水利水能规划课程设计

《水利水能规划课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水利水能规划课程设计（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、华北水利水电学院课程设计20 1220 13 学年第 1 学期环节名 称：水能规划课程设计学生专业班级：扌旨导 教师：学号：姓名：一、 水文计算1.1 设计年径流计算1.1.1 年月径流分析计算步骤（1）对径流一致性、可靠性、代表性进行论证；（2）在一定的设计保证率 P 设下，用数理统计法推求设计年径流量；（3）用相应代表年法推求年内分配过程。1.1.2 设计保证率的选择 水电站设计保证率的选择至关重要，它关系到电站的供电可靠性、水资源利 用程度以及水电站工程造价。一般来说，设计保证率主要依靠水电站的装机 规模及水电在电力系统中的比重来确定的。系统中重要用户越多，相对来说 设计保证率应该越高；

2、对于河川径流变化剧烈和水调节性能好的水电站也多 选用较高的设计保证率。根据水利水电工程水利动能设计规范SDJ11-77,见下表：水电站设计保证率系统水电比重（）25以下25-5050以上水电设计保证（）80-9090-9595-98由于清江地区水电比重占了 57%,因此取隔河岩水电站设计保证率 P 设为 95%1.1.3 频率计算,求设计丰、中、枯水年的年径流量 （1）适线法进行频率计算1、年平均流量Ql =378.3 m3/s2、实测频率计算（见表 1）3、利用矩估计法初步确定Cv值，由Cs与Cv的倍数关系确定Cs值，由已确 定的参数查 K 值表,确定理论曲线。工（K -1）2工（K - 1

3、）2小比iIiC =i= 耳=0.25v n 一 1nn 一 1适线数据（见表 2、 3、 4）及图形见附图 1（2）经适线后知理论曲线 1 与实测资料比较适合，故选择理论曲线 1 为设 计年洪量过程线。从设计过程线上查得数据如下表：设计保证率P设计流量Qp（m3/s）95%238.32950%370.7345%538.535上表即是设计保证率分别为 5%（丰水年）、 50%（平水年）、 95%（枯水年） 的设计流量。（3）代表年的选择根据选取原则：根据年径流量接近设计年径流量的实测年为代表年；对工程较不利的年份为代表年。则丰水年、平水年和枯水年选择如下表：选取代表年表类型年份年份实测值Q设计

4、值Q倍比K丰水年58-59517.2538.5351.04平水年74-75361.5370.7341.03枯水年53-54245.9238.3290.97对三个典型年进行缩放数据见附表5二、 水能计算2.1 由已知资料求兴利库容1) 库容曲线：Z(m)60708090100110120130140150160V(亿 m3)0.00.10.81.93.05.07.010.013.016.019.0Z(m)170180190200210V (亿 m3)22.025.029.034.042.0(2)水库特征水位 在确定隔河岩水电站大坝正常蓄水位时，应不影响上游水布垭水利枢纽的发 电尾水。又已知水布垭

5、水电站高程为200m，且隔河岩水电站的淹没损失较小， 可取隔河岩水电站的正常蓄水位为 200m。根据要求，取隔河岩水电站的消落深度为40m，由此确定隔河岩水电站水库 的死水位高程为 160m。(3)兴利库容Hl =34.0-19.0 亿=15 亿 m32.2 保证出力计算公式N=9.81*j*Q*H=AQH (A=8.5)2.2.1.1 根据库容系数确定水库调节方式库容系数b l/wlll巾1 =238.329*2.63*12*m3b=1.5*/(238.329*2.63*12*)=0.2由于库容系数在0.10.3之间，故认定为年调节水库。2.2.1.2 确定水库水量损失水库平均库容廿1邛i

6、+廿/2=19+15/2=26.5亿m3查得相应水库平均水面面积为14.4 平方公里，综合分析可得每月损失水量为 平均库容的 1%即忙1 =1%廿1 =1%*26.5 m3 亿=0.265*/2.63*=10.08 m3/s 月2.2.2.1 设计枯水年流量调节计算Ql =月 份4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月流量258.7245.4243.6575.8440.8164.3355.980.1153.9133.1163.3119.9经试算，当供水期为9月到次年3月时较为合适，此时Ql =238.6m3/s2.2.2.2 计算有效水头 H1) 坝址水位流量关系曲线：水位高程m

7、77.757878.57980.18182.183.684.55相应流量m3/s506917933092015902460368044902) 库容曲线：Z(m)60708090100110120130140150160V(亿 m3)0.00.10.81.93.05.07.010.013.016.019.0Z(m)170180190200210V (亿 m3)22.025.029.034.042.0(3)由坝址水位流量关系曲线和调节流量经插值计算知下游水位zl=78.7m ；由库容曲线和平均库容经插值计算上游平均水位石=183.75m。所以H=Z| -Z| =183.75m-78.7m=105

8、.05m2.2.3.1 保证出力的计算K = 9.81* j *Q* H=AQH (A=8.5)即:Kl =8.5*238.6*105.05=21.3 万 KW2.2.3.2 保证电能的计算El =K| *丁1 =21.3*7*2.63* J” /3.6*=108925.8 万 KWh2.3 装机容量的确定2.3.1 水电站的最大工作容量的确定,与设计水平年的电力系统负荷图、水库 调节性能、拟建水电站的天然来水情况和经济指标有关。隔河岩水电站为年调节 水电站,其最大工作容量主要取决于设计供水期的保证电能,可用电力、电量平 衡法确定,具体步骤如下： 水电站供水期应在电力系统的峰荷或腰荷工作,推求

9、水电站的最大工 作容量与供水期的保证电能之间的关系,本设计假设三种最大工作容 量方案，分别啊是40万KW、90万KW和120万KW。分别将其工作 位置放在各月典型日负荷图上,由相应供水期各月份的日负荷图求得 该日的累计电能,换算为平均电能,作为该月的平均电能； 由供水期各月平均电能求出供水期总的发电量,把假设的最大工作容 量和对应的累计电能作为最大工作容量保证电能关系曲线上的一 点,同理可作出三个点,绘出关系曲线图； 由已计算的保证电能在关系曲线是上查得相应的最大工作容量,为此 需作出设计水平年（2010年）月最大负荷图几个月日负荷图（见附图1）2）3）4）2、 3、 4、 5、 6）方案（一

10、）假设 N=40 万 KW1 月：ki=40 万 KW,i = (40+15+31+2) *1=88 万 KWh2 月：W=30 万 KW,匚=(30+5+21)*1=56 万 KWh3 月：Z=2 万 KW,= =2*1=2 万 KWh9 月：Kg =010 月： W 1：=2 万 KW, be =2*1=2 万 KWh11 月： W 1=30 万 KW,匚!= (30+5+21)*1=56 万 KWh 12 月：兀二=40 万 KW,匚二=（40+15+31+2） *1=88 万 KWh=730* （88*2+56*2+2*2） /24=8881.67万 KWh同理方案（二）N=90 万

11、KW =47450 万 KWh方案（三）N=120 万 KW =110230 万 KWh5） 以上三种方案作出最大工作容量和保证电能曲线（见附图 7）,从图中查得E| =108925.8万KWh时对应的最大工作容量Kll=117万KW2.3.2 备用容量的确定（1）负荷备用容量（系统最大负荷的 5%）kII=5%*821 万 Kw=41.05 万 KW（2）事故备用容量（系统最大负荷的 10%）11=82.1 万 KW2.3.3 重复容量的确定 有关于该地区来水量比较均匀，无需再设重复容量。所以讪=呵+甸|+呵+讨| =117+41.05+82.1=240万kW所以该水电站的装机容量确定为 2

12、50 万 KW2.4 计算多年平均发电量的计算 水电站的多年平均发电量是指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电 能量。本设计采用三个代表年法。计算公式如下：Elll= () /31） 枯水年年发电量的计算月 份4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月流量258.7245.4243.6575.8440.8164.3355.980.1153.9133.1163.3119.9已知9月一一次年3月为供水期，供水期保证电能El =108925.8万KWh；计算蓄水期和不供不蓄期时此处不再考虑损失水量，有公式=(）所以经试算，枯水期调节流量为=238.8 m3/s，所以，蓄水期为4月

13、到8月。开始蓄水时水库水位为死水位，蓄满时为正常水位，期间有效水头经插值计算 H=104.1m,所以讪=8.5*238.8*104.1=21.1 万 KW；I l *=77015万 KWh；l =E|+E| =185940.8 万 KWh(2)平水年发电量的计算月 份4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月流量227.51010260.5534.3697.6519.2446.5170.989.214183123供水期为11月至次年3月Ql =225.2 m3/s；蓄水期为7月至10月，1 =406.8 m3/s；月 份4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月流量636.31057694.81199775.9211.5575.815274.266.3184535不供不蓄期为4月至6月。3）丰水年发电量的计算供水期为11月至次年2月 =261.7 m3/s；蓄水期为7月、8月和10月,同理可得E| =E|+E|+E =253488.9 万 KWhQl=702.3m3/s；不供不蓄期为3月至6月。同理可得E| 1111=349299.3 万 KWh（4）多年平均发电量Elll= （） /3=262909.7 万 KWh结语：本课程设计水利水能规划课程设计中