小水电水能设计规程-条文说明-jct-111111111
小水电水能设计规程S073
YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND中华人民共和国行业标准小水电水能设计规程发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国行业标准小水电水能设计规程主编单位批准部门中华人民共和国水利部水能指标计算负荷预测装机容量选择及电力电量平衡抽水蓄能综合利用附录附录附录附录附录附录附录附加说明YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YNDYND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND本规程适用于装机容量阶段的水能设计中小河流的水能规划计算河流水梯级开发的原则水库或龙头当梯级开发中有若干座水库时应考虑梯级联合调经济条件许可时广开水源以获得较大的河流规划应尽可能结合已有工程进行若需要废水能指标计算线YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND对应于电站设计保证率的或者已知兴利库容要求计算水库蓄泄证率查出相应枯水期水量并作为设计枯水年来水年调节水电站多年平均发电量的计算可根据年水量频率曲线时历法计算可采用列表法或水量差积曲线法进行其保证出力可按相应于设计保证率的连数理统计法进行径流调节计算采用查曲线图法进行具体方法参见附录YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND可按表表水电站设计保证率当电站所占系统比重小于以灌溉为主或有其它供水任务的水库水电站小水电站水库调度设计的基本原则应为具体可用确定性来水条件下负荷预测确定供电方式进行通过负荷预测应提供如下成果逐月用电量典型日负荷图的编制可采用如下方法当设计水平年与设计基准年相比用电构成和负荷特性变化不大时可使YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND当设计水荷式中式中系统综合网损率应不大于小水电站可取装机容量选择及电力电量平衡与以火电为主的国家电网联网运行的小水电站其装机容量选择可根据当地电力需求实际情况装机在装机在不应低于若干个装机方案设计电站径流利用程度较低而远景由于系统或综合利用部门用水方式发生变化负的负荷备用容量总和按系统综合最大负荷的小水电的检修和事故备用容量可按系统综合最大负荷的电网YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND枯水年频率平水年频率选为丰水年频率可按最为突出的个月份绘制其典型日负荷图安排季节性负荷等措施以提选定电站装机容量后应结合系统电力电量平衡结果分办法见附录抽水蓄能小水电抽水蓄能电站水能设计应包括抽水电价发电电价等在电站运行结合小水电抽水蓄能机组的发电额定水头应按电站调峰发额定出力时的最小毛水头减去水头损YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND应分别考虑其对抽水蓄综合利用要求以及流域生态建设等应根据各部门用水主次关系和具体要求资源参数选择计算选择水库正常蓄水位除应比较各方案的动能经济指标外水轮机设计水头应根据电站的开发方式选择引水式电站YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND时一般情况下日调节库容可按能满足设计保证率条件下经调节后能满足YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND河流高程与河长曲线比例地形图推算最后绘成曲线河流流量与河长曲线曲线年平均流量修正为对于小河流也可应用有关部门编制的多年平均年径流等值线图进河流水能理论蕴藏量计算时可将河流按实际情况分段进行在计算各河段水能理论蕴藏量的分段的主要依据为式中河流各河段出力及能量之和河流水能理论蕴藏量计算表落差为两相邻河流断面的高程差河长为相邻两河流断面之间的距离YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND将所采用的径流资料从小到大排队划分为若干流量等级见表但至少应包括丰平枯三年根据表的成果绘制为出力表无调节或日调节水电站水能指标计算表即栏的栏的栏的第一行数值栏数值从第一行向下逐渐累积即供水期引用流量计算公式为式中兴利库容试算时在上游来流量较小的各月中假定小于供水期之内某月上游来流量直到求出的期蓄水期引用流量可用下式采用试算法确定水电站的最大过水能力式中有关计算时先假设一计算小于时时水电站引用表年调节水库等流量调节水能计算表栏栏YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND附录年调节水库已知水电站出力过程或已知兴利库容时的水能计算已知水电站按负荷图工作的出力变化过程及其它用水部门用水资料和水库正常及具体进行已知水电站出力过程或已知兴利库容时的水能计算时可通过下两式联立求解用试蓄水期供水期式中求得求出平均库容计算则正确若不相等则重新假定重复如上过程直到过程和蓄水量过程已知出力时的水能计算表见表容和死水位而一推算出正常蓄水位得到供水期的曲线和兴利库容水位附录多年调节水库水能简化计算简化方法中的径流调节计算利用基于克里茨基与明凯里第二法编制的普当已知电站的调节流量型曲线变差系数利用线解图可求出多年库容与年库容之和库容当水库来水的年径流满足的计算步骤是利用下式计算多年调节水库电站的调节系数求出电站的多年库容系数利用下式计算电站的多年库容当水库来水的年径流不满足代替的关系为YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND根据查图求出年库容接近调节水量将典型年各月径流量乘以系数按照调节流量进行完全年调节求出年库容计算步骤是按下式计算多年库容在枯水段的平均蓄水值系数式中保证率为参数具体取值见下表利用枯水段平均蓄水值系数利用下式计算保证出力式中电站的保证出力相应于电站调节流量计算步骤是式中具体取值见下表YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND利用下式计算多年平均发电量式中电站的上游计算水位从库容相应于电站多年平均流量附录梯级水库电站群水能计算以发电为主的梯级水库电站群的水能计算应以自上而下的顺序进行龙头水库开始以求得水库蓄水过程线及下泄发电流量过程线具体计算中可采用等流量调节计算或水量差积曲线龙头水库电站以下的各梯级径流调节计算先从本梯级上游来水量中减去同一时刻蓄存在典型年操作计算各梯级水电站出力过程线和出力频率曲线若梯级中某些电站为径流式电站则从本梯级的上游来水量曲线中减去同一时刻上游水库梯级水库电站的补偿调节按如下原则进行并当被补偿水库的上游来水经调节后的供水过程不能满足要求时可按系统要求的供水过程梯级上游龙头龙头YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND-YND不同质量的电能可分为结果如图其中为工作容量为保证出力年调节电站日调节电站无调节电站图调节划分法示意图跨季调节电量是年调节电站等流量调节出力保证率曲线与按天然径流计算的出力保证率曲线所围面积计算的电量是经年调节库容将丰水期的水量储存至枯水期所发的电量见图中的多年调节水库电站电量全按跨季调节电量计算调峰电量是可承担日负荷图以及月年负荷图中峰荷位置的电量见图中的可靠电量是在正常情况下按电网要求的电站工作容量所对应的电量即电站必须满发部分的电量如承担峰荷将会导致弃水见图中季节性电量是电站工作容量之外的电量因其不属于工作容量对应的电量保证率较低见图中附加说明主编单位水利部能源部农村电气化研究所参加单位河北省水利厅主要起草人名单李。
小型水力发电站水文计算规范
【题名】:小型水力发电站水文计算规范【副题名】:Hydrological calculation norms for small hydro power【起草单位】:水利部农村电气化研究所主编【标准号】:SL 77-94【代替标准】:【颁布部门】:中华人民共和国水利部发布【发布日期】:1994-04-05发布【实施日期】:1994-05-01实施【批准文号】:水科教[1994]120号【批准文件】:中华人民共和国水利部关于发布《小型水力发电站水文计算规范》(SL 77-94)的通知水科教[1994]120号由水利部农村电气化研究所主编的《小型水力发电站水文计算规范》,经审查,批准为水利行业标准,其编号为SL77-94。
该标准从1994年5月1日起实施。
实行中如发现问题,请及时反映给主编部门;该规范由水利部水电及农村电气化司负责解释,由水利电力出版社出版发行。
1994年4月5日【全文】:小型水力发电站水文计算规范1总则1.0.1为保证小型水力发电站(以下简称“小水电”或“小水电站”)水文分析计算质量,提高成果的可靠性,结合小水电特点,制定本规范。
1.0.2本规范适用于装机容量2.5万kW以下(含2.5万kW)各类小水电站可行性研究和初步设计阶段的水文分析计算,规划阶段亦应参照使用。
对装机容量小于500kW的电站,可根据实际情况适当简化内容,放宽要求;对小于100kW的微型电站,可参照执行。
详见附录A。
1.0.3小水电水文分析计算的基本资料应包括以下内容。
(l)水文、气象资料;(2)流域自然地理、河流特征资料;(3)流域水利水电工程开发等人类活动影响资料;(4)水文、气象区域综合分析研究成果;(5)其他有关资料。
1.0.4小水电水文分析计算必须在认真调查和搜集水文、气象等基本资料的基础上,根据资料条件和工程特点,正确应用我国现行的中小流域水文分析计算方法和经省级以上行政主管部门审定的区域综合分析研究成果及其配套查算图表。
小水电水能设计规程70页PPT
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升1、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样,法律和法律都是相互依存的。——伯克
小型水力发电站自动化设计规定新
《小型水力发电站自动化设计规定》修订工作大纲《小型水力发电站自动化设计规定》编制组二〇〇八年十二月《小型水力发电站自动化设计规定》编制工作大纲目录一、修订目的和必要性 (3)二、修订依据和国内相关标准 (4)(一)编订依据 (4)(二)国内主要相关标准 (4)三、适用范围 (4)四、规定的主要内容 (4)(一)章节内容 (4)(二)条文说明 (5)五、工作内容与计划安排.......................错误!未定义书签。
六、经费预算 (6)(一)分项预算费用 (6)(二)总费用 (6)七、编制组人员组成及工作分工 (6)(一)主编单位 (7)(二)编制组人员 (7)(三)分工 (7)八、编制注意事项 (7)一、修订的目的和必要性(一)编制标准的理由《小型水力发电站自动化设计规定》(SL229-2000)由水利部于2000 年6月发布,7月1日实施。
该规定执行以来对推进和规范小型水电站的自动化设计起到了积极的作用。
小水电是目前世界上技术最成熟并且最具有大规模化开发前景的清洁可再生能源,也是我国重要的后续能源之一,我国小水电资源十分丰富,可开发容量约7000万kW左右,占全国水电资源可开发量的23%,居世界第一位。
目前已开发的小水电资源仅占总资源的25%左右,具有广泛的开发前景,加快我国小水电开发,优化我国能源结构,势在必行。
随着自动化元件、装置级控制系统的迅猛的发展,对小水电站的设计提出了新的要求,原编制规定已不适应发展的需要。
根据水利部水总科[2008]727号文和2008年11月17日在北京召开的“水利水电勘测设计技术标准编制工作会议“精神的要求,修编本规定。
(二)编制标准的目的为了适应小型水力发电站自动化技术发展的需求,引导、规范设计客观如实地反映现代控制和管理技术水平,在已有小型水力发电站自动化设计规定的基础上,进一步明确统一和深化内容、深度、方法等,为工程设计提供质量可靠的依据。
浅谈引水式小型水电站的水能设计
浅谈引水式小型水电站的水能设计摘要:本文从水能计算与电能利用、水电站水能参数选择两个方面对引水式小型水电站的水能设计进行了分析。
1水能计算与电能利用水能计算是针对枢纽设计的不同水能参数的运用规划,计算各种水文情况下水电站的能量指标,即水电站的保证出力和多年平均发电量等。
由于河川径流在年际之间和年内分布存在着季节性差异,它需要通过水库进行径流调节,把丰水时段的多余水量重新分配到枯水季节里去利用,也就是说,旨在加大水电站的保证出力和年发电量。
通常水利计算和水能计算是同时进行的,时历法是应用最为普遍的方法。
所谓水利计算系指运用水库调节径流,确定枢纽下游流量的全部计算工作,解决每一计算时段内的水量平衡方程,具有一般调节性能(季调节)的水电站,计算时段汛期按旬、枯水期按月较为适宜;只是对具有年和多年调节能力的水电站,计算时段才全部按月可取得较好的结果;对仅有日调节水库的水电站,也就是径流利用率低的水电站,才有必要将计算时段按日进行。
水能计算旨在求得:(l)在枢纽不同参数条件下水电站各项水能指标;(2)经过技术经济计算最终参数条件,反映水电站的多年运行特性。
1.1水电站的基本水能指标1.1.1保证出力水电站的保证出力是指相应于设计保证率(可靠性)枯水时段的最小日、旬、月平均或年平均的出力(按不同调节性能采用)。
采用多年径流系列进行水利水能计算,确定保证出力是最普遍应用的方法。
水电站的保证出力计算:N保二AQ保H净式中N保——水电站保证出力;A——出力系数,一般大中型水电站可以取8.0-8.5;Q保——设计保证流量;H净——净水头。
保证出力的大小决定于河川天然流量、正常蓄水位、死水位,以及相应的水头变化,并且与设计保证率有关。
取决于这一出力按年数或时间的保证率一般采用80%一95%,同时也取决于保证率以外的时间,即允许这一出力的降低程度。
时间,即允许这一出力的降低程度。
1.1.2多年平均发电量水电站多年平均发电量是指选用的径流系列历年发电量的平均值。
小水电水能设计规程
ICS XX. XXX. XXSL X XX备案号:XXXX-2009中华人民共和国水利行业标准SL/TXX-2009替代SL76-94 小水电水能设计规程Hydroenergy design code for Small hydro power projects(征求意见稿)2009-XX-XX发布2009-XX-XX实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布《小水电水能设计规程》SL XXX-2009的通知水国科[2009] XX号部直属各单位,各省、自治区、直辖市水利(水务)厅(局),各计划单列市水利(水务)局,新疆生产建设兵团水利局:经审查,批准《小水电水能设计规程》为水利行业标准,并予发布。
标准编号为SL XXX –2009,代替原SL76-94。
本标准自2009年月日起实施。
标准文本由中国水利水电出版社出版发行。
二OO九年月日前言本规程是根据中华人民共和国水利部(国际合作与科技司、农村水电及电气化发展局)的委托,对SL76-94《小水电水能设计规程》(以下简称原《规程》)修订而成。
本规程基本保留了原《规程》的章节结构,共分为总则、水能设计基本资料、水能规划设计原则、水能指标计算、负荷预测、装机容量及电力电量平衡、水能特征值选择、综合利用等八章,并有七个附录。
本规程对原《规程》主要作了如下修改:——修订后的本规程适用于装机容量50MW以下(含50MW,原规范为25MW以下)的各类小水电站可行性研究和初步设计阶段水能设计,对于一些以小水电开发为主的中小河流(河段)水电开发规划以及以水电为主的地区电网规划中的水能设计部分也可根据本规程进行计算。
——随着水文资料的积累和计算机的普及使用,增补了对水能设计基本资料的要求,对水文资料径流系列由20年提高到了30年。
水能指标计算方面,对于调节性能较好的电站应采用长系列法,以提高计算精度,为资源开发和管理提供科学依据。
——增补了考虑生态环境对小水电的制约影响,并对电站下游生态环境需水量计算提出了要求。
小型水电工程设计规范
第一章总则第1.0.1条小型水力发电站(以下简称水电站)设计,必须认真执行国家的技术经济政策,根据国民经济发展的需要,按照地方水利、电力、航运、木材流送、水产和环境保护等规划的要求,统筹安排,因地制宜,合理利用水资源,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。
第1.0.2条本规范适用于装机容量2.5万kW及以下,机组容量1万kW以下,其中机电部分,适用于机组容量为500~6000kw、出线电压不超过35kV的新建水电站的设计。
第1.0.3条水电站的初步设计,宜在河流(河段或地区)规划和地方电力规划的基础上,根据经审批的设计任务书进行。
对上、下游有影响的河段的开发,应征求相邻地区意见。
第1.0.4条水电站设计,必须认真进行调查、研究、勘测和试验工作,以便取得水文、气象、地形、地质、地震、建材及地方工农业和淹没、移民以及其他国民经济综合利用要求等项基本资料和数据。
第1.0.5条水电站设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合现行的有关标准和规范的规定。
第二章水文、水利及水能第一节水文第2.1.1条水电站设计,应收集流域自然地理特性、气象、水文资料,并应进行整理分析,或进行必要的复查和修正。
整理分析的主要内容如下:一、流域和河道特征值;二、实测水文资料中的水尺位置、水尺零点高程、水准基面的变动、水位和流量观测情况、浮标系数的采用、测流断面的冲刷和淤积变化、水位流量关系曲线高、低水部分的延长方法等;三、受水利工程或分洪、决口等因素影响的径流和洪水资料;四、历史洪水、枯水资料。
第2.1.2条水电站的水文计算,应根据工程特点和设计要求,提供下列各项成果的全部或部分内容:一、径流取水口或坝址历年各月(旬、日)平均流量的系列表,年平均流量、时段(旬、日)平均流量频率曲线,指定频率的设计年平均流量及其年内各月(旬、日)平均流量。
二、洪水(包括分期洪水)设计洪峰流量,不同时段设计洪水量及设计洪水过程线。
三、泥沙悬移质的多年平均年输沙量和月分配,典型年月分配,多年平均颗粒级配曲线。
《小型水电站机组运行综合性能质量评定标准》
DL/T 751-2001
《水轮发电机运行规程》
DL/T 507-2002
《水轮发电机组启动试验规程》
DL/T 622-1997
3
《大中型水轮发电机弹性金属塑料推力轴瓦技术条件》
DL/T 556-94
《水轮发电机组振动监测装置设置导则》
DL/T 578-95
《水电厂计算机监控系统基本技术条件》
JB/T 56182-2000
GB/T 9652.2-1997
《水轮机调速器与油压装置试验验收规程》
GB/T 11805-1999
《水轮发电机组自动化元件(装置)及其系统基本技术条件》
GB/T 17189-1997
《水力机械振动和脉动现场测试规程》
DL/T 710-1999
《水轮机运行规程》
DL/T 445-2001
《大中型水轮机选用导则》
《中小型水轮机产品质量分等》
JB/T6752-2000
《中小型水轮机转轮静平衡试验规程》
IEC41:1991 《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能的现场验收试验》
IEC545:1976
《水轮机验收、运行ห้องสมุดไป่ตู้维护导则》
三、适用范围
本标准适用于在清水中运行的,机组功率在 100kW~15000 kW 之间,
(二) 工作分工 工作分工: 1、 主编单位承担的编写任务 标准的全部内容由主编单位编写。 2、成立《标准》修订专家咨询指导组
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《标准》修订专家咨询指导组,其成员需考虑历史的连续性、权威性、 代表性。专家咨询指导组任务是在编写过程中听取汇报并进行技术咨询活 动。
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《小型水电站机组运行综合性能质量评定标准》 制定工作大纲
JC水电站技术供水系统设计
JC水电站技术供水系统设计本文介绍了JC电站的技术供水系统的设计原则和方法,以及对泥沙问题的解决方案,为其他同类型的电站技术供水系统的设计提供参考。
标签:自流供水;二次循环供水;尾水冷却器1、引言水电站技术供水系统的主要供水对象是水轮发电机组、水冷式变压器、水冷式空压机及其他采用水冷却的附属设备。
技术供水的主要作用是解决用水设备的冷却和润滑。
各种用水设备对水量、水压及水质等都有一定的要求,因此,需结合电站的具体条件进行技术供水系统的设计。
2、基本资料2.1 工程概况JC水电站是西藏自治区境内的重点开发工程。
本电站总装机容量为360MW,年发电量17.045亿kW.h,具有日调节性能,共装设3台单机容量为120MW的轴流转桨式水轮发电机机组。
枢纽布置方案为主河床布置泄洪建筑物,左岸布置河床式地面发电厂房,右岸布置导流明渠,两岸布置挡水建筑物。
JC水电站的主要开发任务为发电,电能送入西藏中部电网。
电站按“无人值班、少人值守”原则设计。
按照工程进度计划,JC电站将于2020年6月底实现第一台机组并网发电。
2.2 基本参数2.3 技术供水对象3、技术供水系统设计3.1 供水方案电站的供水方案的选择应与水源的选择统一考虑,一般根据电站电站的的水头范围和水质,进行综合比较后确定。
应用较多的技术供水方案有自流供水、自流减压供水、水泵供水、顶盖取水、二次循环供水等方式。
本电站机组水头范围为26.00m~43.80m,根据《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》,第3.1.7条“工作水头为15m~80m 时,宜采用自流供水方式。
”因此,本电站优先考虑自流供水方式作为主供水源。
另外,由于本电站汛期泥沙含量大,且输沙量年内分配不均匀,主要集中在汛期(6~9月),占全年输沙量的96.9%,其中7、8两月占全年的75.9%。
为避免泥沙磨损及堵塞机组冷却器,影响机组长期稳定运行,本电站以蜗壳自流供水作为枯期主供水源,二次循环供水方式为汛期主供水源。
水利水能课程设计---水电站水能设计
水利水能规划课程设计学生姓名:学号:学院: 土木建筑工程专业: 水利水电工程题目: **水电站水能设计指导教师:2012年 6 月25 日目录第一节基本概况 (4)一、流域概况 (4)二、基本资料 (4)第二节正常蓄水位方案的选择 (5)一、正常蓄水位方案的拟定 (5)二、消落深度的初步选定 (6)三、判断水库调节性能 (6)四、消落深度的确定 (7)五、设计历时保证率的确定 (7)六、各方案水能计算 (7)七、初步确定各方案装机容量 (11)八、多年平均发电量计算 (13)九、各方案经济计算 (13)十、综合分析及最优正常蓄水位方案的选定 (15)第三节死水位的选择 (27)第四节装机容量的最后确定 (27)附图:1、**水电站流域位置示意图(缺)2、**水电站水库水位~库容关系曲线(35*50)cm3、**水电站水库水位~流量关系曲线(35*50)cm4、**水电站出力保证率曲线(50*75)cm5、出力~发电量曲线(50*75)cm6、**水电站正常蓄水位~枢纽建设总投资关系曲线(25*35)cm7、**水电站正常蓄水位~枢纽工程量关系曲线(25*35)cm工程特性表第一节 基本概况一、流域概况黑水河发源于我国靖西县的新圩,经岳圩流入越南境内,再从德天沿越分界线流入我国大新县的硕龙镇,经**、太平流到崇左县的新和、屯峒汇入左江,见**水电站流域位置示意图。
黑水河上游坡陡水急,水力资源丰富。
** 水电坝址位于河道中游,在大新县的太平张**村王屯附近。
坝址控制流域面积3180平方公里(不包括越南境内面积),坝下游4公里处设有**水文站,集雨面积3210平方公里,自1957年至1981年有实测水文资料24年。
二、基本资料(1)年径流资料:表1给出**水文站历年(1957-1981年)实测水文年(5-4月)旬平均流量~保证率统计表,经分析后能直接移用至坝址,其多年平均流量Q=8235秒立米。
Q min =5.46m 3/s Q max =741 m 3/s表1 **水文站历年实测水水文年(5-4月)旬平均流量分组大小排列累积出现次数(m)和相应经验频率(P=%100⨯m)(2) 坝址下游水位与流量关系曲线:**电站厂房尾水处原设置水尺,有短期(1975-1979年)观测资料,根据观测的水位与对应时间**水文站观测流量资料比较,可绘制厂房尾水水位与流量关系曲线,即坝址水位流量关系曲线。
水能设计规程
小水电水能设计规程1 总则1.1 为了加强小水电建设的宏观指导和宏观控制,促进小水电的合理开发,提高小水电的经济效益,加快农村电气化进程,特制订本规程。
1.2 本规程适用于装机容量25000kW以下的小水电站的可行性研究和初步设计(扩大初步设计)阶段的水能设计;以小水电为主体的河流(河段)开发规划中的水能设计;以及相应小水电供电地区电力系统规划中的水能设计。
容量较小的电站及小河流的水能设计可以适当简化。
1.3 小水电水能设计的基本任务应以河流(流域或河段)规划为基础,根据各开发目标的要求和工程本身安全要求,经综合分析和论证,选定工程规模及特征值。
对于骨干电站,应研究水电站投产初期运行方式和水库蓄水过程,根据电力系统要求确定水电站在设计水平年的调度原则和运行方式。
1.4 小水电水能设计必须遵循和贯彻国家的有关政策和行业产业政策,贯彻执行《水法》,符合有关专业的规程规范要求。
1.5 小水电水能设计应在广泛收集和分析本地社会经济、自然资源、电力系统、生态环境以及综合利用的基本资料和基本要求的基础上进行,其精度应满足各设计阶段的要求。
2 中小河流的水能规划2.1 中小河流规划中的水能设计应贯彻执行国家有关政策法令,并根据有关规程规范,结合流域开发、生态保护、国土整治以及水利多目标开发统筹进行。
2.2 中小河流水能理论蕴藏量与可开发量应用多年平均电能和出力两个指标表示。
计算河流水能理论蕴藏量可通过绘制河流水能理论蕴藏量图进行,具体办法见附录A。
2.3 中小河流的水能可开发量应根据河流水能理论蕴藏量图,结合当地地形、地质、施工、输电距离、系统要求、水库淹没以及交通运输等技术经济指标、环保要求等条件并结合具体布置站点及设备条件等因素确定。
2.4 中小河流水能开发应遵循统筹规划、梯级开发的原则,并尽可能兴建有一定调节能力的上游水库或“龙头”水库,以发挥较大的调节效益。
当梯级开发中有若干座水库时,应考虑梯级联合调度、补偿调节作用,搞好梯级之间的衔接,并尽可能增加系统保证出力。
水能设计规程
小水电水能设计规程1 总则1.1 为了加强小水电建设的宏观指导和宏观控制,促进小水电的合理开发,提高小水电的经济效益,加快农村电气化进程,特制订本规程。
1.2 本规程适用于装机容量25000kW以下的小水电站的可行性研究和初步设计(扩大初步设计)阶段的水能设计;以小水电为主体的河流(河段)开发规划中的水能设计;以及相应小水电供电地区电力系统规划中的水能设计。
容量较小的电站及小河流的水能设计可以适当简化。
1.3 小水电水能设计的基本任务应以河流(流域或河段)规划为基础,根据各开发目标的要求和工程本身安全要求,经综合分析和论证,选定工程规模及特征值。
对于骨干电站,应研究水电站投产初期运行方式和水库蓄水过程,根据电力系统要求确定水电站在设计水平年的调度原则和运行方式。
1.4 小水电水能设计必须遵循和贯彻国家的有关政策和行业产业政策,贯彻执行《水法》,符合有关专业的规程规范要求。
1.5 小水电水能设计应在广泛收集和分析本地社会经济、自然资源、电力系统、生态环境以及综合利用的基本资料和基本要求的基础上进行,其精度应满足各设计阶段的要求。
2 中小河流的水能规划2.1 中小河流规划中的水能设计应贯彻执行国家有关政策法令,并根据有关规程规范,结合流域开发、生态保护、国土整治以及水利多目标开发统筹进行。
2.2 中小河流水能理论蕴藏量与可开发量应用多年平均电能和出力两个指标表示。
计算河流水能理论蕴藏量可通过绘制河流水能理论蕴藏量图进行,具体办法见附录A。
2.3 中小河流的水能可开发量应根据河流水能理论蕴藏量图,结合当地地形、地质、施工、输电距离、系统要求、水库淹没以及交通运输等技术经济指标、环保要求等条件并结合具体布置站点及设备条件等因素确定。
2.4 中小河流水能开发应遵循统筹规划、梯级开发的原则,并尽可能兴建有一定调节能力的上游水库或“龙头”水库,以发挥较大的调节效益。
当梯级开发中有若干座水库时,应考虑梯级联合调度、补偿调节作用,搞好梯级之间的衔接,并尽可能增加系统保证出力。
小型水电站初步设计编制规程
提出消防设计 环境影响评价及保护设计
编制概算 提出主要经济指标和经济评价
初步设计报告应根据需要 将下列文件列为附件
河流规划报告审批文件 项目建议书的批复文件及有关的会议纪要
工程综合利用的协议书及有关资料
水库淹没 工程占地处理和移民安置规划报告及有关协议
环境影响报告及有关部门审批意见
试验和科研报告
其他专题报告
径流
对设计依据站的实测径流进行还原计算和插补延长 分析论证径流系列的代表性 进行设计依据站的径流计算 说明资料短缺地区径流计算方法 提出工程场址的径流参数 和径流成果 选择径流调节代表段和代表年 分析枯水径流特征 分析论证径流计算成果的合理性
洪水
分析造成洪水的暴雨特性 洪水成因 洪水的时空分布规律 说明历史洪水调查和复查情况 历史洪水的洪峰 洪量估算方法及采用成果 分析确定历 史洪水及实测特大洪水的重现期 对实测洪水进行洪水资料的还原 插补延长 并结合历史洪水进行频率计算 分析成果的合 理性 提出设计洪水成果 对资料短缺地区推算设计洪水可采用暴雨推算或洪水统计参数地区综合推算等方法 并应 相互印证 分析最终所采用的设计洪水成果的合理性 说明设计洪水过程线的推求方法及成果 说明施工洪水时段的划分 洪水系列统计原则 提出各时段洪峰 洪量频率计算成果 并分 析论证其合理性 为水库调度运用计算的分期洪水 需说明划分前 后汛期的根据
调查区域地质 查明库区及主要建筑物的工程地质条件 提出相应的评价和结论
选定坝址 坝型 厂址 确定工程总体布置 主要建筑物型式和布置 提出主要工程量
确定装机容量 机组机型 接入电力系统方式 电气主接线 主要机电设备及闸门 启闭机的
型式和布置
提出施工组织设计 建筑材料 劳动力 供水供电的需要量及来源
小型水力发电站水文计算规范
中华人民共和国行业标准SL 77-94小型水力发电站水文计算规范Hydrological calculation norms for small hydro power1994-04-05发布1994-05-01实施中华人民共和国水利部发布主编单位:水利部农村电气化研究所批准部门:中华人民共和国水利部中华人民共和国水利部关于发布《小型水力发电站水文计算规范》(SL 77-94)的通知水科教[1994]120号由水利部农村电气化研究所主编的《小型水力发电站水文计算规范》,经审查,批准为水利行业标准,其编号为SL 77-94.该标准从1994年5月1日起实施.实行中如发现问题,请及时反映给主编部门;该规范由水利部水电及农村电气化司负责解释,由水利电力出版社出版发行.1994年4月5日目次1总则2设计径流3流量历时曲线4枯水分析5设计洪水6水位流量关系7泥沙,蒸发,冰情及其他8成果合理性检查附录A装机容量小于500kW和小于100kW的小水电站的水文分析计算附加说明1总则1.0.1为保证小型水力发电站(以下简称"小水电"或"小水电站")水文分析计算质量,提高成果的可靠性,结合小水电特点,制定本规范.1.0.2本规范适用于装机容量2.5万kW以下(含2.5万kW)各类小水电站可行性研究和初步设计阶段的水文分析计算,规划阶段亦应参照使用.对装机容量小于500kW的电站,可根据实际情况适当简化内容,放宽要求;对小于100kW的微型电站,可参照执行.详见附录A.1.0.3小水电水文分析计算的基本资料应包括以下内容:(1)水文,气象资料;(2)流域自然地理,河流特征资料;(3)流域水利水电工程开发等人类活动影响资料;(4)水文,气象区域综合分析研究成果;(5)其他有关资料.1.0.4小水电水文分析计算必须在认真调查和搜集水文,气象等基本资料的基础上,根据资料条件和工程特点,正确应用我国现行的中小流域水文分析计算方法和经省级以上行政主管部门审定的区域综合分析研究成果及其配套查算图表.1.0.5小水电水文分析计算报告,应按照本规范内容逐章编写,依次说明流域情况,参证测站,引用资料,计算方法及其参数定量,明确给出分析计算结论,顺序列入全部采用成果和主要图表.1.0.6 小水电站装机容量,调蓄库容,集水面积任一项指标达到大中型水利水电工程级别下限的,水文分析计算按《水利水电工程水文计算规范》(SDJ214-83)和《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93)执行.2 设计径流2.0.1 小水电水文分析计算,应提供以下全部或部分的基本设计径流成果:(1)多年平均和各指定频率或各设计代表年的年径流,汛期径流,枯期径流,最枯月径流;(2)各设计代表年的年内分配.2.0.2 设计径流,根据不同资料条件,主要应采用以下方法:(1)当站址有足够径流资料时,进行频率分析计算;(2)当站址上下游,本流域,相邻流域或附近水文气象相似区域内有径流参证测站时,按集水面积比例缩放移用参证测站频率分析计算成果;(3)当无以上资料条件时,进行区域综合分析计算.2.0.3 在狀项连续径流系列中,按由大至小顺序排列的第m 项经验频率P m 用数学期望公式计算:P m =%1001⨯+n m (2.0.3) 径流频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型;根据经验频率点据推求频率曲线时,一般可采用"三点法",或由电子计算机拟合.2.0.4 实测径流资料不足时,应首先考虑插补延长径流系列后进行频率分析计算;用于频率分析计算的连续径流系列一般不应少于20年;插补延长径流系列的相关参数至少应有5年左右连续或不连续的同步实测系列.2.0.5 径流系列插补延长,可根据上下游,本流域,相邻流域或附近水文气象相似区域内资料情况,采用集水面积比例,水位流量相关,降水径流相关,径流相关或其他经过检验论证的方法. 2.0.6 采用集水面积比例缩放的方法移用参证测站频率分析计算成果和插补延长径流系列,应符合以下要求:(1)相比拟流域的地质,地形,植被条件,人类活动影响基本相同或相似;(2)集水面积相差一般不超过50%;(3)同时用多年平均降水量或相应降水量比例进一步修正集水面积比拟成果.2.0.7 进行区域综合分析计算,除按1.0.4条的原则使用现行的区域综合图表外,还应根据资料条件,工程设计需要和工作深度,进一步分析综合以下关系:(1)区域天然年径流和集水面积关系;(2)区域年降水和年径流关系.2.0.8 必须对已确定使用的年径流系列进行代表性分析和一致性分析.分析年径流系列代表性的主要方法,应是直接作出流域内,水文气象相似区域内或气候一致区内长系列雨量站年降水量过程线及其10年滑动平均曲线,分析年降水周期变化规律,对比其长系列和与年径流系列同步的短系列的统计参数.分析年径流系列一致性的主要方法,应是分析流域年降水径流关系的年际变化,或是调查了解流域水利水电工程历史发展情况.2.0.9 年径流系列代表性和一致性分析,除一般地评价外,还应具体定性或定量地确定:(1)人类活动对年径流的影响;(2)系列均值水平;(3)未来径流形势.2.0.10 根据电站设计保证率和资料条件,丰,平,枯三个设计代表年年径流频率可分别取为5%~25%,50%和75%~95%.2.0.11设计代表年年内分配和各月内分配,根据经验频率接近设计频率的实测典型年(设计典型年)同倍比缩放确定;设计典型年应选择年内月内实测径流资料完整或比较完整且对电站未来运行较为不利的典型.2.0.12实测径流资料短缺时,应按不同的降水和径流资料条件,采用以下方法确定设计代表年年径流量及其年内或月内分配:(1)按集水面积比例直接或经综合后移用参证测站资料.(2)应用已有的径流区域综合图表.(3)从降水量参证测站几个相近频率的年降水量设计典型年年份中,选取有实测径流资料的年份作为年径流设计典型年;相应的设计代表年年径流量用区域综合等方法确定.(4)无以上资料条件时,在降水量与径流二者的年内分配有较好关系的地方,设计代表年年内分配可根据降水量参证测站设计典型年各月降水量占全年降水量的百分数,加上适量基流后确定.2.0.13在相关分析中,不得进行辗转相关,一般不必计算相关系数和选配回归方程.相关关系好坏,可直接由相关图目估判断;在对个别突出点据分析处理后,可徒手定线,图上读值.2.0.14站址以上流域人类活动影响较大时,一般不宜进行年径流还原计算;但无人类活动影响或影响较小且需要移用径流参证测站资料时,则应考虑参证测站天然年径流还原问题.2.0.15受人类活动影响较大的径流系列,一般不宜进行频率计算,应根据受流域水利水电工程等较大影响前后系列的长短,采用以下方法定量确定反映现实情况的实际径流特征:(1)实测径流资料短缺时的径流计算方法;(2)分析对比流域年降水径流关系的变化;(3)直接统计分析受较大人类活动影响后的实测径流系列.2.0.16除人类活动外,小水电设计径流应注意复杂的地形地貌(如极不均匀或极不稳定河道),特殊的地质条件(如喀斯特)和突发的自然事件(如洪水溃堤)等对径流的影响.2.0.17小水电梯级电站,灌渠电站,抽水蓄能电站和跨流域引水的电站,一般可按本章设计径流.梯级电站的上级电站对梯级水文情势影响较大时,应按电站泄引水方式,区间集水面积大小和有关资料计算各级电站径流.3流量历时曲线3.0.1小水电水文分析计算,应提供电站引水口断面,坝址断面或入库断面等设计断面的日平均流量历时曲线.3.0.2推求日平均流量历时曲线,根据不同资料条件主要采用以下方法:(1)应用丰,平,枯三个年径流设计代表年的全部日平均流量,分级或不分级排队统计;(2)按集水面积比例和多年平均年降水量比例直接缩放移用径流参证测站的日平均流量历时曲线;(3)综合区域日平均流量历时曲线.3.0.3实测径流资料短缺时,根据不同的资料情况,也可用以下方法推求日平均流量历时曲线:(1)不经过同倍比缩放,直接统计分析丰,平,枯三个设计年径流设计典型年的日平均流量;(2)仅统计分析年径流平水代表年或接近平水代表年的平水典型年的日平均流量;(3)先推求月平均流量历时曲线,然后经径流参证测站的或区域综合的日,月平均流量历时曲线的对比分析,将月平均流量历时曲线转换为日平均流量历时曲线.3.0.4推求日平均流量历时曲线,应在径流分析计算工作成果基础上进行,所应用的设计径流成果必须经过系列代表性,一致性和人类活动影响等分析.3.0.5流量保证率仍采用经验频率的数学期望公式(2.0.3)计算.3.0.6根据资料条件和电站规划设计的需要,可进一步推求或综合以下形式的流量历时曲线:(1)各设计频率的日平均流量历时曲线;(2)枯期日平均流量历时曲线;(3)"日平均流量-多年平均流量(或集水面积)-保证率"关系曲线.3.0.7图示流量历时曲线,应根据流量变幅,流量历时曲线的形式和实际分析计算工作的需要,分别选用合适的普通格纸或对数格纸绘制.4枯水分析4.0.1除枯期径流和流量历时曲线外,小水电水文分析计算应根据资料条件和工程设计要求,提出以下全部或部分内容的枯水分析成果:(1)年内枯水一般规律和异常变化,包括平水年(或多年平均),枯水年,特枯年枯期,连续最枯三个月或两个月和最枯月径流量及最小日平均流量;(2)年际枯水一般规律和异常变化,包括枯水年,特枯年和连续枯水年段发生的周期规律;(3)人类活动对枯水径流的影响;(4)未来枯水径流形势评估.4.0.2枯水分析,应在径流分析计算和推求流量历时曲线工作成果基础上进行;除应结合洪水调查和站址勘察调查枯水外,还应在枯期进行专门的枯水调查.4.0.3专门枯水调查中的野外工作,可选择在年内枯季长期干旱无雨的时期进行.除一般描述外,调查的主要内容应有:调查时的河道枯水水位,流量;历史枯水的年份,发生时间,水位,流量,持续历时,或河道干涸断流的年份,发生时间,持续历时;人类活动对枯水的影响.4.0.4调查时实测的枯水流量水平,应根据流域代表性雨量站或降水量参证测站的年,枯期降水量系列和当年相应的年,枯期降水量或干旱无雨情况,对比分析确定.5设计洪水5.0.1小水电水文分析计算,应根据资料条件和工程设计要求,提供以下全部或部分的设计洪水成果:(1)各设计频率的年最大洪峰流量;(2)各设计频率的分期最大洪峰流量;(3)各设计频率的年和分期设计洪水过程线.5.0.2小水电设计洪水,应按《水利水电工程设计洪水计算规范》的主要原则,内容和方法进行;但可结合小水电特点,适当降低要求和简化.5.0.3小水电站厂房,引水输水建筑物,挡水泄水建筑物的设计洪水标准,应符合《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》("山区,丘陵区部分"和"平原,滨海部分",SDJ12-78和SDJ217-87,试行)及其《补充规定》的规定,按具体情况分别确定或综合选定.5.0.4当站址或其上下游附近有足够实测洪水资料时,应按《水利水电工程设计洪水计算规范》有关章节规定,进行频率分析计算,根据实测洪水资料直接推求设计洪水.5.0.5当站址或其上下游附近实测洪水资料短缺时,主要应根据经审定的全国和各省(自治区,市)暴雨和产流汇流区域综合研究成果及其配套查算图表(以下简称"暴雨洪水查算图表"或《图表》),由设计暴雨间接推求设计洪水.5.0.6由设计暴雨推求设计洪水时,设计雨量应根据暴雨洪水查算图表确定;设计雨型,产流汇流参数和设计洪水过程线,除应用暴雨洪水查算图表的区域综合成果外,凡有条件的,都应根据参证测站实测暴雨洪水资料分析综合选定.5.0.7小水电设计成洪暴雨历时一般可取为24φ;但应根据站址流域集水面积的大小和参证测站实测暴雨洪水资料的分析综合成果,合理确定设计雨型中同频率控制的短历时成峰暴雨时段.5.0.8为方便和准确确定各设计短历时暴雨量,可根据全国和各省(市,自治区)长,短历时暴雨等值线图的查算数据,在双对数格纸上作出设计流域的"暴雨历时-频率-雨量关系"线.5.0.9当站址或其上下游附近实测暴雨洪水资料短缺,又无法确定设计流域暴雨洪水参数时,也可在双对数格纸上,作出本区域各参证测站的"实测和调查大洪水洪峰流量模数(M)-集水面积(F)-重现期(N)"关系线,用区域综合法估算小水电设计洪水.5.0.10小水电设计洪水,必须考虑调查的历史洪水.可靠或较为可靠的特大或较大的历史洪水,除应当用来参与频率计算,或验证由区域综合成果确定的设计洪水,或辅助推求水位流量关系曲线外,当资料条件十分困难时,可直接作为设计洪水.5.0.11当站址或其上下游附近已有调查洪水成果时,可以直接从省(自治区,市)刊布的有关资料引用,否则应当在站址河段进行洪水调查;对影响较大的电站,即使已有刊布的河段洪水调查成果,仍必须进行调查复核.5.0.12小水电洪水调查资料和洪峰流量计算成果,应按原水利电力部1979年颁发的《洪水调查资料审编刊印试行办法》规定的主要内容和图表格式进行整理,附入水文分析计算报告.5.0.13估算调查洪水的洪峰流量一般可采用比降法公式.条件允许时,应在距站址上下游各为100~300m的河段内,查证两个以上洪痕,布设两个计算断面,采用两断面算术平均或两断面比降法公式估算洪峰流量.5.0.14小水电梯级电站设计洪水,应根据梯级枢纽布置情况,电站泄水或引水方式,区间集水面积大小,估算区间设计洪水同经上级电站调节后下泄的同频率设计洪水的组合洪水.6水位流量关系6.0.1电站设计断面的水位流量关系,不得直接移用河道内其他断面的关系.当站址上下游附近有水文测站时,应通过设立临时水尺观测或通过调查测量,分析各级代表水位下河段水面曲线或水面比降的变化规律,修正水位后间接引用水文测站现有的水位流量关系.6.0.2站址河段无水文测站时,应根据河段纵断面图和设计断面横断面图,参证主槽河底平均比降和洪,枯水调查的测时水面比降及其估算流量,采用单断面比降法公式计算各级假定水位下相应的流量,建立"计算的"的水位流量关系.6.0.3在初步设计阶段,无论是"间接引用的"还是"计算的"设计断面水位流量关系,都应在站址待机实测低,中,高各级水位下的流量进行验证.6.0.4对于小水电站址受回水,冲淤,洪水涨落,水草生长等影响的非单一的水位流量关系,应观测分析或实测验证;如相关点群离散程度不大,一般可取平均关系.6.0.5设计断面大断面测量,河段河道纵断面测量和流量测验,一般应按我国现行的水文测验规范进行.7泥沙,蒸发,冰情及其他7.0.1对河流全年多沙和汛期洪水挟沙较多的小水电站址,应根据资料条件和工程设计要求,提供以下全部或部分的泥沙计算成果:(1)多年平均和丰沙,平沙,少沙设计泥沙代表年的悬移质含沙量,输沙量(率)及其年内分配;(2)多年平均和丰沙,平沙,少沙设计泥沙典型年的年最大断面平均悬移质含沙量及出现月份;(3)多年平均悬移质泥沙颗粒级配或平均粒径,最大粒径;(4)汛期推移质情况的定性描述.7.0.2小水电悬移质泥沙计算,根据不同的资料条件,主要采用以下方法:(1)当站址上下游或流域内有泥沙参证测站时,直接移用参证测站的泥沙特征值;(2)当泥沙参证测站位于附近周围其他流域,按设计流域同参证流域多年平均年降水量或年径流量的比值,缩放移用参证测站的泥沙特征值;(3)无以上资料条件时,应用已有的泥沙区域综合图表;必要时,临时施测.7.0.3悬移质泥沙频率分析计算方法和要求等规定,同年径流和洪水频率分析计算.7.0.4对一般水库电站,小水电水文分析应根据流域内或水文气象相似区域内蒸发量参证测站资料或已有的蒸发量区域综合图表,提供设计站址多年平均水面蒸发量和陆面蒸发量及其年内分配.7.0.5在我国北方地区,小水电水文分析计算应根据当地水文特征统计等水文,气象资料,给出站址冰情特征,内容包括:封冻和解冻时河流形势;岸冰出现,流凌出现,全河封冻,融冰最早,最迟和多年平均日期;封冻期冰厚;冰塞,冰坝和流冰大小等情况及其可能的危害.7.0.6在喀斯特地质区域,小水电水文分析计算应提供站址水化学资料,内容主要是对水轮机有严重破坏作用的侵蚀性游离CO2和HCO3等离子的含量及其季节变化规律.8成果合理性检查8.0.1对设计径流,设计洪水,流量历时曲线和水位流量关系成果,必须进行合理性检查;没有经过合理性检查的单站单次分析计算结果,不得列为正式成果.8.0.2成果合理性检查,应利用所掌握的全部参证测站,设计站址的全部实测资料和分析计算成果,采用几种估算,推求方法,进行多站同种方法成果的面上分布规律研究和单站多种方法成果的对比分析,按一法为主,多法比较,综合分析,合理选用的原则确定正式成果.8.0.3成果合理性检查的参数或项目,最主要的应有:年径流均值;设计洪峰流量,洪量;调查洪水洪峰流量及其比降法计算公式中的河床糙率狀值;流量历时曲线和水位流量关系曲线形状及其特征;枯水保证流量.8.0.4条件允许时,除工程设计指定的设计频率或设计保证率成果外,可图示和列表给出全部各主要频率或保证率的成果;同时,进一步作出本流域或本区域径流,洪水综合图表,为成果合理性检查和解决无资料站址的水文分析计算提供重要的工具和手段.8.0.5各种方法分析计算的设计年径流均值和设计洪水洪峰流量数据应基本相同,并应同全国或地方各种区域综合等值线图,相关曲线或经验公式基本协调,在流域,区域和沿河上下游,干支流等面上分布基本合理,与降水量空间变化基本相应.8.0.6当几种方法的成果在数值上相差较大(例如相差15%以上),或存在明显不合理的地区分布而又无法解释,或同降水量空间变化矛盾较大时,应认真查找原因,调整成果,必要时重新分析计算.8.0.7应特别注意调查洪水洪峰流量估算成果的合理性检查.检查主要是比较:各站址同年洪水及其暴雨空间分布;同站址不同年份洪水的大小排列;一定重现期的调查洪水同流域或区域内实测和已知调查洪水的量级.8.0.8为鉴别一定重现期的调查洪水洪峰流量合理的量级范围,可应用区域综合的"实测和调查大洪水洪峰流量模数(M)-集水面积(F)-重现期(N)"关系进行检查.8.0.9如果在合理性检查中发现调查洪水洪峰流量估算值过大过小时,应首先注意检查比降法公式中河床糙率狀的取值是否合理,并应用参证测站实测资料验证比较.8.0.10对流量历时曲线,应分析,检查各流量历时曲线之间的相互关系和流量变幅,基流大小对曲线形状的影响;对水位流量关系曲线,应对比,协调横断面特征同曲线形状的关系.附录A装机容量小于500kW和小于100kW的小水电站的水文分析计算A1.0.1"对装机容量小于500kW的电站,可根据实际情况适当简化内容,放宽要求",主要应用已有的区域综合图表和进行洪,枯水调查,简单提供以下全部或部分水文分析计算成果:(1)多年平均年径流量及其年内分配;(2)调查枯水,包括估测的枯水流量,年内枯水月份及其一般持续时间;(3)设计洪峰流量及其相应的水位流量关系,或调查洪水洪峰水位;(4)悬移质泥沙,推移质,冰情一般定性描述,年降水量,气温等一般气象情况.除洪,枯水和人类活动影响调查了解外,系列代表性分析,推求流量历时曲线,成果合理性检查,编写专门的水文分析计算报告等工作内容可以省略.A2.0.1"对小于100kW的微型电站,可参照执行".例如可查读已有的区域综合图表,确定站址的多年平均年径流量或平均流量;在站址调查历年较高的洪水位,以确定厂房高程,等等.附加说明主编单位:水利部农村电气化研究所主要起草人:吕天寿,李季。
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中华人民共和国行业标准小水电水能设计规程SL 76-94条文说明目次1总则2中小河流的水能规划3水能指标计算4负荷预测5装机容量选择及电力电量平衡6抽水蓄能7综合利用8参数选择计算*附录A河流水能理论蕴藏量计算(补充件)*附录B无调节或日调节水电站水能计算(参考件)*附录C年调节水库等流量调节水能计算(参考件)*附录D年调节水库已知水电站出力过程或已知兴利库容时的水能计算(参考件)附录E多年调节水库水能简化计算(参考件)*附录F梯级水库电站群水能计算(参考件)*附录G各种电量划分办法(参考件)*表示该附录无条文说明.1总则1.1本条是对制订《小水电水能设计规程》(以下简称《规程》)目的之说明.我国小水电资源丰富,到1992年底已开发1440余万kW,遍布1500多个县,由于小水电从数千瓦到25000kW,容量相差较大,水能设计的要求不同,不能统一以大水电的水能设计的内容与方法进行计算,而且小水电多结合小流域开发,各电站水文水能条件各有特点,为了使小水电水能设计规范化,正规化,满足基层设计部门和工程管理部门的需要,特制订本规程.1.2本条是对规程适用范围的说明.本规程的主要应用对象是装机25000kW以下的小水电站的可行性研究,初步设计(扩大初步设计)中的水能设计.对于一些以小水电为主体开发的中小流域中小河流,河段水电开发规划中的水能设计以及水电为主的地区电网规划中的水能设计部分也可根据本规程进行计算.由于小水电幅度较大,水能设计要求相差悬殊,所以对于容量较小的电站及小河流可以适当简化,以适应各层次的要求.鉴于水利系统近来兴建了部分25000~50000kW的水电站,这部分电站属容量较小的中型水电站.故也可参照本规程进行水能计算.1.3本条是对小水电水能设计基本任务的说明.小水电水能设计一般应在河流规划确定各枢纽位置,开发要求的基础上进行,应根据河流规划所确定的目标,准则进行具体水能参数的计算,提供工程规模如装机容量,水能参数如保证出力,保证电量,多年平均发电量等指标.对于一些有较高调节性能的骨干水电站,由于投产后要经过一段时间才能达到设计水平,为了充分发挥工程的效益,应对投产初期水库蓄水情况,应用方式等进行分析论证.而且还应对水库的调度原则,调度方式等进行分析以校核水能设计指标.1.4本条规定了规程所必须遵循国家政策法令,贯彻执行《水法》,执行有关专业规程规范,如《小水电建设项目经济评价规程》SL 16-92,《小型水力发电站水文设计规范》SL 77-94,《农村水电供电区电力发展规划导则》SL 22-92等,搞好与这些规范之间的衔接.1.5本条是对小水电水能设计中所应收集的资料的具体要求,其资料应包括:1.5.1当地自然,社会,经济方面的资料,用以说明社会经济发展情况以及自然资源,水利建设,工农业生产布局等方面的情况.1.5.2负荷资料,用以进行负荷预测,负荷图编制以及用以说明电力系统对本电站的要求等.1.5.3电力资源资料,包括水能,煤炭等能源资料,电力系统构成,主要河流的水文,地质及水电开发潜力及现状等情况,本电站的地质,水文等较为详细的资料.1.5.4电网有关资料,包括电力系统发展规模,电网主要接线及分布,季节性电能利用以及目前存在的问题等.1.5.5其它有关的资料.资料的收集应满足精度,广度方面的要求.2中小河流的水能规划2.2本条是对河流水能理论蕴藏量参数表示和计算方法的规定.我国以往在统计计算河流水能理论蕴藏量和可开发量时往往以出力或装机容量表示,用出力或装机容量表示有直观的优点,可以将资源与工程开发规模联系起来,但不足的方面是未能考虑装机年利用小时的影响,有些电站调节能力较强,在负荷图的尖峰部分工作,年利用小时数较低,以致某些站址会出现水能理论蕴藏量千瓦数小于装机容量(可开发量)的情况.国外发达国家则以年平均发电量表示水能理论蕴藏量和可开发容量,淡化装机容量的概念.所以考虑到如上情况,本条规定河流水能理论蕴藏量以年平均发电量和出力两个指标表示.具体进行河流水能蕴藏量估算则通过绘制河流水能理论蕴藏量图完成.2.3本条是对河流水能资源可开发量表示和估算的规定.基于2.2条中说明的原因,河流水能资源可开发量亦以年平均发电量和出力两个指标表示. 水能资源可开发量的估算应结合河流开发条件,系统要求,经济指标,地质地理,环境保护等方面的因素确定.2.5本条是对水能规划中应考虑的基本原则的规定.针对小水电大多位于山区,流域面积较小,水利开发多以发电为主,为提高开发效益,借鉴国外发达国家的经验,根据实际情况,不局限于流域本身的考虑,而是在更高的层次上考虑跨流域引水的可能性和可行性.以增加水源,实现水系统合理规划,水量水头合理利用,例如湖南省慈利县赵家垭跨流域引水开发,广西桂林地区天湖水系统开发等.对于一些工程通过跨流域引水,积水网道式开发,可以极大地提高开发效益.在考虑跨流域引水,集水网道式开发时,应对流域水量平衡中所带来的不利影响作出充分论证.3水能指标计算3.1本条是对水能指标计算应提供成果的规定.按照规定,水能指标计算应提供电站的发电出力保证率曲线,同一曲线如横坐标以8760小时代替保证率P时则为发电出力历时曲线,以及保证出力,保证电能和多年平均发电量等指标.对于无调节和日调节水电站,其发电历时曲线或发电保证率曲线可以通过多年日平均流量资料根据水头实际变化情况计算得出,计算操作性强,理论上亦较完备.但对于年调节水电站其发电保证率曲线或发电历时曲线的求取则比较困难.目前采用长系列来水过程按等流量调节或按一定的出力变化过程调节列表计算,在资料有限的情况下也可采用丰,平,枯三个典型代表年的来水过程进行等流量调节或按一定的出力变化过程调节列表计算,将计算的出力值排频率曲线近似代替概率曲线.这种方法缺乏严密的理论依据,因为调节后的出力严格来讲不是随机事件,且在具体计算中为减少工作量,采用月平均出力计算,丰,平,枯三个年份共有36个资料样本,扣除调节供水期按其平均出力计算的月份,其资料样本较少,绘制出力保证率曲线困难较大,但因为目前这一领域研究尚无实质性的突破,为了提供水能参数计算的依据,也只能采用这种办法,而且在规划设计阶段也可得到满足精度要求的解答.3.3本条是对无调节和日调节水电站水能指标计算的规定.因为日调节水电站只将一日之内的来水量进行分配,所以也是一种广义上的无调节电站,故按无调节电站的水能计算方法进行计算,在具体计算时对于日调节电站应考虑水头变化的影响.有些电站取得日平均流量系列比较困难而采用旬平均流量或月平均流量进行计算,在此情况下应对流量序列进行适当的修正.3.4本条是对年调节水电站水能指标计算的规定,年调节(含不完全年调节)水能指标计算采用等流量调节办法或已知出力变化过程的调节计算办法.严格说,等流量调节有比较大的缺陷,由此计算的出力过程与实际情况也有较大的差异,但该方法却有计算工作量小,简便易行的优点.按照已知出力变化过程的调节计算办法较等流量调节有所改进,但计算工作量要大一些.具体方法可参见附录C和附录D.一般情况下,对于小型水电站可用丰,平,枯三个代表年的来水过程进行操作计算以确定其水能指标,但对一些重要工程或骨干水电站则为了计算精确,也可采用长系列法利用长系列来水过程进行操作计算.3.5本条是对多年调节水库电站水能指标计算的规定.多年调节水库电站的水能调节计算非常复杂,目前国内,外比较普遍采用的方法是时历法和数理统计法.但这两种方法都比较繁琐,计算工作量大,不便于基层掌握,所以本规程推荐采用基于克里茨基,明凯里第二法和萨瓦林斯基方法基本原理的数理统计法,通过查线解图进行水能计算.将я.Ф.普列什珂夫线解图中有关参数进行多元逐步回归分析,得出满足精度要求的简化计算模型,进行多年调节水库水能指标的计算.具体参见本规程附录E及条文说明的附录E 的说明.3.7本条是对梯级开发水电站水能计算中有关问题的规定.梯级开发水电站水能指标的计算应按照"自上而下"的顺序进行.在具体计算中充分考虑各梯级之间的流量关系影响,包括区间来水,上下游水库补偿调节作用等;流程影响如河道的槽蓄作用等;水位关系如上下游水库电站在各种运行方式情况下的水位衔接影响等.具体计算方法可参见附录F.3.8本条是对小水电站设计保证率选择的规定.小水电站的设计保证率应根据电站占当地地方电力系统的比重,系统中有调节能力的水电站所占比重等因素进行选择.由于小水电站横跨幅度较大且各地情况差异较大,所以不便统一规定小水电站设计保证率的选择,但对于小水电站在当地地方电网中所占比重超过20%,且电网又以水电为主时可按表3.8所示的标准选择水电站的设计保证率.容量较大的水电站因其在电网中处于骨干地位宜取较高的设计保证率.容量较小的水电站可视情况允许取较小的设计保证率.上述各种水能计算方法,各省,市均有现成的计算机软件,可供各单位交流并使用.4负荷预测4.2本条是对负荷预测应提供的成果的规定.负荷预测应提供三个方面的成果.这些成果是进行电力电量平衡,选择电站装机方案,确定供电方式的主要依据.通过负荷预测应提供的成果有:设计水平年的负荷和用电量水平,并用一些特征指标表示;确定设计水平年2~4个具有代表性的典型日负荷曲线和按月编制的综合年最大负荷曲线和用电量曲线,2~4个具有代表性的典型日负荷曲线,其代表日的选择可以根据当地的实际情况,选择供,需矛盾比较突出的2~4个月份的代表日作为典型负荷日,容量较小的系统可取2个典型日,编制典型日负荷曲线;以及有关参数,如日负荷率,月不均衡率等.4.4本条是对负荷预测方法的规定.由于负荷预测涉及因素多,随机干扰大,因此不能只采用一种方法的预测结果,而应采用几种预测方法进行预测,各种预测方法的预测结果互相校验.一般情况下综合需用系数法和单耗法可作为主要预测方法,这两种方法是本专业应用较多且效果较好,使用简便的方法.4.6本条规定了用电指标和供电指标之间的换算关系.经大量统计资料分析结果表明,小水电站厂用电率平均在0.5%~1.0%之间,县级电网网损率应取10%~11%.5 装机容量选择及电力电量平衡5.2 本条是对小水电装机容量选择方法与原则的规定.小水电装机容量选择分四种情况进行.5.2.1 并入孤立运行小水电网内的小水电站,由于网内以小水电为主,季节性影响明显,网内消耗小水电季节性电能的能力弱.考虑到小水电目前存在的调节能力普遍偏低,电力电量平衡困难等诸多因素,当电站容量所占系统容量的2%以上时应在全网电力电量平衡的基础上选择装机容量.对于一些占系统容量比重大的骨干电站,则还应在机组部分投产达到设计水平年之间再选择几年进行电力电量平衡,以核定其装机选择的合理性.5.2.2 并入与国家电网联网运行的小水电网的小水电站,比如南方一些省,区具有自供区的县级小水电网的情况.一方面因其小网内以小水电为主要电源,另一方面小网又与国家电网联网,所以其小水电装机容量应在小水电网电力电量平衡的基础上,结合国家电网吸收电力,电量的能力和经济比较后确定.5.2.3 与水电为主的国家电网并联运行的小水电站,比如南方一些省区国家电网供电区内的水电站,因其与大水电具有类似的丰,枯矛盾,所以,小水电站装机容量的选择应在采用方案比较经济评价确定合理规模的基础上,结合小区域电力电量平衡进行.5.2.4 并入火电为主的国家电网的小水电站因其所占容量比重很小,例如华北,东北等地区与国家电网联网的小水电站,所以其装机容量的选择不必进行电力电量平衡而应采用经济评价中方案比较的方法确定其装机容量.方案比较采用差额投资内部收益率法进行.差额投资内部收益率是相邻两个比较方案各年净 现金流量差额现值之和等于零的折现率,其表达式为:()()[]()∑=-=∆+---n i t tIRR CO CI CO CI 11201式中 (CI-CO )1 ---投资小(装机小)的方案的净现金流量;(CI-CO )2 ---投资大(装机大)的方案的净现金流量;ΔIRR ---差额投资内部收益率;t ---年序,t (=1,2,…,n )n 为计算期.若差额投资内部收益率ΔIRR 大于或等于社会折现率I S (=12%),应选装机较大的方案,否则应选装机较小的方案.具体计算时,根据工程特定情况及机组型号,依装机从小到大的顺序选择几个比较方案,并两两进行比较计算,一直到ΔIRR =12%(或接近12%)时为止,选择出最终的装机容量方案.5.3 本条是对微型水电站以及容量较小的水电站装机容量选择的规定.因为小水电容量跨度大,一个小水电网中往往有几十座甚至上百座小水电站,容量较小的水电站在电力电量平衡中选择装机容量难度较大且准确性也不高,所以本规程规定,对于容量较小的小水电站其装机容量选择可以根据电网的不同情况进行适当简化.5.5 本条是关于小水电季节性电量利用的说明.小水电的主要特点就是季节性强,由于历史的原因,我国绝大多数小水电为主的地方电网存在径流式电站所占比例较大,季节性电能难以为电网吸收消化等问题.为了提高小水电的经济效益,在小水电装机容量选择时,允许在工作容量选择的基础上再装设一部分重复容量以利用季节性电能.但应对装设重复容量以利用季节性电能进行充分论证,对当地高耗能负荷(如电石,结晶硅等)的目前情况及长远发展作出分析和评价,并在研究季节性高耗能负荷特性的基础上安装小水电的重复容量.5.6 本条是对系统中水电站群装机容量选择原则的规定.当系统中有若干座水电站同时规划设计时,应将若干个水电站组成的水电站群视作为一个整体进行系统分析,发挥各自的长处,克服各自的缺点,以使水电站群获得最大的经济效益和社会效益.因为根据系统分析的观点,单站的最优并不等同于系统群体的最优.在进行系统分析,选择水电站装机容量,并将总容量在各电站间进行最优分配时,其目标函数可选为在满足一定负荷水平(设计水平年)的情况下使水电站群的基建费用和运行维护费用最小.5.9本条是对小水电装机容量构成以及各部分容量选择计算的规定.小水电站装机容量一般由四部分组成,即工作容量,负荷备用容量,事故,检修备用容量及重复容量所组成.对于这四部分容量的计算选择,其工作容量选择可利用系统典型日负荷图及日电量累积曲线进行,即根据电站设计保证率下的保证电能,在日电能累积曲线的横坐标上量取相应的数值,作平行于纵坐标的直线与日电量累积曲线相交于一点,利用该点的位置即可确定出其工作容量.负荷备用和事故,检修备用根据近年来大量小水电站的统计,证明可采用本条规定的数值计算.5.13本条是对水电站设计水平年选择的规定.为便于收集资料,安排计划,小水电站的设计水平年可结合国民经济5年计划选择.对于农村电气化建设中小水电站设计水平年的选择也可按规划达标年份进行选择,对于一些容量较大且有较高调节能力的骨干小水电站,考虑到随着负荷发展,电站在负荷图上的位置将朝着尖峰部分推移,所以其设计水平年宜选完全达到设计能力的年份.大中型水电站一般规定水电站的设计水平年按第一台机组投产后的5~10年选择,考虑到小水电容量较小,小系统长期负荷预测精度难以保证,所以对于骨干小水电站宜按第一台机组投产后的4~7年选择设计水平年. 5.14本条是关于电力电量平衡内容和方法的规定.在电力电量平衡时,其负荷图可采用设计水平年的负荷预测值并根据本规程规定的负荷图编制方法编制的负荷曲线,为了简化分析可不考虑负荷图在不同水文年份的变化情况.而电源出力则应按丰,平,枯三个水文代表年的电源出力情况代表多年平均的电源出力变化情况.丰,平,枯三个水文代表年的频率按 3.10条规定的范围选择,但在枯水年频率的选择中为分析方便,电网枯水年频率与电站枯水年频率应尽可能选为一致.5.17本条是对小水电有效发电量计算的规定,对于容量较大的水电站其有效发电量可通过电力电量平衡确定.有效发电量是能为电网接受的电量,是经济评价决策分析中效益计算的主要依据.对于容量较小的电站进行电力电量平衡有困难,可根据经验确定其有效电量系数和有效发电量.具体可参见《小水电建设项目经济评价规程》SL 16-92.5.18本条是对有效电量中各种品质电量划分的规定.根据市场经济规律,电力作为一种社会化的商品同样存在"按质论价"的问题.将电站有效发电量划分为:跨季调节电量,调峰电量,可靠电量和季节性电量等四种电量,分别以不同的价格反映工程所付代价以及市场需求满足情况.具体的各种电量划分办法具附录G.因为电站规划时很难对其投产后的负荷变化情况作出确切估计,所以本附录给出的各种电量划分办法也并非十全十美,只是大体反映了电量的"以质论价"问题.6抽水蓄能6.1抽水蓄能电站是一种特殊的水电站,它有发电和抽水两种工况,在系统中调峰填谷,改善系统运行条件.随着经济的发展,对电力供给的可靠性要求愈来愈高,抽水蓄能电站的建设将愈来愈成为我国中小水电供电区的热点问题,所以将小型抽水蓄能电站的水能指标计算问题纳入到小水电水能设计的范畴已经很有必要.本条是对小水电抽水蓄能电站水能设计应包括内容的规定,在小型抽水蓄能电站水能设计中应对这些内容所包含的各个方面进行论证和分析.另外对于小型抽水蓄能电站的另一种形式,结合小水电跨流域引水,低水头抽水,高水头发电(慈利县赵家垭抽水蓄能电站模式),也应根据电站实际情况按本规程规定进行水能指标计算.6.3本条是对小水电抽水蓄能电站装机容量选择原则和方法的规定.小水电抽水蓄能电站装机容量选择应根据设计水平年电力系统电力电量平衡和抽水蓄能电站水量平衡情况确定.因为抽水蓄能电站的效益主要体现在"调峰填谷"上,所以其装机容量的选择应考虑系统容量构成,有调节能力电站容量所占比例,系统负荷特性等,并结合系统供电的可靠性要求,经济评价分析,机组运行要求等因素综合分析后确定.6.6本条是对小水电抽水蓄能电站年发电量和抽水电量计算的规定.一般情况下其典型年的电量计算对于容量较大的抽水蓄能电站且只在日负荷图上"调峰填谷"时,则应按逐月典型日负荷图进行电量计算,如在周负荷图上"调峰填谷"时,则应按逐月典型周负荷曲线进行抽水,发电电量计算,然后,平均为年电量指标.关于不同水文年份对电量计算的影响,一般可按丰,平,枯三个典型年平均计算.容量较大的抽水蓄能电站还可多选择几个水文代表年,然后取其平均值计算,当结合有常规发电机组,且上,下库有天然径流时应将抽水蓄能与常规发电分开计算.7综合利用7.1本条规定了小水电水能设计的一般原则.在小水电水能设计中应贯彻综合利用,综合治理的原则,并根据其产业政策和经济建设方针,使小水电开发与国土整治,流域开发,生态环境等目标综合考虑,将小水电建设纳入到国民经济建设的整体进行考虑,既符合国家利益,也符合当地利益,既符合长远利益,也符合当前利益.7.2本条是关于综合利用工程的规模确定,各用水目标库容及水量分配原则的规定.对于多目标应用的小水电工程,应根据各目标的用水要求,分清主次,结合径流调节成果,经济特性等确定.具体方法参见其它专业规范和有关参考资料和书籍.8参数选择计算8.1小水电水能设计中参数的选择计算包括保证出力,保证电量,多年平均发电量以及特征水位,输水系统参数,各种库容,水电站的有关设计参数,水轮发电机组的有关参数等.而保证出力,保证电量,多年平均发电量等指标作为水能指标计算的主要指标,其计算方法前面已进行了规定.这里所述的参数选择计算主要指特征水位,水电站设计水头,水轮机安装高程以及输水系统尺寸选择计算等.8.4本条是对水轮机设计水头选择计算的规定.对于引水式水电站因为水头变化幅度相对较小,所以水轮机设计水头宜按加权平均水头选择或略小于加权平均水头.对于河床式水电站因其变化比较复杂,当水头较低时其加权平均水头宜以汛期加权平均水头为主要依据,以免造成汛期发电受阻.对于坝后式水电站则其设计水头宜按略低于加权平均水头选择,以使机组发电时留有一定的余地.需要指出的是,本条规定的水轮机设计水头选择只是一般原则,具体电站设计时因小水电水轮机选择大多套用现有机组品种,尚应根据其具体情况经多方比较确定水电站设计水头.附录E多年调节水库水能简化计算(参考件)附录E是关于多年调节水库电站水能指标计算方法的步骤说明.在多年调节水库的水能简化计算中,有关径流调节计算,包括已知调节流量求多年库容及年库容,皆采用常规算法,前者利用普列什珂夫线解图,后者可采用年调节等流量列表法等方法求得.进行多年调节水库保证出力及多年平均发电量简化计算的关键在于求出电站在多年中的枯水段及多年平均条件下的工作水头,为此就需要求出多年库容在枯水段的平均蓄水量及多年库容的多年平均蓄水量.按照多年径流调节的萨瓦林斯基方法,可以求出多年调节蓄水保证率曲线如图E1所示.E1多年调节蓄水保证率曲线。