水資源規(guī)劃與利用畢業(yè)設(shè)計(jì)(三組)(編輯修改稿)
2025-03-12 06:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m3，興利庫(kù)容 億 m3。設(shè)計(jì)保證出力 Np= 萬 kw。 水電站必需容量選擇 必需容量包括工作容量與備用容量?jī)刹糠帧? 工作容量計(jì)算 本設(shè)計(jì)缺少電力平衡的資料，采用經(jīng)驗(yàn)方法確定工作容量如下（按方案三計(jì)算）： 1．保證出力中部分擔(dān)任航運(yùn)基荷： N 工基 =10 （萬 kw） 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 12 2． N 峰為擔(dān)任峰荷工作容量 N 峰 = Np－ N 工基 =－ 10= （萬 kw） 3．按以下關(guān)系確定峰荷工作容量 N 工峰 = 峰 ＋ 7= （萬 kw） 4．水電站工作容量 N 工 = N 工峰 ＋ N 工基 =＋ 10= （萬 kw） 備用容量計(jì)算 本設(shè)計(jì)電站擔(dān)任系統(tǒng)負(fù)荷用及事故備用容量，方案取值見表 。 表 第三方案?jìng)溆萌萘勘? 方 案 Ⅲ 108m N 備 （萬 kw） 20 電站必需工作容量 經(jīng)計(jì)算，沅水五強(qiáng)溪水電站第三方案必需工作容量見表 。 表 第三方案必需工作容量表 方 案 Ⅲ 108m N 工基 （萬 kw） 10 N 工峰 （萬 kw） N 工 （萬 kw） N 備 （萬 kw） 20 N 必需 （萬 kw） 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 13 水電站調(diào)度圖繪制 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求從興利要求出發(fā)對(duì)水電站調(diào)度要求作兩條線，一條是基本調(diào)度線 —— 防破壞線；一條是加大出力輔助線。 防破壞線 防破壞線按下列步驟計(jì)算確定。 1．擇設(shè)計(jì)保證率范圍內(nèi)的徑流系列（新系列）資料。（從原始系統(tǒng)中剔除來水小于設(shè)計(jì)枯水年的年份） 2．年從供水期水期末開始，按 Np 等出力逆時(shí)序操作，求得各年遲蓄方案水庫(kù)蓄水量過程線。具體求解方程組： 式中符號(hào)意義同前。其具體求解流程如下： （ 1）設(shè) qt=q(0)； （ 2） Vt1=Vt－ (Qt－ qt)Δ t (Vt 起始值為 V 死 ) （當(dāng) Vt1＜ V 死 ，取Vt1=V 死 ）； （ 3） V 均 =(Vt+Vt1)/2 查水庫(kù)水位庫(kù)容曲線得到 Z 下 ； （ 4） Nt=Kqt(Z 上 － Z 下 )； （ 5）若 |Nt－ Np| ＜ε，轉(zhuǎn)前時(shí)段，否則 qt=q(0)+(Np－ Nt)/〔 K(Z 上 － Z 下 )〕，轉(zhuǎn) （２）步驟 3． 將各年遲蓄方案水庫(kù)蓄水量過程線點(diǎn)在一張圖，并取其外包線，Vt1=Vt－ (Qt－ qt)Δ t Np=KqtHt 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 14 即為防破壞線。 4． 此 外包線，實(shí)際上是各條蓄水量過程線的同時(shí)縱坐標(biāo)最大值，在具體操作時(shí)，可在計(jì)算機(jī)算完第（２）步后，直接給出外包線各點(diǎn)坐標(biāo)，當(dāng)然最后采用值，還應(yīng)輸出結(jié)果作適當(dāng)分析修正，使防破壞線更可靠。 經(jīng)采用程序計(jì)算，各方案防破壞線的結(jié)果見表 。 表 各方案防破壞線計(jì)算結(jié)果表 月份 水庫(kù)蓄水量（ m3/） 方案三 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 15 防洪限制水位確定 防洪限制水位是體現(xiàn)防洪與興利相互結(jié)合的重要參數(shù)。選擇恰當(dāng)，可在不影響興利可靠性前提下，降低大壩高度，節(jié)省投資。本設(shè)計(jì)以獲得最大結(jié)合庫(kù)容為原則選擇。根據(jù)五強(qiáng)溪水電站洪水資料分析，該庫(kù)洪水最遲發(fā)生在７月底，８月初：故防洪限制水位取值為７月底，８月初防洪線上的坐標(biāo)值。 經(jīng)計(jì)算并查水庫(kù)水位庫(kù)容曲線，第 三方案防洪限制水位和相應(yīng)庫(kù)容分別為： 方案三： 防洪限制水位為 ，庫(kù)容為 億 m3； 防洪限制水位作為調(diào)洪演算的起調(diào)水位，并據(jù)此可求出結(jié)合庫(kù)容。 加大出力輔助線的繪制 在防破壞圖中，在汛期防洪限制水位與破壞線間，為加大出力區(qū)，但加大出力范圍較大，為減少操作的任意性，在該區(qū)中增加三條輔助線，采用簡(jiǎn)化的方法確定該組輔助線。具體如下： Zit=Z 死 +（ Z 防限 － Z 死 ） i/4 式中： Zit 為第 i 條加大出力線 t 時(shí)刻的坐標(biāo)。 經(jīng)計(jì)算方案結(jié)果見表 。 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 16 表 第三方案加大出力輔助線參數(shù)表 正常水位 108m 死水位（ m） 汛限水位（ m） Z1t（ m） Z2t（ m） Z3t（ m） V1t（億 m3） V2t（億 m3） V3t（億 m3） 由表 繪出加大出力輔助線。 三條輔助線將加大出力值計(jì)算公式如下： Ni=Np+（ Ny－ Np）247。 4 i 第三方案計(jì)算結(jié)果見表 。 表 第三方案加大出值計(jì)算表 正常水 位 108m Np(萬 kw) Ny(萬 kw) N1(萬 kw) N2(萬 kw) N3(萬 kw) 重復(fù)容量選擇與多年平均電能計(jì)算 重復(fù)容量選擇 水電站在洪水期往往會(huì)產(chǎn)生大量棄水，為了利用棄水增發(fā)季節(jié)性電能，節(jié)省火電站的燃料消耗，增加一部分裝機(jī)容量，由于它不能替代火 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 17 電站的工作容量，因而稱它為重復(fù)容量。 本次設(shè)計(jì) N 重 采用經(jīng)濟(jì)利用小時(shí)數(shù) h 經(jīng)濟(jì) =2500h。補(bǔ)充千瓦利用小時(shí)數(shù)計(jì)算是確定重復(fù)容量的關(guān)鍵，但其核心是計(jì)算不同重復(fù)容 量的多年平均電能，多年平均電能的計(jì)算與調(diào)度圖或調(diào)度規(guī)劃有關(guān)，本次設(shè)計(jì)調(diào)度按以下規(guī)則操作： 1．當(dāng)時(shí)段初水位位于防破壞線內(nèi)時(shí)，時(shí)段出力 Nt=Np。 2．汛期時(shí)段初水位位于加大出力區(qū)時(shí)，按加大出力線工作，即Nt=Ni。 3．段初水位在防破壞線以上時(shí)，使時(shí)段水位盡可能向防破壞線上靠，同時(shí)要考慮裝機(jī)容量的限制。 4．當(dāng)滿裝機(jī)發(fā)電，且水位超過 Z 防限 或 Z 正 時(shí)，才允許棄水。 現(xiàn)以方案三計(jì)算重復(fù)容量的選擇及多年平均電能計(jì)算。假設(shè)重復(fù)容量 N 重 等于 0、 40 萬 kw 時(shí)，分別計(jì)算新系列多年平均發(fā)電量 E 及重復(fù)容量年利 用小時(shí)數(shù) h，計(jì)算結(jié)果見表 。求重復(fù)容量年利用小時(shí)數(shù) h 等于 h 經(jīng)濟(jì) =2500h，故方案三重復(fù)容量為 。 表 重復(fù)容量計(jì)算表（方案三） 必需容量 (萬 kw) 重復(fù)容量 (萬 kw) 裝機(jī)容量 (萬 kw) 多年平均發(fā)電量 (億 ) 年發(fā)電量差值 (億 ) △ E 利用小時(shí)數(shù) (h) 0 10 1280 20 2890 30 2560 沅水五強(qiáng)溪水庫(kù)水利計(jì)算 18
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