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水库回水

2022-10-07

backwater of reservoir

简介

河道修建闸坝形成水库后库区水位壅高的现象。其纵剖面线称水库回水线。水库回水影响范围与坝前水位高低及入库流量大小有关。当入库流量固定时,坝前水位愈高回水影响愈远;当坝前水位不变时,入库流量愈大回水影响愈近。

水库回水改变了库区自然环境和社会环境。局部地区气候的变化有利于库周农业和林业发展;水位抬高有利于库边灌溉及城市供水;水域扩大、流速减缓可改善航运,并为发展养鱼和旅游业创造条件。水库回水将淹没农田、森林、房屋、厂矿、道路、通信设施及文物古迹,需要迁移居民,另外造成泥沙淤积及回水末端淤积上延。为估算水库淹没损失,预测回水对泥沙淤积和环境的影响,选定经济合理的工程规模,需要计算水库回水线。

水库坝前水位及入库流量年内不断变化,各时期回水线也不同,水库回水线的计算属河道不恒定流问题,可用圣维南方程组计算不同时间的回水线。工程设计中需推求某标准洪水最高回水线或某标准枯水最低回水线,这时,一般按恒定流能量方程(伯努利方程)分河段进行计算

式中Z1,Z2及V1,V2分别为断面1及断面2的水位和流速(见图);i为河段摩阻比降;△l为河段长度;i△l表示沿程阻力的水头损失;g为重力加速度。当河段突然扩大或收缩时,式(1)中需增加局部损失项。

明渠水流能量平衡图

回水计算是已知河段流量Q、下游(断面1)的水位Z1及流速V1,由式(1)逐段向上游推算。计算方法分试算法与图解法。试算法适用于计算机计算。图解法可分艾斯考福(Escoffer)法、控制曲线法(或称H.M.贝尔纳斯基法)及埃兹阿(Ezra)法。

计算所需基本资料有:①库区实测纵横断面资料或水库地形图;②库区河道糙率资料;③坝址及入库设计洪水成果;④水库调洪计算成果;⑤水库泥沙淤积计算成果。工程设计需推求某标准洪水最高回水线,应计算许多组不同坝前水位与相应入库流量的回水线取其外包线。通常是计算某标准洪水(通过水库调节后)的最高水位与相应入库流量、入库最大流量相应坝前水位及正常蓄水位相应入库流量3条回水线,取其外包线作为淹没和移民的设计回水线。

河道天然水面线是水库回水线的渐近线,两者相交于无穷远,工程设计中为确定回水末端,中国现行《水电工程水库淹没处理规划设计规范》(DL/T5064—1996)规定两者相差<0.3 m处作为回水末端。

水库回水是造成泥沙淤积的主要原因,而泥沙淤积又使回水线抬高,两者互相影响,但总的趋势是不断衰减,最终达到新的平衡。

拓展资料

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