【文章內(nèi)容簡介】 象站 1960～ 20xx 年資料統(tǒng)計(jì)，多年平均降雨量為 ，最大年降雨量 2529mm，發(fā)生在 1983 年，最小年降雨量 1093mm，發(fā)生在 1963 年。但降雨量年內(nèi)分配不 均，春旱夏澇，汛期 4～ 9月雨量占全年雨量的 %，該站各月降雨量統(tǒng)計(jì)成果見表 31。 15 表 31 博羅縣氣象站多年逐月平均降雨量統(tǒng)計(jì)表 氣象要素 單 位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 多年平均 降水量 mm 1827.0 占年雨量 % 100 氣溫 博羅縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和。根據(jù)博羅縣氣象站 1960～ 20xx 年資料統(tǒng)計(jì)， 其多年平均氣溫 ℃，歷年絕對最高氣溫為 ℃，絕對最低氣溫為 ℃，出現(xiàn)時(shí)間為 1963 年 1月，該站各月氣溫特征值見表 32。 表 32 博羅縣氣象站多年逐月氣溫特征值表 氣象要素 單 位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 多年平均 氣溫 ℃ 24 歷年絕對 最高氣溫 ℃ 歷年絕對 最低氣溫 ℃ 濕度 根據(jù)博羅縣氣象站 1960～ 20xx 年資料統(tǒng)計(jì)，多年平均相對濕度為 80%，最小月平均相對濕度為 75%，該站歷年各月平均相對濕度特征值見表 33。 表 33 博羅縣氣象站多年各月相對濕度特征值表 氣象要素 單 位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 多年平均相對濕度 % 75 79 81 82 84 85 82 83 81 77 75 75 80 蒸發(fā) 根據(jù)博羅縣氣象站 195 1960～ 20xx 年資料統(tǒng)計(jì)，多年平均蒸發(fā)量為 ，最大年蒸發(fā)量為 ，發(fā)生在 1963 年；最小年蒸發(fā)量為 mm，發(fā)生在 1997年，該站歷年各月蒸發(fā)量特征值見表 34。 16 表 34 博羅縣氣象站歷年各月蒸發(fā)量特性表 氣象 要素 單位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 蒸發(fā)量 mm 注：蒸發(fā)皿直徑為 20cm 風(fēng)向、風(fēng)速 博羅縣夏秋季是臺(tái)風(fēng)多發(fā)季節(jié)，根據(jù)博羅縣氣象站 1960～ 20xx 年資料統(tǒng)計(jì)，歷年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 m/s，該站各月風(fēng)速、風(fēng)向特征值見表 35。 表 35 博羅縣氣象站各月風(fēng)速風(fēng)向特性表 氣象要素 單位 月 份 全年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 歷年 最大風(fēng)速 m/s 歷年 平均風(fēng)速 m/s 歷年 最多風(fēng)向 方位 E/7 E/10 E/13 E/17 E/15 E/14 E/12 E/12 E/10 N/8 N/8 N/7 E/10 水文基本資料 流域水文測站概況 平安山 水庫位于 白芒洞水 上游 ，壩址以上集雨面積為 。流域內(nèi) 沒有 氣象站。 徑流 流域夏秋雨多、冬春雨少，徑流主要由降雨形成 ，徑流年內(nèi)分配基本上與降雨相應(yīng)，約 83%的雨量集中在汛期 4～ 9月，枯水期為每年 10 月～次年 3月。 水庫徑流計(jì)算 平安山 水庫壩址以上集雨面積為 ， 流域內(nèi)無實(shí)測徑流資料 。 因此，本次設(shè)計(jì)對 獨(dú)松 水庫壩址徑流計(jì)算采用查等值線圖的方法。根據(jù)《廣東省水文圖集》“廣東省1956～ 1979 年平均年徑流深等值線圖”，本工程多年平均徑流深 h=1150mm，相應(yīng)多年平均流量 Q=，徑流總量為 529 104m3；查“圖二十、廣東省 1956～ 1979 年年徑流變差系數(shù) Cv 等值線圖”， Cv=；根據(jù)《廣東省水資源》（廣東省水文總站、 1986 年 8月）“附表 廣東省選用測站天然年徑流特征值統(tǒng)計(jì)表（日歷年）”選用 Cs=2Cv。 由于 17 流域缺乏實(shí)測徑流資料，參考博羅縣相關(guān)降雨徑流資料，將徑流總量劃分為地下徑流量和地面徑流量，地下徑流量為徑流總量的 10%，地面徑流為徑流總量的 90%，按這個(gè)比例分配徑流總量， 由此計(jì)算年徑流頻率計(jì)算成果如下表 3－ 6。 平安山水庫不同保證率年徑流 表 3－ 6 P（ %） 10 50 90 Kp 值 徑流流量（ m3/s） 年徑流總量（ 104m3） 地面徑流量（ 104m3） 地下徑流量（ 104m3） 統(tǒng)計(jì)參數(shù) Qp=, Cv=, Cs=2Cv 集雨面積 km2 設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配 流域徑流主要由降雨形成，徑流年內(nèi)分配基本上與降雨相應(yīng)，設(shè)計(jì)年徑流劃分為地下徑流和地面徑流，地下徑流為徑流總量的 10%，并按月平 均分配；地面徑流為徑流總量的 90%，計(jì)算出設(shè)計(jì)年徑流的年內(nèi)分配，成果見表 37。 表 37 獨(dú)松 樹下水庫設(shè)計(jì)年徑流年內(nèi)分配成果表（單位： m3/s） 頻率 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 全年 P=90% 所占比例（ %） 7 4 0 2 0 地面（ 104m3） 36 56 92 26 20 25 2 3 2 3 0 12 277 地下（ 104m3） 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 31 合計(jì)（ 104m3） 39 59 94 29 22 28 5 5 4 6 3 15 308 合計(jì)流量（ m3/s） 1 2 1 6 P=50% 所占比例（ %） 0 7 5 9 0 地面（ 104m3） 118 37 78 63 76 15 26 5 12 10 10 11 462 地下（ 104m3） 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 51 18 頻率 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 全年 合計(jì)（ 104m3） 122 41 83 68 80 20 30 9 16 15 14 16 513 合 計(jì)流量（ m3/s） 8 6 5 6 P=10% 所占比例（ %） 2 8 2 3 0 地面（ 104m3） 125 127 140 64 54 50 55 27 4 1 34 34 714 地下（ 104m3） 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 79 合計(jì)（ 104m3） 132 133 146 70 61 57 61 33 11 7 41 41 793 合計(jì)流量（ m3/s） 2 3 6 6 最小生態(tài)流量確定 根據(jù)《廣東省水利廳關(guān)于小水電工程最小生態(tài)流量管理的意見》粵水農(nóng) 電〔 20xx〕29 號，小水電工程的最小生態(tài)流量原則上按河道天然同期多年平均流量的 10%～ 20%確定 ， 水網(wǎng)區(qū)或水庫（閘壩）蓄水回水區(qū)可按最小水深控制 。 本工程為水庫壩后站，最小生態(tài)流量按照 水庫 最小水深來控制。 平安山 水庫死水位為 ，死庫容為 萬 m3。本項(xiàng)目最小生態(tài)流量按照 確定。 水能計(jì)算 基本數(shù)據(jù)及計(jì)算條件 徑流資料 平安山 水庫沒有實(shí)測徑流資料，徑流是通過雨量推算得出，本階段采用頻率為 10%、50%、 90%三 個(gè)典型來水頻率的徑流成果進(jìn)行設(shè)計(jì)。 水庫水位與 面積、庫容關(guān)系曲線 平安山 水庫庫容曲線直接在 平安山林場 檔案室摘錄， 平安山 水庫的水庫水位與庫容關(guān)系曲線見表 38。 表 38 平安山 水庫水位 ~庫容關(guān)系曲線 水位 （ m） 410 415 420 425 430 434 435 相應(yīng)庫容（萬 m3） 水庫水位 19 平安山 水庫 正常蓄水位 429m，相應(yīng)庫容 30萬 m179。，死水位 ，相應(yīng)庫容 m179。,興利庫容為 萬 m179。 蓄水期和供水期 根據(jù) 平安山 水庫豐枯變化 規(guī)律，蓄水期為 4月 ~9月，供水期為 10 月 ~3月 。 輸水管道及發(fā)電凈水頭 電站毛水頭為水庫 庫水位與發(fā)電尾水位的水位差 ，根據(jù)電站的布置 H 毛=429m308m=121m； 根據(jù)下游的供水需要，水庫在 6～ 10月要保證 ，根據(jù)壓力鋼管的經(jīng)濟(jì)直徑公式： D＝ ( Q3/H 毛 )1/7＝ ( )1/7＝ 故取更換后的壓力鋼管直徑為 600mm。 發(fā)電 平安山一級 電站為壩后式電站，電站 于 1982年 建成投產(chǎn) ， 原 裝機(jī) 100kW。 發(fā)電用水流量 平安山 水庫是一個(gè)多重任務(wù)的水利工程，水庫必須滿足供水、 發(fā)電 。 下游 供水 用水量結(jié)合電站發(fā)電用水予以保證。天然來水減去水量損失、 下游 供水， 由于下游供水取之于電站發(fā)電的尾水，因此電站發(fā)電流量與下游供水流量是相等的。 水量損失計(jì)算 水庫水量損失包括蒸發(fā)損失和滲漏損失兩部分。 平安山 水庫目前壩體及壩基 滲漏量較??；而庫區(qū)山體較雄厚，向外滲漏量也不大；且工程處于山區(qū)，蒸發(fā)量不大。因此，在進(jìn)行水量平衡時(shí)，綜合考慮月水量損失量以水庫平均蓄水 量的 1%進(jìn)行扣除。 發(fā)電效益 平安山 水庫 現(xiàn) 正常蓄水位 ，相應(yīng)庫容 30 萬 m179。，死水位 ，相應(yīng)庫容 萬 m179。 水庫在滿足灌溉、發(fā)電的條件下，盡可能多蓄小洪水，最大限度減輕下游防洪負(fù)擔(dān)。 平安山 水庫興利庫容為 萬 m3，多年平均流量 ，多年平均來水量為 529 20 萬 m3， 為多年調(diào)節(jié)水庫。目前 平安山一級電站 裝機(jī) 100kw， 選用 水輪機(jī)型號為CJ22W55/1*55, 配套 1臺(tái)型號為 TSWN59/348的發(fā)電機(jī)， 額定出力為 100kw， 額定水頭 115m， 額定流量為 ， 額定效率為 85%。發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)效率為 95%。 電站電能計(jì)算式如下： N=η發(fā)機(jī) Q H（ KW） E=N T（ KW h） 式中： N— 月平均出力（ KW）； η發(fā)機(jī) — 發(fā)電機(jī)效率系數(shù)； η水機(jī) — 水輪機(jī)效率系數(shù)； Q— 調(diào)節(jié)流量（ m3/s）； H— 發(fā)電凈水頭（ m）； T— 當(dāng)月小時(shí)數(shù)（ h）。 平安山水庫一級 電站 改造后 發(fā)電凈水頭為庫水位與發(fā)電尾水位的水位差再扣除水頭損失，發(fā)電尾水位為 308m。計(jì)算得三個(gè)代表年的出力過程，見下表。其中枯水年電能 萬度，平水年電能 萬度，豐水年 電能 萬度，多年平均電能 萬度。 21 P=90% 枯水年 平安山 水庫興利調(diào)節(jié)計(jì)算 月份 單位 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 來水量 M3/s 灌溉用水 M3/s 供水需求 M3/s 水庫損失量 M3/s 可用發(fā)電流量 M3/s 發(fā) 電流量 M3/s 合計(jì) M3/s 合計(jì) 萬 m3 棄水 萬 m3 月末水庫庫容 萬 M3 月末水庫水位 m 月均水位 m 下游水位 m 發(fā)電水頭 m 出力 kw