调节计算, 我们也学到了许多书本上没有的知识以及水资源应该进行合理的调节才能发挥它的更多作用, 也希望我们在以后能够合理利用一方的水资源, 并能进行水资源的保护。
参考文献
范仲淹赈灾兴利翻译 篇4
《范仲淹作墓志》原文翻译及阅读答案
范文正公尝为人作墓志，已封将发，忽曰：“不可不使师鲁①见之。”明日以示尹。师鲁曰：“君文名重一时，后世所取信，不可不慎也。今谓转运使为都刺史，知州为太守，诚为清佳，然今无其官，后必疑之，此正起俗儒争论也。”希文怃然曰：“赖以示予，不然，吾几失之。”
(毕仲询《幕府燕闲录》 )
【注释】①师鲁：尹洙的字。
【试题】
1.解释下列句中加点的词。
①范文正公尝为人作墓志( )
②赖以示予( )
2.翻译下列句子。
君文名重一时，后世所取信，不可不慎也。
3.回答下列问题。
①范仲淹有远大的抱负，体现在他曾说的“ __ ， ”一句中。
②尹洙对范仲淹说这样的话的用意是什么?
【参考答案】
1.①曾 ②给······看
2.君文名重一时，后世所取信，不可不慎也。
3.①先天下之忧而忧，后天下之乐而乐。