水利水能规划课程设计

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1、工程特性序号 指标名称 单位 数量 备注1 流域面积 平方公里 31802 利用水文系列 年 195719813 多年平均径流量 亿立米 26.01724 代表性流量多年平均流量 秒立米 82.5实测最枯旬平均流量 秒立米 5.46设计洪峰流量 秒立米校核洪峰流量 秒立米5 水库特征水位校核洪水位 米设计洪水位 米正常蓄水位 米死水位 米6 水库特征库容总库容 万立米调洪库容 万立米兴利库容 万立米死库容 万立米7 库容系数8 调节性能9 水量利用系数10 水电站特性指标装机容量 万千瓦保证出力 万千瓦多年平均年发电量 亿度年利用小时数 小时 多年平均电量/装机容 量11 水电站水头最大水头

2、米最小水头 米12 河道特征水位下游校核洪水位 米下游设计洪水位 米正常尾水位 米 Q 台数相应下游水P位最低尾水位 米 Q 相应下游水位P第一节 基本概况一、 流域概况黑水河发源于我国靖西县的新圩，经岳圩流入越南境内，再从德天沿中越分界线流入我国大新县的硕龙镇，经那岸、太平流到崇左县的新和、屯峒汇入左江，见那岸水电站流域示意图。黑水河上游坡陡水急，水力资源丰富。那岸水电站坝址位于河道中游，在大新县的太平乡那岸村王孟屯附近。坝址控制流域面积 3180 平方公里（不包括越南境内面积） ，坝下游 4 公里处设有那岸水文站，集雨面积 3210 平方公里，自1957 年至 1981 年有实测水文资料

3、24 年。二、 基本资料1.年径流资料：表 1 给出那岸水文站历年（1957-1981 年）实测水文年（5-4 月）旬平均流量保证率统计表，经分析后能直接移用至坝址，其多年平均流量 Q =82.5 秒立米。Q =5.46m /s Q =741 m /smin3ax3表 1 那岸水文站历年实测水文（5-4 月）旬平均流量分组大小排列累积出现次数（m）和相应经验频率（P= x100%）1nQ （m/s）3m P(%) Q （m/s）3m P(%) Q （m/s）3m P(%)150 153 17.69 71 287 33.18 19 552 63.82141 169 19.54 61 311 35

4、.95 17 590 68.21131 184 21.27 51 350 40.46 15 629 72.72121 199 23.01 41 389 44.97 13 696 80.46111 212 24.51 36 415 47.98 11 740 85.55101 230 26.60 31 441 50.98 9 795 91.9191 244 28.21 26 481 55.61 7 843 97.4681 267 30.87 21 526 60.81 5 864 99.882.坝址下游水位与流量关系曲线：那岸电站厂房尾水处原设置水尺，有短期（1975-1979）观测资料。根据观测的

5、水位资料与对应时间那岸水文站观测流量资料比较，可绘制厂房尾水位与流量关系曲线，即坝址水位流量关系曲线。表 3-1 那岸水电站坝址水位流量关系（高水部分）水位（米） 180 181 182 183 184 185 186流量（秒立米）199 415 655 900 1150 1430 1730水位（米） 187 188 189 190 191 192流量 2030 2350 2700 3080 3500 3950（秒立米）表 3-2 那岸水电站坝址水位流量关系（低水部分）水位（米） 178.8 178.9 179.0 179.1 179.2 179.3 179.41 179.5流量（秒立米）0

6、6.00 14.5 25.3 38.0 51.8 67.0 86.0水位（米） 179.6 179.7 179.8 179.9 180.0 180.1 180.2流量（秒立米）107.5 130.0 152.0 175.5 199.0 200.0 217.53.水位库容曲线：由水库实测地形图计算而得。表 2 那岸水电站水库水位库容关系表水位（米） 190 195 200 205 210 215 220（万立米） 200 330 500 765 1080 1470 1970水位（米） 225 230 235 240 245 250库容（万立米）2580 3370 4370 5600 7060 8

7、5404.水库水量损失：库区两岸高山陡峻，水库面积较小，水量损失不大。根据地质人员提供的资料水库渗漏量也很少，故电站进行水能计算时水量损失可以忽略不计。5.表 4 那岸水电站正常蓄水位枢纽建设总投资关系表正常蓄水位（米）205 210 215 220 225 230 240 250枢纽总投资（万元） 2820 3080 3360 3690 4060 4470 5550 7000表 5 那岸水电站正常蓄水位枢纽工程关系表正常蓄水位（米）205 210 215 220 225 230 240 250枢纽工程量（万立米）10.0 13.8 17.6 21.4 25.2 29.0 36.6 44.1第

8、二节 正常蓄水位方案的选择一、 正常蓄水位方案的拟定1. 正常蓄水位上限值的确定：主要考虑以下因素：（1） 水库的淹没限制：库区内只有王孟屯、念底屯等人口稀少的居民点，较大的居民点为硕龙镇，但该高程为 286 米。所以正常蓄水位高程的选定应小于 286 米。（2） 地形地质条件：水库库区属石灰峰林谷地，山顶标高一般在 400-600 米左右，一般卡斯特化不甚强烈。漏斗、溶洞、暗河等一般规模不大，溶洞分布在 270 米高程以上，暗河仅在沙屯出现一处，为 250 米。所以正常蓄水位高程的选定应小于 250 米。（3） 施工条件：那岸水电站由大新县组织施工，根据当地建筑材料情况，石料非常丰富，拟采取

9、砌石大头坝，这种坝型的设计、施工经验不多，故不宜修筑高坝（坝址处河床高程在 175 米左右） 。（4） 蒸发、渗漏损失：库区两岸高山陡峻，水库面积较小，水量损失不大。根据地质人员提供的资料水库渗漏量也很少，故电站进行水能计算时水量损失可以忽略不计。综上，正常蓄水位上限值取 250 米。2. 正常蓄水位上限值的确定：（1）正常蓄水位上限值的确定：必须满足电力系统对电站提出的最低出力要求。根据初步规划，那岸水电站的最低出力为 N =23 万千瓦min（2）分析、计算过程： 因为 N =23 万千瓦=A HminQmin所以H = = =（30.3045.45） （m ）minQANi 5.8201

10、)3(4 由 Q =5.46m /s 查那岸水电站坝址水位流量关系曲线得in3下游水位的下限值 Z =178.88m下正常蓄水位的下限值 Z = Z + H下 限 下 min=178.88+（30.3045.45）=（209.18224.250 ）(m) 有正常蓄水位的上、下限可得，正常蓄水位的取值范围为（209.18250 ） 选定方案：选定 215m、225m、235m、245m 正常蓄水位共四个比较方案。二、 消落深度的确定1. 方案一：Z =215m, Z =178.88m正 下H = Z - Z =215-178.88=36.12(m)max正 下（1） 若为多年调节：h =0.30

11、H消 maxh =0.30H =0.3036.12=10.836(m)消 a(2) 若为年调节：h =0.25H消 ah =0.25H =0.2536.12=9.03（m）消 ax（3）若为日调节：h =2m消2. 方案二：Z =225m, Z =178.88m正 下H = Z - Z =225-178.88=46.12(m)max正 下（1）若为多年调节：h =0.30H消 axh =0.30H =0.3046.12=13.836(m)消 a(2) 若为年调节：h =0.25H消 ah =0.25H =0.2546.12=11.53（m）消 max（3）若为日调节：h =2m消3. 方案三：

12、Z =235m, Z =178.88m正 下H = Z - Z =235-178.88=56.12(m)max正 下（1）若为多年调节：h =0.30H消 axh =0.30H =0.3056.12=16.836(m)消 a(2) 若为年调节：h =0.25H消 ah =0.25H =0.2556.12=14.03（m）消 max（3）若为日调节：h =2m消4. 方案四：Z =245m, Z =178.88m正 下H = Z - Z =245-178.88=66.12(m)ax正 下（1）若为多年调节：h =0.30H消 maxh =0.30H =0.3066.12=19.836(m)消 a

13、(2) 若为年调节：h =0.25H消 ah =0.25H =0.2566.12=16.53（m）消 ax（3）若为日调节：h =2m消三、 判断水库调节性能1. 方案一：Z =215m，查得 V =1470 万立方米正 正（1）若为多年调节： h =0.30H =0.3036.12=10.836(m)消 max此时，死水位 Z = Z - h =215-10.836=204.164(m)死 正 消由那岸水电站水库水位库容关系曲线查得 V =728（万立方米）死 V = V - V =1470-728=742（万立方米）兴 正 死库容系数：= 100%= 100%=0.29%年兴W360245

14、.817(2) 若为年调节：h =0.25H =0.2536.12=9.03（m）消 max此时，死水位 Z = Z - h =215-9.03=205.97(m)死 正 消由那岸水电站水库水位库容关系曲线查得 V =840（万立方米）死V = V - V =1470-840=630（万立方米）兴 正 死库容系数 = 100%= 100%=0.24%年兴W360245.81（3）若为日调节：h =2m消此时，死水位 Z = Z - h =215-2=213(m)死 正 消由那岸水电站水库水位库容关系曲线查得 V =1308（万立方米）死V = V - V =1470-1308=162（万立方米

15、）兴 正 死库容系数 = 100%= 100%=0.06%年兴W360245.812. 方案二：Z =225m，查得 V =2580 万立方米正 正（1）若为多年调节： h =0.30H =0.3046.12=13.836(m)消 max此时，死水位 Z = Z - h =225-13.836=211.164(m)死 正 消由那岸水电站水库水位库容关系曲线查得 V =1120（万立方米）死V = V - V =2580-1120=1460（万立方米）兴 正 死库容系数：= 100%= 100%=0.54%年兴W360245.81(2) 若为年调节：h =0.25H =0.2546.12=11.

16、53（m）消 max此时，死水位 Z = Z - h =225-11.53=213.47(m)死 正 消由那岸水电站水库水位库容关系曲线查得 V =1300（万立方米）死V = V - V =2580-1300=1280（万立方米）兴 正 死库容系数 = 100%= 100%=0.49%年兴W360245.81（3）若为日调节：h =2m消此时，死水位 Z = Z - h =225-2=223(m)死 正 消由那岸水电站水库水位库容关系曲线查得 V =2324（万立方米）死V = V - V =2580-2324=256（万立方米）兴 正 死库容系数 = 100%= 100%=0.098%年兴W360245.813. 方案四：Z =235m，查得 V =4370 万立方米正 正（1）若为多年调节： h =0.30H =0.3056.1