第一章总则第1.0.1条 小型水力发电站(以下简称水电站)设计,必须认真执行国家的技术经济政策,根据国民经济发展的需要,按照地方水利、电力、航运、木材流送、水产和环境保护等规划的要求,统筹安排,因地制宜,合理利用水资源,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量第1.0.2条 本规范适用于装机容量2.5万kW及以下,机组容量1万kW以下,其中机电部分,适用于机组容量为500~6000kw、出线电压不超过35kV的新建水电站的设计第1.0.3条 水电站的初步设计,宜在河流(河段或地区)规划和地方电力规划的基础上,根据经审批的设计任务书进行对上、下游有影响的河段的开发,应征求相邻地区意见第1.0.4条 水电站设计,必须认真进行调查、研究、勘测和试验工作,以便取得水文、气象、地形、地质、地震、建材及地方工农业和淹没、移民以及其他国民经济综合利用要求等项基本资料和数据第1.0.5条 水电站设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合现行的有关标准和规范的规定第二章 水文、水利及水能第一节 水文第2.1.1条 水电站设计,应收集流域自然地理特性、气象、水文资料,并应进行整理分析,或进行必要的复查和修正。
整理分析的主要内容如下:一、流域和河道特征值;二、实测水文资料中的水尺位置、水尺零点高程、水准基面的变动、水位和流量观测情况、浮标系数的采用、测流断面的冲刷和淤积变化、水位流量关系曲线高、低水部分的延长方法等;三、受水利工程或分洪、决口等因素影响的径流和洪水资料;四、历史洪水、枯水资料第2.1.2条 水电站的水文计算,应根据工程特点和设计要求,提供下列各项成果的全部或部分内容:一、径流 取水口或坝址历年各月(旬、日)平均流量的系列表,年平均流量、时段(旬、日)平均流量频率曲线,指定频率的设计年平均流量及其年内各月(旬、日)平均流量二、 洪水(包括分期洪水) 设计洪峰流量,不同时段设计洪水量及设计洪水过程线 三、泥沙悬移质的多年平均年输沙量和月分配,典型年月分配,多年平均颗粒级配曲线推移 质年输沙量及其最大粒径,河道历年冲淤变化及泥石流情况 四、水位流量关系曲线设计断面上设计条件下使用的水位流量关系曲线 五、水质分析成果六、冰情及其他第2.1.3条 年或时段平均流量频率曲线可采用频率分析法绘制曲线线型可采用皮尔逊Ⅲ型,其统计参数中的均值应采用计算值,变差系数(Cv)和偏差系数(Cs)应进行计算,但可根据经验点据与频率曲线的配合情况,适当调正确定。
经验频率(Pm)可用下式计算Pm=[m/(n+1)]×100%式中Pm——经验频率以百分比计(%); m——n项连续系列中按大小排列的序位; < /p> n——连续序列的总项数 < /p> 第2.1.4条 设计断面上径流系列较短时,应进行插补延长,使延长后的系列不少于20年 第2.1.5条 设计断面无径流资料时,径流量可采用以下两种或两种以上的推算方法,分析确定: 一、选择径流资料较长、控制集水面积的自然条件相似的水文站作参证站,按面积比 将参证站各种频率径流量换算为设计断面的径流量; 二、根据本流域上、下游水文站的径流资料,用内插法进行推算; 三、参照省、地区水文手册、水文图集资料进行推算;四、参照相似地区的降水量~径流关系,用控制集水面积内的平均降水量推求径流量; < /p> 五、在工程所在河段设水文观测站进行观测 第2.1.6条 设计典型年的确定,应在实测系列中选择,其年和时段径流量宜接近设计值,且其年内分配宜选择对工程设计较为不利的年份第2.1.7条 采用的设计径流成果,应从以下几方面进行合理性检查: 一、上下游、干支流的水量平衡; 二、径流量与降水量的比较; 三、均值和变差系数(CY)在地区上分布的合理性; 四、径流的年内分配的合理性。
第2.1.8条 设计洪水的计算,应符合洪水计算规范的规定 第2.1.9条 多年平均年输沙量的计算,应符合下列要求: 一、当工程所在地的测站悬移质系列较长时,可采用算术平均值; 二、当工程所在地的测站悬移质系列较短时,可按本站水量与输沙量关系或本站与相似流域年(月)输沙量关系插补延长后进行计算;三、当工程所在地无实测悬移质资料时,可用水电站所在地区的输沙量模数(侵蚀模数)图查算,或参照已建水库的淤积量估算第2.1.10条 悬移质泥沙的多年平均颗粒级配的确定,应符合下列要求:一、当资料较多时(如5年以上,且其中至少一年为丰水年),可采用其历年的算术平均值;二、当资料较少(如5年以下) 或无资料时,可参照邻近相似流域资料确定条件允许时,宜通过实测进行检验第2.1.11条 推移质输沙量可通过调查或采用其他计算方法确定第2.1.12条 水位流量关系曲线的绘制,应符合下列要求:一、有实测资料时,应综合分析实测的成果绘制二、无实测资料时,可参照历史洪水、枯水流量调查成果或用水力学公式计算绘制计算中应根据该河道特性选择糙率三、设计断面有水位资料,上、下游水文站也有水位流量资料,且其区间集水面积不大(例如≤10%)时,可通过水位相关法绘制。
四、缺乏实测资料且有条件实测时,应进行实测确定在绘制水位流量关系曲线时,应考虑回水顶托、弯道水流和河道冲刷淤积等的影响 第二节 水利及水能 第2.2.1条 水电站的技术经济分析,一般可采用动态的投资回收年限法投资回收年限宜定为15年第2.2.2条 兼有发电和灌溉任务等综合利用的水利枢纽,其取水方式和水量分配应根据任务主次、灌区分布、电站规模等因素确定第2.2.3条 径流调节和水能计算,应符合下列要求:一、对多年调节水库,应采用长系列(或代表段),按月平均流量进行计算;二、对年调节水库,应采用设计年的月(旬)平均流量进行计算;三、无调节或日调节电站,应采用日(时) 平均流量进行计算;四、对年调节或无调节的水库,其计算年份,可选择丰水、平水、枯水三个代表年进行计算第2.2.4条 径流调节和水能计算成果,应绘制成下列曲线:一、调节流量过程线(有灌溉或其他通航过木等任务时,应反映流量的年内分配)及历时曲线; 二、水头过程线及水头保证率曲线;三、出力过程线及出力保证率曲线;四、出力与发电量关系曲线及装机容量年利用小时关系曲线第2.2.5条 水电站上下游已有或经批准即将兴建调节水库时,其径流调节和水能计算,应考虑上下游的调节作用和补偿调节要求。
第2.2.6条 梯级水电站应研究各梯级间相互影响的因素,按获得梯级最大综合利用效益的原则,确定其特征值第2.2.7条 水电站跨流域引水时,应分析外流域和本流域的经济效益,阐明引水的合理性第2.2.8条 水电站水库的正常蓄水位及死水位,应根据地形、地质、水力资源条件、水库淹没损失、近期与远景用水、用电要求等,拟定若干方案,通过技术经济比较和分析论证确定第2.2.9条 水电站为小型,但水库或水利枢纽属大、中型工程时,除小水电站本身外,其他设计必须遵守有关大、中型工程标准规范的规定第2.2.10条 泄洪建筑物的规模,应结合枢纽总体布置,通过洪水调节计算及技术经济比较确定第2.2.11条 水库的洪水调节可采用静库容计算当水库下游有防洪要求时,应根据水库规模,研究洪水调度规则及安全泄量等,如水库的防洪库容较大,可根据洪水特性,重复利用一部分库容兴利的可能性第2.2.12条 水电站位于已建工程下游时,应根据水电站规模,上游工程的防洪能力,统一考虑洪水的调度规则,确定本枢纽的防洪特征水位当水电站位于已建工程上游时,应根据本水电站的要求确定防洪特征水位,并应考虑对下游工程的影响第2.2.13条 在多沙河流上修建水电站,其引水建筑物的进水口和枢纽布置,应采取减缓水库泥沙淤积的措施。
第2.2.14条 水库的回水曲线,应按规定频率的设计洪峰流量及相应的坝前水位和坝前最高水位时的相应泄量两种情况分别进行计算,取其外包线确定并应根据计算河段的特性选择糙率回水影响较大,河段较复杂,应适当加测河道横断面,提高计算精度回水影响较小时,计算可简化对多沙河流推算回水曲线时,应考虑泥沙淤积的影响第2.2.15条 对灌溉、发电结合的工程,应合理进行水量分配,制定调度运用计划第三节 装机容量和机组台数第2.3.1条 水电站设计水平年可采用第一台机组投入运行后的第五年,并宜与国民经济和社会发展五年计划年份相一致设计水平年的负荷水平,可有一个变化范围第2.3.2条 水电站的设计保证率可用历时保证率表示;其值应根据水电站装机容量占当地电力系统总容量的比重,按表2.1选择表2.1 水电站设计保证率水电站装机容量占当地电力系统总容量的比重(%) 15以下 15~30 30以上 水电站设计保证率(%) 75~80 0~85 5~90 注:以灌溉为主的水库或仅供农业排灌用的水电站,其设计保证率可根据排灌要求、水文特性等确定第2.3.3条 水电站的装机容量、工作容量及备用容量,可通过电力电量平衡、经技术经济比较和综合分析确定。
第2.3.4条 调节性能较好的水电站,可设置负荷备用容量和事故或检修备用容量;调节性能较差的水电站,可设置重复容量,但应是经济合理的第2.3.5条 水电站装机容量占当地电力系统总容量的比重较小,且受资料条件限制时,可采用保证出力倍数和年利用小时数等简化方法,选择水电站的装机容量:一、无调节或日调节水电站的装机容量,可按保证出力的1.5~2.O倍或年利用小时不低于5000h确定;二、调节性能较好的水电站的装机容量,可按保证出力的2.O~5.O倍或年利用小时不低于3000h确定第2.3.6条 低水头水电站装机容量的选择,应考虑洪水期水头减小,出力降低的影响梯级电站,应考虑下一梯级的回水对上一梯级尾水位的影响渠道电站,应考虑上游用水渠道水位消落的影响第2.3.7条 灌溉期结合灌溉用水发电的水电站,其装机容量应根据灌溉设计流量确定第2.3.8条 水电站的机组台数不宜少于2台或多于4台第四节 水库淹没处理第2.4.1条 水库的淹没处理,应符合下列规定:一、土地的赔偿或防护按2~5年一遇洪水的回水高程计算;二、人口、房屋的外迁或后靠,按 10~20年一遇洪水的回水高程计算 第2.4.2条 多年和年调节水库可根据利用其周边土地的可能性,确定其利用范围,但不得围堤耕种和减少调节库容。
第三章工程总体布置及水工建筑物第一节 一般规定第3.1.1条 水电站枢纽工程总体布置及水工建筑物设计,根据工程的具体情况,应具备下列基本资料:一、地形图测图项目及其比例尺宜符合表3.1的规定表3.1 测图项目及比例尺序号 测图项目 比例尺 1 库区l:10000~1:25000 2 坝段1:1000~l:2000 3 坝(闸)址、渠道、溢洪道1:200~1:1000 4 隧洞、涵闸进出口、调压井、厂房等1:200~1:1000 5 天然料场、施工场地l:1000~1:5000 6 地质测图与地质图要求相同 注:库区地形复杂时,比例尺可选用1:2000~1:10000二、工程地质勘察报告和图纸其内容深度应符合工程地质勘察规范的规定三、气象、水文资料及有关水利、水能计算成果四、施工条件调查资料五、水力机械、电气及金属结构方面的资料六、水资源综合利用方面的资料第3.1.2条 水电站的工作水头,可分为低水头、中水头和高水头三级低水头为30m以下,中水头为30~100m,高。