概議水利計算學科發展與計算內容

李曉萍，季明清

(1.肇源縣水務局，黑龍江肇源166500;2.黑龍江省水利工程一處，黑龍江富裕161200)

水利計算在水利水電工程規劃設計中占有非常重要的地位，水利計算成果是選擇河流治理和開發方案、確定工程任務、規模、開發程序、調度運用方式等的一項基礎性依據。本文概要說明水利計算的概念與計算的主要內容。

1 水利計算學科的產生與發展

長期以來，水利計算多歸宿于應用水文學與工程水力學。作為一門專門的學科，是隨著有關學科特別是徑流調節理論的發展，于20世紀中葉在原蘇聯逐漸形成的。這方面最有代表性的專著是1952年出版的由C.H.克里茨基與M.φ.明凱里合著的《水利計算》。其后，隨著應用數學、電子計算機技術以及其它有關學科的迅速發展，進一步完善了徑流調節理論，提出了水庫、河道不恒定流計算方面的許多新解法，于是1959年我國在長江流域規劃辦編寫了《河流綜合利用水文水利計算》及1962年華東水利學院(河海大學前身)編寫了《水利計算及規劃》等專門教材，在水利水電高等專科學校作為專業課講授。之后，水利計算作為理論在水利水電工程設計中得到十分廣泛的應用與不斷發展。

2 “水利計算”的內涵與主要內容

2.1 內涵

我國知名專家把水利計算定義為:研究水資源的合理開發利用、水利工程對河川徑流和水力條件的變化影響以及評價水利工程的經濟和環境效果等所進行的有關分析計算。這一定義早已得到國內同仁的認可。

2.2 水利計算的任務和內容

水利計算是編制水資源開發、利用和管理運用方案的重要環節。它的任務是根據流域洪枯水特性、國民經濟有關部門和環境保護的要求以及工程開發的可能條件，按照綜合利用水資源使國民經濟獲得最大綜合效益的原則，從政治、經濟、技術和環境保護等方面進行綜合分析，提出河流治理開發方案，闡明工程開發任務，選定工程規模，計算工程效益，擬定工程運用方案等。

在擬建工程的初步設計階段中，水利計算的主要內容有:

1)根據設計任務書規定，在流域規劃基礎上，協同有關部門進一步研究防洪、治澇、灌溉、給水、發電、航運、漂木、養殖、衛生和環境保護等要求。

2)編制綜合利用水利樞紐各部門的用水方案，選擇徑流及洪水調節方式，并提出協調各部門要求的可能方案。

3)進行各方案的徑流調節、洪水調節、回水和洪流演進計算;分析研究工程建成后上下游水情的變化情況;協同有關單位選擇主要的工程特征值及運行方式。

4)對選定方案進行詳細的徑流調節、洪水調節等，闡明工程效益和多年運行特性，并檢查其對國民經濟各部門要求的滿足程度。

5)當擬建工程的上、下游或同一供水、供電系統中有已建和待建工程時，應研究各工程聯合運行的可能性和必要性，并計算聯合運行和相互補償的效益，作為確定工程最終規模的依據。

6)必要時應進行下列專題:①水電站日調節時出現的不穩定流對下游航運及取、排水口的影響;②水庫放空及潰壩洪水計算;③水庫淤積及使用年限估算;④閘壩下游河道沖淤計算;⑤水庫和河道冰凌情況;⑥水庫初期蓄水計算及分期發揮效益的運用方案;⑦興建水庫的影響及后果預測。

擬建工程初步設計批準后，即進行施工詳細設計，若基本資料和設計依據有較大改變，應對初步設計的水利計算成果進行必要的復核和修訂。

[1]左東啟，顧兆勛，王文修.水工設計手冊(2)[R].北京:水利電力出版社，1987.

[2]崔宗部，徐乾清，吳以鰲，等.中國水利百科全書[M].北京:水利電力出版社，1990.