用水量平衡法率定水庫庫容曲線并推算淤積量

王 永

(密山市青年灌區(qū)水利水保總站和平分站，黑龍江密山 158300)

用水量平衡法率定水庫庫容曲線并推算淤積量

王 永

(密山市青年灌區(qū)水利水?？傉竞推椒终荆邶埥苌?158300)

水量平衡;庫容曲線;沖淤量;總淤積量;淤積率

1 問題

水庫的水位～庫容曲線是水庫最基本的特性資料，離開它，水庫的管理運(yùn)用，防洪、興利調(diào)度等都無從談起。

庫容曲線的精度，直接影響了水庫預(yù)報(bào)和洪水調(diào)度的準(zhǔn)確性，影響水庫控制運(yùn)用的效益。對(duì)庫容曲線作用，不能忽視。

測(cè)定淤積量和確定新的庫容曲線，通常所用的地形法、斷面法等淤厚和沙量平衡法，不僅需要具備相當(dāng)高的技術(shù)水平，還耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，每測(cè)1 km2范圍的淤積，平均需耗費(fèi)千元。針對(duì)這些問題，本文探討用水量平衡法率定庫容曲線并推算水庫淤積量。

2 原理

水庫大量放水時(shí)，時(shí)段△t內(nèi)庫水位變差△H是容易觀測(cè)到的，而其相對(duì)應(yīng)的庫容變量△V由于已經(jīng)產(chǎn)生了淤積，所以是未知數(shù)。

從水量平衡原理分析，時(shí)段△t內(nèi)引起庫水位和庫容變化的因子，其增量項(xiàng)為:△W雨為庫面降雨水量;△W入庫周地表、地下、庫岸調(diào)節(jié)入流水量。

減項(xiàng)量為:△W蒸庫面蒸發(fā)損失水量;△W滲水庫壩基、庫底、壩頭等滲漏損失水量;△W出放水出庫水量。

寫成水量平衡方程式為:

有了新庫容曲線，再用庫容計(jì)算方式:

從最低一級(jí)水位(F上=0)開始逐級(jí)連續(xù)算下來，可以得到庫水位H與F(F上、f下為水庫相鄰上下水位的水庫面積 )的對(duì)應(yīng)數(shù)值，點(diǎn)繪出水位一水面面積曲線。

3 技術(shù)方法

2)水位緩慢上升。說明此期間△W入—△W蒸—△W滲－q△t=A。

這種方法，可以稱之為“代入消項(xiàng)法”。利用這種方法，3種情況下可以對(duì)庫容曲線進(jìn)行率定。

4 保證和提高率定精度的途徑

用出庫水量率定庫容曲線反求淤積量，除了準(zhǔn)確在應(yīng)用技術(shù)方法之外，其精度主要決定于庫水位和出庫流量的測(cè)驗(yàn)質(zhì)量，是提高率定的精度，應(yīng)在水文測(cè)驗(yàn)和資料上創(chuàng)造有利條件。

4.1 提高庫水位觀測(cè)資料的質(zhì)量

1)應(yīng)有自記資料。

2)排除受風(fēng)浪和迎岸風(fēng)增水，離岸風(fēng)減水影響的資料。

3)水位的觀測(cè)精度好到0.5 cm。

4.2 提高出庫流量測(cè)驗(yàn)的精度

1)測(cè)流斷面最好有良好的控制和水位一流量關(guān)系。

2)出庫斷面最好有自記水位資料。

3)實(shí)測(cè)流量最好用的精測(cè)法。

4)測(cè)流斷面與水庫放水洞出口間無大的槽蓄量。

5)庫水位變差△h與出庫水量要嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。

4.3 水位落差的率定

水位落差不能太小、也不可以太大，一般以0.5～1 m，以避免計(jì)算結(jié)果跳動(dòng)

5 結(jié)論

1)用水量平衡法率定庫容曲線和推求淤積量，其原理、技術(shù)方法適應(yīng)于一般的水庫。如果以實(shí)測(cè)的庫容曲線為準(zhǔn)，其精度更可靠。如果自記水位和測(cè)流量資料，則精度還可提高。

2)應(yīng)用本法，沒有復(fù)雜的技術(shù)要求，可以節(jié)省大量人力、物力和時(shí)間。況且北方中小型水庫多屬年調(diào)節(jié)。汛后蓄滿，次年汛前放空，應(yīng)用本法的機(jī)會(huì)很多。

3)必須在開展正規(guī)化水文觀測(cè)和出庫測(cè)驗(yàn)收集資料的基礎(chǔ)上，掌握準(zhǔn)確的簡(jiǎn)化水量平衡方程和條件，才能保證精度。

4)存在問題和局限性包括:

①率定范圍受限制，最低和最高水位部分的庫容曲線雖然不常使用，但率定條件和機(jī)會(huì)很小;②庫岸調(diào)節(jié)量各庫差別很大，對(duì)率定庫容曲線的影響也是復(fù)雜的。

總之，水量平衡法率定庫容曲線，推算淤積量不能取代實(shí)測(cè)法，但無實(shí)測(cè)條件時(shí)，是一種可靠的間接手段。

［1］ 蘇業(yè)助，洪為善.根據(jù)水量平衡平原修正水庫庫容曲線方法［J］.人民長江，1999，30(12):39 －41，56.

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1007－7596(2011)05－0065－02

2011－07－03

王永(1973－)，男，黑龍江密山人，助理工程師。