小型水力发电站水文计算规范

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小型水力发电站水文计算规范

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。

小型水电站水利及动能计算

小型水电站水利及动能计算

小型水电站水利及动能计算4 水利及动能计算4.1 一般规定4.1.1 水利动能设计应坚持水资源综合利用和综合治理的原则,妥善处理需要与可能、近期与远景、上游与下游等方面的关系以及水资源开发与生态环境、征地移民的关系,经济合理地开发水资源。

4.1.2 水利动能设计应以流域综合规划或河流(河段)规划和电力规划为基础。

主要内容应包括:根据综合利用各部门要求确定电站的开发任务、供电范围,选择设计保证率和设计水平年,确定电站的规模和特征值,研究水库和电站的运行方式,阐明工程效益。

4.1.3 水利动能设计应在收集和分析当地社会经济、自然条件、电力系统、生态环境保护等基本资料和综合利用要求的基础上进行。

4.2 径流调节计算4.2.1 径流调节计算应收集长系列逐月(旬)径流、典型年逐日径流,电站下游水位流量关系曲线,水库库面蒸发和库区渗漏,水库水位-容积、面积关系曲线,综合利用部门需水要求、生态用水要求等资料。

4.2.2 径流调节计算应根据电站的调节性能和各部门用水要求,进行水量平衡,计算电站保证出力、多年平均发电量和特征水头,阐明电站运行特征和效益。

4.2.3 电站设计保证率可根据系统中水电站容量占电力系统容量的比重、设计电站的调节性能和容量大小等因素,在80%~90%范围内选取。

4.2.4 径流调节计算应采用时历法。

对于多年调节水库及年调节水库,应采用长系列(不少于30年),按月(旬)平均流量进行计算;无调节或日调节电站,根据资料条件,可采用长系列逐日平均流量计算,也可采用典型年日平均流量计算。

典型年可选择丰水、平水、枯水三个代表年,也可增加平偏丰水、平偏枯水两个代表年。

4.2.5 当设计电站的上、下游有已建或在设计水平年内拟建的水利水电工程时,应进行梯级电站径流调节计算。

4.2.6 保证出力应根据径流调节计算结果绘制出力保证率曲线,按选定的设计保证率确定。

4.2.7 多年平均发电量可采用长系列年电量或典型年年电量的平均值。

水力发电站水利水电工程设计与施工规范

水力发电站水利水电工程设计与施工规范

水力发电站水利水电工程设计与施工规范水利水电工程是重要的基础设施领域,而水力发电站作为其中的重要组成部分,更是要求严格的设计和施工规范。

本文将介绍水力发电站的水利水电工程设计和施工规范。

一、水力发电站水利水电工程设计规范1. 水文地质勘察水文地质勘察是水利水电工程设计的第一步,必须充分了解水力发电站所在的地理环境、水文气象和地质结构等情况,为其设计提供充足可靠的数据支撑,避免因作业中缺少数据而给工程造成不利影响。

2. 水位和泄洪能力的计算水力发电站的水位和泄洪能力的计算是工程设计中最重要的部分,要充分评估可能出现的洪水情况,为水文预报提供精确的数据。

同时,要合理安排水位和泄洪能力,避免洪水造成的危害。

3. 涵盖主要设备和二次设备水利水电工程设计中也要考虑水力发电站的设备,主要设备包括水轮机、发电机、变压器等,在设计时要充分考虑设备的使用寿命、功率和工作环境等因素。

对于二次设备,如水电控制系统、通信系统和监控系统等,也要充分考虑其功能和性能。

4. 工程设计文件的规定水利水电工程的设计中要制定必要的规定和文件,确保设计和施工的合理性和安全性。

工程设计文件必须规定工程设计计算的基本要求和计算方法,包括设计依据、设计条件、设计参数、设计计算、设计说明、施工措施等方面。

二、水力发电站水利水电工程施工规范1. 安全措施水利水电工程施工过程中,安全至关重要,必须要充分考虑施工中可能出现的危险情况。

施工方应该制定相应的安全保障措施,避免因施工过程中无法预见的紧急事件而造成严重后果。

2. 材料和设备选用施工过程中要严格控制使用的材料和设备的质量,确保符合相关标准和规范,能够满足设计的要求。

对于现场施工材料和设备的监管,同时也要进行严密的管理,确保在施工中及时处理不合格材料和设备。

3. 质量控制和检验在水利水电工程的施工过程中,每一环节都必须有严密的质量控制和检验,并且建立相应的记录和档案。

施工人员要对施工设备和场地进行维护和保养,并及时做好质量控制和检验,确保工程的质量。

小型水电站水务计算探讨

小型水电站水务计算探讨

小型水电站水务计算法的探讨金波(云南滇能(集团)控股公司,云南昆明650011)摘要:小型水电站的水务计算由于前期投入不足,许多技术参数在建设过程中没有得到很好地落实,加之认识上差异,投产后一些技术参数匆匆整定或干脆空缺,造成水电站水务计算的误差或残缺,直接影响电站的正常生产经营和水能优化运行。

在总结滇能集团一些小型水电站水务计算经验的基础上,提出了较为实用的小型水电站水务计算方法,并以老虎山梯级电站为实例进行演示。

关键词:小型;水电站;水务计算;实例中图分类号: TV687.4文献标识码: B文章编号:1006- 3951(2011)06- 0005- 04 DOI:10.3969 j.issn.1006- 3951.2011.06.0020引言随着近年我国经济的快速发展,对电力的需求量大幅提高,在经过1998~2001年短暂的电力富裕时期后,2002年以来全国大部分地区相继出现了电力大量短缺的状况,许多地区在2011年用电紧张的时候缺口额达30%~40%。

目前电力电量不足的问题已得到了社会各界的重视,新增和筹建的电力容量出现了前所未有的增长,但发电容量调节补偿能力同步增长的问题似乎还未提到应有的高度,特别是水电比重大的省份,在用户侧实行峰枯、峰谷电价的同时,应尽快推行发电侧峰枯、峰谷电价政策的实施,使发电侧已投产和在建上网容量的调节能力得到充分发挥。

水电作为大自然赐予人类的宝贵财富,由于运行的机动灵活和水能资源的可再生性,成为迄今人类已发掘的最简捷、最经济的清洁能源,其价值不仅仅在于它的发电量及洁净环保作用,还在于它能方便地为电网提供调频、调峰、补偿、备用等服务。

过去由于国力所限,资金短缺和施工技术落后,水电的开发一直没形成规模,水电的效益也没得到很好体现,大量优质宝贵的水能资源被白白的流失,改革开放后中国经济得到了长足地发展,现今三、五年建一个十多万千瓦的中型水电站已不再是梦想。

小型水电由于其分布广、开发时间短的特点,对迅速解决地区性缺电、地区性扶贫、缓解小区域电网调节能力不足的矛盾具有独特的优势,在近两年缺电严重的背景下,各地小型水电的开发得到了大力地发展从云南电网几十年的运行经验看,水电绝大多数都取得了良好的经济效益,即便是在前几年电力过剩时期,由于其运行费用低、生产过程相对简单、电网对其调频、调峰的依赖性强,水电厂表现出了明显强于其它类型电厂的抗击市场风险能力,我们有理由相信,那些经过科学论证、精心设计和施工而单位造价又低的水电站在电力市场中具有永久的生命力。

建筑工程小水电站计算与介绍

建筑工程小水电站计算与介绍

第一节小水电站计算一、水力发电的一般公式1・水电站的保证出力尸=9. 81Q/fy = AQH式中』——保证出力(kW);Q——通过水电姑的流量(m[/s))"―作用于水电站的水头(设计水头)(m);A——水电站的出力系数,4 = 9・8叨,大中型水电站取8, 0〜& 5,小型水电站当单机容量大于500kW以上的时取8.0;小于500kW,按表17—1选取;7 电站机组效率,7 =7/一一发电机效率*7 ------ 水轮机姣率。

17-1 出力系数人值水轮机与发电机间传动方式系.牧同轴连接7. 0 〜8. 0皮帯传动 6. 5 〜7. 5倚轮传动6,3两次传动6,02 •调节池容量V = 3600(Qz — Qi )7'・ _ 36O(M_ = 3600(几二匕)=9. 8177? _ 9. 81W?式中山—调节池容诫(mJ;Q2——高峰负荷时的流M(Tn:7s);Qi 平均负荷时的流T——高峰员荷持绩吋fn](lOiA用调节池的有效贮水址发岀的电量(kWh);P.一一高峰负荷时的输出功率(kW)$匕—平均负荷时的输出功^<kW), 其它符号同前。

3・扬水发电站汁算"丿扬水泵用电动机所需功率:9.81QZ7.,一矿一式中/・电动机功率(kW);Q扬水fi(m3/s);...... f j效扬程(m)・H— = H + h :H—实际落差h损失水头(m〉;7——综合效率,7 = %% ?%—扬水泵效率;久扬水电动机效率。

(2)扬水电能:9. 81V"“3600?•・一■式中:月——扬水电能(kWh); V —总扬水址(川);其它符号同前。

4.压力水管内径式中皿——水管内径(m);Q ----- 涼星(m$/s):V •- •-流速(m/'s).5.压力水管厚度式中M——水管厚度《m);P“——最大设计水压(N/m2);d——水筒内径(m)$k-安全系数;J——管壁最大抗拉强度(N /m^)q—联轴节效牟。

SL 77-94小型水力发电站水文计算规范

SL 77-94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。

SL76-94小水电水能设计规程

SL76-94小水电水能设计规程

小水电水能设计规程Hydroenergydesigncodeforsmallhydropowerprojects中华人民共和国行业标准小水电水能设计规程SL76-94主编单位;水利部、能源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《小水电水能设计规程》SL76-94的通知水科教[1994]118号根据水利水电技术标准制修订计划,由水利部水电及农村电气化司主持,农村电气化研究所主编的《小水电水能设计规程》,经审查,批准为水利行业标准,其编号为SL76-94。

该标准从一九九四年五月一日实施,实行中如发现问题,请及时向主编单位反映;该规程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。

一九九四年三月二十八日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。

甘肃电力系统水力发电厂水务计算规范

甘肃电力系统水力发电厂水务计算规范

##电力系统水力发电厂水务计算规X1总那么1.1为规X有关水电站运行中有关水位、入库流量、发电流量、溢流量、排沙与其他用水流量、发电耗水率、综合出力系数、节水增发电量等水务数据资料的计算、统计方法,从而为水库调度积累可靠的根本运行资料,不断提高水库调度工作水平,特编制本规X。

1.2水电厂水务计算是水库调度运行工作的一项根本内容,是水电厂了解、分析运行情况,考核运行结果的依据,也是省调制定、调整水电厂短期运行计划,提高经济调度水平的需要。

1.3本规X适用于省调管辖的各水电厂,容量在2兆瓦与以上的水轮发电机组都应列入水务计算X围。

2计算原理与根本数据、资料2.1计算原理2.1.1水量平衡原理水量平衡原理是指在某一时段内入库水量和出库水量之差等于这一时段内水库蓄水量的变化。

即:-=WW∆V入出W―某一时段内水库的入库水量,包括上游河道来水,以与库区降入水与周边降雨汇入水量〔立方米〕。

W―该时段内水库的出库水量,包括发电用水与其它不通过水轮机出而单独引用的灌溉、排沙、排污等兴利用水,溢弃水量,以与蒸发、渗漏、结冰等损失水量等〔立方米〕。

对于水库尚未建立完整的库区蒸发、渗漏、结冰观测系统,缺乏计算依据的,这局部损失水量可暂不计算,但应积极开展有关观测,条件具备时再做计算。

V∆―该时段内水库蓄水量的增减值,蓄水量增加为正,蓄水量减少为负〔立方米〕。

2.1.2水电厂动力特性公式 对于单台机组h Q N ⨯⨯⨯=η81.9其中N ―水轮发电机组输出功率简称有功出力〔千瓦〕;h ―水头〔或称毛水头〕〔米〕;Q ―水轮机引用流量〔立方米/秒〕;η―水轮发电机组效率,它小于1,等于水轮机效率水机η、发电机效率电机η与机组传动效率传η的乘积。

对于全厂一般用h Q K N ⨯⨯=其中N ―水电厂所有水轮发电机组的有功出力总和〔千瓦〕;h ―电厂发电毛水头〔米〕;K ―称为水电厂的综合出力系数,其反映了水流的势能在转化成水轮发电机组电能过程中的能量损失,其设计值一般为8.3左右,调度运行中可根据实际运行资料确定。

水力发电站水文计算规范

水力发电站水文计算规范

【题名】:ﻭ小型水力发电站水文计算规范【副题名】:ﻭHydrologicalcalculation norms for small hydropowerﻭ【起草单位】:水利部农村电气化研究所主编【标准号】:ﻭSL 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ﻭ【批准文号】:ﻭ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ﻭ水科教[1994]120号ﻭ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ﻭ【全文】:ﻭ小型水力发电站水文计算规范ﻭ 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。

ﻭ 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。

ﻭ 1.0.3 小水电水文分析计算的基本资料应包括以下内容。

ﻭ(l)水文、气象资料;ﻭ(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;ﻭ(5)其他有关资料。

ﻭ 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。

小型水力发电站水文计算规范[SL77-94]条文说明

小型水力发电站水文计算规范[SL77-94]条文说明

中华人民共和国行业标准小型水力发电站水文计算规范条文说明目次总则设计径流流量历时曲线枯水分析水位流量关系和文化生活中的影响举足轻重据典型调查和初步统计只达到设计年发电量而另一些电站常因遭遇一般洪水受到不同程度年以来我们对我国小水电水文计算工作进行了大量调查研究发现一些地方行政主管部门和有关人士往往不太重视水文工作这样就给小水电站带来了装计的资料条件和对水文工作的特殊要求当前面对现有数万座电站的改造挖潜和每年以万一工作程序我国国民经济和社会发展十年规划和八五多个农村初级电气化县和再建设小水电的特点大都散布在广大农村小河流域的上中游熟悉等情况成果外条设置和内容编排是以上小水电的特点小水电其容量界限依目前重要的是考虑本规范内容一般适用于集水面积以下的小流域小水电可行性根据我国小水电建设前期工作的实践经验除工万但具体而言由于我国所以较大的小水电站宽要求实际情况主要指电站类型范本条和以下的条是本规范超越各章的对小水电水文计算的共性要求但一般缺也不太知道我国已有很多可以为小水电水文分析计算直整理统计的水文特征值资料一类是水文行政主管部门来不及组织整编的国家水文站网近年实测的资料再一类则是很多水库专用水文这些特征或根据万区域地形图和或几十年来所以本其中包括区域综合这些资料一般鲜为小水电水文分析计算的三个原则集基本资料材料在短缺实测流量资料的地区特别是当暴雨径流资料太少而且对其质量没有把握时大多数是由直接占有水文气象资料及其测验设施的专职水文部门新分析研究这是本条中正确应用本规范分为实测径流资料不足和无实测径流资料后两种统称径流资料泛指原始的和整编的流量资料及其统计特征足够不足工程特点本规范按不同类型水电站对水文计算的不同要求特别归纳为两类一是即一般所分类的引水式河床式混合式二是包括具体见本规范各小水电水文分析计算采用的区域综合分析研究成果及其须是经省级以上行政主管部门审定的年代到其一般也没另外并应当按本条的要包括包括年内枯水年际枯水包括引用资料和参证测站包括流域暴雨洪水特性洪水调查计算方法及其参数定量各设计频率的设计洪水包括设计纵断面图包括多年平均和各设计频率或各设计泥沙代征和侵蚀模数分析包括装机容量指标下限为万万我国多数专业人员习惯上把集水面积小于以上则定为设计径流径流这里是泛指年各指定频率本条规定应提供的设计径流成果自本条至条基本上是我国几十年来小水电径流分析计算工作经验的总结及其方法的进行频率分析计算的机会实际上是很少有的项中条中实测或插补延长后另外还有泥沙和蒸发如未加特别注明一年以上条和的条件即由本条的本流域相邻流域或附近水文气象相似区域圈定的范围所限制选为降水量基本参证测站的限制条件则比较少渐次从周围相似区域内或气候一致区内本章条本规范以设计流域为中心站所在的区域其中中的本章条将进一步明本条是进行频率分析计算为改变目前各地分析计算流频率分析计算作了明确的规定数字期望公式计算经验频率三点法或用三点法且规划设计站点比较多和频率分析计算的工作量比较大则最好应用或编制有关软件这三条主要是关于因为正如前已指出而延长径流系列后进行频率分析计算直接频率计算的成果一般比间接区域分析成果更符合设计年小水电水文计算普遍遇到的资料条件和我国大部分地区年降水量存在年小周期丰枯波动和年左右的规定经验表明定一条有实用意义的相关线定线就比较困难条概括总结和明确规定了插补延长径流按集水面积比例缩放移用参证测站频率分析计算成果条中水面积比例就是通常应用最多的水文比拟法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除已经过集水多年平均降水量枯期和最枯月降水量相应降水量量比例逐年修正参证测站径流系列后进行频率计算但当资料十分短缺时可以统一用多年平均或本条是进行区域综合分析计算区域综合分析计算一是条的原则使用现行的区域综二是根据资料条件这两方面的工作互本规范条明确规定允许使用的区域综合图表应用现行的区域综合图表均值和等值线图及值分区图等值图及值及区域综合年各地原有的年径流分区经验公式一般不宜应用特别是不宜作为设计年径流的主要依据来应分析综合的区域天然年径流和集水面积关系这两条是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代表性在人类活由此曾造成许多失误和损失但应和年代后可望回因此浪费水资总结过去的实际工作经验三则在精度要求不高时分析中仅给出系列代表性和一致性好或不好的一般性结论是不够的还应当进一步定性或定人类活动对年径流的影响在设计径流中除必须按条的规从全则水电站设计装机容量必这些分析应结合条系列均值水平系列是偏丰还是偏枯或是还此外需要注意在年降水量明显存在年以表性年小周期丰枯波动而没有明显年以上大周期丰枯变化的未来径流形势偏丰还是可能偏枯可能接近常年比较重要问题一般只要有一个所以一般只指各月的统计值月内分设计年径流包括及其量历时曲线二是用来进行年发电量等水利水能计算不同的电站根据不同的负荷特性和电站在电力系统中的位置实际工作中条中同倍比缩放按个原则确定经验频率接近设计频率经验频率年内月内实测径流资料完整或比较完整比较完整对电站未来运行较为不利较为不利会造成未来电站大量弃水最不利因为这会在严适量基流的经综合后移用条的规已有的径流区域综合图表等资料刊印的设计年径流年内分配模型型条中的区域年降水和年径流关系面积同设计站址集水面积量级相当的径流参证测站其中包括插补参证年降水长系列中短缺即使设计辗转相关例如指为插补丁站某年缺测的年径流量远离实际练地根据千差万别的资料情况灵活应用中提及的中广开思路和应按游山丘区原因之二是即清的是未来电站所面临的真正的实际来水情况符合这一基本要求所以条规定对其一般不宜进行频率计算的实际径流特征应用条和条所规定的移用参证测站成果和设计站址流域同被移用站流域人类活动影响水平要求基本相同年左右时可按条的规定相关分析对比流域从相关图中一般都能由此定量确定同一年降水量条件下年份作为年径流设计典型年但必须注意因为受人类活动影响较大的年径流系列不能作频率分析所以无法在没有代表年概念下确定直接将年径流设计其设计意义在于确定当规划设计的站点以上流域发生设计频率年降水为避免偶然性可以考虑在频率接近设计代表年频率的年降水年份中多另外进行这种统计计算时还要注意对与实测年径流系列同步的年降水量系列进行必要的系因为我国小水电水文分析计算工作历来很少注意这个问这些影响所以本条仅规定应注意梯级电但基本方法却没有什么特算方法依然类同本章有关各条流量历时曲线为流量历时曲线是本规范区别于其他水文计算径流电站中的引水式电站是在引水口附近水库电站和抽水蓄能电站的水库是月平均流量历时曲线的计算成果偏大旬平均流量历时曲线很少被应用且在实测径流本条规定分级或不分级排队统计推若分级排队一般可分下限流量值即为各级代表流量若不分级则计算工作量很大且容易出错设计径流规定的综合区域日平均流量历时曲线制备综合区域日平均流量历时曲线时选择径流参证测站的技术要求和有关规定同第章设计径流无因次流量指各级代表流量同多年平均流这也是个困难应注意各参证测站的无因次或模数日平均流量历时曲线应当点绘在同一张普通格纸或对数绘制综合区域流量历时曲线的方法本条是关于也可用后者对设计频率的要求比较严格即用来推求流量历时曲线的设计典型年并不一定需要按设计代量分布的方法问题不经过同倍比缩放年径流频率分析计算先推求月平均流量历时曲线而最终应地下径流补给全年丰盛且比重较大的河流一般情况是保证率当所以应当注为此如何把月保证率必设计径流此外综合区过去不少地方一直沿用形式与古典概率公式相同的更小的值本规范统一规定应流量保证率和但都有样本和总体这种流量历时曲线是规划给出的是多年平均没有率具体做法应当是个流量的频率曲线及其参由此据了解例如当分析计算已确定某电站设计频率为为天中有天的上游来水量等于和大于的机遇是枯期时间统计分析时其中不同的是设计代表年有两种实测径流资料短缺时这里还需保证率各单站点设计的方便日平均流量保证率并特别冠以参数流量历时曲线我国很多电站实际流量历时曲线的成果本章前面有关条文已涉及这个问题本条规定的中心是应根据流量变幅即应分别选用合适的普通格纸或对数格纸对绘制不同形式的流量历时曲线来说对数格纸能放大高水低频或低水高频的曲线首端或尾部小水电站设计保证率一般为所以通常应用的多年平均日平均流量历时曲线绘制在普通格纸上也就可枯水分析水面积不大流域调蓄能力很低枯水对小水电站及其电网经济效益的影响小水电规划设计特本条从而规定径流量或月平均流量和最小日平均流量年内异常枯水对小水电站全年正常运行有很大的破坏作用指异常特枯年的出现及其未来重现的可能总的来看率大于一是必须应用径流分析和流量历时曲线的成果是必须进行专门性的枯水调查特别是仅由降水径流参证测站设计径流和推求流量历时曲线时枯调查一般的站址野外枯水调查可以在年内但有针对性的专门枯水调查比较正规的枯水调查方法同洪水调查有关组织水利电力出版社应当注意量是在什么相应降水量情况下的枯水流量设计洪水条的如峰高量小面窄历时短适用于大中型规定的中心和重点一是要求充分应用必须对洪可以要求和简化用矩法初本章虽在形式上内容不多所以本规范有关条文比较详尽和全本章相应条款即可同时仅淡化了第条和第但据的规定或综合选定万工程等别工程规模建筑物一般属永久性主要建筑物按常运用洪水标准为可参照平原水库拦河水闸用洪水标准为年和年非常运用洪水标准为年和这四条是相对谨慎可靠的方法条规定一是应根据经审定的全国确定计算参数和计算方都还应根据参证测站实测暴雨洪水资料分析综合选定主要编印或包括在以下一些图册中和简称年编制?暴雨径流查算图表?年对这些暴雨洪水查算图表需要说明以下几点我彼此之间经过多次反所以推求设计洪峰流量大于还必须按的规定应注意这里仅指由合适的径流参证测站所以设计雨量应根据暴雨洪水查算图表确定成果的问题比较少多为这样规定便过去各相关规范和资料对此没有明确区分本规范特将设计暴雨历时分为成洪暴雨历时和历时成洪暴雨量直接决定一次洪水过程洪量大小雨强度直接决定一次洪峰大小小流域多为一般应以设计设计洪水需要的是面雨量即使在以和暴雨的定点定面点面折减系数分别为和设计暴雨点面折减系数的具体数值和有关使用规则时正外延和峰量关系等条中建议作出的暴雨历时频率射状的非平行折线簇折点在历时为集水面积线推估设计流域的设计洪对以上线关系点据比较散乱所以条的规定而不能把区域综合转折点大约在和本规范在将对水特大或较大的历史洪水的含义是有较长的重现期近几年国内外水文分析计算工作经验水在小水电站设计洪水中的作用和影响并据原水利电力部根据我国年代末至年代初全国范围的大规模度也有保证单断面比降公式任意性相对较所以本条方法实际上是假定区间和上级电站以上同时组合相应洪水时水库调蓄后下泄的洪水一般不必再进行河道洪水演算只水位流量关系本条是本条中要求本条是本条的计算的水位流量关系点据作为上下控制点确定各级假定水位下相应的实际工作中水电站规划设计阶段微妙变化又十分敏感即使有条件应用第如果站址处于平坦开阔的中下所以本条也规定一般可取平均关系本条为此提出了特别要求和应执行的相关规泥沙根据经验和有关实验如果站址断面多年平均悬移质含沙量大于沙粒径达而另外在强调重视和必须提供泥沙计算成果的同时一般给出设计站址处多年平均含沙量或输沙量就能满站资料的条件限制可以放宽同流域没有附加条件见实际上应用多年平均站海拔高程的差别这两条不是成果合理性检查多年实践经验已表明可靠性比这些因素主要有资料的实力区域综合成果各地质量不平衡为了保证设计成果质量本规范特别列出一章本条实际上强调必须进行纵向横向采用合理选用多站同种方法横向是纵向点的对比分析着本条所规定检查的参数和本条是关于在条件允许时洪水综合图表本条中洪水综合图表中条中的保证率线在各这个问题对查洪水洪峰流量比降法公式有四个计算参数过水断面面积对绝但无实测资料时根据天然河道糙率表凭经验选定的河床糙率所以条明条和各地除自行综合外必须注意在双对数格纸绘出的以下给出的外包线供参考除流量平缓不会出。

小型水力发电站设计规范

小型水力发电站设计规范

小型水力发电站设计规范(试行)GBJ71—84编制说明第一章总则第二章水文、水利及水能第三章工程总体布置及水工建筑物第四章水力机械第五章电气部分第六章闸门、拦污栅和启闭设备附录本规范用词说明第一章总则第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。

水利水电工程水文计算规范

水利水电工程水文计算规范

水利水电工程水文计算规范水利水电工程水文计算规范,是指在进行水利水电工程设计、施工与管理中,对于水文计算所应遵循的规范和标准。

水文计算是水利水电工程设计的基础,它确定了工程的水量要求、水文数据及其分析方法,对于保障工程的正常运行具有重要意义。

下面将从水文数据、水文计算方法和水文计算报告编制三个方面进行详细介绍。

第一,水文数据。

水文数据是进行水文计算不可或缺的基本要素。

水文数据包括气象数据、地表水和地下水数据、水文观测数据等。

在进行水文计算时,应严格按照相关规范的要求采集和处理水文数据。

对于气象数据,应包括降水量、蒸发量、气温、风速等指标,在选择气象站点时要考虑其空间分布和观测历史等因素。

对于地表水和地下水数据,应包括河流的水位、流量和水质等指标,以及地下水位、含水层厚度和水质等指标。

水文观测数据是对于水流、水位和降水等进行采样和监测得到的数据,通常通过水文站点进行观测。

水文数据的采集应遵循一定的采样频率和时段,并对数据进行质量检查和修正,以确保数据的准确性和可靠性。

第二,水文计算方法。

水文计算方法是根据水文数据进行水文过程分析和计算的方法论和手段。

常用的水文计算方法包括频率分析、流量计算和水质计算等。

频率分析是根据历史水文数据,通过统计学方法得到各种水文事件的发生概率,如洪水的频率和幅值等,从而为工程设计提供数据基础。

流量计算是根据基本水文关系和水位-流量曲线等,通过计算或推算得到水位或降雨量至流量的转换关系,常用的方法有曲线法、公式法和水文过程模拟等。

水质计算是根据水质监测数据和水体的水质变化趋势,通过计算或模拟得到水体水质的预测和评估结果,以保证水体的水质安全和合规性。

总之,水利水电工程水文计算规范在水利水电工程设计与管理中起着重要的作用。

遵循相关的规范和标准,合理获取和处理水文数据,应用正确的水文计算方法进行分析和计算,编制规范的水文计算报告,有助于确保工程的安全运行和可持续发展。

建筑工程小水电站计算与介绍

建筑工程小水电站计算与介绍

第一节小水电站计算一、水力发电的一般公式1・水电站的保证出力尸=9. 81Q/fy = AQH式中』——保证出力(kW);Q——通过水电姑的流量(m[/s))"―作用于水电站的水头(设计水头)(m);A——水电站的出力系数,4 = 9・8叨,大中型水电站取8, 0〜& 5,小型水电站当单机容量大于500kW以上的时取8.0;小于500kW,按表17—1选取;7 电站机组效率,7 =7/一一发电机效率*7 ------ 水轮机姣率。

17-1 出力系数人值水轮机与发电机间传动方式系.牧同轴连接7. 0 〜8. 0皮帯传动 6. 5 〜7. 5倚轮传动6,3两次传动6,02 •调节池容量V = 3600(Qz — Qi )7'・ _ 36O(M_ = 3600(几二匕)=9. 8177? _ 9. 81W?式中山—调节池容诫(mJ;Q2——高峰负荷时的流M(Tn:7s);Qi 平均负荷时的流T——高峰员荷持绩吋fn](lOiA用调节池的有效贮水址发岀的电量(kWh);P.一一高峰负荷时的输出功率(kW)$匕—平均负荷时的输出功^<kW), 其它符号同前。

3・扬水发电站汁算"丿扬水泵用电动机所需功率:9.81QZ7.,一矿一式中/・电动机功率(kW);Q扬水fi(m3/s);...... f j效扬程(m)・H— = H + h :H—实际落差h损失水头(m〉;7——综合效率,7 = %% ?%—扬水泵效率;久扬水电动机效率。

(2)扬水电能:9. 81V"“3600?•・一■式中:月——扬水电能(kWh); V —总扬水址(川);其它符号同前。

4.压力水管内径式中皿——水管内径(m);Q ----- 涼星(m$/s):V •- •-流速(m/'s).5.压力水管厚度式中M——水管厚度《m);P“——最大设计水压(N/m2);d——水筒内径(m)$k-安全系数;J——管壁最大抗拉强度(N /m^)q—联轴节效牟。

小型水电站水能设计标准

小型水电站水能设计标准

小型水电站水能设计标准小型水电站水能设计标准是指对小型水电站的水能资源进行充分利用,保证水电站运行稳定、高效、持续。

小型水电站根据其装机容量和年发电量的不同,可以分为微水电站和小水电站两种类型。

本文将就小型水电站水能设计标准进行探讨。

1.水能资源评估在设计小型水电站时,首先要评估水能资源的情况。

评估的指标包括水位差、年径流量和水能利用系数等。

水位差是指水电站上下游水位高差,决定了水电站的发电能力。

年径流量是指水电站年平均下泄水量,是判断水能资源丰富程度的重要指标。

水能利用系数是指水能转化为电能的效果,是衡量水电站运行效率的关键指标。

2.确定装机容量根据水能资源评估结果,可以确定小型水电站的装机容量。

装机容量应该合理匹配水能资源,既要保证充分利用水能,又要确保水电站运行的稳定。

装机容量的确定是综合考虑经济、技术和环境等因素的结果。

3.选择水轮发电机组水轮发电机组是小型水电站的核心设备,其性能直接影响水电站的发电效率。

在选择水轮发电机组时,要考虑水电站的装机容量、水能资源情况和发电机组技术指标等因素。

同时,还要考虑发电机组的可靠性、维护保养和运行管理等问题。

4.水电站主要设备选型除了水轮发电机组,小型水电站还需要选择其他辅助设备,包括水泵、水轮机调速装置、水力机械启闭装置等。

这些设备的选型应根据小型水电站的实际情况进行,同时要考虑设备的性能、技术指标和价格等因素。

5.水电站供电方式小型水电站的供电方式可以分为并网供电和孤岛供电两种。

并网供电是指将电能与公共电网相连,将多余的电能卖给公共电网,从而实现收益的方式。

孤岛供电是指水电站自身消纳发电,不与公共电网相连,适用于地理条件偏远或供电需求较小的情况。

6.水电站环境保护小型水电站在设计中要注重环境保护。

包括保护植被、保护河流生态系统、减少对鱼类和其他水生生物的影响等。

同时,还要合理规划水利工程建设,减少土地利用和水资源的浪费。

7.安全运行和维护小型水电站在设计中要考虑安全运行和维护的问题。

附4:小水电水务计算内容与方法

附4:小水电水务计算内容与方法

小型水电站水务计算内容与方法2009年3月水电厂水务计算是了解水电厂的日运行情况、检查运行完成情况的依据,也是制定、调整水电厂短期运行计划、分析运行情况提高经济调度水平和工作效率的需要。

要求计算结果的正确性、可靠性、计算过程规范。

1、计算原理计算原理与方法:入库水量-出库水量=水库蓄水量的变化计算得到某一时段的出库水量(后面细讲)、时段始末水库蓄水量之差,就可以根据此公式W入=△V+W出得到该时段的入库水量。

相应地:入库流量-出库流量=水库蓄流量的变化蓄水量变化=(上一日0时水位对应的库容-当日0时水位对应的库容)要计算入库流量时,可将其计算成蓄流量:蓄流量=蓄水量变化/(24小时×3600秒)蓄水量单位为万立方米时,这样计算的蓄流量单位为立方米/秒(m3/s)出库流量=发电流量+闸门溢弃流量发电流量=各机组日平均发电流量之和单机日平均发电流量是根据时段平均出力(时段电量/运行小时数)查相应机组的水头~出力~发电流量曲线得到,然后根据运行时间计算日平均发电流量:Q×t/24,全天连续运行没有开停机的,其查得的发电流量就是日平均流量。

水量=流量×时段秒数如:日水量=日平均流量×24×3600,这样算得的水量单位为立方米,一般换算成万立方米(数值小数位往前挪4位)。

月水量=逐日流量累计值×24×3600/10000,单位是万立方米。

入库、出库、发电、溢弃流量等换算成水量都是这样。

日发电耗水率=日发电水量/日发电量意即每发1KWH 电量所耗用的水量,单位:立方米/千瓦时(m 3/kwh )。

月发电耗水率=月发电水量/月发电量。

单位不变。

日平均上游水位:为24小时上游水位的算术平均值,从0和24时水位取1平均值,然后此值与1时至23时的逐时水位数据累加除以24,单位米。

日平均下游水位同理计算。

附教材上的算法:多点水位按记录时段长的加权算术平均计算公式为:()()()()()()2412221123321221⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+++-⨯++-⨯+=--n n n n T T H H T T H H T T H H H注1:H 为当日0时至24时平均水位;注2:i H 为i T 时刻对应的水位,1H 为当日0时水位,n H 为当日24时水位。

小型水力发电站水文计算规范

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。

水利水电工程水文计算规范

水利水电工程水文计算规范

水利水电工程水文计算规范
深谋远虑
时代是如此瞬息万变,考虑到新冠病毒等突发异常时期,因此,长远考量必然
会走在未来发展的前面。

对于随时可能遇到的社会经济问题的处理,我们必须采取积极的视角,做准备,以免过度惊慌失措,以及重申抗疫的精神。

水利水电工程水文计算规范就是其中一个重要有效的解决方案,它可以为水利
工程带来无限的美好。

它不仅提出了科学的水文计算原理,而且提供了具体的实施方案。

这一方案为抗击新冠病毒的影响、促进社会的可持续发展提供了很多可能性,具体体现在可以提升各种水利建设项目的抗灾载体,并有效地抵御气候变化的压力,从而在某种程度上获得社会的安定与良性的发展,最终也就更快更好地达到抗击疫效果的一个重要支撑,使当前人民最终能够超越危机。

尽管水利水电工程水文计算规范难度较高,即便是专业人士也需要比较长的时
间才能进行实施,但是如果切实地去考虑将它付诸实践,可以从某种程度上受益多多。

正是通过这种方式产生的积极效果,以及保护社会免受影响,才能较高效率地抗击新冠病毒的影响,把我们一起带入一个更安全,绿色,美好的未来。

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【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。

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n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Pm用数学期望公式计算:(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:(l)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图示意流呈历时曲线,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:(l)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。

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