1、中华人民共和国行业标准水利工程水利计算规范SL 104-95 条文说明目录编制说明1 总贝tl.2 基本资料.3 防洪工程的水利t算.4 治带工程的水利计算.5 灌溉工程的水利计算.6 城镇供水工程的水利计算.88 7 水电站的水利计算.92 8 航运工程的水利计算.9 综合利用水库工程的水利计算.10 跨流域调水工程的水利计算.110 11 水库水力学计算12 感潮河段水力学计算.118 编制说明水利工程水利计算规范系根据能源、水利两部能源技1988J12号文关于水利水电勘测设计技术标准体系的批复，安排编制的水利水电行业专业性技术规范。本规范的编制由水利水电规划设计总院(以下简总院)主持，水
2、利部长江水利委员会主编，水利部、电力部上海勘测设计研究院参编。本规范的编制工作始于1991年3月，经工作大纲拟定、规范正文章节及其细目的编制和审定、广泛地进行调查研究和资料收集等，于1992年9月编制了规范)(讨论稿);同年10月总院以水规综1992J019号文关于水利工程水利计算规范)(讨论稿)征求意见的函，向各流域机构、各直属院、有关省(自治区、直辖市)水利设计院，有关高等院校和专家广泛征求了意见，在此基础上于1993年9月编制了规范)(征求意见稿);同年10月，由总院主持在北京召开了规范讨论会，与会18个单位和34名代表对征求意见稿提出了十分重要的修改意见;经编制组、顾问组的讨论、研究、
3、反复修改后，于1994年9月提出了规范)(送审稿);同年12月，总院主持在北京召开了审查会议，会议成立了由22名专家、教授组成的审查专家小组，对规范)(送审稿)的条文、附录和条文说明进行了审查，认为送审稿总体水平较高，基本同意该送审稿。编写组根据专家组审查意见，对规范送审稿结构进行了适当调整，文字进一步进行了提炼，并呈请总院有关专家修改后，形成规范)(报批稿)，报部审批。本规范由总院主持，负责人员:陈清谦、胡训润、徐泳九。参加本规范工作的人员，除主要起草人外，主要还有:邹幼汉(长委)、鲁祥林(上海院)、石海峰(总院)。顾问组人员:何53 孝求(总院)、方子云(长江水资源保护局)、叶秉如(河海大
4、学)、许高俊(长委)、薛世仪(长委)、林翔岳(清华大学)。该规范在编制过程，还得到很多专家、教授，以及同行的指导和帮助，在此深表感谢。54 1 总则1. 0.1 水利计算是确定河流治理开发方案及水利工程规模的重要环节。中华人民共和国成立以来，进行了大规模的水利建设，在水利计算方面也积累了丰富的经验，为编制本规wi创造了条件。为了更有利于今后的水利建设，使牵涉面广、影响因素十分复杂的水利汁算为河流治理开发及水利工程设计提供更为合理可靠的依据，编制本规范以统一计算原则、要求和方法，是十分必要的。1.0.2 小型工程可行性研究与初步设计阶段，往往基本资料比较缺乏，还要受到经费、时间等方面的制约，有时
5、还受到设计单位技术力量的制约，故可以比大中型工程适当降低要求，部分工作内容可以适当简化。河流规划或专业规划的水利计算，其要求比工程可行性研究浅一些，故可以参照本规范执行。这样规定较为适应我国现阶段的具体情况。1. O. 3 本条是对水利计算的总原则及总任务的规定。水利计算必须遵照国家有关法规和关于水利的方针政策，体现水资源的综合利用，其要求在中华人民共和国水法上已有规定，应当在水利计算中加以贯彻。通过水利计算，应为选择工程特征值提供有关数据。与水利计算有关的水利工程特征值主要有:(1)水库:包括校核洪水位、设计洪水位、防洪高水位、正常蓄水位、防洪限制水位(汛期限制水位)、死水位、世洪建筑物尺寸
6、及高程等。(2)水闸:包括校核水位、设计水位(高、低)、尺寸与高程等。(3)排灌泵站z包括校核水位、设计水位(高、低)、装机容量、特征水头等。(4)水电站t除水库各特征水位外，还包括装机容量及特征55 水头等。(5)堤防:设计水位等。水利计算应提供相应于各特征值的水利指标，其具体内容一般有以下方面:(1)根据流域(或河段)规划及项目建议书的规定，协同有关部门进一步研究用水、用电、防洪、治溃、航运及环境保护等要求，落实设计工程的水利任务。(2)编制水量平衡方案，选择径流及洪水调节方式，提出协调各部门要求的意见。(3)进行各比较方案的径流调节、洪水调节、回水、水库冲淤，以及有关防洪、治涝、灌溉、供
7、水、发电、航运等方面的水利计算，为选择开发方案及主要的工程特征值提供依据，制定工程运行方式。(4)对选定方案进行上述各方面详细的水利计算，阐明工程的效益指标和多年运行特性，分析上下游水流情势的变化。(5)必要时应进行以下研究:水电站日调节非恒定流计算;水库放空计算;水库初期充蓄计算;水库水体突然泄放汁算;水库防凌计算;水库分期开发的研究;其他有关问题的水利计算。1. O. 4 水利计算成果的可靠性，在很大程度上取决于基础资料的精度，故加强调查研究十分必要。由于江河自然演变、人类活动(如围垦、兴建其他工程等)的明显影响，或大水年的分洪渍口、山体滑拥造成辈阻等偶发因素，各年水文资料基础不一致时，应
8、当修正至同一基础才能据以进行水利计算。1. O. 5 工程设计，要对已建及在建工程，与设计工程的相互影响进行研究。但对有些问题还应考虑更长远一些，故规定在必要时要分析设计水平年内拟建骨干工程(例如上游的较大水库)的径流调节对设计工程的影响。如果需在较大范围实施补偿调节，或设计工程上游近期要实施跨流域引水，则设计工程特征值的选择还要考虑它们所造成的影响，以适应长远发展要求。56 1. O. 6 各有关部门对水利工程要求的设计标准、设计保证率，在各专业规范均有规定，本规范不再列出，要求在进行水利计算时按这些专业规范执行。但这些规范所规定的设计标准往往有一定幅度，故应与各主管部门商定具体的标准，必要
9、时还可通过论证选定。有关设计标准的规定所在规范见表1.O. 6。1.0.7 设计水平年是经济合理地确定工程规模的重要依据，一般根据其重要性，选择国家长远计划的某一年度作为设计水平年，再以其后若干年作为远期水平年进行校核。对特别重要的工程，要尽量考虑更长远一些，可再拟定远景水平年。1. O. 8 水利计算成果强调基本资料应符合设计阶段的要求，并据以选择合适的计算方法。比较方案的水利计算，各方案所采用的计算方法与资料必须一致，否则成果就不具可比性。由于水利工程特征值之间带有一定关联，组合起来方案很多，一般情况下，是逐个特征值进行选择，这时相关的其他特征值就要采用相应的合理数值，使水利计算成果具有可
10、比性。如果影响因素一时难以判断，在条件允许时也可把各种特征值的方案组合起来，进行综合计算，综合论证。表1.0.6有关设计标准所在规范表类别所在规范名称编号水利水电工程防洪标准水利水电工程等级划分及洪水标准SDJ12一78(山丘区、平原区及补充规定)SDJ217-87 防护对象的防洪标准防洪标准)(国家标准)GB50201-94 治涝标准目前尚无规范规定，一般采用510年一遇灌溉保证率灌溉排水渠系设计规范SDJ217-84 发电保证率水利水电工程水利动能设计规范SDJ11一77航运保证率内河通航标准GBJ1 39-90 淹没处理设计标准水利水电工程水库淹没处理设计规范SD130-84 供水保证率
11、目前尚无规范规定，一般采用90%99%57 1. O. 9 水利计算需要考虑的因素很多，叶算工作量很大。为了加快速度，扩大研究的范围，尽可能地采用电子计算机计算及辅助设计、系统分析的思路与方法，是十分必要和有益的。但所用模型应用实际资料检验，以保证其实用性。1.0.10 根据水利水电工程规划设计规范体系的总体安排，本规范以各类水利工程水利计算的原则、条件、计算技术要求等为主要内容，也适当涉及有关水利工程规模选择和主要特征值比选等方面。本规范与有关规范的关系大致如下:(1)以发电为主的水电工程的水利计算，见水电工程水利计算规范。(2)对以防洪、灌溉、供水等为主结合发电的水电站，本规范提出有关水能
12、指标与效益计算的规定，功能设计部分见水利水电工程功能设计规范。(3)水利工程特征值选择经济比较准则及经济分析方法见水利建设项目经济评价规范)SL72-94。(4)泥沙冲淤计算、环境影响评价的专业性水利计算，由有关专门规范编写，本规范仅提出某些要求。(5)有关灌溉排水渠系的水利计算，见灌溉排水渠系设计规范)SOJ217-84。58 2 基本资料2.0.1 基本资料是水利计算的基础，因此应根据流域自然地理特性、工程特点及水利计算采用的方法等，收集整理有关资料。一般来说，水利计算所需收集整理资料，含四个方面内容:水文气象;地形地质:本设计工程开发任务有关的社会经济资料;流域规划、河段规划资料。对上述
13、四方面的资料应力求收集齐全，并进行系统的整理分析和必要的检验，本条中提出了对资料的基本要求，以使所依据基本资料具有必须的可靠性及合理性。2. O. 2 气象水文资料是水利计算直接引用的基础资料，本条对主要资料提出了原则要求。(1)气象资料应搜集开发河流上及其附近有关的气象站的历年统计资料，对水利汁算所言;而言，主要包括降水、气温、蒸发量等，必要时，还包括河流的冰情、海潮等。对于控制流域面积大于500km2以上的工程，应考虑气象站的分布，其气象要素的平均值宜采用各有关站加权平均值，气象要素的极限值一般应采用各站出现的极限值;对于控制流域面积不超过500km2的工程，控制范围内气象要素变化不大，可
14、以控制流域内控制性最好的气象站的统计值作为设计依据。(2)水文现象具有随机性和不重复性，实测样本的长度直接关系设计成果的可信度，因此要求尽量长的实测水位、径流、泥沙系列资料作为设计依据。我国大型水利水电工程一般己具备30年以上的实测资料，当实测资料不足时，应采用参证站的实测资料予以延长。t游己建工程常改变了设计工程水文系列部分资料的入库径流、泥沙过程，J但采用还原计算的办法统-至相同基础，所依据的设计洪水资料应符合真专业现m要求，包括坝址设计洪水和入59 库设汁洪水，如洪水出现有明显的时间分布规律，需拟运分期设计洪水。(3)对下游保护区洪水进行补偿调节的水库，应具备整体防洪设计洪水，它系考虑洪
15、水遭遇组合后，防洪控制点发生防护标准的洪水，坝址及区间洪水的各种典型可能组合洪水的总称。对于治涝工程需具备设计暴雨和设计涝水等资料。(4)坝址的水位流量关系曲线，是水利计算、水工设计的重要基本资料，一般要求根据实测资料率定，对于有较大的冲淤变化、顶托、分流的站址应考虑有关因素的影响。在坝址无实测水文资料时，应采用临时设站施测等方法进行拟定。(5)库区调查洪、枯水面线资料，主要用于率定库区计算河段的糙率。为了检查调查成果的可靠性和合理性，应根据调查水面线，对控制站实际发生洪水的洪峰流量及河段糙率进行分析计算，并提出糙率的可能取值范围及变化趋势。(6)水库设计阶段要严格限制采用洪水预报进行防洪调度
16、，如需采用，必须对水文预报成果提出严格要求。一般而言，要求预报预见期大于坝、址至防洪控制点的洪水传播时间，要求有较高的预报精度(如80%以上)和较高合格率(如95%以上)，以保证采用洪水预报的可靠性和现实性。(7)水库额外蒸发损失，系指建库后陆地变为水面所增加的蒸发损失，般要求具备历年平均及历年分月平均损失值，当条件不具备时，应计算丰、平、枯代表年份的分月平均损失值;严寒地区冬季水库水位消落的冰层仍留于岸边，暂时不能利用，对调节期内可能造成暂时损失。这项损失不大，如需考虑、则应具备有关结冰资料。2.0.3 主要地形，地质资料及其要求t(1)水库、分洪区(含蓄洪、泄洪及行洪区)、蓄涝区等水利工程
17、，其面积和容积曲线是调节计算的重要基础资料，要求达到较高的精度，宜采用1/10000地形图量算。(2)水库区和坝址F游河道纵、横断面图主要用于水库回水60 计算、冲淤计算、日调节非恒定流计算等，为了达到一定的精度要求，本条规定应具备实测断面资料。对于断面位置布置等要求在有关章节条文中还有具体的规定。(3)渗漏损失，包括库底、坝体、坝基绕坝等的渗漏损失以及水工建筑物止水不严实处的渗漏损失等。在设计阶段，一般应根据库区及坝址水文地质条件和坝型确定，无资料时可按经验值估计，水库渗漏损失在水库蓄水初期几年较大，以后逐渐减少而趋于稳定，初渗损失仅为水库初期蓄水水利计算的依据，应以相对稳定后的渗漏作为水利
18、计算的依据。2.0.4 水利计算所需社会经济资料说明如下:(1)社会经济基本统计资料是开展水资源综合利用规划和水利水电工程建设的基本资料，主要有:行政区划、人口、面积、国民生产总值，国民收入、工农业总产值;工业、农业状况，主要大中型工业企业的概况，电力工业状况;对外开放概况等。为保证精度，以上资料均应根据统计部门的资料予以分析计算。(2)根据工程开发任务，应收集和分析各国民经济有关部门对工程的要求资料，根据需要取得F列部分或全部。1)防洪:防洪对象及范围、可能采取的防洪措施及运用意见，洪灾损失资料，要求达到的防洪标准以及对本工程的要求等。2)灌溉:坝址上下游地区近期和远景的灌区分布、灌溉面积、
19、作物组成，灌溉引水方式、取水地点及高程、设计保证率，以及破坏年份允许降低供水的程度和方式。3)治涝:涝区分布现状、治涝措施及标准，治涝对本工程的要求。4)城乡及工业供水:近期及发展水平的供水保证率、供水量及供水方式、取水口的高程与位置。5)发电z电力系统现状和发展规划，电源组成，现有和拟建水火电站的特性、近期及远景用电要求和负荷特性，设计水电站供电范围，设计负荷水平以及电站机组机型选择等。的航运及过木:近期及远景航运、放木情况和运量，航道等61 级，通航季节以及船舶吨位，吃水深度，船队及木饶的型式、尺寸、数量等，航运对水库放水及上下游水位变化范围的要求及保证率选定等。7)其他:养殖对本工程的要
20、求，改善水质及防止生态环境恶化对工程的要求;王程附近及近坝库区的名胜古迹、风景区，以及开辟和发展旅游事业的有关资料。(3)设计工程与其上下游人类活动可能相互影响，如上游水库的库容补偿作用，水土保持、森林采伐、矿产开发等对入库沙量及水量的影响，设计工程对上游水库的反调节作用，对下游水库的径流补偿及拦沙作用等，一般均应收集有关资料，作为工程设计的依据。62 3 防洪工程的水利计算3.1 堤防3.1.1 堤防工程是最常用的防洪工程，其最重要的设计条件就是防洪标准及相应的设计洪水位，故应按规范及有关条件选定防洪标准，通过水利计算，考虑到各种可能的影响因素推算拟定出合理的设计洪(潮)水位、设计水面线作为
21、设计的依据。3.1.2 防洪标准一般依据国家标准防洪标准选定。有些大江大河，系选定某一实际年洪水作为防洪标准，故设计位于整体防洪体系内的堤防亦应按此执行。对重要的堤防，其标准必要时可在规范规定范围内论证选定。3.1.3 设计洪水位的分析计算要注意以下情况:(1)如水位、流量资料基础一致，可进行频率分析。但中华人民共和国成立40多年来，进行了大规模的水利建设及其他建设，河湖现状与建国初期相比已有较大变化，从而使不少地方的河湖调蓄能力F降，洪水位有明显抬高。另外，有些大水年份发生了分洪溃口，实测的水文数据己受到其影响。从样本一致性要求考虑，不能直接用实测的水位、流量系列资料来推求设计频率的洪水位、
22、流量，而必须将它们改正到目前的河湖状况及不分洪、不攒口的情况，再进行计算，其结果才能基本反映今后的情况。(2)对于以实际年洪水作为防洪标准的河流，其设计洪水位般是以实测最高洪水位为基础，考虑整体防洪对堤防的要求、堤防加高的经济合理性等方面，进行论证后适当抬高确定。3.1.4 感潮河段是指潮区界以下的河段，愈往下游，洪水径流的影响愈小，而天文潮与气象潮的影响愈大，河口段潮位则基本上取决于天文潮与气象潮。这几种因素的组合十分复杂，设计潮位63 还难以完全从理论分析确定。目前对于较高重现期设计潮位，通常的做法是根据实测的高潮位资料，分析上述几种因素不利组合条件下实测与设计条件的可能差别，然后通过历史
23、资料所建立的相关线，把这些可能差别换算成潮位差值加在实测高潮位上得到设计潮位。3.1.5 河口段措海的潮位，基本符合水文频率分析对资料一致性及随机性的要求，可以采用频率分析，选取设计频率的潮位。3.1.6 防洪河段的允许泄量一般是与控制站的设计洪水位相对应的，但有时情况比较复杂，应具体分析加以确定。一般可考虑以下途径。(1)凡控制站有较稳定的水位流量关系曲线者，允许世量可根据设计洪水位查得。(2)防洪控制断面不止一处时，应分段推算，并进行上下河段的泄量平衡拟定全河段或分段的允许世量。(3)凡河段受牵水顶托、分流降落、断面冲龄等影响时，应慎重加以考虑。( 4)对于控制性防洪工程，在规划设计中采用
24、的下游防洪河段的允许泄量还要考虑较长时期内的河道演变可能带来的影响。3.1.7 堤防的设计水面线，应根据控制站的设计洪水位和相应的河道允许世量推算，并以规划的分洪方案进行校核。如河段洪水受到下游干支流的顶托影响，推算时至少应考虑本河段洪水为主干、支流来水相应及干、支流来水为主本河段洪水相应两种情况，取其外包线。3.1.8 河道糙率是推算水面线时最重要的参数，常用的方法就是根据大洪水的实测水面线率定。对于河道内的分汉河段，应根据实际的分流流量加以试算调整，推求合理的水面线。3.1.9 由于堤上涵闸的安全度要比般堤防要求高一些，且加高不易，根据许多堤防设计经验，一般采取涵闸的设计水位比相同地点堤防
25、设计710.65 0.60 0.55 用系数均达不到设计的渠系水利用系数。一些严重缺水的省区，渠系水利用系数只有0.4左右。总的来说，渠系水利用系数偏低的原因是多方面的，主要原因是渠道衬砌率较低，防渗措施较落后，施工质量有缺陷，部分渠道被毁，配套不齐等。所以，尽管上述规范规定的渠系水利用系数己推行多年，但从目前实际情况看仍然是比较先进的，不宜再行提高标准。我国从70年代开始己重视和推广渠道防渗措施，逐步提出一82 些新的渠道防渗方法和材料，积累了一些经验。今后只要进步重视渠道衬砌，采取先进的防渗措施，提高渠系水利用系数逐步达到表5.1.3规定标准是可能的。建议继续执行表5.1.3规定的渠系水利
26、用系数，这对推进渠道防渗措施的实施，充分利用水资源具有积极意义。5.2 引水枢纽5.2.1 当河流流量较丰(如大江大河)，河流流量及水位均能满足灌溉引水要求时，一般采用无坝、引水。无坝引水灌溉的设计引水流量，应根据灌区长系列灌溉用水量过程(一般以5日或10日或月-作为计算时段)，每年取灌溉季节中约20-30d左右的平均最大灌溉流量作为该年的灌溉最大引水流量，据此进行频率分析，选出符合灌溉设计保证率的最大引水流量作为设计引水流量。当河流流量能满足灌溉用水要求，而河流水位较低，不能满足灌溉引水高程要求时，应采用有坝(闸)引水。有坝(闸)引水灌溉的设计引水流量，应根据长系列各年河流来水流量及灌溉用水
27、流量过程，按同一时段进行对比，其中灌溉引水量大于来水量的时段为破坏时段，据此可求出破坏年数及灌溉保证率。当灌溉保证率与灌概设计保证率不一致时，应调整灌溉面积或作物组成，重新计算灌棋用水量过程，再重复上述计算，直至两者一致时为止。然后，取保证年份中最大平均(约20-30 d平均)灌溉流量为设计引水流量。当具备基本资料时，应采用长系列法计算设计引水流量。仅当缺乏资料而需要通过间接方法计算河流来水量及灌概用水量时，才允许采用代表年法进行计算。由于代表年的选择具有一定的偶然性，一般应根据实际情况多选几个代表年进行分析计算设计引水流量。在确定设计引水流量时，要考虑引水枢纽多年平均引水总量与多年平均河流来
28、水总量的比值，该比值称为引水枢纽的引水率。若引水率过高，将会引起下游河道流量减少，挟沙量增高，以致83 超过水流输沙能力而可能造成下游河道的严重淤积。对于多沙河流，有条件时应通过模型试验确定适宜的引水率。5.2.2 农作物整个生育期都需要进行灌溉，任何一个生育期，只要缺乏足够的水量都会引起减产，因此在计算灌溉设计保证率时，不宜以历时表示，一般应以水利年度为计算单位。关于水利年度的选择，应包括完整的灌溉季节。若硬性将一个灌溉季节划分为两个水利年度，则一个灌溉季节供水不足，就会得出破坏两年的错误结论。5.2.3 无坝引水进水闸的闸前设计水位，应每年选取灌溉季节中的最低旬(或二句)平均水位，通过频率
29、分析求出相应于灌溉设计保证率的水位作为闸前设计水位。若，进水闸引水流速引起的水面降落较大时，还应考虑由于引水所造成的水面降落。闸前水面降落一般可采用经验公式进行计算。对于大江大河，当引水流量较小时，水位降落一般较小，可忽略不计。元坝和有坝进水闸的过闸设计水头一般可采用0.10.3m。5.2.4 元坝或有坝(闸)引水枢纽进水闸闸后灌溉引水渠首水位，一般要求按能控制大部分灌区自流灌溉的原则确定。当灌区不能实现大部分白流灌溉时，可考虑缩小灌区范围或采取部分自流与部分提灌相结合的灌溉方案，也可采用有坝(闸)引水或将引水枢纽位置上移等方式加以解决，具体方式可通过技术经济比较分析确定。5.2.5 在确定进
30、水闸闸底板高程和闸孔净宽时，要考虑它们之间的相互影响关系。在满足灌区高程控制要求的前提下，对于相同的闸前、闸后设计水位、设计引水流量，若闸底板高程定得低些，闸孔净宽可小一些;相反，若闸底板高程定得高，则闸孔净宽就增大。计算时要根据建闸地形、地质条件等综合考虑，通过反复比较以确定经济合理的闸孔尺寸。过闸单宽流量，可视进水闸前后水位差、闸后渠道水深、闸址地基土壤性质，以及闸的规模等因素而定。过闸单宽流量通常应稍大于渠道单宽流量，但亦不宜过大，一般不宜超过10m3/(s. m)。84 当灌溉季节不止一个，如有春灌、夏灌、秋灌等灌溉季节时，由于各季节的河流水位、来水量和灌溉用水量均不相同，需要分别针对
31、几个灌溉季节进行进水闸尺寸的分析计算，然后取其中不利的组合方案作为设计依据。5.3 灌溉水库5.3.1 通过灌溉水库径流调节计算确定调节库容、灌溉面积和灌溉设计保证率三者之间的关系，据此可以进行多方案比较，以达到合理选择工程规模及特征值的目的。5.3.2 灌溉设计保证率应按水利年度进行计算。在绘制灌溉调度图时，调度年度应采用水利年度。5.3.3 灌溉水库要根据河流来水量及灌溉用水量进行调节计算。河流来水量与灌溉用水量视流域与灌区是否处于相同气候区而存在着不同的相关关系。根据我国20多个灌溉水库的分析，河流年来水量与年灌溉用水量呈负相关关系，相关系数在o. 80之间，平均约为一0.47。而且历年
32、灌溉用水量及年内分配都是变化的，年来水量与灌溉用水量时空组合关系存在多变性。根据这种特点，灌溉水库要考虑按变动供水方式进行调节计算。计算方法的选用和成果评定方法参见附录A。5.3.4 当具备长系列来水量及灌溉用水量资料时，调度图应根据长系列资料计算。一般应采用逆时序调节计算方法连续计算求出历年逐月(或旬)的库水位过程，取灌溉设计保证率以内各年份中各月(或旬)的上包线为防破坏线;再对全部破坏年份按满足特枯水年灌溉用水量的要求进行逆时序调节计算，求出各月(或旬)的上包线作为降低供水线。当降低供水线高于防破坏线时，要减少特枯水年的灌溉用水量，使降低供水线低于防破坏线。对这种情况，应通过分析比较研究合
33、理的保证供水区及降低供水区。对于选定方案，要研究灌溉设计保证率以外特枯年的灌溉供水量，一般应本着挖掘灌区水源潜力、节约用水、降低作物用水量或减少灌溉面积的原则通过方案比较确定。水库径流调节计算85 所选定的灌溉设计保证率及特枯年灌溉供水量是比较理想化的成果，需要按水库调度图进行调节计算，以进步检验成果的合理性，必要时应进一步修改水库调度图及计算成果。5.4 提灌泵站5.4. 15.4.4 按泵站技术规范SD204-86)设计分册，以及泵站技术规程SD204-86)设计分册(条文说明)中有关条文及条文说明执行。5.4.5 电力提灌泵站运用比机械提灌泵站可靠，故前者开机小时高于后者。泵站采用较低的
34、开机小时，可保证运行更加安全。5.4.6 按泵站技术规范SD204-86)设计分册，以及泵站技术规范SD204一86)设计分册(条文说明)中有关条文及条文说明执行。5.5 灌溉工程系统5.5.1 蓄、引、提灌溉系统由于地形条件、水惊分布、工程布局及运用方式比较复杂，水利计算的一般原则为:(1)充分利用系统内引水工程、塘堪、水库拦截当地及灌区外的水资源进行灌溉。(2)灌溉季节来水首先灌田，其多余水量及非灌溉季节的来水尽量充蓄塘堪及水库。(3)骨干水库主要补充引水工程、塘堪及中小型水库供水之不足，在系统中起灌溉补偿调节作用。(4)部分零星高地利用提灌站提水灌慨。5.5.2 灌区情况十分复杂，可因地
35、制宜先分区进行调节计算。分区调节计算时首先利用引水枢纽的引水、坡面径流、塘堪、低库进行灌服，再利用高库灌溉供水。当高库供水后仍有余水时，应用于充蓄低处塘堪，不可随便弃水。在分区调节基础上，再求出全区的缺水过程作为骨干水库调节计算的供水过程。骨干水库的调节计算与单一水库调节计算方86 法相同。5.5.3 蓄、引、提灌溉系统由于各地情况差异较大，一般按离水源近的灌溉工程，调节程度低、弃水多的工程，小型工程、引水工程先供水的原则确定运用方式。87 6 城镇供水工程的水利计算6. 1 城镇用水预测6.1.1 将城镇用水量划为三部分，有利于用水现状的统计和发展规划的推算，工业企业用水的主要影响因素为工业
36、企业的发展规划和考虑节水措施的单位产值的用水量等;居民生活用水的主要影响因素为人口的增长和考虑生活水平的提高的人均用水定额;公共设施与环境用水的主要影响因素为城镇建设规划及用水定额等。水厂自用水量可根据统计资料分析确定，如无资料可采用用水户总用水量的5%10%。自水源至用水户的水量损失也可根据统计分析确定，如元资料般可采用用水户总用量的10%。当水摞至水厂用渠道输水时，应另计算渠道水量损失。6. 1. 2 供水工程的设计水平年，应根据工程规模与特点拟定，并尽可能与国家经济发展规划的分界年份相一致。一般应包括现状和规划两个水平年。对规模大、发挥效益过程长的重要供水工程，应拟定现状、近期与远景三个
37、水平年。调查历史与现状用水状况，是为了分析用水的增长趋势，弄清用水量与各项影响因素之间的相互关系。拟定规划水平年的用水量时，应考虑今后影响用水增长的各主要因素的变化。6.1.3 采用趋势法时，必须要有足够长的可靠的历年用水量实际资料，且用水量增长具有较好的规律性(用水量递增率呈现平稳、上升或下降)。采用单位用水定额法推算时，应有社会与经济长远发展规划作依据，用水定额应与规划水平年时经济发展水平、居民生活水平，以及用水管理水平相适应。规划用水定额可在分析现状用水88 定额基础上，考虑今后的可能变化后拟定。6.1.4 对不同调节能力的供水工程，规定编制不同统计叶算时段的用水过程，以与所采用的调节计
38、算(水量平衡)方法相一致。规划水平年的年用水过程和年内最大用水日的用水过程可根据禾来工业、居民生活和公用设施三者用水结构的变化，对现状用水过程修正拟定。6.1.5 已建和在建供水工程供水能力核定，应考虑来水变化、水库泥沙淤积、河势变化等因素对供水能力的影响。设计供水工程与其他拟建供水工程总体规划供水量分配，应综合考虑工程条件、投资、运行费用，以及调度运用灵活性等因素，经分析论证后确定。6.2 供水水库6.2.1 供水水库特征水位、取水建筑物尺寸、取水高程应通过多方案比较，经综合分析论证确定。供水水库调节成果应为计算各方案的供水效益提供依据。6.2.2 供水水库调节计算方法及应用时需注意的有关问
39、题参见附录A。6.2.3 编制供水调度图的目的是z据此对选定方案的径流调节成果进行复核计算:指导以后的水库运行调度设计。增设加大供水区的条件是:用水地区可扩大用水规模i用水地区有反调节水库。调度图编制方法:当引水工程在水库下游时，引水流量取决于水库调节下班流量，可采用类似发电水库调度图编制方法;当引水工程位于水库内或水库上下游都有供水要求时，可拟定多组调度线经试算后确定。6.2.4 设计水库与其他水源的联合调度运用方案应经过比选后确定。选定的调度方案应是满足供水保证率要求下供水量较大的方案。各水源工程的供水顺序和供水方式确定的原则一般为:充89 分发挥巳建水源工程的供水作用;调节性能差的水源工
40、程先供水;地下水的开采量和开采强度要适度。6.3 引水工程6.3.1 城镇用水季节性变化一般不如河道径流变化大，且两者有一定的同步性，一般是枯水季节的供水要求控制引水工程的规模，因此无坝引水时，可采用引水闸(涵)前河道的年最低旬或日水位频率曲线推算引水闸(涵)前设计水位。采用旬平均水位还是日平均水位应根据用水对象的重要性而定。引水后河道内的水位降落以及闸前引渠内水面比降可采用一般水力学方法或经验公式计算。6.3.2 有坝引水时，拦河闸(坝)的设计水位影响拦河闸(坝)和引水闸(涵)的规模，应通过方案比较选定，通过调节计算为各方案供水效益计算提供依据。6.3.3 河道内的年最低旬或日平均水位频率曲
41、线般可采用经验频率曲线。当因河道变化影响实测水位资料时，应对水位进行改正，以保持资料的一致性。当用邻近站实测资料推算引水闸前河道内水位时，应补充实测水面线(用水力学方法推算)或补充观测引水闸前河道内水位(用水位相关法推算)。6.3.4 无论无坝引水或有坝引水，在计算引水流量时，都应充分考虑下游工农业、生活、航运和环境以及避免河道龄积而必须下世的流量。无坝引水时，可能从河道引取的流量占河道流量的比例，还取决于引水河段的河势，河势有利则可能引取的流量比例较大。可能从河道引取的流量比例，一般可参照相似河段，采用经验公式估算。当引取流量占河道流量比例较大时，必须充分论证，必要时应通过模型试验确定。6.
42、4 泵站工程6.4.1 当泵站从河道取水时，用于确定进水池设计水位的年最低90 日平均水位频率曲线可根据河道实测长系列水位资料计算。当从水库取水时，该曲线应根据水库调节计算得到的长系列库水位统计推算。6.4.2 当泵站从河道取水时，设计最高水位可用下述方法拟定:(1)泵站站址处有足够长的实测或推算得到的洪水位资料时，可直接用洪水位资料统计计算年最高日平均水位频率曲线，根据设计洪水频率推求设计最高水位。(2)当洪水位资料系列较短但有洪峰流量资料时，可用适线法统计计算年最大日平均洪峰流量频率曲线，根据水位流量关系曲线与设计洪水频率曲线推算设计最高水位。当泵站从水库取水时，设计最高水位可用下述方法拟
43、定:(1)泵站位于近坝段时，可取正常蓄水位与相应设计标准的调洪最高水位中的较高值作却设计最高水位。(2)泵站位于库尾段时，应根据调洪成果，采用推算水库回水方法确定设计最高水位。6.4.3 当泵站从河道取水，采唱历史上出现的最低日平均水位作为设计最低水位时，要有足t多长的实测或推算得到的水位系列作依据。当泵站从水库取水而水库设计有极限死水位(低于正常死水位)时，可采用此水位作为进水池设计最低水位。6.4.4 由于泵站出水端即是与其衔接的建筑物或设施的进水端，两者的设计水位必须协调一致。6.4.5 泵站出水池的水位变幅一般较小，在实际运行中扬程的变化主要取决于进水池水位的变化，因此可采用根据水源水
44、位变化情况来确定设计扬程。91 7 水电站的水利计算7.1 单一水电站7.1.1 水电站水利计算系研究各种调节性能的水电站的工作情况，确定其能量指标的专门的水利计算，目的是求出一定工程规模和设计保证率下电站的保证出力及多年平均发电量，并求出其动力设备的工作状况和运行参数，为水能规划中选择水电站设计保证率、论证供电范围、拟定设计水平年、确定电站规模及机组特征值、制定运行方式和水库调度规程、阐明工程技术经济条件提供依据。7.1.2 参见附录A.年及多年径流调节计算。7.1.3 计算起点应根据水库不同调节性能分别确定。对于多年调节水库可选择连续丰水年的丰水季末从正常蓄水位开始计算，或选择连续枯水年的
45、枯水季末从死水位开始计算，按顺时序计算至终点水位等于起点水位;对于年调节水库，可从系列第一年的丰水季初和死水位开始计算，顺时序计算至最后一年的枯水季末和库水位消落至死水位为止。7.1.4 机组原型效率，又称真机效率，系根据厂家提供的机组模型效率换算得来的，为简化计算可用平均工况的效率作为出力计算的依据;出力系数系指9.81与机组效率的乘积，可根据机组机型、单机容量及制造厂家等条件，选用一经验值作为计算依据。河床式和坝后式水电站可按平均出力计算水头损失，对于长距离有压引水式电站，应按机组运行不同工况分别确定水头损失。7.1.5 关于计算时段，对于年及多年调节水库一般汛期取旬，枯水期取月。对于某些
46、低水头、大流量的水电站、汛期预想出力变幅较大时，应以五日或日为计算时段;对于无调节和日调节水电站，应以日为计算时段;当日调节或无调节电站在年或多年调节92 水库下游，区间来水比重不大时，也可以月或旬作为计算时段。7.1.6 水电站保证出力系指符合设计保证率要求的供水期平均出力。对于年调节水电站，可以设计保证率年份供水期的平均出力为水电站保证出力上对于多年调节水电站，其供水段可能包含几个枯水年份，计算时应先按年为单位进行统计，再以设计保证率年份的平均出力为水电站保证出力;日调节或无调节水电站系以日为统计单位，可以符合设计保证率的日平均出力为水电站保证出力。7.1.7 水电站预想出力系由计算时段的
47、平均水头和机组出力限制曲线确定，它是水电站参加系统电力电量平衡的重要指标，直接反映了设计水电站遭遇不同水文情况的容量效益。对于中低水头、大流量电站，丰水期预想出力大幅度下降，直接影响机组尺寸的经济合理选择，因此在设计阶段应注意与有关专业结合研究确定设计方案和其容量效益。7.1.8 水电站多年平均发电量，是衡量设计水电站电量效益的重要指标。在装机容量未确定前，应提供不同装机容量和多年平均发电量的关系曲线，作为选择装机容量的依据;当装机容量和机组机型选定后，应重新复核选定方案的多年平均发电量。7.1.9 水电站年平均弃水调峰电能，系指设计水电站在其经济寿命期(50年)内，因弃水调峰损失的年平均电能
48、，影响因素包括长期的系统负荷水平、负荷特性、电源组成、设计水电站工作位置和遭遇的水文情况的组合，不仅计算繁琐，并且目前尚元成熟的方法。通常多通过设计水电站在经济寿命期内代表年的电力电量平衡计算，估算可能产生的年平均弃水调峰电能，并调查系统内其装机规模、调节性能与设计水电站相类似的现有水电站实际弃水电能，经综合分析确定。7. 1. 10 水电站的特征水头是水电站机组设备边型的重要参数，它既要概括多年运行中所遭遇的时段平均T况，还要慨括!可能iI!L遇的极限运行工况。拟定时，口I参JHf述方法:(1)最大仁作Jj头:般llE常蓄水i.平n:是保证出)J川忖fJJ,;Z 93 的F游尾7(位之差。若水电站担负日调节任务，应选取日调节中最小出力计算下游尾水位;若水库下游有防洪任务，应用防洪调度过程中可能出现的最大水头校核，取较大值为最大工作水头。最大水头计算一般不考虑输水水头损失，对于引水式电站可按遭遇小流量的工况计算输水水头损失，留有余地确定。(2)最小工作水头:一般为死水位和电站最
