水文学原理（第2版）：水库的径流调节效果

在河流上修建水库的目的是为了改变河川径流的天然变化规律，使得它在时间上和空间上重新分配。这种利用水库来重新分配河川径流，以适应需水过程的措施称为径流调节。其中，为减轻洪水灾害，在汛期拦蓄洪水、削减洪峰的调节称为防洪调节；为满足用水部门需水要求的调节称为兴利调节。

进入水库的入流量是水库拦河坝以上流域的地表径流量与地下径流量，其出流量是人为控制的。当水库的入流量大于出流量时，水库开始蓄水，库水位逐渐上升，蓄水量逐渐增加；反之，水位下降，蓄水量减少。水库中的水位变化过程或蓄水量的变化过程可以用水库的水量平衡方程来反映。水库的水量平衡方程如下：

式中：Q入为入库流量，m3／s；q出为出库流量，m3／s；ΔV为水库蓄水变量，m3；Δt为计算时段，s。(www.xing528.com)

上式实际上是略去了水库的蒸发、渗漏、库面降水等项，且将地面、地下来水统归于入流；地面、地下出水以及工农业用水统归为出流。此平衡方程是水库调节计算的基础。

图13.12　水库调洪示意图

图13.12为水库对一次洪水的调节过程。假定水库溢洪道无闸门控制，且水库汛前水位与溢洪道顶高程平齐。在t2时刻前，入库流量大于出库流量，水库水位持续上升，与此同时，出库流量也随之相应增大，直到t1时刻，入流量达到最大值Qmax，随后入流量开始减少，在t1→t2的时段内入流量仍大于出流量，但因入流量已逐渐减少，而出流量在水库水位上升的情况下仍在不断增加，最后，必然会出现入流量等于出流量的时刻即t2，此时水库水位达到最大值，相应的水库下泄流量也达到最大值。t2时刻以后，入流量小于出流量，水库水位逐渐下降，出库流量也逐渐减小，直到水库水位又与溢洪道顶高程平齐为止。由图可知，图中两块阴影部分的面积应是相等的。设阴影部分的面积（单块）为V，即为暂时调蓄在水库中的水量，在t2时刻以后，又逐渐流出，这种调蓄结果必然使出流过程的洪峰减小、峰现时间延后、洪水过程拉长，这种作用就是水库的调洪作用，也称洪水调节。同样，如果利用水库的有效库容蓄水，以满足枯水期或枯水年的供水需要，称为兴利调节。