㈠ 雨水調蓄池的設計方法
4.14 雨水調蓄池
4.14.1 需要控制面源污染、削減排水管道峰值流量防治地面積水、提高雨水利用程度時,宜設置雨水調蓄池。4.14.2 雨水調蓄池的設置應盡量利用現有設施。4.14.3 雨水調蓄池的位置,應根據調蓄目的、排水體制、管網布置、溢流管下游水位高程和周圍環境等綜合考慮後確定。4.14.4 用於控制面源污染時,雨水調蓄池的有效容積可按下式計算:
V=3600ti(n-n0)Qdrβ (4.14.4)
式中:V——調蓄池有效容積(m);ti——調蓄池進水時間(h),宜採用0.5h~1h,當合流制排水系統雨天溢流污水水質在單次降雨事件中無明顯初期效應時,宜取上限;反之,可取下限;n——調蓄池運行期間的截流倍數,由要求的污染負荷目標削減率、當地截流倍數和截流量占降雨量比例之間的關系求得;n0——系統原截流倍數;Qdr——截流井以前的旱流污水量(m/s);β——調蓄池容積計算安全系數,可取1.1~1.5。4.14.5 用於削減排水管道洪峰流量時,雨水調蓄池的有效容積可按下式計算:
V=[-(0.65/n+b/t·0.5/(n+0.2)+1.10)lg(α+0.3)+0.215/n]·Q·t (4.14.5)
式中:V——調蓄池有效容積(m);α——脫過系數,取值為調蓄池下游設計流量和上游設計流量之比;Q——調蓄池上游設計流量Q(m/min);b、n——暴雨強度公式參數;t——降雨歷時(min),根據式(3.2.5)計算。其中,m=1。4.14.6 用於提高雨水利用程度時,雨水調蓄池的有效容積應根據降雨特徵、用水需求和經濟效益等確定。4.14.7 雨水調蓄池的放空時間,可按下式計算:
to=V/3600Q'η (4.14.7)
式中:to——放空時間(h);V——調蓄池有效容積((m);Q'——下游排水管道或設施的受納能力(m/s);η——排放效率,一般可取0.3~0.9。4.14.8 雨水調蓄池應設置清洗、排氣和除臭等附屬設施和檢修通道。
㈡ 河流中水的流量計算公式
河流中水的流量——徑流量:一定時段內通過河流某一斷面的水量。在某時段內通過的總水量叫做徑流總量,如日徑流總量、月徑流總量、年徑流總量等。
多年平均徑流量也可以多年平均徑流深度表示,即以多年平均徑流量轉化為流域面積上多年平均降水深度,以毫米數計。
(2)河道調蓄的有關計算方法擴展閱讀:
河流是陸地表面上經常或間歇有水流動的線形天然水道。河流在中國的稱謂很多,較大的稱江、河、川、水,較小的稱溪、澗、溝、曲等。藏語稱藏布,蒙古語稱郭勒。每條河流都有河源和河口。河源是指河流的發源地,有的是泉水,有的是湖泊、沼澤或是冰川,各河河源情況不盡一樣。
河口是河流的終點,即河流流入海洋、河流(如支流流入幹流)、湖泊或沼澤的地方,在乾旱的沙漠區,有些河流河水沿途消耗於滲漏和蒸發,最後消失在沙漠中,這種河流稱為瞎尾河。
注入海洋的外流河,流域面積約佔全國陸地總面積的64%。長江、黃河、黑龍江、珠江、遼河、海河、淮河等向東流入太平洋;西藏的雅魯藏布江向東流出國境再向南注入印度洋。
㈢ 河道排水量怎麼算
排水量的計算公式如下:
排水量(長噸)=長*寬*吃水*方模系數(立方英尺)/35(海水)或36(淡水)(立方英尺)
排水量(公噸)=長*寬*吃水*方模系數(立方米)/0.9756(海水)或1(淡水)(立方米)
排水量噸位可以用來計算船舶的載重噸;在造船時,依據排水量噸位可知該船的重量;在統計軍艦的大小和艦隊時,一般以輕排水量為准;軍艦通過巴拿馬運河,以實際排水量作為征稅的依據。
㈣ 徑流調節的計算方法有哪些敘述其主要區別
應用水量平衡方程(見水量平衡)對徑流系列進行逐時段的水庫水量蓄泄計算,求出水庫蓄水量和供水量的全過程,或者概率分布與保證率曲線。每一計算時段的水量平衡方程為:
V2=V1+Wi-W0
式中V1、V2分別為計算時段初及時段末的水庫蓄水量;Wi、W0分別為計算時段的水庫來水量及供水量。
計算時段主要根據水庫的調節周期決定。日調節水庫以小時為單位;年或多年調節以月(旬)為單位。具體計算時,假定已知時段初水庫蓄水量V1及時段來水量Wi,按照規定的水庫調度要求,由水量平衡方程求出時段水庫供水量W0及時段末蓄水量V2。以上一時段末的水庫蓄水量作為本時段初的水庫蓄水量,即可順序進行全系列的調節計算。
徑流調節,是指通過修建水庫,重新分配不同季節河流流量(蓄洪濟枯),改善枯水季節河流通航條件的一種工程措施。
河川徑流具有年內、年際變化很大的特點,並且地區分布也不均勻,無法滿足國民經濟各部門的用水要求,這就要求通過水庫對天然徑流在時間和空間上進行重新分配,以適應需水要求,稱為水庫的徑流調節(也稱為枯水調節、興利調節)。
釋義編輯
徑流調節(runoff regulation) 人為改變河川天然徑流在時間上分配的措施 。河川天然徑流量在季節和年際間的分配很不均勻,地區分布也不平衡,不利於區域經濟社會的持續發展。若加以人工調節,可使水量按時間需要重新分配,在各時段內按需使用。其主要方式是利用水庫(或湖泊)在豐水期蓄水,在高水位期棄水,在其他時期按用水需要供水。按調節周期的長短,分多年調節、年調節、季調節和日調節等。在固定的周期內(如一年),當水庫一次充滿、然後供水利用時,稱「一次式調節」;反之,多次充滿和利用,稱「多次式調節」次如二次式、三次式等)。綜合應用長期調節(即多年、年、季調節)和日調節,可減少或完全消除因棄水造成的水量損失,解決天然徑流與用水要求的矛盾。有時也將利用水庫滯蓄洪水以減少下游洪災的防洪調節列為一種徑流調節。
主要類型編輯
水庫徑流調節多以一二個目標為主,按水庫的蓄水能力和蓄、供水持續時間的不同,水庫實現徑流調節的方式也不相同 [4] 。
日調節或周調節
多見於徑流量在一日或一周內變化不大,建有中小型水庫主要用於水力發電的水源,屬於短期調節。電力系統中的用電負荷,在一日內的白天和深夜、一周中的工作日和周休日的差異很大,有了水庫,可在深夜或周休日用電負荷低時。把多餘的水量存人水庫,到白天或工作日用電負荷高時用來加大發電量,使整個電力系統在滿足電負荷要求的條件下,減少系統煤耗和具有較高的運行效率.這種調節稱為日調節或周調節。它所需要的水庫庫容一般都不大。
年調節和多年調節
我國江河的徑流,一般季節性變化很大,洪水期和枯水期相比,徑流水量差別懸殊,使得按季節用水量變化不大的發電、航運、生活和工業供水等部門,發生枯水期水量不足、洪水期水量過剩的矛盾。這就需要建造庫容量大的水庫,在一年內對天然徑流進行重新分配,稱作年調節或季調節。汛期過後,水庫又回復到調節泄水運行狀態。這種具有棄水過程的調節,通常叫做不完全年調節;若水庫庫容足以完全積蓄汛期水量而不產生棄水,叫做完全年調節。幾乎所有的年調節水庫,都同時進行日調節或周調節。
水電站應用編輯
通過水庫的調蓄,對天然來水在時間上進行重新分配,用於水力發電。按照調節方式和調節能力,可將水電站分為5種類型 [5] :
(1)徑流式水電站又稱「無調節水電站」。水電站的出力完全取決於河川徑流量的大小,對天然水流(河川徑流)無調節能力。為了充分發揮設備的效益,徑流式水電站多在負荷曲線的基荷部分工作。
(2)日調節電站將一天內大部分時段的來水量蓄存起來,供負荷緊張時使用,24小時完成一個循環。
(3)周調節電站將每周休息日的來水量蓄存起來,分配到其他各工作日使用,一周完成一個循環。
(4)年調節電站將豐水季節的多餘水量蓄存起來供枯水季節使用,一年完成一個循環。
(5)多年調節電站將豐水年的多餘水量蓄存起來,分配給枯水年使用,其循環周期不是固定的,通常長達數年。具有多年調節能力的電站同時也可進行年調節、月調節和日調節。
㈤ 流域的生態環境需水量計算
生態需水與環境需水雖相互聯系,但有不同,前者偏重於自然方面,後者側重污染與水環境容量[1]。流域生態環境需水量主要分為河道內需水與河道外需水兩大部分。
(1)河道內的生態用水可從河流功能的各方面來分項計算。包括:
——河道基流。根據多年最小徑流Rmin與多年平均最小月徑流Rmin,a,確定求取Rmin/Rmin,av=α,在只有多年月系列的情況下,河道生態最小基流量用a確定。
——沖沙水量(Rsid)。從河流多年流量與泥沙系列中選擇實測大斷面與相應的流量、泥沙進行定量。
——河道環境需水量。主要是保持河流水環境容量的需水量,可參照以下方法計算:①Tennant法;②月流量保證率設定計算;③100%保證率最小月流量等方法。
——與河流相連接的湖泊、濕地的生態需水量。前者用設定水位來計算,後者由濕地水量平衡來確定。
——河流生物需水量。綜合考慮水量與水質。簡單的方法採用歷史資料鑒別。
——城市生態環境需水量。主要是綠化植被的需水量。面積按城市規劃計算。
(2)河道外的生態用水。從河道引出的水量,主要是生活與生產用水,過去並未專門提供生態用水的計算,但是河流中的水量來自河道外的流域面積。流域內的土地覆蓋與土地利用實際要影響匯入河道中的水量。主要是綠化——林草、農田及水土保持(含少量的雨水利用)需用(耗)的水量,可按生態環境保護的規劃(規劃部門提供)分別在計算河道內、外各種生態系統環境需水的基礎上進行匯總。
文獻[4]綜合不同學者的觀點,認為生態需水量是生態系統中客觀存在的水量,是水資源的一部分,它是一個時間變數,隨生態系統的發展而動態變化;生態用水量具有一定的目標性,它是一個空間變數,根據不同需求,可將生態用水量劃分為最大、最小和適宜生態用水量。文中闡述了生態需水量估算的理論基礎和方法,並指出:對於流域而言,生態需水的計算分河道內和河道外。河道外的生態需水量應首次選定天然植被並進行本底分區,然後由區域天然植被生長的年降水量、氣溫及熱量平衡資料結合區域水量平衡算出植被的需水量(文獻[1]中也引用了國外Baird等的不同植被蒸騰量的確定與估算)。河道內按不同生態功能計算需水量。二者之和扣除重復才是整個流域的生態需水量。
王西琴等認為[2],根據人類對水資源的利用和影響程度,可以將地表水資源利用劃分為4個階段:①未被人類利用階段;②合理利用階段;③極限利用階段;④過度利用階段。由此分析得出:①雖然地表水能被人類利用,但是有一個限度。國際上認為,地表水合理的開發利用率應為25%。考慮到我國北方地區水資源短缺的實際情況,其合理利用率為40%。只有低於合理的利用率,才能保證河流系統的穩定和平衡。②河道內必須留有足夠的水量,以保證水體固有的生態和環境功能。③人類不能無節制地利用水資源和追求河道水體的功利性功能,而必須重視生態系統本身所需要的水,以保證水資源的良性循環,達到水資源的持續利用。
河流的功能有兩個方面。一是功利性功能,如為生產、生活提供用水,為航運、水上娛樂、養殖等提供水域,對水力發電提供能源等;二是生態環境功能,如為水生生物提供生存環境,對污染物的稀釋自凈作用,保證河口地區生態系統穩定,以及輸沙排鹽、濕潤空氣、補充土壤含水等功能。根據上述分析,河道環境需水是指為保護和改善河流水體水質、為維持河流水沙平衡、水鹽平衡及維持河口地區生態環境平衡所需要的水量。可以概括為河道基本環境需水、輸沙需水及入海需水。三者之間有重合部分,其中基本環境需水包含於輸沙需水和入海需水之中,輸沙需水和入海需水既有重合部分,又有包含與被包含的關系,其主要決定於河流的主導功能。河道最小環境需水量是指為維系和保護河流的最基本環境功能不受破壞所必須在河道內保留的最小水量的閾值。河道生態需水是指維持水生生物正常生長及保護特殊生物和珍稀物種生存所需要的水量。如果以水資源開發利用階段衡量,其相當於水資源利用的第二階段河道內留有的水量。河道最小生態需水是指維系和保護河流的最基本生態功能不受破壞所必須在河道內保留的最小水量的閾值。如果以水資源開發利用階段衡量,其相當於水資源利用的第三階段河道內留有的水量。
事實上,生態、環境需水隨著生態環境保護目標的不同而發生相應的變化。對生態環境功能的要求越高,則相應的生態需水量也越多,反之亦然。因此,生態(環境)需水不是一個定值。而最小生態(環境)需水是保證生態系統平衡所必須具有的最低閾值。因此,在一定階段,如果對生態環境功能的要求不變,則最小生態(環境)需水應是一個定值。
㈥ (一)計算方法
1.Tennant法
估計河流生態用水的常用方法是Tennant法,又稱Montana法,這是一種水文學方法。該法在考慮保護魚類、野生動物和有關環境資源的河流流量狀況下,按照年平均流量的百分數推薦河流基流。Tennant方法主要用來評價河流水資源開發利用程度或作為在優先度不高的河段研究河道流量推薦值使用,或作為其他方法的一種檢驗。
Tennant法根據流量級別及其對生態的有利程度,將河道內生態環境需水量確定為不同的級別,從「極差」到「最大」共8個級別,並對不同級別推薦了河流生態用水流量佔多年平均流量的百分比。
Tennant方法的計算過程相對簡單,即只要根據多年平均流量,利用相應級別的百分比即可確定出年內不同時段的生態環境需水量,對全年求和即可求得全年的生態環境需水量。
2.Q90法
Q90法源於美國的7Q10法,7Q10法為美國考慮水質因素確定河道內生態環境需水的方法,即採用90%保證率最枯連續7 d的平均流量作為河流最小流量設計值。美國環保署(EPA)通過研究表明基於水文學的7Q10法和基於生物學的4B3法的計算結果十分接近,因而建議以此作為污染物排放對水生物長期影響效果的水質標准設計流量。此後,美國聯邦政府和許多州通過立法將7Q10法作為確定河道內基流的計算方法。7Q10法在20世紀70年代傳入我國並在許多大型水利工程建設的環境影響評價中得到應用。由於該標准要求比較高,鑒於我國的經濟發展水平比較落後、南北方水資源情況差別較大的現狀,對該法進行了修改,一般採用近10年最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量。
Q90法也是一種水文學計算方法,即將90%保證率的最小月平均流量作為河道內生態環境需水流量值。其計算過程為,首先由各河段水文歷史資料,在各年中找出其月平均流量最小月份的流量值,然後利用這些最小月平均流量進行頻率計算,其90%保證率的流量值即可作為河道內生態環境需水流量,由此流量值即可求得全年的生態環境需水量。
3.濕周法
濕周法則是一種水力學計算方法,其主要依據是水力學研究中得到的基本認識。通常濕周隨著河流流量的增大而增加,然而當濕周超過某臨界值後,即使河流流量的巨幅增加也只能導致濕周的微小變化。注意到濕周臨界值的這一特殊意義,我們只要保護好作為水生物棲息地的臨界濕周區域,也就基本上滿足了臨界區域水生物棲息保護的最低需求。將河流臨界濕周作為水生物棲息地質量指標估算相應河流生態需水量時,所得的流量會受到河道形狀的影響。這種方法一般適用於寬淺河道。
濕周法計算的關鍵是要確定出流量—濕周關系,這可以先根據河道斷面資料確定出水位—濕周關系,並結合水文學中的水位—流量關系即可確定出流量—濕周關系。由流量—濕周關系圖,在其中找出變化曲折的臨界點,將此臨界點的流量值作為保持河道內生態需水的流量值,由此流量值即可求得全年的生態環境需水量。
㈦ 水庫蓄水量的計算
∑[(上一條等高線圍成的面積+下一條等高線圍成的面積)×等高距/2],等高距一般取1m~5m,這樣就能得出水位庫容曲線了庫容在1000立方米以下的為小型水庫,1000立方米至一億立方米為中型水庫,一億立方米以上的為大型水庫。
弊端:
1、增加災害發生的頻率興建水庫可能會誘發地震,增加庫區及附近地區地震發生的頻率。山區的水庫由於兩岸山體下部未來長期處於浸泡之中,發生山體滑坡、塌方和泥石流的頻率會有所增加。
2、造成庫區泥沙淤積由於受水壩的攔截,受水勢變緩和庫尾地區回水影響,泥沙必然會在水庫內尤其是大壩和庫尾(回水的影響)淤積。
(7)河道調蓄的有關計算方法擴展閱讀:
水庫的防洪作用:水庫是我國防洪廣泛採用的工程措施之一。在防洪區上遊河道適當位置興建能調蓄洪水的綜合利用水庫,利用水庫庫容攔蓄洪水,削減進入下遊河道的洪峰流量,達到減免洪水災害的目的。水庫對洪水的調節作用有兩種不同方式,一種起滯洪作用,另一種起蓄洪作用。
滯洪作用:滯洪就是使洪水在水庫中暫時停留。當水庫的溢洪道上無閘門控制,水庫蓄水位與溢洪道堰頂高程平齊時,則水庫只能起到暫時滯留洪水的作用。
㈧ (二)河道內生態環境需水量計算
河流在從源頭流向河口的過程中,隨著匯流面積的增大,一般水量也隨之增大。即水量是匯水面積或河長的單調增函數。設定一個河道生態環境需水流量為Q(P),即可在河流上找到一個斷面,且斷面以下的河道水量一般能滿足Q≥Q(P)。因此,任何一條或一段河流只需選擇一個斷面進行生態環境流量的計算即可。對較大的河流或沿程水量、水功能差異懸殊的河流,則可以分段計算。
因為大沽夾河源短流急,流域位於山東半島,處於東經120°50′~121°20′、北緯37°00′~37°40′之間。所以,只取一個斷面即可。根據引水入河工程取水點的影響范圍的實際情況,這里取夾河福山站斷面水文站進行計算。計算結果見表8-9。
表8-9 大沽夾河下游各斷面生態環境需水量計算結果 單位:m3/s
對於本次研究的河流,基本屬於有水文站點的季節性河流。
推薦的基流分為汛期和非汛期,其中汛期為4~10月,非汛期為10月~次年3月。
汛期總流量(3.81+96.0+53.3+22.6)×31=5447.01m3/s
5447.01×40%=2178.704m3/s
非汛期總流量(4.48+1.16)×31=174.84m3/s
174.84×20%=34.968m3/s
全年5447.01+174.84=5621.85m3/s
5621.85×30%=1686.555m3/s
㈨ 河流的流量怎麼計算
河流流量是指單位時間內通過河道橫截面的體積,計算的方法是用河水通過該橫截面的平均速度乘以截面面積。
河流流量河流長短無關,只與河流的流水速度和截面面積有關。
㈩ 河道土方和疏浚工程量怎麼計算
設計河道斷面線比現狀地面線低的,兩條線這間的就是開挖方量;設計河道斷面線比現狀地面線低高的,兩條線這間的就是回填方量;河道底部的開挖方量也可計算為疏浚方量。至於具體計算,可以在CAD圖上用面積測量,再按斷面樁號採用兩個相鄰斷面的平均面積,再乘以斷面間的距離即可。一般情況下,很難精確計算河道的土方量。