文档介绍：第五章 水库综合利用水利计算及其调度图
第一讲概述
概念
综合利用水库是指同时为几个用水部门服务的水库,也称多用途水库。再现实生活中的绝大多数水库都是综合利用的,很少有单纯地为一种目标而修建的水库。
综合利用的由来
一个水库只有进行综合利用,才能经济有效的开发利用水资源,达到一水多用,一库多用,一库多利,节约能源,尽量发挥工程综合效益的目的。综合利用是进行水库设计,开发水资源的一个根本原则,也是水库应用操作的一项基本策略原则。
水库综合利用所承担的任务
——防洪
——发电
——灌溉
——航运
——给水
——养殖
——旅游
——文娱卫生
——污染防治
以上基本任务的共同点都是需要有一定的水库库容,以达到各自调节流量的特定目的。在此我们有必要注意一点,有些用水部门之间所需的库容,可以一定程度的综合共用(例如发电和下游航运,灌溉);有些则不能结合(例如库上引水与发电用水)。我们要具体问题具体分析。
协调水库综合利用矛盾的一些原则
针对不同类型的水库,其用途不同,我们所采取的原则也会不同。
1. 具有防洪兴利任务的综合利用水库
这就要求我们正确处理防洪和兴利的矛盾,合理的选择下游防洪标准和允许泄量。一般课根据河流治理和梯级开发的不同阶段,分阶段提高防洪或兴利要求的办法;在某些条件下对水库坝高采用分散开发方案。
2. 灌溉,发电,航运,给水等综合利用水库
应该根据各部门用水的重要性,确定用水主次,如发送更矛盾,优先满足重要用水部门,并适当照顾次要部门。如设计以灌溉为主的坝下引水水库,可根据一般年份灌溉用水量来发电,丰水年则用多余水发电,以增加季节性电能。又如以火电为主的电力系统中,水电站讲保证出力大部分担任尖峰负荷,充分发挥其容量效益,用一部分保证出力任基荷,以满足下游通航,给水的需要,如仍不满足则采用其他措施解决。
3. 水电站日调节引起下游河道水流不稳定,或因下有灌溉引水引起河道通航深度大幅下降,因而与重要航道发生矛盾,在有条件的地区,可在坝的下游修建低坝反调节水库,满足通航要求。如长江葛洲坝水库就是未来三峡水库的反调节水库。
4. 在设计以发电为主的综合利用水库时,若库内引水灌溉引起发电效益大量降低时可研究坝下引水的可能性。可划分高低坝区,高灌区仍有库内引水自流灌溉,低灌区则由坝下提水灌溉,但这些都要经过经济比较取舍之。这里就要用到我们学过的系统规划的知识,需求一个最优的方案。
5. 若同时满足个用水部门要求有困难时,可考虑开辟水源。如跨流域引水,合理利用地下水或考虑兴建梯级水库等逐步解决用水部门要求。
6. 为了协调个用水部门的要求,在经济合理原则下,可适当增加库容(包括增加坝搞或降低死水位),或减低次要目标用水保证率。
7. 进行各用水部门的费用,效益分析,或与有关替代目标(即替代措施)相比较进行经济核算:包括对综合利用工程进行投资和运行费的合理分摊,一边从经济上论证和协调各种要求和矛盾。
8. 综合利用水库设计中应主动与有关部门协调配合,根据综合利用,经济合理原则,妥善解决好通航,过木,过鱼和水资源保护等问题。还要考虑水产养殖,旅游和卫生等对水深,水面积,水位变幅和水量,水质的影响
水库综合利用的计算方法
综合水库调度时要求一个水库能同时满足几种不同设计保证率的不同调节流量或需水过程的径流调节计算问题,其最终目的是确定所需库容,拟定水库调度规则(即水库调度图)。
我们可以应用学过的单极固定用水调节法,加上必要的特殊处理去解决综合利用的多级变动用水调节计算问题,最后绘出适应水库综合利用的调度图。
第二讲综合利用水库调节计算
明确计算的任务
无论是单级还是多级调节,任务都是确定调节流量,库容和保证率之间的关系。
实际碰到的问题主要是在确定(或给定)了对水利设备未来天然来水的概率预估(如年水量概率分布函数及设计流量过程线等)的条件下:
根据用水部门的调节流量决定所需的水库有效库容
根据防洪部门要求的允许(安全)泄量决定所需的防洪库容
根据给定的库容确定各用水部门的调节流量
根据给定的库容确定泄洪流量
综合利用的计算原理
综合利用水库计算原理同单级水库计算是一致的。所不同的是,在综合调节的水库中,设计保证率,调节流量或安全泄流量也不只是一个。
其调节计算所确定相应库容可用下式表示:
———用水部门的设计保证率
———正常用水量或泄洪流量
———用水部门个数
原则上来说,严格的多级径流调节计算还应该有给定的用水或泄洪规则为前提。换言之,作为多级调节计算界的上式,式同综合利用水库调度相联系的,不同的调度方案可以产生不同的解,即不同的上面这个函数的形式。
处理方法:
利用逐步逼近的原理,为了确定初步的(或近似的)有效库容,常常做出某些简化的泄,用水规划;如分别按固