&

導(dǎo)語：灌溉水庫設(shè)計(jì)管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

灌溉水庫設(shè)計(jì)管理論文

1前言

在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)中，隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，多以長系列法進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計(jì)算，但有時(shí)或因工作周期短，或因進(jìn)行多方案比較，中小設(shè)計(jì)流域可能還受資料條件的限制等，典型年法還是有其獨(dú)到的作用。在供水水庫的興利調(diào)節(jié)計(jì)算和水電站的水能計(jì)算中，由于供水過程是較為均勻的，典型年法和長系列法的成果較為接近，而對灌溉水庫來說，由于其需水過程是不均勻的，有其相對的需水高峰，因此，選擇不同的典型年份求得的灌溉庫容與長系列成果可能差異較大。本文以貴州省遵義縣水泊渡水庫為例，說明典型年選擇中應(yīng)注意的問題。

2工程概況

遵義縣水泊渡水庫地處貴州省的北部，位于烏江的二級支流上，工程壩址以上集水面積241km2。流域多年平均降水量1040mm，多年平均徑流量1.13億m3，是一座以灌溉為主兼顧供水的中型水庫，總庫容6550萬m3，設(shè)計(jì)灌溉面積11646.5hm2，城鎮(zhèn)日供水4萬t。灌區(qū)位于遵義縣南部，是貴州的糧食主產(chǎn)區(qū)之一，作物組成以水稻為主，兼有小麥、油菜、玉米、茶園等糧食和經(jīng)濟(jì)作物，復(fù)種指數(shù)1.8～2.0，灌區(qū)多年平均干旱指數(shù)0.75，為一般干旱區(qū)，以夏旱為主，特別是伏旱影響最大。變化規(guī)律為三年一小旱，五年一中旱，十年一大旱。

流域?qū)贌o資料地區(qū)，其徑流計(jì)算以鄰近的湘江站為參證站，采用水文比擬法結(jié)合降水修正來推求，用水過程則根據(jù)歷年各種作物的設(shè)計(jì)節(jié)水灌溉定額推求。在所選用的1971～1996年資料系列中，豐平枯年份分別占9年、8年、9年，且包含了1975、1986、1993年等中等干旱年及1972、1981、1990年等大旱年，以及1977、1991年等豐水年，因此，其來、用水過程代表性較好，這為以下的分析研究打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。水庫P=75%設(shè)計(jì)年來水量8840萬m3，P=85%設(shè)計(jì)年來水量7800萬m3。

3典型年比較

根據(jù)規(guī)范要求，該灌區(qū)位于南方多雨區(qū)，作物以水稻為主，其設(shè)計(jì)保證率的范圍為75%～95%，本文主要針對P=75%和P=85%進(jìn)行分析；調(diào)節(jié)性能的研究范圍為不完全年調(diào)節(jié)至完全多年調(diào)節(jié)。灌區(qū)作物以種植中稻為主，并且以中稻的需水量為最大，其灌溉期為5～8月。根據(jù)湘江水文站水文年及（5～8）月平均流量系列，/%P=75%典型年選擇1975、1979、1980、1993年進(jìn)行比較，P=85%典型年選擇1972、1981、1986、1990年進(jìn)行比較，各典型年的年及（5～8）月平均流量和經(jīng)驗(yàn)頻率見表1、表2。

表1P=75%典型年比較表

ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=75%

--------------------------------------------------------------------------------

年徑流

（5～8月）徑流

年份

--------------------------------------------------------------------------------

Q(m3/s)

P(%)

Q(m3/s)

P(%)

--------------------------------------------------------------------------------

1975

7.41

74.07

12.4

62.96

1979

6.68

85.19

11.1

70.37

1980

7.65

66.67

10.4

77.78

1993

7.13

77.78

11.6

66.67

設(shè)計(jì)值

6.87

75.00

10.9

75.00

--------------------------------------------------------------------------------

表2P=85%典型年比較表

ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=85%

--------------------------------------------------------------------------------

年徑流

（5～8月）徑流

年份

--------------------------------------------------------------------------------

Q(m3/s)

P(%)

Q(m3/s)

P(%)

--------------------------------------------------------------------------------

1972

6.98

81.48

8.38

88.89

1981

5.17

92.59

8.13

92.59

1986

5.50

88.89

10.4

81.48

1990

4.03

96.30

5.83

96.30

設(shè)計(jì)值

6.09

85.00

9.14

85.00

--------------------------------------------------------------------------------

由表可見，對P=75%來說，1979年全年及（5～8）月實(shí)測流量與設(shè)計(jì)值最為接近，其它年份來水均比設(shè)計(jì)值豐沛；而對P=85%來說，1981、1990年的經(jīng)驗(yàn)頻率均高于設(shè)計(jì)頻率，實(shí)測流量均小于設(shè)計(jì)值，1972、1986年的經(jīng)驗(yàn)頻率和實(shí)測流量與設(shè)計(jì)值相近，另外，1990年干旱是建國以來最嚴(yán)重的干旱，其重現(xiàn)期為50年一遇，1972年干旱排第二位。單從年和（5～8）月平均流量來說，P=75%典型年份選擇1979年較好，P=85%典型年份選擇1972年較好。

典型年年內(nèi)徑流分配過程以湘江水文站實(shí)測徑流過程進(jìn)行同頻率修正，用水典型按長系列用水量進(jìn)行選定，灌區(qū)P=75%年用水量6060萬m3，P=85%年用水量6540萬m3。為進(jìn)行不同調(diào)節(jié)性能的比較，假定不同的年用水量放大系數(shù)(即表3、表4中的K)，求得各個(gè)用水量相應(yīng)的用水過程，進(jìn)行長系列和典型年法興利調(diào)節(jié)計(jì)算，長系列法求得的庫容作為設(shè)計(jì)庫容，成果見表3、表4。從表中可見：

(1)在P＝75%的4個(gè)典型年中，以1975年為典型求得的庫容與設(shè)計(jì)值最為接近，而以最理想的1979年為典型求得的庫容為最小。各典型年年庫容與設(shè)計(jì)庫容的比值，最大為1.42倍，最婿為0.36倍。

(2)在P＝85%的4個(gè)典型年中，以干旱最嚴(yán)重的1990年為典型求得的庫容與設(shè)計(jì)值最為接近，而以比較干旱的1972年為典型求得的庫容為最大，其它年份的庫容均小于設(shè)計(jì)值，特別是年及(5～8)月平均流量的經(jīng)驗(yàn)頻率均達(dá)92.6%的1981年為典型求得的庫容遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值。各典型年年庫容與設(shè)計(jì)庫容的比值，最大為1.41倍，最婿為0.13倍。

表3P=75%不同典型年的年庫容比較及年內(nèi)虧水折算系數(shù)成果表

Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearand

conversioncoefficientofyearlydeficientwaterwithP=75%

--------------------------------------------------------------------------------

項(xiàng)目

K=0.54

K=1.00

K=1.08

K=1.28

K=1.46

K=1.58

K=1.67

K=1.76

--------------------------------------------------------------------------------

1975年

652

1599

1813

2376

2973

3452

3835

4176

1979年

240

821

936

1544

2320

2859

3293

3679

V年(萬m3)

1980年

186

868

1029

1663

2439

2979

3413

3798

1993年

616

2037

2277

2915

3456

3832

4135

4403

--------------------------------------------------------------------------------

長系列V興(萬m3)

520

1435

1733

2434

3137

3788

4244

4635

--------------------------------------------------------------------------------

年內(nèi)

虧水量

313

1107

1730

2288

虧水

庫容折算系數(shù)

0.524

0.304

0.237

0.201

--------------------------------------------------------------------------------

調(diào)節(jié)性能

不完全

完全

年調(diào)節(jié)

多年調(diào)節(jié)

--------------------------------------------------------------------------------

那么為什么不同的典型年求得的庫容差異如此之大，而且與典型年選擇的結(jié)論完全相悖呢？可以從歷年的徑流過程及灌區(qū)干旱特性來分析原因。雖然各個(gè)典型年的全年和（5～8）月的平均流量和經(jīng)驗(yàn)頻率與設(shè)計(jì)值較為接近，但其分配過程各異，因此，求得的庫容千差萬別。各典型年5～8月逐旬平均流量過程線見圖1。圖中可見：

表4P=85%不同典型年的年庫容比較及年內(nèi)虧水折算系數(shù)成果表

Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearandconversion

coefficientofyearlydeficientwaterwithP=85%

--------------------------------------------------------------------------------

項(xiàng)目

K=0.50

K=1.00

K=1.19

K=1.35

K=1.46

K=1.55

K=1.63

--------------------------------------------------------------------------------

V年(萬m3)

1972年

877

2771

3498

4114

4542

4905

5231

1981年

86.6

1029

1993

2783

3332

3797

4214

1986年

443

954

1924

2714

3263

3728

4145

1990年

737

2040

2538

2959

3454

3919

4336

--------------------------------------------------------------------------------

長系列V興(萬m3)

646

1967

2731

3573

4336

5346

6473

--------------------------------------------------------------------------------

年內(nèi)

虧水量

271

1389

2180

2877

3508

虧水

庫容折算系數(shù)

0.714

0.443

0.404

0.496

0.609

--------------------------------------------------------------------------------

調(diào)節(jié)性能

不完全

完全

年調(diào)節(jié)

多年調(diào)節(jié)

--------------------------------------------------------------------------------

(1)P=75%：1975年屬中等干旱年，6～8月較干旱；而1979年用水關(guān)鍵時(shí)期7～8月來水均勻；1980年干旱月份較少，6、7月份來水較豐沛；1993年徑流分配過程較惡劣，5～7月來水較枯，其年庫容為最大。因此，P=75%典型年選擇1975年為宜。

(2)P=85%：1990年伏旱自7月份持續(xù)到8月底；而1972年的徑流分配過程相當(dāng)惡劣，5月下旬的徑流量占（5～8）月徑流總量的40%以上；1981年的來水豐枯交替出現(xiàn)，徑流分配過程則較為均勻；1986年雖5月和8月來水較少，但5月份的用水也少。因此，P=85%典型年選擇1990年為宜。

圖1各典型年5～8月逐旬平均流量及均值過程線

Thetendaymeanflowdischargeanditsaveragevalueintheperiod

fromMaytoAugustineverytypicalyear

總之，由于典型年法要進(jìn)行同頻率修正，移用的是其徑流分配率，因此，在選擇典型年時(shí)，除了注意年、灌溉期實(shí)測流量和經(jīng)驗(yàn)頻率與設(shè)計(jì)值相近外，還應(yīng)注意徑流過程的代表性及灌區(qū)的干旱特性，可選擇多個(gè)典型年分析、比較，以期選擇最合適的典型年份，既經(jīng)濟(jì)又合理地確定水庫規(guī)模。

4典型年法年內(nèi)虧水的處理方法

當(dāng)水庫調(diào)節(jié)性能高于完全年調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)年來水不能滿足需求，需進(jìn)行多年調(diào)節(jié)。一般認(rèn)為，水庫的興利庫容由年庫容和多年庫容所組成。年庫容由所選典型年推求；多年庫容攔蓄豐水年的多余水量以補(bǔ)充枯水年的年水量的不足，多年庫容一般用線解圖法推求，這里提出一種較為簡便的方法，就是將年內(nèi)虧水按系數(shù)折算到興利庫容中。對于供水水庫，年內(nèi)虧水可全部作為興利庫容；對灌溉水庫而言，因其用水過程不均勻，有相對集中的灌溉季節(jié)，水庫可進(jìn)行多回運(yùn)用，因此不可能將年內(nèi)虧水100%地計(jì)入庫容，根據(jù)分析，從表3、表4可以看出，設(shè)計(jì)保證率愈高，年內(nèi)虧水折算系數(shù)愈大，P=75%為0.20～0.50，P=85%為0.40～0.60；對于同一保證率來講，以剛剛跨入多年調(diào)節(jié)時(shí)為最大。在省內(nèi)其它地區(qū)，當(dāng)流域的徑流特性和灌區(qū)的作物組成、灌溉制度、復(fù)種指數(shù)等差別不大時(shí)，也可能存在著上述的變化規(guī)律。

另外，在現(xiàn)場踏勘或成果框算時(shí)，如果已知每畝田所需的灌溉庫容，就能較快知道設(shè)計(jì)灌面所需的灌溉庫容，從而確定水庫的大致規(guī)模。對本灌區(qū)而言，P=75%時(shí)，完全年調(diào)節(jié)到完全多年調(diào)節(jié)每畝田所需的灌溉庫容為190～240m3；P=85%時(shí)，則為210～360m3。當(dāng)灌區(qū)的干旱特性及流域徑流特性基本一致時(shí)，每畝田所需的灌溉庫容相差不大。如：黔東灌區(qū)的道塘水庫，P=85%每畝田所需的灌溉庫容為220m3；獨(dú)山南部灌區(qū)的譚堯水庫，P=75%每畝田所需的灌溉庫容為183m3（兩庫均屬完全年調(diào)節(jié)性能）。

5幾點(diǎn)結(jié)論

1.在灌溉水庫的徑流典型年選擇中除了要求年、灌溉期徑流實(shí)測值及經(jīng)驗(yàn)頻率與設(shè)計(jì)值相近外，同時(shí)徑流的分配過程也要與設(shè)計(jì)保證率相匹配，可結(jié)合灌區(qū)的干旱特性選擇多個(gè)典型年份進(jìn)行分析、比較，以合理、準(zhǔn)確地確定工程規(guī)模。

2.水庫跨入多年調(diào)節(jié)后，P=75%時(shí)年內(nèi)虧水可按0.20～0.50的折算系數(shù)加到庫容中，P=85%時(shí)年內(nèi)虧水則可按0.40～0.60的折算系數(shù)加到庫容中；對于同一保證率來講，以剛剛跨入多年調(diào)節(jié)時(shí)的折算系數(shù)為最大。能否進(jìn)行地區(qū)綜合，尚需隨著資料的積累作進(jìn)一步的分析、研究。

3.本灌區(qū)P=75%時(shí)，完全年調(diào)節(jié)到完全多年調(diào)節(jié)每畝田所需的灌溉庫容為190～240m3；P=85%時(shí)，則為210～360m3。當(dāng)灌區(qū)的干旱特性及設(shè)計(jì)流域徑流特性基本一致時(shí)每畝田所需的灌溉庫容與此相近。

灌溉水庫設(shè)計(jì)管理論文

熱門標(biāo)簽

相關(guān)文章

精品范文