1、东北水利水电 2005年第7期(第23卷252期) 文章编号t002一(1624(20Q5)070036一()2 多年调节水库兴利库容的求解方法 李景玉，孙德树 (辽宁省水文水资源勘测局丹东分局，辽宁丹东1 18001) 摘要1用基于数理统计理论的“合成总库容法”进行多午调节水库兴利库容计算时将水库损失量列入其 调节水量系列 并参与多年库容及年库容的调节计算，能解决设计供水期难于确定的问题：通过成果的逐步 迭代演算可使各项分析指标收缩于理论值。成果更具说服力 关键词1来水量系列；调节水量系列：供水保证率：水库损失量：迭代逼近 中图分类号TV697 文献标识码A 1问题的提出 而寿，等同与调节水
2、量，虽然不能供来使用，仍需要水库增设 多年调节水库是词节天然来水与人类用水的时间分配 和地域分布矛盾的有力工具，为提高效益和节省造价，在上 程的前期可研阶段，篙埘其进行多种方案(不同地址、不同规 模等)的水资源论证工作。进行多年调节水库兴利库容调节 计算时通常采用基了=数卵统计理论的“合成总库容法”，该法 不仪能克服时历法【大J径流量样本长度有限而导致的多年循环 数目不够多，分析结果具有偶然性的弊端，亦能弥补时历法 人为调节后的水利要素一兴利库容系列不再具备水文现象 的自然规律，经验点难 j卵论频率曲线拟合，定线成果有任意 性的不足。 合成总库容法的基本思路和假设条件是将兴利库容V 分解为多年
3、库容 $和年库容 两部分， 用以调节 年际径流，而 ，H以调节年内径流的季节性变化，用不同 手段分别计算出这两部分库容后再合成： = +I，乍。水库 供水量和水库损失量(蒸发+渗漏)是影响 的两项指标， 由_丁水库损失量是其蓄水量的参数，在 ，未确定的情况 下无法分析计算，所以在进行I，* 的计算时要分两步： 第一步，不计水库损失影响。依据没计保证率P、来水量 变差系数 、调节水量系数a，查多年库容线解图得多年库 容系数卢 ，用式 换算得多年库容1 ：选择来水 量的典型年，根据水库闶节水量对其进行完 年凋节，求得 年侔容l， 然后，将 # rj VE合成即得不计水库损失影响 下的V 。 第二步
4、，考虑水库损失影响。依据第一步求得的I 和水 库调节水量系列，对来水量系列进行调节计算，分析水库设计 供水期 殳，推求整个 内水库损失量 ，并与 合成 得设汁兴利库容 该法的问题与不足：水库设计供水期难于分析确定；在 计算蒸发、渗漏损失量时所采用的蓄水量系列是巾初步结果 调节生成的，只能是近似估算，体现过程未完结，成果不 圆满。 此，方法有待进一步完善。 2解决方法 (1)理论分析。水库的蒸发增损量及渗漏损失量，就性质 附加库容预留并供消耗，否则水库的供水目标就不能实现。 多年调节库容线解 既然是基于频率组合理论而做出的能 够反映来水 、尉水a、没计保证率P及库容 多相互关系 的成果，它就应该
5、适应务种水文地址条f_牛的水库调节计算。 f 此，如将水库损失量列入调节水量系列，参与 和I 的阈节演算则不需另行考虑设计供水期累计损失量问题， H Hj 旷 的，侗互关系可进行各项指标逐步迭代演 算可使成果收缩并逼近于理论值。 (2)实例验证。宽甸三道湾水库是一座以城镇供水为主， 兼农业灌溉、防洪、发电等多功能的多年凋节水库。设计流域来 水量统计参数： 。=1 243 m3、Cv=O，39、Cs=2，5Cv；水库供水指 标：I =854，5 In3P=-95。其设计兴利库容I， P的调节计算 过程如下： 不考虑水库损失量(蒸发+渗漏)的 计算 多年调节库容 的确定。考虑没计年径流系列存在一
6、定的自相关性，采用古戈里线解图(y=0，3)查算，由调节系数 a：W W。=()，687、供水保证率P=95及年径流变差系数 Cv=O，39，来确定多年库容系数 多，由于 2Cv，需先进行 参数变换： m=CsCv=2，5 ad=(m一2)m 0 2 Cv =CvOa ：0525 a= 一 0一 =0609 m此查线解图得 0470则 (1一 ：(J376 于是V = Wo=4674万m 年调节库容 的确定。基于合成库容法的假没 提，用 于I， 调节计算的来水典型年的选择原则是：年来水量喧以 水J车调节水量为限(否则即为亏水年，属 的考虑抱畴)； 年内分配 取多年平均情况( 为在连续枯水年组的
7、前一年 恰遇年径流量是不缺水年份中的最小值，而其年内分配又是 最不利情况的机率是很小的)。所以，本文用作I， 计算的典 型年其年来水量取水库年调节水量值，其年内分配取样本 的平均情况，fH水库月调节水量系列对该典型年进行完全年 调节，得v =3692万n (过程略)。 【收稿日期1 】4一一l8 【作者简介1李景玉(1963-)，男，满族，辽宁省岫岩县人，高级工程师，学士，从事水文、水资源监测评价工作。 维普资讯 http:/ 2005年第7期(第23卷252期) 东北水利水电 37 的合成结果：V + =8366万l11 考虑水库损失量(蒸发+渗漏)的 计锥 计算方法。水库的蒸发增损量 及渗
8、测损失量 j警 主要取决于其蓄水量 的变化，rh于 在多年调节运行中 有不确定性，考虑以不计损失下的 对来水系列调节统计 的平均结果 f= +0701 V 可初步反映水库实际运行期 平均状况故本文据此进行多年平均蓄水量及各项损失量的 计算。其中， 依据月年蒸发增损深的分区综合结果、 、及水库特性曲线 HA推求； 持”罄据坝址地质条件按 i蠹=O、02W估算，其月分配采用平均法。 迭代演算成果。将初步求得的水库损失量加到调节水量 中，从新计算调节系数Og并进行 的调节汁算；重新选择 典型年并进行 调节计算，可求得精度提高后的 。随 表1 V*调节计算表(考虑损失) T算过程 调节量 a 卢 口
9、I ； I1x蓄水量水面面积损失量 注：水量单位：10 In 面积单位：10 nl! 折合成的没计供水期为486个月，这与时历法的调节分析结 果基本相符。 3结论 之，水库蓄水量、水面面积、水库损失量可进一步逼近于是， 在应削数理统计法中的合成总库容法进行多年调节水库 可再次逼近。经过儿次往复迭代，各项指标均能收缩于理 兴利库容计算时，将水库蒸发渗漏损失量列人水库调节水量 论值其过程及成果见表1。 系列，并参与多年库容和年库容的调节计算，方法简便易行且 考虑水库损失后， 的计算结果为953 2万m ，比不 概念明确。通过计算成果的逐步迭代演算，可使各项分析指 计损失的 增加1 166万m，按平
10、均年损失量2881万n1 标收缩于理论值，从而增强方法的完美性和成果的说服力。 ll llllll llllll llllll，llllll lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll (上接第21页) 表2爱河水系站网多年平均河床潜流量估算表 分析表2可知，梨树沟站作为爱河下游的总控制站，闲 其河道坡降小及河床介质颗粒细，河床潜流量p 数值很小 (多年平均值仅0002 II13s)，占其径流总量p的比例甚微， 使最枯月份也不足002，L太j而 不会影响流域水资源评 价成果精度；草河站虽属区域代表站，世 距其河口较近，河 道坡
11、降较小且河床介质较细，(_J 数值仍较小(多年平均他 仪O005 nl s)，占其径流总量(J的比例在最估月份亦也不足 02，故Q 对区域水资源评价成果也不会构成严重响影；坨 湾及边沟两站则不然，该类区域代表站所在河段不仪河道坡 降大，且河床介质粗大，其成分主要是大卵打和圆砾，河J术透 水性能极强，河床潜流量Q瞥数值很大(多年平均伉均接近 02 mVs)占各自径流总量的比例较大，枯水月份接近甚至超 过1成，如果忽略9 的存在，则会严重影响本站天然资源量 的汁算精度。由于区域水资源分配需rh站网资料做水量平衡 汁算，因而个别站p 的忽略又会造成水资源时空分配成果 较大误差。 爱河水资源站网的多年
12、平均降雨径流关系在进行河 床潜流量修正前后的对照，见图1。从中看出，通过Q镕的加 入使龙湾、边沟两站的径流深分别增大15 mlY1和7,3-nn ， 而草、龙、边梨区问的径流深因此减小75 1“111“11，修正后P-R 关系明显改善认为更接近客观实际。 图1爱河流域多年平均P-R图 3结论 在大、中型天然河流中，河床潜流是客观存在的，其大小 土要取决 河道纵向坡降及河床介质组成情况；河道坡降越 大、河床介质颗粒越粗，河床潜流量则越大。在进行 域水资 源调查评价时，需对径流站网(特别是区河流 域代表站) 的河床潜流量进行分析计算，并计入其天然径流量中去，以 便提高成果质量。 维普资讯 http:/
