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水庫與水
攔河筑一條象壩的障礙時,水就被攔蓄在障礙物的上游并形成水塘,通常稱之為水庫。
總而言之,被蓄積在水塘或湖泊里的水就成為水庫。水庫所蓄的水可有多種用途。水庫根據(jù)其用途可分為以下幾類:①蓄水水庫;②防洪水庫;③配水水庫;④綜合利用水庫;
1.蓄水水庫。
城市供水,灌溉供水或直接從河流或者溪流中取水的水電工程,在枯水期,也許不能滿足用戶的需要;在豐水期,由于洪水泛濫它們又可能無法發(fā)揮作用。蓄水水庫在洪峰期能攔蓄多余的水量,而在枯水期需要水的時候又能平緩地把水放出。
順便提一下,蓄水除為了今后的用水外,蓄洪還可減少水庫下游的洪水災害。因此,水庫可以用于防洪或者還具有別的用途。前一種情況稱為“防洪水庫”;而后一種情況就稱為“綜合利用水庫”。
2.防洪水庫
防洪水庫一般稱為減洪水庫,以攔蓄一部分洪水流量的方式降低洪峰,保護下游地區(qū),為了達到這一目的,流進水庫的水是全部排放,直到排水流量達到下游河槽的安全泄量為止。超過這個泄量的入流量就蓄存在水庫里,待洪峰消退后,在逐漸排放,為迎戰(zhàn)下一次洪水恢復蓄洪容積。
水庫下游的洪峰流量減小了一個AB值。防洪水庫和蓄洪水庫不同之處僅僅在于它需要一個大的泄洪能力,以便在洪水之前或之后可以迅速向下游放水。
防洪水庫的類型。防洪水庫有兩種基本類型:①蓄洪水庫或攔洪區(qū);②滯洪區(qū)或滯洪水庫。
在溢洪道或泄水口處設(shè)有閘門和閥門的水庫稱為蓄水水庫,反之,具有固定的敞開式泄水口的水庫稱為滯洪水庫。
滯洪區(qū)的功能和優(yōu)點:
滯洪區(qū)通常具有一個無控制的溢洪道和一個無控制的孔口式泄洪道,根據(jù)入流量的大小自動調(diào)節(jié)水庫的出流量。這種水庫的最大泄水能力等于下游河槽的最大安全輸水能力。洪水發(fā)生時,水庫就蓄滿水并經(jīng)泄水道放水。水庫水位上升時,出流量隨之增加。當洪水消退、進水量等于或小于出水量時,水位就不再上升。此后,水便自動地由水庫泄出,直到放完蓄水為止。與有閘門控制的攔洪區(qū)相比,滯洪區(qū)有以下的優(yōu)點:①節(jié)約了安裝閘門的費用;②沒有閘門,因而不存在人為事故和玩忽職守的可能性;③這種水庫并不總是蓄滿著水,水庫最高水位以下的大片土地只是被暫時或偶爾淹沒,盡管不允許居民在此落戶,但是仍能有效地進行耕作。
蓄水水庫的功能和優(yōu)點:
蓄水水庫的溢洪道和泄水道有閘門控制,運用起來就具有較大的靈活性,能更好地控制洪水,提高這種水庫的效益。因而,這類水庫通常用在需要良好控制的大河流上。而滯洪水庫則用在小的河流上。蓄水庫能更好地控制和適當?shù)卣{(diào)節(jié)下游洪峰,使它們不會同時疊加。這就是這類水庫的最大優(yōu)點,盡管這種水庫的缺點是投資較大,閘門的安裝和操作包含著人為誤差的風險。
3.配水水庫
配水水庫是小型蓄水水庫,建在城市供水系統(tǒng)內(nèi)。這樣的水庫按一定的流量用抽水的方式注滿,在需水量最大的時期(稱為臨界需水期),它的供水流量甚至大于水庫的入流量。因此,這樣的水庫可以使水泵或水處理廠以均勻的流量進行工作,在不用水或很少用水的時期,配水水庫就蓄存水量;在最大蓄水臨界期,它就從“倉庫”里供水。
4.綜合利用水庫
設(shè)計和建造的水庫,若不僅為一種目標服務,而且同時為多種目標服務,就稱之為綜合利用水庫。按單一目標設(shè)計,偶爾也為其他目標服務的水庫,不能稱為綜合利用水庫;在設(shè)計時除考慮主要目標之外,也考慮為其他目標服務的水庫,才能稱之為綜合利用水庫。因此,若設(shè)計的水庫用于保護下游地區(qū)免遭洪水災害,同時又兼顧蓄水,為供水、灌溉、工業(yè)用水和水力發(fā)電等提供多種目標服務,它既可以稱之為綜合利用水庫。
在地球表面以相對純的形式存在的一切化合物中,水是人們最熟悉的、最豐富的一種化合物。在水中,氧這種最豐富的化學元素與氫結(jié)合,其含量多達89%。水覆蓋了地球表面的大約3/4的面積,并充滿了陸地上的許多裂縫。地球的兩極被大量的冰所覆蓋,同時大氣也挾帶有占其重量0.1%~2%的水蒸氣。據(jù)估計,在溫暖的夏日,每平方英里陸地上空大氣中的水量約為5萬噸。
水除了直接為我們的家庭和農(nóng)場利用外,它還以許多間接的方式對我們的生活產(chǎn)生影響。在制造、發(fā)電、運輸、娛樂以及其他許多行業(yè),水都起著很重要的作用。
我們對水的利用隨人口的增長而迅速增加。在許多地方,無論地面水或地下水都已經(jīng)嚴重短缺了。由于任意污染河流、湖泊和地下水源,已經(jīng)大大地損害了人們能夠利用的水的水質(zhì)。因此,人人有責對水采取保護措施和衛(wèi)生措施,這對于我們?nèi)祟惖奈磥硎菢O端重要的。
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