第二节 水库特征水位和相应库容

反映水库工作状态的水位和库容有设计死水位、设计兴利水位（正常蓄水位）、防洪限制水位（汛前限制水位）、设计洪水位、校核洪水位；死库容、兴利库容、防洪库容、超高库容、重叠库容、总库容等。

1 水库特征水位

水库工程为完成不同任务在年内不同时期和各种水文情况下，需控制达到或允许消落到的各种库水位。水电部1977年颁布试行的《水利水电工程水利动能设计规范》（SDJ 11-77）中，规定水库特征水位主要有：正常蓄水位、死水位、防洪限制水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位等。

正常蓄水位（正常水位）：水库在正常运行情况下，为满足兴利要求应在开始供水时蓄到的高水位，曾称正常高水位、兴利水位、设计蓄水位。它决定水库的规模、效益和调节方式，也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库的淹没损失，是水库最重要的一项特征水位。当采用无闸门控制的泄洪建筑物时，它与泄洪堰顶高程相同；当采用有闸门控制的泄洪建筑物时，它是闸门关闭时允许长期维持的最高蓄水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。

死水位：水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位，曾称设计低水位。日调节水库在枯水季节水位变化较大，一般每24h内将有一次消落到死水位。年调节水库一般在设计枯水年洪水期末才消落到死水位。多年调节水库只在连续枯水年组成的枯水段末才消落到死水位。水库正常蓄水位与死水位之间的变幅称水库消落深度。

防洪限制水位（汛限水位）：也称汛期限制水位，是水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，也是水库在汛期防洪运用时的起调水位。防洪限制水位是协调防洪和兴利关系的关键，对工程防洪效益、发电灌溉等兴利效益、库内引水位高程、通航水深、泥沙淤积，以及水库淹没指标等均有直接影响，具体研究时要结合工程开发条件，全面进行分析比较后选定。如汛期内不同时段的洪水特征有明显差别时，可考虑分期采用不同的防洪限制水位。

防洪高水位：水库遇到下游防洪保护对象的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。只有当水库承担下游防洪任务时，才需确定这一水位。此水位可采用相应下游防洪标准的各种典型洪水，按拟定的防洪调度方式，自防洪限制水位开始进行水库调洪计算求得。

设计洪水位：水库遇到大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位。它是水库在正常运用情况下允许达到的最高水位，也是挡水建筑物稳定计算的主要依据之一。可采用相应大坝设计标准的各种典型洪水，按拟定的调洪方式，进行调洪计算求得。

校核洪水位：水库遇到大坝的校核洪水时，在坝前达到的最高水位。它是水库在非常运用情况下，短期内允许达到的最高水位，是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。此水位可采用相应大坝校核标准的各种典型洪水，按拟定的调洪方式，进行调洪计算求得。

朱庄水库特征水位表和水位面积特征表分别见表5-4、表5-5。

2 特征水位与库容

库容大小决定着水库调节径流的能力和它所能提供的效益。因此，确定水库特征水位及其相应库容是水利水电工程规划、设计的主要任务之一。朱庄水库特征库容见表5-6。

2.1 死水位和死库容

水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位，称死水位，又称设计低水位。死水位以下的库容称为死库容，也叫垫底库容。死库容的水量除遇到特殊的情况外（如特大干旱年），它不直接用于调节径流。在灌溉水库中，死水位必须满足自流灌溉高程及淤积泥沙的要求，在灌溉、发电等综合利用的水库中，除满足上述要求外，尚须满足发电最低水头和环境生态库容的要求。

2.2 正常蓄水位和兴利库容

正常蓄水位是水库在正常情况下，供水期开始时为保证各用水部门用水应蓄到的水位。正常蓄水位也叫设计兴利水位。它与死水位之间的库容叫兴利库容。正常蓄水位至死水位间的深度又称消落深度，对电站水库消落度是综合比较选定的指标。兴利库容所蓄的水量与供水期设计年天然来水量之和，减掉供水期内损失水量后，必须满足设计条件下各用水部门总需求。

兴利库容可用以进行径流调节。按照用水部门（如灌溉、水力发电、航运、给水、漂木、过鱼等）的需要，并考虑防洪要求，将径流重新分配使用。

2.3 防洪高水位和防洪库容

遇到下游防护对象的设计洪水时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位，称为防洪高水位。防洪限制水位与防洪高水位之间的库容，称为防洪库容。

水库的防洪高水位是水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时，在坝前达到的最高水位。只有当水库承担下游防洪任务时，才需确定这一水位。此水位可采用相应下游防洪标准的各种典型洪水，按拟定的防洪调度方式，自防洪限制水位开始进行水库调洪计算求得。

防洪库容是防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积，用以控制洪水，满足下游防护对象的防洪标准。当汛期各时段分别拟定不同的防洪限制水位时，这一库容指其中最低的防洪限制水位至防洪高水位之间的水库库容。

2.4 校核洪水位和调洪库容

遇到大坝的校核洪水时，水库在坝前达到的最高水位，称为校核洪水位。防洪限制水位与校核洪水位之间的库容，称为调洪库容。校核洪水位以下的全部库容，称为水库的总库容。（校核洪水：工程在非常运用条件下符合校核标准的设计洪水。）

水库的校核洪水位是水库遇到大坝的校核洪水时，在坝前达到的最高水位，它是水库在非常运用情况下，允许临时达到的最高洪水位，是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。此水位可采用相应大坝校核标准的各种典型洪水，按拟定的调洪方式，自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。

2.5 静库容和动库容

静库容：库中水流速为零时水面呈水平状态时的库容。动库容：水库水面不是水平的，从坝址起，越靠上游越往上翘，形成一回水曲线：

大型水库库容曲线（包括静库容、动库容）是水库运行调度与管理的基本依据，关系到水库长期效益的发挥。但对于大型河道型水库，水库水面不是水平的，水库库容包括水平面以下的静库容和水库实际水面与水平面之间的楔形库容，两部分库容都参与了水库调洪的整个过程，仅使用静库容曲线进行水库调度是不可靠的，必须使用动库容调洪的方式进行水库调度。

应注意的问题，水库淹没、浸没，梯级水库衔接需考虑动库容。

2.6 总库容和有效库容

总库容即校核水位以下的库容。包括死库容、兴利库容、调洪库容（减掉和兴利库容重复部分）之总和，称总库容，它是水库兴建的总规模。

校核洪水位与死库容之间的能够参与径流调节的库容称为有效库容：

水库特征水位及库容示意见图5-1。

图5-1 水库特征水位及库容示意图