工作任务五 水库

天然河道的来水量在年内和年际之间分配很不均匀，在汛期或丰水年，水量丰沛，一般超过用水量，甚至造成洪涝灾害；而在枯水期或枯水年的水量，往往不够用。显然，河流天然来水同人类的生产、生活用水要求存在矛盾，而只有通过建设水利工程（比如水库）来调节河流径流，这是解决来水和用水之间矛盾的一种普遍的、有效的工程措施。

一、水库及其作用

1.水库的作用及调节

兴建水库是合理开发利用水资源的需要。修建水库后，能够有效地调蓄水量，抬高水位，改变河川天然来水过程，除害兴利，以适应国民经济用水的要求。

通过水库来控制河道流量变化，使之按各用水部门的需要调节分配河川径流过程，称为径流调节。通常又按其不同用途，分为兴利调节和防洪调节。把提高枯水期（或枯水年）的供水量，以满足灌溉、发电、供水等兴利要求而进行的调节称为兴利调节；而把拦蓄洪水、削减洪峰流量，防止或减轻洪水灾害的调节称为防洪调节。

2.水库兴利调节的分类

水库来水、用水和蓄水都是经常变化的，水库由空库到满库再到空库（指兴利库容），循环一次所经历的时间，称为调节周期。按调节周期的长短来分，有日调节、周调节、年调节和多年调节等类型。对于以灌溉为主的水库常为年调节或多年调节水库。

（1）日调节及周调节。日调节和周调节是短期调节，一般用于发电水库。河川径流在一天或一周内的变化是不大的，而用电负荷，在白天和夜晚或工作日与休假日之间，差异较大。有了水库，就可能把夜间或休假日负荷少时的多余水量存蓄起来，增加白天或工作日高负荷时的发电量。这种在一天、一周内将径流进行重新分配的调节称为日调节、周调节。

（2）年调节。在我国，一般河流的年内径流季节性变化是很大的，丰水期与枯水期水量相差悬殊。径流调节的任务就是将丰水期多余的水量存蓄在水库中，供枯水期用，调节周期一般为年，称为年调节。这是最常见的调节方式。

（3）多年调节。如果水库库容相当大，可以把丰水年的水量全部或部分蓄留在水库中，供枯水年使用，这种调节方式称为多年调节。

二、水库特征水位和库容

（一）水库的特征水位

水库在运行的过程中，其库中的水位是经常变化的。但是，有几个水位具有特征意义，水库蓄水超过了这些水位，标志着水库运行状态的改变。水库各特征水位与库容的对应关系如图1-4所示。

1.正常高水位

正常高水位（亦称设计蓄水位或兴利水位）是水库在正常运用情况下允许经常保持的最高水位，即为了保证兴利部门枯水期的正常用水，水库在丰水期后期需要达到的水位。它是确定水工建筑物的尺寸、库区淹没及水电站等指标的重要依据。

2.设计洪水位与校核洪水位

在水库正常运行情况时，当发生设计洪水时，水库达到的最高水位称为设计洪水位。当发生校核洪水时，水库达到的最高水位称为校核洪水位。水工建筑物必须对这两种水位进行设计与校核。

3.汛前限制水位

在汛期到来之前，预先把水库放空一部分，以便于留出库容，在洪水到来时能够多蓄洪水，从而更大程度地削减洪峰，这个消落下来的水位称为汛前限制水位，亦称汛期限制水位或防洪限制水位。

4.死水位

死水位是指在水库正常运行情况下允许消落的最低水位，即为满足淤沙或灌溉、发电、航运、供水、养鱼以及旅游等需要，水库必须保持的最低水位。通常死水位是由水库淤积年限、发电最低水头和灌溉最低水位等因素确定。

（二）水库的库容

水库死水位以下的库容称为死库容，它不能起水量调节的作用，但可以淤积泥沙。死水位和正常高水位之间的库容称为兴利库容，兴利库容起水量调节作用。设计洪水位和汛前限制水位之间的库容称为设计调洪库容。校核洪水位和汛前限制水位之间的库容称为校核调洪库容。正常高水位和汛前限制水位之间的库容称为共用库容，汛前限制蓄水，腾出库容以利防汛，汛后蓄水用于兴利。校核洪水位以下至库底的所有库容称为总库容。