【正文】 m3 V 淤 =V 年 T =669 50=33450 萬 m3 查庫容～水位曲線表，確定水庫在使用年限內(nèi)滿足防淤要求的死水位Z1=； 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 11 2．灌溉、航運(yùn)、養(yǎng)殖及旅游等綜合利用要求，水庫削落的最低水位不得小于 Z2=。 （ 1）任意假定最小發(fā)電流量 q（ 0） ，并相應(yīng)下游 Z 下 （ 0） 。 （ 2） 極限削落深度 hm=（ Z 正 － Z 下 （ 0） ） 35%=(120－ ) 35%= 死水位： Z3=Z 正 － hm=120－ = （ 3） Z 死 (0)=max(Z1， Z2， Z3)=max(， ， )=； （ 4）根據(jù) Z3(0)長系列計算各年供水期調(diào)節(jié)流量 qp= m3/s，并滿足 | q（ 0） － qp|= m3/s＜ε =1m3/s，則 Z 死 =Z 死 （ 0） =。 正常蓄水位 115m 方案（方案二） 1．水庫的使用壽命及泥沙淤積 水庫在使用年限內(nèi)滿足防淤要求的死水位 Z1=； 2．灌溉、航運(yùn)、養(yǎng)殖及旅游等綜合利用要求，水庫削落的最低水位不得小于 Z2=。 （ 1）任意假定最小發(fā)電流量 q（ 0） ，并相應(yīng)下游 Z 下 （ 0） 。 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 12 （ 3） 極限削落深度 hm=（ Z 正 － Z 下 （ 0） ） 35%=(115－ ) 35%= 死水位： Z3=Z 正 － hm=115－ = （ 3） Z 死 (0)=max(Z1， Z2， Z3)=max(， ， )=； （ 4）根據(jù) Z3(0)長系列計算各年供水期調(diào)節(jié)流量 qp= m3/s，并滿足 | q（ 0） － qp|= m3/s＜ε =1m3/s，則 Z 死 =Z 死 （ 0） =。 正常蓄水位 108m 方案（方案三） 1．水庫 的使用壽命及泥沙淤積 水庫在使用年限內(nèi)滿足防淤要求的死水位 Z1=； 2．灌溉、航運(yùn)、養(yǎng)殖及旅游等綜合利用要求，水庫削落的最低水位不得小于 Z2=。 （ 1）任意假定最小發(fā)電流量 q（ 0） ，并相應(yīng)下游 Z 下 （ 0） 。 （ 4） 極限削落深度 hm=（ Z 正 － Z 下 （ 0） ） 35%=(108－ ) 35%= 死水位： Z3=Z 正 － hm=108－ = （ 3） Z 死 (0)=max(Z1， Z2， Z3)=max(， ， )=； （ 4）根據(jù) Z3(0)長系列計算各年供水期調(diào)節(jié)流量 qp= m3/s，并滿足 | q（ 0） － qp|= m3/s＜ε =1m3/s，則 Z 死 =Z 死 （ 0） =。 正常蓄水位 100m 方案（方案四） 1．水庫的使用壽命及泥沙淤積 水庫在使用年限內(nèi)滿足防淤要求的死水位 Z1=； 2．灌溉、 航運(yùn)、養(yǎng)殖及旅游等綜合利用要求，水庫削落的最低水位不得小于 Z2=。 （ 1）任意假定最小發(fā)電流量 q（ 0） ，并相應(yīng)下游 Z 下 （ 0） 。 （ 5） 極限削落深度 hm=（ Z 正 － Z 下 （ 0） ） 35%=(100－ ) 35%= 死水位： Z3=Z 正 － hm=100－ = （ 3） Z 死 (0)=max(Z1， Z2， Z3)=max(， ， )=； （ 4）根據(jù) Z3(0)長系列計算各年供水期調(diào)節(jié)流量 qp= m3/s，并滿足 | q（ 0） － qp|= m3/s＜ε =1m3/s，則 Z 死 =Z 死 （ 0） =。 保證出力計算 本次設(shè)計要求長系列等出力操作；用試算法逐年求解以下方程組： Vt=Vt1+(Qt－ qt) Δ t Np=K qt Ht V0=V 死 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 14 VtI,Vt—— t 時段初、末水庫蓄水 量； Qt—— t 時段平均入庫流量（新系列）； qt —— t 時段平均發(fā)電流量； Ht —— t 時段平均水頭； Vt—— 供水期末水庫蓄水量。 2．求年最小水庫蓄水量 Ve。 求出各年的供水期平均出力后，據(jù)設(shè)計保證率可求出 Np。設(shè)計保證出力 Np= 萬 kw。設(shè)計保證出力 Np= 萬 kw。設(shè)計保證出力 Np= 萬 kw。設(shè)計保證出力 Np= 萬 kw。 工作容量計算 本設(shè)計缺少電力平 衡的資料，采用經(jīng)驗方法確定工作容量如下（按方案一計算）： 1．保證出力中部分擔(dān)任航運(yùn)基荷： N 工基 =10 （萬 kw） 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） 備用容量計算 本設(shè)計電站擔(dān)任系統(tǒng)負(fù)荷用及事故備用容量，各方案取值見表 。 表 各方案必需工作容量表 方 案 Ⅰ 120m Ⅱ 115m Ⅲ 108m Ⅳ 100m N 工基 （萬 kw） 10 10 10 10 N 工峰 （萬 kw） N 工 （萬 kw） N 備 （萬 kw） 30 25 20 15 N 必需 （萬 kw） 水電站調(diào)度圖繪制 本次畢業(yè)設(shè)計要求從興利要求出發(fā)對水電站調(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。 1．擇設(shè)計保證率范圍內(nèi)的徑流系列（新系列）資料。具體求解方程組： 式中符號意義同前。 此 外包線，實際上是各條蓄水量過程線的同時縱坐標(biāo)最大值，在具體操作時，可在計算機(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。 Vt1=Vt－ (Qt－ qt)Δ t Np=KqtHt 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 18 表 各方案防破壞線計算結(jié)果表 月份 水庫蓄水量（ m3/） 方案一 方案二 方案三 方案四 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1830 12 1 2 3 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)。本設(shè)計以獲得最大結(jié)合庫容為原則選擇。 經(jīng)計算并查水庫水位庫容曲線，各方案防洪限制水位和相應(yīng)庫容分別為： 方案一：防洪限制水位為 ，庫容為 億 m3； 方案二：防洪限制水位為 ，庫容為 億 m3； 方案三： 防洪限制水位為 ，庫容為 億 m3； 方案四： 防洪限制水位為 ，庫容為 億 m3。 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，采用簡化的方法確定該組輔助線。 經(jīng)計算各方案結(jié)果見表 。 三條輔助線將加大出力值計算公式如下： Ni=Np+（ Ny－ Np）247。 表 各方案加大出值計算表 正常水位 120m 115m 108m 100m 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算 重復(fù)容量選擇 水電站在洪水期往往會產(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，由于它不能替代火電站的工作容量，因而稱它為重復(fù)容量。補(bǔ)充千瓦利用小時數(shù)計算是確定重復(fù)容量的關(guān)鍵，但其核心 是計算不同重復(fù)容量的多年平均電能，多年平均電能的計算與調(diào)度圖或調(diào)度規(guī)劃有關(guān)，本次設(shè)計調(diào)度按以下規(guī)則操作： 1．當(dāng)時段初水位位于防破壞線內(nèi)時，時段出力 Nt=Np。 3．段初水位在防破壞線以上時，使時段水位盡可能向防破壞線上靠， 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 21 同時要考慮裝機(jī)容量的限制。 現(xiàn)以方案一計算重復(fù)容量的選擇及多年平均電能計算。因重復(fù)容量年利用小時數(shù)h 均小于 h 經(jīng)濟(jì) =2500h，故方案一重復(fù)容量為 0。 從表 可以看出，方案四的 重復(fù)容量年利用小時數(shù) h 均小于 h 經(jīng)濟(jì)=2500h，故方案四重復(fù)容量為 0。 表 重復(fù)容量計算表（方案二） 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 22 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 利用小時數(shù) (h) 0 2 122. 05 2300 4 2550 6 2500 8 2100 表 重復(fù)容量計算表（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 利用小時數(shù) (h) 0 10 3400 20 4280 30 2280 40 2021 表 重復(fù)容量計算表（方案四） 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 利用小時數(shù) (h) 0 2 2200 4 2100 6 2021 8 1900 裝機(jī)容量的確定 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 23 裝機(jī)容量由必須容量和重復(fù)容量確定，但由于回水對上游風(fēng)灘電站的影響，應(yīng)在方案一和方案二中扣除風(fēng)灘電站的多年平均減少電能。 多年平均電能計算 利用上述計算結(jié)果點(diǎn)繪 Ny（ Ny=N 必 +N 重 ）～ E 的 關(guān)系圖，查得各方案多年平均發(fā)電量。水庫下游防洪標(biāo)準(zhǔn)為 P=5%，安全泄洪量 q 安 =20210m3/s。 利用五強(qiáng)溪水庫入庫典型洪水，調(diào)洪計算采用多級 調(diào)節(jié)方法，具體的調(diào)洪規(guī)則如下： 1．起調(diào)水位為汛前限制水位。 3．當(dāng)水庫入流量超過汛前限制水位相應(yīng)的下泄能力，而小于下游安全泄量時，打開閘門自由泄流，水庫水位上升，下泄量隨之增大。 5．當(dāng)水庫水位不及防洪高水位時，控制 qt=q 安 ，當(dāng)水庫水位升高至防洪高水位時，閘門全開，自由泄流，得調(diào)洪后的最 高水位。 自由泄流時采用公式： Q=； 孔口出流是采用公式： Q=nωμ (2gH)1/2； 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 25 μ =－ 對于千年一遇洪水調(diào)節(jié)計算得設(shè)計洪水水位及相應(yīng)最大下泄流量，對萬年一遇洪水進(jìn)行調(diào)節(jié)計算得校核水位及相應(yīng)最大下泄流量，并根據(jù)求得的校核洪水位，確定總庫容。 Vt=Vt－ 1+[(Qt+Qt－ 1)/2－ (qt+qt－ 1)/2]Δ t q=f(v) 本次設(shè)計按如下步驟試算求解： ①、假定 qt=q(0)； ②、 Vt=Vt－ 1+[(Qt+Qt－ 1)/2－ (qt+qt－ 1)/2]Δ t； ③、由 Vt 查 q=f(v) 曲線得相應(yīng)下泄流量 q(1) ； ④、若 |q(0)－ q(1)| ε，轉(zhuǎn)下時段，否則假定 q(0)=q(1)重新進(jìn)行計算。 各方案水庫調(diào)洪計算結(jié)果見表 。 表 水庫各方案調(diào)洪計算成果表 水資源規(guī)劃及利用課程設(shè)計 26 項 目 單位 方案一 方案二 方案三 方案四 正常蓄水位 m 120 115 108 100 正常庫容 億 m3 汛限水位 m 120 115 汛限庫容 億 m3 死水位 m 死庫容 億 m3 防洪高水位 m 防洪庫容 億 m3 設(shè)計洪水位 m 校核洪水位 m 調(diào)洪庫容 億 m3 總庫容 億 m3 壩頂高程的確定 壩頂高程計 算公式如下： 壩頂高程 1=設(shè)計洪水 +風(fēng)浪高 +安全超高 1 壩頂高程 2=校核洪水 +風(fēng)浪高 2+安全超高 2 壩頂高程 =max｛壩頂高程 1，壩頂高程 2｝ 風(fēng)浪高的計算公式； Δ h=式中 V 為風(fēng)速，以 m/s 計，設(shè)計風(fēng)速 12m/s，校核洪水時風(fēng)速乘以 ；D 為吹程，為 15km 計。設(shè)計洪水時取 ，校核洪水時取 。則各方案壩頂高程為： 方案一：壩頂高程 1=；壩頂高 程 2=。 方案二：壩頂高程 1=；壩頂高程 2=。 方案三：壩頂高程 1=；壩頂高程 2=。 方案四：壩頂高程 1=；壩頂高程 2=。 五強(qiáng)溪水電站各項水利指