《水电工程设计规划》水库水面蒸发水温分析计算大纲范本.doc_大学文库

3基本资料 3.1水库概况水库为型水库。水库由河和主要支流、等汇成。正常蓄水位m,相应库容万m3,水库面积km2,水面宽m~_m,库区长度为km。坝前最大水深m。水库运行中多年平均库区库面面积km2。水库运行调度原则和泄水规模 3.2水面蒸发资料 (1)库区或库区附近地区,大于或等于10m2等大型蒸发池及一般蒸发器皿观测场的自然地理条件,历年观测场建设、观测器皿类型、大小、结构、形状、安装方式和观测方法观测记录,整编资料成果。 (2)库区或库区附近地区,各种水面蒸发器皿与大型观测池对比观测资料及其折算系数分析成果 (3)1980年全国水资源综合调查中,库区所属流域机构或省、市采用的水面蒸发计算的折算系数和水面、陆面蒸发量等值线图等资料 (4)水面蒸发资料系列应在10年以上,不足10年则应通过插补,延长到10年提示:(1)收集资料时应十分注意各不同年、月设计依据的池、站的器皿类型、大小、结构、形状、安装方式和观测方法,注意观测池、站的自然地理条件与本库区的差异。如与SD214-83附表42所列的器皿的类型及安装方式,以及自然地理条件差别过大时,对折算系数应进行分析研究或修正。 (2)缺少蒸发器(皿)观测资料的地区,可采用间接途径去推求水面蒸发值。但在工程设计阶段,需设站观测,以对原推算成果进行检验。 3.3水温资料 (1)工程坝址上、下游附近水文测站天然河道水温观测资料和岸上同期的气温观测资 (2)库区附近或邻近流域已建参证水库的水温观测和统计分析资料、参证水库下游河道水文测站建库前后的水温观测资料和统计分析资料 (3)已建参证水库坝址或库区附近的同期气温观测资料 (4)水温资料系列应在5年以上,不足5年的则应通过插补延长到5年水库水面蒸发分析计算 4.1水库水面蒸发分析计算的内容

5 3 基本资料 3.1 水库概况水库为型水库。水库由河和主要支流、、等汇成。正常蓄水位 m，相应库容万 m3，水库面积 km2，水面宽 m～ m，库区长度为 km。坝前最大水深 m。水库运行中多年平均库区库面面积 km2。水库运行调度原则和泄水规模。 3.2 水面蒸发资料 (1) 库区或库区附近地区，大于或等于 10m2 等大型蒸发池及一般蒸发器皿观测场的自然地理条件，历年观测场建设、观测器皿类型、大小、结构、形状、安装方式和观测方法，观测记录，整编资料成果。 (2) 库区或库区附近地区，各种水面蒸发器皿与大型观测池对比观测资料及其折算系数分析成果。 (3) 1980 年全国水资源综合调查中，库区所属流域机构或省、市采用的水面蒸发计算的折算系数和水面、陆面蒸发量等值线图等资料。 (4) 水面蒸发资料系列应在 10 年以上，不足 10 年则应通过插补，延长到 10 年。提示：(1)收集资料时应十分注意各不同年、月设计依据的池、站的器皿类型、大小、结构、形状、安装方式和观测方法，注意观测池、站的自然地理条件与本库区的差异。如与 SDJ214−83 附表 4.2 所列的器皿的类型及安装方式，以及自然地理条件差别过大时，对折算系数应进行分析研究或修正。 (2)缺少蒸发器(皿)观测资料的地区，可采用间接途径去推求水面蒸发值。但在工程设计阶段，需设站观测，以对原推算成果进行检验。 3.3 水温资料 (1) 工程坝址上、下游附近水文测站天然河道水温观测资料和岸上同期的气温观测资料； (2) 库区附近或邻近流域已建参证水库的水温观测和统计分析资料、参证水库下游河道水文测站建库前后的水温观测资料和统计分析资料； (3) 已建参证水库坝址或库区附近的同期气温观测资料； (4) 水温资料系列应在 5 年以上，不足 5 年的则应通过插补延长到 5 年。 4 水库水面蒸发分析计算 4.1 水库水面蒸发分析计算的内容

I)典型蒸发池、站的选择 (2)典型蒸发池、站各不同类型蒸发器皿的水面蒸发系数分析、选定及其多年平均年月蒸发量系列计算 (3)工程水库区陆面蒸发量的计算 (4)水库增损深度计算 42水库水面蒸发量分析计算 42.1对参证站水面蒸发基本资料复核提示:(1)复核、了解参证站、池历年观测水面蒸发的仪器类型及安装方式与SDJ214-83 附表42所列器皿及安装方式进行对照检查: (2)根据水面蒸发规范要求,对历年观测资料进行检查 (3)将参证站历年观测资料与邻近测站的观测成果进行对比检查 4)通过上述基本资料审查,修正资料中存在的问题 42.2水面蒸发折算系数分析确定提示:根据选定的水面蒸发计算(参证站)历年水面蒸发观测器皿类型和安装方式,以及各不同出处的水面蒸发折算系数,进行综合分析研究后,确定本工程水面蒸发采用的折算系数 42.3水面蒸发量计算 42.3.1由蒸发皿观测资料推求库面蒸发量。提示:(1)如所选的参证站的水面蒸发观测皿,为大于或等于10m2的大型蒸发池,则其观测资料可直接用于计算本工程水库的年、月水面蒸发量 (2)如选用参证站的水面蒸发观测皿,为一般常用的蒸发器(E601、20cm和80cm 的蒸发皿等),则其观测资料必须经选定的折算系数进行改正,统一订正为大型蒸发池的蒸发量后,才进行本工程水库的年、月水面蒸发量计算 42.3.2缺少水面蒸发观测资料水库的水面蒸发量计算提示:(1)根据1980年全国水资源调查研究中,流域机构或省(市)所拟定的“—流域(或省)多年平均水面蒸发量等值线图”,按本工程库区所在图上的位置,读取水库中心点或几个代表点,采用其平均值作为本工程水库库面多年平均蒸发 (2)借用邻近流域蒸发池的水面蒸发观测资料,在站点选择时,如果条件允许,选用的站点应在二个以上,在移用改正时,除考虑距离外,还要考虑地面高程和气候等的异同: (3)用蒸发试验站的经验公式进行推算水面蒸发时,建议参照我国近年采用的经验公式,见SDJ214-83附录四 4.3水库蒸发增损分析计算 43.1水库陆面蒸发量推求

6 (1) 典型蒸发池、站的选择； (2) 典型蒸发池、站各不同类型蒸发器皿的水面蒸发系数分析、选定及其多年平均年、月蒸发量系列计算； (3) 工程水库区陆面蒸发量的计算； (4) 水库增损深度计算。 4.2 水库水面蒸发量分析计算 4.2.1 对参证站水面蒸发基本资料复核提示：(1)复核、了解参证站、池历年观测水面蒸发的仪器类型及安装方式与 SDJ214−83 附表 4.2 所列器皿及安装方式进行对照检查； (2)根据水面蒸发规范要求，对历年观测资料进行检查； (3)将参证站历年观测资料与邻近测站的观测成果进行对比检查； (4)通过上述基本资料审查，修正资料中存在的问题。 4.2.2 水面蒸发折算系数分析确定提示：根据选定的水面蒸发计算(参证站)历年水面蒸发观测器皿类型和安装方式，以及各不同出处的水面蒸发折算系数，进行综合分析研究后，确定本工程水面蒸发采用的折算系数。 4.2.3 水面蒸发量计算 4.2.3.1 由蒸发皿观测资料推求库面蒸发量。提示：(1)如所选的参证站的水面蒸发观测皿，为大于或等于 10m2的大型蒸发池，则其观测资料可直接用于计算本工程水库的年、月水面蒸发量。 (2)如选用参证站的水面蒸发观测皿，为一般常用的蒸发器(E601、20cm 和 80cm 的蒸发皿等)，则其观测资料必须经选定的折算系数进行改正，统一订正为大型蒸发池的蒸发量后，才进行本工程水库的年、月水面蒸发量计算。 4.2.3.2 缺少水面蒸发观测资料水库的水面蒸发量计算提示：(1)根据 1980 年全国水资源调查研究中，流域机构或省(市)所拟定的“ 流域(或省)多年平均水面蒸发量等值线图”，按本工程库区所在图上的位置，读取水库中心点或几个代表点，采用其平均值作为本工程水库库面多年平均蒸发量； (2)借用邻近流域蒸发池的水面蒸发观测资料，在站点选择时，如果条件允许，选用的站点应在二个以上，在移用改正时，除考虑距离外，还要考虑地面高程和气候等的异同； (3)采用蒸发试验站的经验公式进行推算水面蒸发时，建议参照我国近年采用的经验公式，见 SDJ214−83 附录四。 4.3 水库蒸发增损分析计算 4.3.1 水库陆面蒸发量推求

7 提示：(1)如坝址以上流域的产流特性相近，且坝址以上流域面积不大，可取用以下简单的水平衡方程式推求： F 陆=P－R 式中：F 陆⎯⎯坝址以上流域多年平均陆面蒸发量，mm； P⎯⎯坝址以上流域多年平均降雨量，mm； R⎯⎯坝址以上流域多年平均迳流深，mm。 (2)如坝址以上流域面积很大，且坝址以上各区的产流特征不一，则可移用靠近库区，且产流特性类似的迳流测站按上式推求库区陆面蒸发量。 (3)采用流域机构或省(市)拟定使用的全流域多年平均降雨量等值线图和迳流深等值线图时，采用水量平衡公式求出本工程库区陆面多年平均蒸发量。 4.3.2 水库蒸发增损分析计算水库蒸发增损按下列公式推求： △E=E－E 陆 (1) 式中：△E⎯⎯水库库区多年平均蒸发增损深度，mm； E⎯⎯水库库区多年平均水面蒸发深度，mm； E 陆⎯⎯建库前水库库区的多年平均陆面蒸发深度，mm。 W 蒸=(h 水－h 陆)·(F 库－f) (2) 式中：W 蒸⎯⎯增损水量，m3； F 库⎯⎯各月(季)平均水库面积，m2 ； f⎯⎯建库前原有的天然河道水面面积，m2 ； h 水⎯⎯库区水面蒸发深度，m； h 陆⎯⎯库区陆面蒸发深度，m；提示：(1)如水库水面面积变化不大或蒸发损失占年水量比重甚小时，可以用水库水位年内变化相应的平均面积代入公式(2)求得年蒸发损失。将蒸发损失水量平均分摊在每个月内，作为水库各月的蒸发损失水量。 (2)如水库蒸发损失水量较大、且各月蒸发损失水量相差较多，则应根据多年平均各月(季)水库面积及蒸发深度以(2)式按月(季)计算蒸发损失水量。 (3)如水库为年调节水库，可采用最大的年蒸发量来计算，而年内各月分配采用多年平均情况；对多年调节水库则采用多年平均蒸发量。年内各月分配同多年平均情况。表 1 水库水面、陆面多年平均逐月蒸发量预估成果表单位：mm 项目逐月蒸发量年平均 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 水面蒸发量陆面蒸发量

8 5 水库水温分析计算 5.1 水库水温分析计算内容 (1) 工程水库水温计算参证站天然河道多年年、月平均水温，年、月最大、最小值，历年最大、最小值及其出现时间，以及工程设计所要求的其他特征值； (2) 工程水库水温预估典型水库的分析选择； (3) 根据选定的典型水库的水温实测资料，预估设计水库的年、月平均水温及其他设计需要的特征值； (4) 视工程水库设计需要，计算设计水库放流对下游河道水温影响长度和年、月平均水温。 5.2 水库水温预估的分析计算 5.2.1 设计水库坝址附近水文站天然河道水温特征值统计和岸上多年年、月平均气温及其特征值统计。 5.2.2 典型水库选定提示：选取的典型水库应尽量靠近本水库，选取时应根据水库地理位置、地面高程，水库容积、库区长度和纵深，取水口位置，水库运行调度和入库流量大小，天然河道水温、泥沙等方面综合考虑后，选取与本工程水库相似的已建水库，作为本水库水温计算的典型水库。 5.2.3 水库水温预估 5.2.3.1 本工程水库水温结构计算设计水库水温分布类型，目前多采用间接的、指标法进行设计水库水温结构判别：   = =    W V Wc V / / (3) 式中：W⎯⎯多年平均年入库总迳流量； V⎯⎯总库容； Wc⎯⎯ 一次入库洪水总量。当10、0.5 时为分层型；20、1.0 时为混合型；1020、0.51.0 时为过渡型。对于分层型水库，如遇1 时的洪水则为临时性的混合型；0.5 的洪水，对于水温的结构无多大影响。 5.2.3.2 水库表层月平均水温预估提示：(1)如选取的典型水库与本工程水库距离较近，其地理、气候条件基本相同，水库调节性能亦基本相同时，则可直接移用典型水库的表层水温和水面气温作为

9 设计水库的表层水温和水面气温。 (2)如选取的典型水库距离设计水库比较远，其气候和地理条件存在一定差异时，则可根据典型水库的表层水温与水面气温关系，水面气温与岸上气温关系，以及典型水库岸上气温与设计水库岸上气温等关系，预估设计水库的表层水温。 5.2.3.3 库底多年平均水温预估提示：一般库底水温明显受纬度、水深的影响，故可根据设计水库所处地理位置(经纬度)和水深，直接查 SDJ214−83 附图 5.15 取得设计水库底底多年平均水温。 5.2.3.4 水库水温垂直结构的预测提示：水库水温垂直结构的预测，视水库设计需要而进行，预估的方法有类比法和经验公式法两种(祥见附录)。一般要求二种方法同时进行计算，经综合分析比较后确定采用值。 5.3 水库下游河道水温预估工程水库放流对下游河道水温影响的预估，包括水库放流影响水温变化的河流长度和河道年、月平均水温等二个内容。 5.3.1 水库放流影响水温变化的河段长度预估提示：受水库放流影响的河段长度一般采用如下两个公式进行预估，在无其他水源及支流来水影响的河段选用(4)式；当有支流来水影响或其他水源汇入时选用(5)式，并经综合比较分析后，确定取用值。 X C D H =        0 △ (4) 式中：X⎯⎯影响长度，km； C ⎯⎯水比热，J(kgk)； ⎯⎯水密度，g/m3； ⎯⎯X 区间的平均流速，m/s； D⎯⎯X 区间的河道平均水深，m； △1 ⎯⎯水库放流水温与天然河道水温之差值，℃。 X C D H B H B PU t = +  = − = −         （） △ （ 0 0 2 0 0        ) ( ) (5) 式中：⎯⎯比例系数，可考虑为 10cal/(m2 Ks)； ⎯⎯比例系数，可考虑取 50 cal/(m2 Ks)～100 cal/(m2 Ks); ⎯⎯平衡水温，℃ ⎯⎯主流水温，℃； t ⎯⎯支流和其他来水的水温，℃； △2 ⎯⎯水库放流水温与天然河道水温差，℃。其余符号与(1)式同。 5.3.2 水库下游河道年、月平均水温预估