水库工程为完成不同任务,在不同时期和各种水文条件下需控制达到或允许消落的各种库水位,统称水库特征水位。相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积,称水库特征库容。这些特征水位和库容各有特定的任务和作用,体现着水库运用的各种特定要求,它们也是规划设计阶段确定主要水工建筑物尺寸,估算工程投资、效益的基本依据。这些特征水位和相应的库容,通常有以下几种。
1.死水位和死库容
水库的死水位是指在正常运用情况下,允许水库消落的最低水位。死水位以下的库容称为死库容。水库正常运行时一般不能低于死水位,死库容一般不参与径流调节,也不放空,除非是特殊干旱年份或其他特殊情况,如战备要求、地震等,经慎重研究才允许临时动用死库容部分存水。
2.正常蓄水位和兴利库容
在正常运用情况下,为满足兴利部门枯水期的正常用水,水库在开始供水时应蓄到的最高水位,称为正常蓄水位。它决定着水库的规模、效益和调节方式,在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库淹没损失。当水库采用无闸门控制的泄洪建筑物时,它与溢洪道堰顶高程平齐;当采用有闸门控制的泄洪建筑物时,它是闸门关闭时允许长期维持的最高蓄水位。正常蓄水位与死水位之间的库容,称为兴利库容,又称调节库容(图9-5),供灌溉、发电、给水、生态用水等部门调节径流之用。正常蓄水位与死水位之间的深度,称为消落深度,又称工作深度。
图9-5 水库特征水位与特征库容
3.防洪限制水位和结合库容
水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,称为防洪限制水位。这是水库汛期防洪运用的起调水位。该水位以上的库容用来调节洪水,只有在汛期发生洪水时,为了蓄滞洪水,库水位才允许超过防洪限制水位。但在汛期当中,一旦洪水开始消退,水库应尽快将水位回降到防洪限制水位,以对付下一次洪水的来临。防洪限制水位可根据洪水特性、防洪要求和水文预报条件,在汛期不同时段分期拟定。例如按主汛期、非主汛期,或按分期设计洪水分别拟定不同的防洪限制水位。防洪限制水位应尽可能定在正常蓄水位以下,防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容,称为结合库容,又称共用库容。因为它在汛期是防洪库容的一部分,在汛后又是兴利库容的一部分。(www.daowen.com)
4.防洪高水位和防洪库容
当水库有防洪要求时,遇到下游防护对象的设计标准洪水时,经水库调洪后,在坝前达到的最高水位,称为防洪高水位。只有当水库承担下游防洪任务时,才需确定这一水位。此水位可采用相应下游防洪标准的各种典型洪水,按拟定的防洪调度方式,自防洪限制水位开始进行水库调洪计算求得。
防洪高水位与防洪限制水位之间的库容,称为防洪库容,用以拦蓄洪水,满足下游防护对象的防洪要求。当防洪限制水位低于正常蓄水位时,防洪库容与兴利库容的重叠部分,即结合库容或共用库容,此库容在汛期腾空作为防洪库容或调洪库容的一部分,汛末充蓄作为兴利库容的一部分,以增加供水期的保证供水量或水电站的保证出力。
5.设计洪水位和拦洪库容
当遇到大坝设计标准洪水时,经水库调节后,在坝前达到的最高水位称设计洪水位。它是水库正常运用情况下允许达到的最高水位,可采用相应大坝设计标准的设计洪水,按拟定的调洪方式,自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。设计洪水位和防洪限制水位之间的库容称拦洪库容,也叫设计调洪库容。
6.校核洪水位和调洪库容
当遇到大坝校核标准洪水时,经水库调洪后,在坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它是水库非常运用情况下允许达到的临时性最高洪水位,是确定坝顶高程及进行大坝安全校核的主要依据。可采用相应大坝校核标准的校核洪水,按拟定的调洪方式,自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。校核洪水位与防洪限制水位之间的库容称校核调洪库容,简称调洪库容。
校核洪水位以下的全部库容称水库的总库容。校核洪水位与死水位之间的库容称为有效库容。水库的各种特征水位和特征库容如图9-5所示。
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