设计保证率的概念与选择

2023-06-21 理论教育版权反馈

【摘要】：灌溉用水还采用其他形式来衡量正常用水的保证程度，其内容将在设计保证率的选择中介绍。在工程实际中，设计保证率通常由国家规范给出，根据各用水部门的用水性质、要求和重要性以及生产实践中所积累的经验，来规定设计保证率。引洪淤灌系统的灌溉设计保证率可取30%～50%。

1.设计保证率的概念

由于河川径流的多变性，若在枯水年也保证兴利部门的正常用水要求，则需要有相当大的库容，这在经济上常常是不合理的。故对于枯水年一般允许一定的断水或减少用水。因此，需要研究各用水部门允许减少供水的可能性和合理范围，定出多年工作期间用水部门的正常用水得到保证的程度，它常用正常用水保证率来表示。由于它是在进行水利水电工程设计时予以规定的，故也称为设计正常用水保证率，简称设计保证率，也称为水库的兴利设计标准。

设计保证率常用的衡量方法有两种，即按保证正常用水的年数、按保证正常用水的历时（以日、旬或月为单位）来衡量。　　

对于年调节、多年调节水库一般采用年保证率式（G4.4）。例如，年调节灌溉水库设计保证率p＝75%，则表示水库多年期间平均每100年有75年能按正常灌溉用水要求供水，其余25年允许供水破坏。在破坏的年份中，不论该年内缺水持续时间长短和缺水数量多少，凡是出现不满足正常供水的情况，则为供水破坏。对于无调节、日调节水电站、航运用水部门以及其他不进行径流调节的用水部门，设计保证率采用历时保证率式（G4.5）。

灌溉用水还采用其他形式来衡量正常用水的保证程度，其内容将在设计保证率的选择中介绍。

2.设计保证率的选择

从理论上讲，水库供水设计保证率的选择，应研究缺水减产引起的损失与避免减产增加的投资或替代措施的投资之间的经济权衡。由于影响经济权衡的因素较多，理论上定量分析比较困难。在工程实际中，设计保证率通常由国家规范给出，根据各用水部门的用水性质、要求和重要性以及生产实践中所积累的经验，来规定设计保证率。

（1）灌溉设计保证率，《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288—99）中规定了灌溉设计保证率，见表G4.3。可根据水文气象、水土资源、作物组成、灌区规模、灌水方法及经济效益等因素确定。作物经济价值较高的地区，宜选用表中较大值；作物经济价值不高的地区，可选用表中较小值。引洪淤灌系统的灌溉设计保证率可取30%～50%。在农田基本建设和一些小型灌区的规划设计中，还常用抗旱天数作为灌溉设计标准。抗旱天数是指依靠灌溉设施供水，可以抗御连续无雨保丰收的天数。采用抗旱天数作为灌溉设计标准的地区，旱作物和单季稻灌区抗旱天数为30～50d，双季稻灌区抗旱天数可为50～70d。经济较发达的地区，可按上述标准提高10～20d。

表G4.3　灌溉设计保证率

表G4.4　大中型水电站设计保证率

（2）水力发电的设计保证率，常根据水电站所在电力系统的负荷特性、系统中水电容量的比重、水电站的规模及其在电力系统中的作用、河川径流特性以及水库调节程度等因素来确定。《水利水电工程动能设计规范》（DL/T5015—1996）规定大、中型水电站的设计保证率见表G4.4。《小型水力发电站设计规范》（GB50071—2002）规定，小型水电站的设计保证率，可根据系统中水电站容量占电力系统容量的比重、设计电站的调节性能和容量大小等因素，在80%～90%范围内选取，当系统中小水电站容量比重较大或调节性能较好时，设计的水电站取较大的设计保证率；反之，取较小的设计保证率。

季节性的农村水电站可采用与灌溉相同的设计保证率。

（3）给水保证率，《室外给水设计规范》（GB 50013—2006）规定，供水量的设计保证率采用90%～97%。

（4）航运保证率，可参照《内河通航标准》（GBJ 138—90）中的规定，并结合航道等级及其他因素选用，其范围为90%～99%。

设计保证率的概念与选择

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