【文章內(nèi)容簡介】 論證范圍**河段水電站工程位于口口縣**鎮(zhèn)河上游**河段，**Ⅰ級、**Ⅱ級和**Ⅲ、。該工程水資源論證范圍為各電站壩址以上流域及其相關(guān)地區(qū)。 地表取水水源論證 水文測站及資料情況**河段水電站工程所在的河上游設(shè)有**水文站和10個(gè)雨量站，有較完整的實(shí)測流量資料。**水文站為？？水庫入庫站，控制面積**km2。**河段水電站壩址在**水文站上游，**Ⅰ級、**Ⅱ級和**Ⅲ級電站流域面積占**%、%，本水電站工程水資源論證采用的有關(guān)水文測站的資料情況見表51。各站點(diǎn)分布情況見附圖二。附圖二 **站流域有關(guān)水文雨量站點(diǎn)分布圖 壩址來水量分析 代表站的選取**河段水電站所屬的河流域設(shè)有**水文站，有1960～2004年共45年連續(xù)完整的實(shí)測流量資料。**水文站與**河段水電站同在河上游，屬同一流域，各電站與之相距不遠(yuǎn)，流域面積相差不大，分別相差：**Ⅰ km**Ⅱ km2和**Ⅲ，分別占**%、%%，其氣候、雨量的年際變化及年內(nèi)分配、高程、坡降、植被、森林覆蓋等下墊面條件一致或較相近。本次**河段水電站工程來水量分析計(jì)算采用**水文站的徑流系列資料進(jìn)行計(jì)算。 壩址徑流系列及其代表性論證流域平均降水量**水文站流域的平均降水量用**等10個(gè)降水量站以算術(shù)平均法計(jì)算求得。**Ⅲ級水電站的流域面積與**水文站的流域面積相差不大，其多年平均年降水量的取值與**水文站相同。**Ⅱ級水電站流域的平均降水量用**等6個(gè)降水量站以算術(shù)平均法計(jì)算求得，其多年平均年降水量為**mm。**Ⅰ級水電站流域的平均降水量用**等5個(gè)降水量站以算術(shù)平均法計(jì)算求得，其多年平均年降水量為**mm。壩址徑流系列的計(jì)算根據(jù)**站年徑流系列資料，采用水文比擬法計(jì)算**Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級水電站年徑流系列，并根據(jù)流域的平均降水量進(jìn)行修正，降水量修正系數(shù)分別為KⅠ=、KⅡ=Ⅲ=1。采用該方法計(jì)算的**Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級水電站1960年～2004年年徑流，各級電站多年平均徑流量分別為：Ⅰ（）、Ⅱ（）和Ⅲ（）。歷年年徑流成果見表52。表52 **各電站歷年徑流量成果表徑流系列代表性分析點(diǎn)繪**Ⅲ級水電站年徑流過程線圖（圖51）及其逆時(shí)序平均過程線圖（圖52）。從圖52可以看出，當(dāng)逆時(shí)序系列長度大于15年時(shí)，系列均值基本穩(wěn)定，；大于33年時(shí)。經(jīng)綜合分析，**各電站年徑流系列長，具有代表性。圖51 **Ⅲ級電站歷年徑流過程線圖圖52 **Ⅲ級電站歷年徑流逆時(shí)序平均過程線 徑流頻率計(jì)算對**河段各水電站1960～2004年徑流量系列進(jìn)行頻率計(jì)算，采用矩法估算參數(shù)，PⅢ型適線，計(jì)算成果見表53。表53 **梯級電站年徑流量頻率計(jì)算成果表項(xiàng)目參 數(shù)各級頻率（%），設(shè)計(jì)值（億m3）均值CvCs/Cv510203050809095Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級 典型年選擇及年內(nèi)分配根據(jù)**Ⅲ級電站年徑流設(shè)計(jì)值（表53），參照**站逐日平均流量成果，選擇年徑流接近、年內(nèi)分配接近長系列的平均年內(nèi)分配的頻率為10%、50%、90%的典型年分別為1973年、1976年、1998年，其逐月徑流成果見表54，圖53～圖55（圖略）。逐日平均流量見表55～表57（表略）。顯然，**Ⅰ級和Ⅱ級電站的典型年與**Ⅲ級電站相同，年內(nèi)分配相似，各代表年逐日平均流量見表58～表510和表511～表513（表略）。表54 **Ⅲ級水電站典型年徑流量月分配表典型年出現(xiàn)年份天 然 徑 流 量 （萬m3）1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年豐水年P(guān)=10%1973541134512824335325872136538795873537062410167207167156400平水年P(guān)=50%197636842607224320383259415970606753246802031016840517198800枯水年P(guān)=90%1998231417951491145721471911884422854636177877132570057500 徑流年內(nèi)分配**河段各水電站流域徑流量年內(nèi)分配不均，汛期（510月）%，%。 水電站工程用水量分析（水能計(jì)算） 調(diào)節(jié)方式、設(shè)計(jì)水頭根據(jù)《**省河口口**河段水電開發(fā)規(guī)劃報(bào)告》，**梯級電站設(shè)計(jì)水頭：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ；正常庫容：Ⅰ級為124萬m3，Ⅱ級126萬m3，Ⅲ級104萬m3。各級電站雖然的一定的庫容，但庫容較小，調(diào)節(jié)能力差，因此各電站水能計(jì)算按無調(diào)節(jié)方式進(jìn)行，采用代表年法計(jì)算。 水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)效率特性、出力系數(shù)Ａ、水能計(jì)算公式根據(jù)機(jī)組綜合特性曲線，取水輪機(jī)效率為89%，發(fā)電機(jī)效率為92%，%。電站出力根據(jù)以下公式計(jì)算：A=水輪機(jī)效率發(fā)電機(jī)效率==電功率： N日=AQ日H凈；電 能： E日=TN日。式中：N日——日平均電功率（kW）；Q日——日平均流量（m3/s）；H凈——凈水頭（m）；E日——發(fā)電量（kWh）。T——時(shí)間（h） 保證出力Ｎp計(jì)算一、**Ⅰ級電站保證出力ＮpⅠ計(jì)算設(shè)計(jì)保證率**I級電站設(shè)計(jì)保證率為90%。2. 代表年逐日平均流量**Ⅰ級電站壩址以豐（10%）、平（50%）、枯（90%）三個(gè)代表年逐日平均流量流成果見表5表59和表510。， m3/s。3．保證出力NpⅠ的計(jì)算根據(jù)豐（10%）、平（50%）、枯（90%）三個(gè)代表年（日平均流量）成果，計(jì)算各級流量的頻率，以流量為縱坐標(biāo)，以頻率為橫坐標(biāo)，點(diǎn)繪流量的頻率曲線圖，見圖56（圖略）。根據(jù)設(shè)計(jì)保證率P=90%，查得相應(yīng)保證流量QpⅠ，然后按NpⅠ=AQpⅠHⅠ計(jì)算NpⅠ。QpⅠ= m3/s,NpⅠ=A QpⅠHⅠ==（kW）二、Ⅱ級電站保證出力ＮpⅡ確定設(shè)計(jì)保證率**Ⅱ級電站設(shè)計(jì)保證率為90%。2. 代表年逐日平均流量**Ⅱ級電站壩址以豐（10%）、平（50%）、枯（90%）三個(gè)代表年逐日平均流量流成果見表51表512和表513。**Ⅱ， m3/s。3．保證出力NpⅠ的計(jì)算根據(jù)豐（10%）、平（50%）、枯（90%）三個(gè)代表年（日平均流量）成果，計(jì)算各級流量的頻率，以流量為縱坐標(biāo)，以頻率為橫坐標(biāo)，點(diǎn)繪流量的頻率曲線圖，見圖57（圖略）。根據(jù)設(shè)計(jì)保證率P=90%，查得相應(yīng)保證流量QpⅠ，然后按NpⅠ=AQpⅠHⅠ計(jì)算NpⅠ。QpⅠ= m3/s,NpⅠ=A QpⅠHⅠ==（kW）三、Ⅲ級電站保證出力ＮpⅢ確定設(shè)計(jì)保證率**Ⅲ級電站設(shè)計(jì)保證率為90%。2. 代表年逐日平均流量**Ⅲ級電站壩址以豐（10%）、平（50%）、枯（90%）三個(gè)代表年逐日平均流量流成果見表5表56和表57。**Ⅲ。3．保證出力NpⅠ的計(jì)算根據(jù)豐（10%）、平（50%）、枯（90%）三個(gè)代表年（日平均流量）成果，計(jì)算各級流量的頻率，以流量為縱坐標(biāo)，以頻率為橫坐標(biāo)，點(diǎn)繪流量的頻率曲線圖，見圖58（圖略）。根據(jù)設(shè)計(jì)保證率P=90%，查得相應(yīng)保證流量QpⅠ，然后按NpⅠ=AQpⅠHⅠ計(jì)算NpⅠ。QpⅠ= m3/s,NpⅠ=A QpⅠHⅠ==（kW） 裝機(jī)容量NP的計(jì)算引水式電站，水頭基本上是固定的，因此，合理確定設(shè)計(jì)流量Q設(shè)是確定電站規(guī)模及裝機(jī)容量的的關(guān)鍵，同時(shí)還應(yīng)考慮負(fù)荷需要，使電站裝機(jī)更加經(jīng)濟(jì)合理。如何充分利用水能，一般從多年平均徑流的水量利用率與多年平均利用小時(shí)二者的關(guān)系，或從水能最優(yōu)利用率來考慮，在此基礎(chǔ)上計(jì)算設(shè)計(jì)流量。 **I級水電站裝機(jī)容量NP的計(jì)算一、水能最優(yōu)利用率法流量歷時(shí)曲線根據(jù)代表年日平均流量繪制流量歷時(shí)曲線。見圖59T=8760*P%水能最優(yōu)利用率計(jì)算根據(jù)日平均流量歷時(shí)曲線，假設(shè)不同流量，可得出不同的可利用水量W電，由此可按K=W電/W總算出水量利用率及水能最優(yōu)利用率。計(jì)算成果見表514表514 **河段Ⅰ級電站水能最優(yōu)利用率計(jì)算表注：總?cè)諗?shù)n=1096，總水量W總=Q日總和設(shè)計(jì)流量的確定 m3/s時(shí)總利用率最優(yōu)，因此設(shè)計(jì)流量Q設(shè)Ⅰ。裝機(jī)容量Ny的計(jì)算Ny=AQ設(shè)Hp==(kW)多年平均發(fā)電量E年根據(jù)出力系數(shù)、平均水頭，對豐水年（10%）、平水年（50%）、枯水年（90%）三個(gè)代表年的日平均來水量，日為計(jì)算時(shí)段按徑流式電站進(jìn)行水能計(jì)算，按設(shè)計(jì)流量Q設(shè)= m3/，年利用小時(shí)6204小時(shí)，各典型年的計(jì)算結(jié)果見表515。表515 **I級水電站水能參數(shù)指標(biāo)表二、年利用小時(shí)數(shù)法假定不同裝機(jī)容量，建立裝機(jī)容量和多年平均發(fā)電量與年利用小時(shí)數(shù)的關(guān)系，根據(jù)確定不同的年利用小時(shí)數(shù)ty，確定裝機(jī)容量Ny。試算成果分別見表51圖5圖511。表516 **I級水電站不同年利用小時(shí)數(shù)與裝機(jī)容量表三、裝機(jī)容量的確定通過水能最優(yōu)利用率法和年利用小時(shí)數(shù)法計(jì)算成果看，在裝機(jī)容量為1600kW時(shí)，多年平均發(fā)電量、年利用小時(shí)數(shù)和水量的利用率比較合理。比2005年調(diào)整規(guī)劃的裝機(jī)容量2000kW小400kW，建議初擬裝機(jī)容量為1600kW,設(shè)計(jì)流量QP=。取裝機(jī)容量1600KW，以各典型年的來水量進(jìn)行水能調(diào)節(jié)計(jì)算得：多年平均發(fā)電量555萬kWh，設(shè)備的年利用小時(shí)3469h，多年平均發(fā)電用水量26100萬m3。各項(xiàng)水能參數(shù)指標(biāo)詳見表517。表517 **I級水電站水能計(jì)算成果表 **II級水電站裝機(jī)容量NP的計(jì)算一、水能最優(yōu)利用率法流量歷時(shí)曲線根據(jù)代表年日平均流量繪制流量歷時(shí)曲線。見圖512T=8760*P%水能最優(yōu)利用率計(jì)算根據(jù)日平均流量歷時(shí)曲線，假設(shè)不同流量，可得出不同的可利用水量W電，由此可按K=W電/W總算出水量利用率及水能最優(yōu)利用率。計(jì)算成果見表518表518 **河段II級電站水能最優(yōu)利用率計(jì)算表注：總?cè)諗?shù)n=1096，總水量W總=Q日總和設(shè)計(jì)流量的確定 m3/s時(shí)總利用率最優(yōu)，因此設(shè)計(jì)流量Q設(shè)Ⅰ。裝機(jī)容量Ny的計(jì)算Ny=AQ設(shè)Hp==2432(kW)多年平均發(fā)電量E年根據(jù)出力系數(shù)、平均水頭，對豐水年（10%）、平水年（50%）、枯水年（90%）三個(gè)代表年的日平均來水量，日為計(jì)算時(shí)段按徑流式電站進(jìn)行水能計(jì)算，按設(shè)計(jì)流量Q設(shè)= m3/s計(jì)算得多年平均發(fā)量為1489萬度，年利用小時(shí)6123小時(shí)，各典型年的計(jì)算結(jié)果見表519。表519 **II級水電站水能參數(shù)指標(biāo)表設(shè)計(jì)頻率(%)設(shè)計(jì)流量(m3/s)設(shè)計(jì)水頭(m)年發(fā)電量(萬度）年利用小時(shí)(h)年利用水量(萬m3)代表年來水量(m3/s)水量利用率（%）101689694623850815005015256269215105150090125851711773029900平均148961232101054040二、年利用小時(shí)數(shù)法假定不同裝機(jī)容量，建立裝機(jī)容量和多年平均發(fā)電量與年利用小時(shí)數(shù)的關(guān)系，根據(jù)確定不同的年利用小時(shí)數(shù)ty，確定裝機(jī)容量Ny。試算成果分別見表5圖51圖514。表520 **II級水電站不同年利用小時(shí)數(shù)與裝機(jī)容量表年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）多年平均發(fā)電量（萬度）裝機(jī)容量（kW)發(fā)電用水量（萬m3)水量利用率(%)30002373792933400350021986280308904000203550882865045001892421126620500017663526247905500164729962315060001527254321480三、裝機(jī)容量的確定通過水能最優(yōu)利用率法和年利用小時(shí)數(shù)法計(jì)算成果看，在裝機(jī)容量為6400kW時(shí)，多年平均發(fā)電量、年利用小時(shí)數(shù)和水量的利用率比較合理。比2005年調(diào)整規(guī)劃的裝機(jī)容量8000kW小1600kW，建議初擬裝機(jī)容量為6400kW,設(shè)計(jì)流量QP=。取裝機(jī)容量6400kW，以各典型年的來水量進(jìn)行水能調(diào)節(jié)計(jì)算得：多年平均發(fā)電量2213萬kWh，設(shè)備的年利用小時(shí)3458h，多年平均發(fā)電用水量31100萬m3。各項(xiàng)水能參數(shù)指標(biāo)詳見表5217。表521 **II級水電站水能計(jì)算成果表設(shè)計(jì)頻率（%）裝機(jī)容量（Kw)多年平均發(fā)電量（萬度）年利用小時(shí)數(shù)（小時(shí)）發(fā)電用水量（萬m3)各代表年來水量（萬m3)水量利用率(%)106400