水利水能课程设计

第一章水利水能规划课程设计任务书

一、设计目的

1.进一步巩固、加深、系统化所学课程的基本理论;

2.加深运算、绘图、编写计算说明书等基本技能的训练；

3.培养分析问题和解决问题的能力。

二、设计任务和要求

（一）熟悉、分析有关资料并绘制有关曲线

（二）对设计枯水年进行径流调节，求调节流量、保证出力及保证电能。（三）绘制年负荷图，典型日负荷图及电能累计曲线

（四）根据电力平衡，确定年调节水电站的最大工作容量

（五）考虑并确定水电站可能承担的备用容量，求发出必需容量时水轮机的最大过水能力。

（六）计算水电站的弃水流量，弃水出力，进行电力系统的经济计算，按经济利用小时数确定重复容量。

（七）确定设计水电站的总装机容量值。

（八）对丰水年、平水年及枯水年进行径流调节，求多年平均年发电量。（九）编写计算说明书，并编上必要的图表。

绘图要求：

（1）系统日最大负荷图；

（2）年调节水电站下游水位～流量关系曲线；

（3）年调节水电站水库库容关系曲线；

（4）系统各月平均日负荷图及电能累计曲线；

（5）年调节水电站弃水出力持续曲线；

三、基本资料及数据

1、电力系统负荷资料及已有火电站容量资料

台×2.5万千瓦，6台×2万千瓦及9台×0.5万千瓦。

四、计划兴建一座年调节水电站，其原始资料和已知条件为：

3

选定正常蓄水位为162m

(2)选定死水位为： 160 m。

1.水电站增加千瓦投资K

＝820元/千瓦；

水

2.水电站增加千瓦容量的年费用率P水＝3％；

＝0.12，n＝50年；

3.额定投资效益系数i

4.火电站单位电能消耗的燃料费b=0.4公斤；

5.燃料到厂价格为95元/吨；

6.a＝1.05。

六、设计步骤：

1.年调节水电站径流调节与水能计算（确定调节流量、保证出力和保证电能）；

2.计算各月日电能累计曲线；

3.选择装机容量

（1）确定最大工作容量（设最大工作容量分别为10万kw、15万kw、20万kw 三个值）

（2）确定系统备用容量（包括系统负荷备用容量、事故备用容量）并在水火电站间进行分配；

（3）确定年调节水电站必需容量（N

必＝N

水工

＋N

水备

）及在正常蓄水位时水轮机

的最大过水能力。（由公式Qmax＝N

必

/(AH)试算得到）

（4）确定重复容量

a.对年调节水电站丰、平、枯三年分别进行径流调节计算，得到各月的平均出力和电能，并按各水头下的最大过流能力检查供水期各月是否有弃水，确定弃水出力。

b.由丰、平、枯三年的弃水出力排频计算弃水出力持续曲线，

c.按书上公式（6－16）计算重复容量的经济合理工作小时数h经济。

d.由弃水出力持续曲线查的N重。

（5）由N

装＝N

必

＋N

重

确定装机容量。

（6）由前面计算得到的丰、平、枯三年的年电能，按书上公式（5－5）计算水电站多年平均年发电量。

4.编制计算说明书。

备注：

1.计算说明书要求条理清楚，书面整洁；

2.计算最好要以图表形式给出；

3.附图集中附于计算说明书之后；

4.17周星期六（12月6日）前完成课程设计并上交。

第二章 计算书

一、年调节水电站径流调节与水能计算 1．调节流量计算

由Z 死=162m ，Z 蓄=185m ，则查水库～库容曲线得出： V 兴=V 正-V 死=0.488310m （一）枯水年调节流量计算

设计枯水年Q =136.833/m s ，w

设年=12×2.63×610×136.83=4318.4×6103m ；

经分析，设当年8月到次年2月为供水期，s

1041.181063.2766⨯=⨯⨯=枯T ；

设计枯水年枯水期总量， 设供

W =（20+14+37+13+17+15+40）×2.63×106

=410.28×106 m3；

由公式：

()

供

兴设供

调T V W

Q +=

式中：供W ——为供水期来水总量； 兴V ——为兴利库容；供T

——为供水期历时； 可知：

66

36

4810410.281024.897 2.6310

Q m s ⨯+⨯==⨯⨯调 计算得Q 调小于月份及2月份的天然来流量，因此供水期按7个月算不符合。则取8月到1月为供水期

663

6

4810305.081022.386 2.6310

Q m s ⨯+⨯==⨯⨯调Q 调小于月份及8月份的天然来流量大于1月份来水，则符合要要求。故供水期为6

6 2.6310T =⨯⨯ （二）平水年调节流量计算

经分析，设当年10月到次年1月为供水期，6

4 2.6310T =⨯⨯枯；

设计平水年枯水期总量，

设供

W =（24+19+11+24）×2.63×106 =231.44×106 m3；

由公式：

()

供

兴设供

调T V W

Q +=

式中：供W ——为供水期来水总量； 兴V ——为兴利库容；供T

——为供水期历时； 可知：

663

6

4810231.441026.564 2.6310Q s m ⨯+⨯==⨯⨯调 计算得Q 调小于9月份的天然来流量，因此供水期按4个月算是正确的。 （三）丰水年调节流量计算

经分析，设当年12月到次年2月为供水期，6

3 2.6310T =⨯⨯枯；

设计平水年枯水期总量，

设供

W =（19+11+13）×2.63×106 m3；