水库调度基础知识

水库调度基础知识福建金湖公司水库的特征水位和相应的库容一、死水位和死库容水库建成后，并不是全部容积都可用来进行径流调节的。首先，泥沙的沉积迟早会将部分库容淤满；自流灌溉，发电、航运、渔业以至旅游等各用水部门，也要求水库水位不能底于某一高程。水库实际运用的允许最底水位就称为死水位或垫底水位。死水位以下的库容称为死库容或垫底库容，死库容在一般情况下是不能动用的。确定死水位所应考虑的主要因素是：1、保证水库有足够的、发挥正常效用的使用年限（俗称水库寿命）。主要是考虑部分库容供泥沙淤积的需要。2、保证水电站所需要的最底水头和自流灌溉必要的引水高程。3、库区航深和渔业的需要。对于少沙起控制作用的，通常是第二点，即水头的要求。死水位的具体选定，对于大型水库，常须通过几个方案的经济比较。死水位是水库运行的下限消落水位。一般水库每年枯水季末可以、也应该放空到这一设计高程，以便能充分利用水库库容和河川来水，而此水位以下，则应视为运行禁区。但在某些情况下，我们会强制水库不断在死水位以下运行，水库处于低水头的不正常运行状态。这种“死水位不死”的不合理调度，不仅大大降低了水资源利用的效率，导致恶性循环，也使机组设备的损耗加剧。二、正常蓄水位和兴利库容在正常运行条件下，为了满足兴利部门枯水期的正常用水，水库在年内（丰水期末）允许蓄到的最高库位，称为正常蓄水位，又称正常高水位。正常蓄水位到死水位之间的部分库容，称为兴利库容，又称为调蓄库容或有效库容。兴利库容所对应的水层深度，称为消落深度或调蓄深度。正常蓄水位既然是水库为兴利要求允许长期保持的最高水位，因此一般也就是无闸门时，溢洪道堰顶的高程；或者有溢洪道操作闸门时，多数情况下也就是闸门关闭时的门顶高程。正常蓄水位高程，是水库设计的一个最重要的参数，因为它直接关系到一些主要水工建筑物的尺寸、投资、淹没、综合利用效益及其他工作指标。大坝的结构设计、其强度和稳定性计算，也主要以它为依据。因此，大中型水库正常蓄水位的选择是一个重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会环境等许多方面，需要全面考虑，综合分析确定。而一般的考虑原则，则有下列几点：1．根据兴利的需要。2．考虑淹没情况。3．考虑地形地质条件。4．考虑上下游已建和拟建水库水利枢纽情况。水库正常蓄水位的选择是一个重要的、牵涉因素又较多的问题，因此一般都须通过几个方案的经济比较，全面考虑，反复论证，才能最后确定。正常蓄水位既是一个重要的设计数据，因此，在水库建成运行时，必须严格遵守设计规定，才能保证工程效能的正常发挥，满足用户正常供水供电的需要。三、设计洪水位、防洪限制水位、防洪库容和校核库容兴建水库后，为了汛期安全泄流，要求有一部分库容作为削减洪峰之用，称为调洪库容。这部分库容在汛期应该经常留空，以备洪水到来时能及时拦蓄洪量和削减洪峰，洪水过后又再放空以便迎接下一次洪水。在汛期应放空保持的水位，称为防洪限制水位。在进行水库设计时，通常应根据洪水特性和水文预报条件，尽可能把汛期防洪限制水位定在正常蓄水位之下，使调洪库容能部分地和兴利库容结合（此结合部分称为共用库容或重迭库容、结合库容），以减小专用的调洪库容。当发生枢纽设计洪水时，水库从防洪限制水位调节洪水所达到的最高水位，称为设计洪水位。另外，为了确保大坝的安全，水工设计规范规定，还应根据校核洪水，定出校核洪水位（或称非常洪水位）。显然，校核洪水位比设计洪水位要高。防洪限制水位至校核洪水位之间的水库库容，总称为调洪库容。当有下游防洪要求时，下游防洪要求的设计洪水经水库调节后所达到的最高水位，则称为防洪高水位。它至防洪限制水位间的水库容积称为防洪库容。防洪高水位通常总低于设计洪水位。校核洪水位到库底的全部库容就是水库的总库容。校核洪水位加上一定的风浪高和安全超高，就得坝顶高程。四．如何计算水库入库流量计算方法：假设有一水库某时T1的上游水位为H1，查水库上游水位库容曲线对应库容为W1；时刻T2的上游水位为H2，对应库容为W2，（T2—T1=△T，对于不完全日调节的水库，水位随时变动，且变幅较大，因此△T的选择就非常重要，对于我们单位来说，△T的范围适宜在10分钟≤△T≤30分钟），T2与T1的库容差为△W，总出库流量为Q出（包括机组发电流量Q发，闸门泄洪流量Q泄），这时水库的入库流量Q入为：Q出+Q区=（W2—W1）/（T2—T1）＋Q发+Q泄注意计算时的单位换算，流量Q为立方米/秒，水量W为立方米，时间T为秒。五、如何确定开启闸门开度与数量知道了水库的入库流量之后进行的就是泄流计算。Q泄=Q入—Q出Q出包括机组发电流量与闸门泄流流量。开启闸门是有顺序的，某电站的先启孔为#4，#3，#2，#1。知道水库的总泄流后查闸门的泄流开度关系表，就可以知道开启闸门的顺序和开度。以下举例说明你所在水库18：00时上游水位是175.40米，在18：30时上游水位为175.80米，在这段时间三台机满发，请问此时水库上游的入库流量是多少？H上=175.40m→W=2460万m3,H上=175.80m→W=2625万m3Q入=（2625—2460）*10000/1800+123*3=369+917m3/s