水库调度基础知识水库调度基础知识福建金湖公司福建金湖公司水库的特征水位和相应的库水库的特征水位和相应的库容容一、死水位和死库容一、死水位和死库容 水水库库建建成成后后，并并不不是是全全部部容容积积都都可可用用来来进进行行径径流流调调节节的的。首首先先，泥泥沙沙的的沉沉积积迟迟早早会会将将部部分分库库容容淤淤满满；自自流流灌灌溉溉，发发电电、航航运运、渔渔业业以以至至旅旅游游等等各各用用水水部部门门，也也要要求求水水库库水水位位不不能能底底于于某某一一高高程程。水水库库实实际际运运用用的的允允许许最最底底水水位位就就称称为为死死水水位位或或垫垫底底水水位位。死死水水位位以以下下的的库库容容称称为为死死库库容容或或垫垫底底库库容容，死死库库容容在在一一般般情情况况下下是是不不能能动动用用的。确定死水位所应考虑的主要因素是：的。确定死水位所应考虑的主要因素是：1、保保证证水水库库有有足足够够的的、发发挥挥正正常常效效用用的的使使用用年年限限（俗俗称水库寿命）。主要是考虑部分库容供泥沙淤积的需要。称水库寿命）。主要是考虑部分库容供泥沙淤积的需要。2、保保证证水水电电站站所所需需要要的的最最底底水水头头和和自自流流灌灌溉溉必必要要的的引引水高程。水高程。3、库区航深和渔业的需要。、库区航深和渔业的需要。对对于于少少沙沙起起控控制制作作用用的的，通通常常是是第第二二点点，即即水水头头的的要要求求。死死水水位位的的具具体体选选定定，对对于于大大型型水水库库，常常须须通通过过几几个个方方案案的经济比较。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。水位以下运行，水库处于低水头的不正常运行状态。 这这种种“死死水水位位不不死死”的的不不合合理理调调度度，不不仅仅大大大大降降低低了了水水资资源源利利用用的效率，导致恶性循环，也使机组设备的损耗加剧。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二、正常蓄水位和兴利库容 在在正正常常运运行行条条件件下下，为为了了满满足足兴兴利利部部门门枯枯水水期期的的正正常常用用水水，水水库库在在年年内内（丰丰水水期期末末）允允许许蓄蓄到到的的最最高高库库位位，称称为为正正常常蓄蓄水水位位，又又称称正正常常高高水水位位。正正常常蓄蓄水水位位到到死死水水位位之之间间的的部部分分库库容容，称称为为兴兴利利库库容容，又又称称为为调调蓄蓄库库容容或或有有效效库库容容。兴兴利利库库容容所所对对应应的的水水层层深深度，称为消落深度或调蓄深度。度，称为消落深度或调蓄深度。 正正常常蓄蓄水水位位既既然然是是水水库库为为兴兴利利要要求求允允许许长长期期保保持持的的最最高高水水位位，因因此此一一般般也也就就是是无无闸闸门门时时，溢溢洪洪道道堰堰顶顶的的高高程程；或或者者有有溢溢洪洪道道操操作闸门时，多数情况下也就是闸门关闭时的门顶高程。作闸门时，多数情况下也就是闸门关闭时的门顶高程。 正正常常蓄蓄水水位位高高程程，是是水水库库设设计计的的一一个个最最重重要要的的参参数数，因因为为它它直直接接关关系系到到一一些些主主要要水水工工建建筑筑物物的的尺尺寸寸、投投资资、淹淹没没、综综合合利利用用效效益益及及其其他他工工作作指指标标。大大坝坝的的结结构构设设计计、其其强强度度和和稳稳定定性性计计算算，也也主主要要以以它它为为依依据据。因因此此，大大中中型型水水库库正正常常蓄蓄水水位位的的选选择择是是一一个个重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会环境等许多方面，重要问题，往往牵涉到技术、经济、政治、社会环境等许多方面，需需要要全全面面考考虑虑，综综合合分分析析确确定定。而而一一般般的的考考虑虑原原则则，则则有有下下列列几几点：点：1 1根据兴利的需要。根据兴利的需要。2 2考虑淹没情况。考虑淹没情况。3 3考虑地形地质条件。考虑地形地质条件。4 4考虑上下游已建和拟建水库水利枢纽情况。考虑上下游已建和拟建水库水利枢纽情况。 水水库库正正常常蓄蓄水水位位的的选选择择是是一一个个重重要要的的、牵牵涉涉因因素素又又较较多多的的问问题题，因因此此一一般般都都须须通通过过几几个个方方案案的的经经济济比比较较，全全面面考考虑虑，反反复复论论证，才能最后确定。证，才能最后确定。 正正常常蓄蓄水水位位既既是是一一个个重重要要的的设设计计数数据据，因因此此，在在水水库库建建成成运运行行时时，必必须须严严格格遵遵守守设设计计规规定定，才才能能保保证证工工程程效效能能的的正正常常发发挥挥，满足用户正常供水供电的需要。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三、设计洪水位、防洪限制水位、防洪库容和校核库容 兴兴建建水水库库后后，为为了了汛汛期期安安全全泄泄流流，要要求求有有一一部部分分库库容容作作为为削削减减洪洪峰峰之之用用，称称为为调调洪洪库库容容。这这部部分分库库容容在在汛汛期期应应该该经经常常留留空空，以以备备洪洪水水到到来来时时能能及及时时拦拦蓄蓄洪洪量量和和削削减减洪洪峰峰，洪洪水水过过后后又又再再放放空空以以便便迎迎接接下下一一次次洪洪水水。在在汛汛期期应应放放空空保保持持的的水水位位，称称为为防防洪洪限限制制水水位位。在在进进行行水水库库设设计计时时，通通常常应应根根据据洪洪水水特特性性和和水水文文预预报报条条件件，尽尽可可能能把把汛汛期期防防洪洪限限制制水水位位定定在在正正常常蓄蓄水水位位之之下下，使使调调洪洪库库容容能能部部分分地地和和兴兴利利库库容容结结合合（此此结结合合部部分分称称为为共共用用库库容容或或重重迭迭库库容容、结合库容），以减小专用的调洪库容。结合库容），以减小专用的调洪库容。 当当发发生生枢枢纽纽设设计计洪洪水水时时，水水库库从从防防洪洪限限制制水水位位调调节节洪洪水水所所达达到到的的最最高高水水位位，称称为为设设计计洪洪水水位位。另另外外，为为了了确确保保大大坝坝的的安安全全，水水工工设设计计规规范范规规定定，还还应应根根据据校校核核洪洪水水，定定出出校校核核洪洪水水位位（或或称称非常洪水位）。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。水位至校核洪水位之间的水库库容，总称为调洪库容。 当当有有下下游游防防洪洪要要求求时时，下下游游防防洪洪要要求求的的设设计计洪洪水水经经水水库库调调节节后后所所达达到到的的最最高高水水位位，则则称称为为防防洪洪高高水水位位。它它至至防防洪洪限限制制水水位位间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。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。 校校核核洪洪水水位位到到库库底底的的全全部部库库容容就就是是水水库库的的总总库库容容。校校核核洪洪水水位加上一定的风浪高和安全超高，就得坝顶高程。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四如何计算水库入库流量计计算算方方法法：假假设设有有一一水水库库某某时时T T1 1的的上上游游水水位位为为H H1 1，查查水水库库上上游游水水位位库库容容曲曲线线对对应应库库容容为为W W1 1；时时刻刻T T2 2的的上上游游水水位位为为H H2 2，对对应应库库容容为为W W2 2，（T T2 2TT1 1=T=T，对对于于不不完完全全日日调调节节的的水水库库，水水位位随随时时变变动动，且且变变幅幅较较大大，因因此此T T 的的选选择择就就非非常常重重要要，对对于于我我们们单单位位来来说说，T T 的的范范围围适适宜宜在在1010分分钟钟T30T30分分钟钟），T T2 2与与T T1 1的的库库容容差差为为W W，总总出出库库流流量量为为Q Q出出（包包括括机机组组发发电电流流量量Q Q发发，闸闸门门泄泄洪洪流流量量Q Q泄泄），这时水库的入库流量，这时水库的入库流量Q Q入入为：为： Q Q出出+ + Q Q区区= =（W W2 2WW1 1）/ /（T T2 2TT1 1）Q Q发发+ +Q Q泄泄注注意意计计算算时时的的单单位位换换算算，流流量量Q Q为为立立方方米米/ /秒秒，水水量量W W为为立立方方米米，时间时间T T为秒。为秒。 五、如何确定开启闸门开度与数量五、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。知道了水库的入库流量之后进行的就是泄流计算。Q Q泄泄= =Q Q入入Q Q出出Q Q出出包括机组发电流量与闸门泄流流量。包括机组发电流量与闸门泄流流量。开开启启闸闸门门是是有有顺顺序序的的，某某电电站站的的先先启启孔孔为为#4#4，#3#3，#2#2，#1#1。知知道道水水库库的的总总泄泄流流后后查查闸闸门门的的泄泄流流开开度度关关系系表表，就就可可以以知知道道开开启启闸闸门门的顺序和开度。的顺序和开度。以下举例说明以下举例说明 你你所所在在水水库库1818：0000时时上上游游水水位位是是175.40175.40米米，在在1818：3030时时上上游游水水位位为为175.80175.80米米，在在这这段段时时间间三三台台机机满满发发，请请问问此此时时水水库库上上游游的的入库流量是多少？入库流量是多少？ H H上上=175.40=175.40m W=2460 m W=2460 万万m m3 3, H, H上上=175.80=175.80mW=2625mW=2625万万 m m3 3 Q Q入入= =（2625246026252460）*10000/1800+123*3=369+917 *10000/1800+123*3=369+917 m m3 3/s/s