防汛抗旱知識

2021-07-25 20:34:00 字數 5248 閱讀 1743

水庫工程為完成不同任務不同時期和各種水文情況下,需控制達到或允許消落的各種庫水位稱為水庫特徵水位。相應於水庫特徵水位以下或兩特徵水位之間的水庫容積稱為水庫特徵庫容。《水利水電工程水利動能設計規範》中,規定水庫特徵水位主要有:

正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、設計洪水位、校核洪水位等;主要特徵庫容有:興利庫容(調節庫容)、死庫容、重疊庫容、防洪庫容、調洪庫容、總庫容等。

(1)正常蓄水位與興利庫容。水庫在正常運用情況下,為滿足興利要求在開始供水時應蓄到的水位,稱正常蓄水位,又稱正常高水位、興利水位,或設計蓄水位。正常蓄水位至死水位之間的水庫容積稱為興利庫容,即調節庫容。

用以調節徑流,提供水庫的供水量。

(2)死水位與死庫容。水庫在正常運用情況下,允許消落到的最低水位,稱死水位,又稱設計低水位。死水位以下的庫容稱為死庫容,也叫墊底庫容。

死庫容的水量除遇到特殊的情況外(如特大乾旱年),它不直接用於調節徑流。

(3)防洪限制水位與重疊庫容。水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位,也是水庫在汛期防洪運用時的起調水位,稱防洪限制水位。正常蓄水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為重疊庫容,也叫共用庫容。

此庫容在汛期騰空,作為防洪庫容或調洪庫容的一部分。

(4)防洪高水位與防洪庫容。水庫遇到下游防護物件的設計標準洪水時,在壩前達到的最高水位,稱防洪高水位。只有當水庫承擔下游防洪任務時,才需確定這一水位。

此位可採用相應下游防洪標準的各種典型洪水,按擬定的防洪排程方式,自防洪限制水位開始進行水庫調洪計算求得。防洪高水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為防洪庫容。它用以控制洪水,滿足水庫下游防護物件的防洪要求。

(5)設計洪水位。水庫遇到大壩的設計洪水時,在壩前達到的最高水位,稱設計洪水位。它是水庫在正常運用情況下允許達到的最高洪水位。

也是擋水建築物穩定計算的主要依據,可採用相應大壩設計標準的各種典型洪水,按擬定的排程方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。

(6)校核洪水位與調洪庫容。水庫遇到大壩的校核洪水時,在壩前達到的最高水位,稱校核洪水位。它是水庫在非常運用情況下,允許臨時達到的最高洪水位,是確定大壩頂高及進行大壩安全校核的主要依據。

此水位可採用相應大壩校核標準的各種典型洪水,按擬定的調洪方式,自防洪限制水位開始進行調洪計算求得。校核洪水位至防洪限制水位之間的水庫容積稱為調洪庫容。它用以攔蓄洪水,在滿足水庫下游防洪要求的前提下保證大壩安全。

(7)總庫容。校核洪水位以下的水庫容積稱為總庫容。它是一項表示水庫工程規模的代表性指標,可作為劃分水庫等級、確定工程安全標準的重要依據。

汛期是指在一年中因季節性降雨、融冰、化雪而引起的江河水位有規律地顯著**時期。流域內降雨或融冰化雪都可以引起河水顯著**。春季,氣候轉暖,流域上的季節性積雪融化、河冰解凍或春雨,引起河水**,稱春汛。

中國北方,冬春季節河中水流受冰凌阻礙而引起的明顯漲水現象稱為凌汛。夏季,流域上的暴雨或高山冰川和積雪融化,使河水急劇**,稱夏汛。人們習慣把發生在夏季三伏前後的汛期稱為伏汛。

秋季,由於暴雨,河水發生急劇**,稱秋汛。

由於地理位置、天氣系統等差異,我國七大江河的汛期遲早不一。據降雨、洪水發生規律和氣象成因分析,汛期大致劃分如下:珠江:

4~9月,長江:5~10月,淮河:6~9月,黃河:

6~10月,海河:6~9月,遼河:6~9月,松花江:

6~9月。

管湧是指在汛期高水位情況下,水流從河岸沿著堤基土壤空隙流向下游(即滲流),因其受到周壁的限制,有點類似管道的水流,特別滲水流經強透水層,經地下流入堤內後,仍有很大壓力,如衝破了粘性土覆蓋層,將下面的粉砂、細砂帶出來,發生冒水湧砂現象,即稱管湧,也叫翻砂鼓水。管湧險情的發展,以「流土」最為迅速。它將附近堤(閘)基下砂層掏空,就會導致堤(閘)身驟然下挫,釀成決堤災害。

因此,管湧是一種最嚴重的險情,一旦發現必須立即處理。

汛期在外江高水頭壓力下,水體向堤身內滲透,若堤段抗滲能力差,滲水乘虛而入,再從堤內坡或堤腳向外冒出,並形成乙個或大大小小的多個出水孔,有的直接貫穿堤身,像水管一樣有明顯的進口和出口。以上所述險情都稱漏洞,其中流出的水是清的,叫清水漏洞;流出的水是渾的,

洪水可分為:暴雨洪水(含山洪)、風暴潮、冰凌洪水、冰川洪水、融雪洪水、泥石流和演壩洪水等多種型別。主要的是暴雨洪水。

泥石流是一種發生在山區河流溝谷中的飽含泥、石、水的液固兩相流,是一種破壞力很大的突發性特殊洪流。暴雨或(和)冰雪融水是其發生有誘因。按其固體物質構成不同可分為泥石流、泥流和水石流等三類。

泥石流形成的基本條件是:溝谷內有豐富的鬆散固體堆積物;溝谷地形陡峻、比降很大,有暴雨或冰川和高山積雪強烈融化的時期;在地區方面,泥石泥主要在斷裂褶皺發育,新構造運動活躍地活動強烈,植被不良、水土流失嚴重的山區。泥石流是一種破壞力很強的突發性山地自然災害。

垮壩洪水包括:水庫垮壩和堤防決口所形成的二類洪水。這兩類既與氣象因素有關又與人為因素有關。

水庫垮壩洪水的突發特點是:洪峰高、歷時短、流速大,往往造成下游毀滅性災害,特別是人員**。

堤防決口是:由於洪水超過堤防設計標準,堤防質量有問題,或者因人為設障壅高水位而造成漫或潰決洪水。人為扒堤決口造成的洪水也有發生。

洪水的主要特點

1、季節性明顯

洪水集中出現的季節段時稱之為汛期。江河每年汛期來臨的時間有一定規律,它主要決定於夏季雨帶的南北位移和秋季頻繁颱風暴雨。

2、洪水峰高量大

受流域暴雨、地形、植被等因素的影響,河流常可以形成極大洪峰流量。

3、江河洪水年際變化不穩定

暴雨洪水區大洪水年和枯水年洪峰流量變幅大。

地下水:指存在於地表面以下岩土孔洞與縫隙之間的水。

典型年:指在較長的水文系列中,具有代表性徑流特徵的豐水、平水、枯水年份。

水量平衡:指乙個流域、地區或乙個水體在任一時段內(如時、日、月、年等)輸入水量(即來水)扣除輸出水量(即去水)等於該範圍的蓄水變數,也即水迴圈過程的收支平衡關係。

徑流調節:指通過水庫來控制河道流量變化,使之按各用水部門的需要調節分配河川徑流過程。

水文資料:指從實地調查、觀測及計算研究所得與水文有關的各項資料。例如降水量、蒸發量、水位、流量、含沙量等,以及從這些資料求得在一定時期內的最大值、最小值、平均值、總量、過程線和等值線等。

水文調查:為了水文分析計算、水利規劃、水文預報以及其它工農業生產部門的需要而進行的野外查勘、試驗,並向有關部門蒐集資料的工作。其目的是補充水文基本站網定位觀測之不足。

調查內容包括:水文要素(水位、流量、含沙量、土壤含量、下滲等),氣候特徵(降水、蒸發、氣溫、濕度、風等),流域自然地理(地形、地質、水系、分水線、土壤、植被等),河道情況(河寬、水深、彎道、建築物等),人類活動(水利、 水土保持措施、土地利用、工農業用水等)以及水旱災情,社會經濟狀況等方面。另外,在某些情況下,為了專門的目的,也可以組織專門的水文調查,例如洪水調查,主要是查清歷史洪水的痕跡、發生的日期和情況以及河道情況、估算洪峰流量、洪水總量及發生的頻率等。

水文年鑑:供各有關部門參考用的,分年刊印的各省、流域、水系水文整編資料成果。主要內容包括刊布說明,測站一覽表與分布圖,測站的考證資料,水位、流量、泥沙、降水、蒸發、地下水位等資料。

一般均整編成逐日平均值表、月統計表、綜合過程線圖、等值線圖等。

水文特徵值:研究水文變化的定量值。用以表示一定時段(日、月、年、多年)內的水文要素的特徵,如最大、最小、平均值等。

常用的水文特徵值有流量、徑流總量、徑流模數、徑流深、徑流係數等。有的把水文特徵值再經過統計處理後所得的一些引數如均值x、變差係數cv、偏態係數cs等,也統稱水文特徵值。為區別幹前者,工程上稱它為水文統計引數。

水能規劃:指開發水能資源的專業規劃。其主要任務是根據水能資源特點和電網需求制定水能開發的方式、規模和程式。

水能計算:指水電站出力和發電的各種計算公式。

豐水期:指江河水流主要依靠降雨或融雪補給的時期。一般是在雨季或春季氣溫持續公升高的時期,這時河中水量豐富,延續時間長。

多年平均發電量:指水電站在多年內每年發電量的平均值。通常說的水電站年發電量,即年發電量的多年平均值,它是反映水電站效益的動能標準之一。

季節性電能:指水電站多年平均發電量中,扣除年保證發電量後那一部分電量。

水電站水頭:指水電站上下游進出口處水體的單位能量差。單位以m計。

地面徑流:指降水後除直接蒸發、植物截留、滲入地下、填充窪地外,其餘經流域地面匯入河槽,並沿河下洩的水流。地面徑流又由於降水形態的不同,可分為雨洪徑流與融雪徑流。

前者是由降雨形成的,後者是由融雪產生的。它們的性質和形成過程是有所不同的。

流域平均雨量:又叫麵雨量。水文工作中常需推求整個流域面上的平均降雨量。最常用的方法是算術平均法和垂直平分法(又叫做泰森多邊形法),也有用繪製等雨量線圖來推求的。

灌溉管理:指村灌區經營管理的總體。包括:

用水管理、工程管理、經營管理和組織管理。其目的在於充分發揮水的經濟效益,延長工程壽命,降低灌溉成本,不斷進行灌區技術改造,為工農業生產服務。

水汙染:人類在生產和生活中產生大量廢水和廢物。如果不經過處理就直接排入江河湖海,日積月累,超過了水體的自然淨化能力,就會汙染水質,影響自然環境,危害人類健康。

節水措施:1、提高水的重複利用率,做到一水多用。2、分系統供水,飲用水和雜用水分別用不同系統供水。3、採用節水型裝置。

水文情勢:指河流、湖泊、水庫等自然水體各水文要素隨時間的變化情況。包括水位隨時間的變化、一次洪水的流量過程、一年的流量過程、河川徑流量的年內和年際間的變化等。

水電站引用流量:亦稱水電站工作流量。指水電站單位時間內通過建築物和水輪機用來發電的水量。單位m3/s。

水電站保證出力:指符合設計保證率要求的某一枯水時期的平均出力。它是確定水電站在電力系統中能可靠承擔負荷的能量額及其本身裝機規模的依據之一。

水電站設計保證率:指水電站正常發電的保證程度。水電站受河川徑流多變的影響,遇來水不利的年份,發不出設計要求的出力和電量,這種可靠程度通常用保證率來表示。

水電站設計水平年:在規劃水電站的興建時間與規模時,應研究起所在電力系統某一遠景年份**的電力負荷平均的要求。這個遠景年份就稱作水電站設計負荷水平年,簡稱水電站設計水平年。

水電站裝機容量:指水電站全部機組額定容量(發電機銘牌出力)總和。單位為kw。一般由工作容量、備用容量和重複容量組成,表示水電站規模大小的乙個主要引數。

河流梯級開發:在一條河流的幹、支流上建設二個以上閘、壩等水利工程、互相聯絡,聯合運用,以充分開發利用這條河流的水利資源,稱為梯級開發。

水資源:大氣降水,地表水和地下水統稱為水資源。它們三部分之間的關係是相互依存,相互轉化,相輔相成的。

與人類關係最密切的是淡水資源,就是指在目前經濟技術條件下,可為人類利用的河川徑流量。淡水湖泊量及可開採的地下水量。

水能資源:指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源?。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。

水能是一種可再生能源(見新能源與可再生能源)。到20世紀90年代初,河流水能是人類大規模利用的水能資源;潮汐水能也得到了較成功的利用;波浪能和海流能資源則正在進行開發研究。

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