水库特征水位和库容的相关特征

2023-06-21 理论教育版权反馈

【摘要】：反映水库工作状况的水位，称为水库的特征水位，与特征水位相应的库容称为水库的特征库容。正常蓄水位是水库最重要的特征水位之一。防洪高水位至防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。图G4.7水库特征水位与特征库容示意图6.校核洪水位（Z校）和校核洪水调洪库容（V调校）当水库遇到大坝校核标准的洪水时，水库坝前达到的最高洪水位，称为校核洪水位。

反映水库工作状况的水位，称为水库的特征水位，与特征水位相应的库容称为水库的特征库容。特征水位与特征库容体现着水库利用和正常工作的各种特定要求，是规划设计阶段确定主要水工建筑物尺寸（如坝高、溢洪道宽度）及估算工程效益的基本依据，也是运行阶段水库进行蓄、泄的依据。

1.死水位（Z死）和死库容（V死）

在正常运用情况下，允许水库消落的最低水位，称为死水位。死水位以下的库容称为死库容。死水位和死库容是考虑水库泥沙淤积、自流灌溉、发电、库区航运、渔业、环保等对水库最低水位的要求而设置的。死库容一般情况下是不允许动用的，除非特殊干旱年份，为了保证紧要的供水和供电，经慎重研究，才允许临时动用死库容的部分存水。

2.正常蓄水位（Z正）和兴利库容（V兴）

在正常运用情况下，为满足设计兴利要求的正常用水，水库在供水期开始时应该蓄到的水位，称为正常蓄水位，也称正常高水位。正常蓄水位至死水位之间的库容称为兴利库容。它是水库实际可用于调节径流的库容，故又称为调节库容或有效库容。正常蓄水位与死水位之间的深度称为消落深度。如水库溢洪道无闸门时，溢洪道的堰顶高程就是水库的正常蓄水位；当溢洪道设有闸门时，水库的正常蓄水位一般略低于闸门关闭时的门顶高程，如图G4.7所示。

正常蓄水位是水库最重要的特征水位之一。它关系到主要水工建筑物的尺寸、投资、效益、淹没损失等。它是大坝的结构设计以及其强度和稳定性分析计算的主要依据。

确定水库的正常蓄水位除考虑兴利用水要求外，还应考虑库区的淹没和浸没情况，坝址及库区的地形和地质条件，河段上、下游已建和拟建水库枢纽情况等。

3.防洪限制水位（Z限）和结合库容（V结）

水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位，又称汛期限制水位，简称汛限水位。此水位以上的库容在汛期是作为滞蓄洪水用的，汛期发生洪水时，水库水位才允许超过防洪限制水位，当洪水消退时，如汛期未过，水库应尽快泄洪，以使水库水位迅速降至防洪限制水位。进行水库设计时，为降低坝高和节省投资，通常根据洪水特性和工程条件，尽可能把防洪限制水位定在正常蓄水位之下，腾出部分兴利库容用于调节洪水，并在汛末拦蓄部分洪水以蓄满兴利库容。正常蓄水位至防洪限制水位之间的库容，称为结合库容，兼作防洪与兴利之用，又称为共用库容，或重叠库容。

在进行下游防洪标准的设计洪水、大坝设计及校核洪水的调节计算时，以防洪限制水位作为调洪的起始水位。

4.防洪高水位（Z防）和防洪库容（V防）

当水库下游有防洪要求时，遇到下游防护对象标准的洪水时，水库坝前达到的最高洪水位，称为防洪高水位。防洪高水位至防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。

5.设计洪水位（Z设）和设计洪水调洪库容（V调设）

当水库遇到大坝设计标准的洪水时，水库坝前达到的最高洪水位，称为设计洪水位。它至防洪限制水位之间的库容称为设计洪水调洪库容。设计洪水位是大坝稳定性计算的主要依据。

图G4.7　水库特征水位与特征库容示意图

6.校核洪水位（Z校）和校核洪水调洪库容（V调校）

当水库遇到大坝校核标准的洪水时，水库坝前达到的最高洪水位，称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为校核洪水调洪库容。校核洪水位是进行大坝安全校核的主要依据。

水库的各种特征水位和特征库容，如图G4.7所示。

校核洪水位以下的水库静库容称为总库容。按其划分水库工程规模的等级，总库容大于10亿m3的为大（1）型，1亿～10亿m3的为大（2）型，0.1亿～1亿m3的为中型，0.01亿～0.1亿m3的为小（1）型，0.001亿～0.1亿m3的为小（2）型。水库的总库容也是确定水库工程设计标准的重要依据。

设计洪水位加上设计条件下的风浪高和安全超高与校核洪水位加上校核条件下的风浪高和安全超高两者中的较大值即坝顶高程。