水电站水库特征参数课程设计

《水资源规划及利用》课程设计

报告书

设计题目：水电站水库特征参数选择

学生姓名：、

学号：、

专业班级：、

指导教师：徐得潜童芳

院系名称：土木与水利工程学院

2013年1月

目录

第一章

四、设计任务 (3)

五、设计提纲 (3)

（一）水文资料的搜集和审查 (3)

（二）确定水库死水位 (3)

（三）确定正常蓄水位 (3)

（四）确定防洪特征水位 (3)

（五）计算水电站的保证出力和保证电能。 (3)

（六）确定水电站的装机容量，计算多年平均年发电量。 (3)

第1章课程设计的目的与提纲

一、本次设计的课题是：

水电站水库特征参数选择

二、课程设计的时间和地点：

2013年12月31日到2013年1月5日（第17周），地点在西教216

三、设计目的

通过水电站水库死水位、防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位、保证出力计算和装机容量的选择，掌握水电站水库调洪计算、水能计算和装机容量选择的基本方法。

四、设计任务

在某河流上，拟建一水电站水库，因而要进行水库特征参数选择，其具体任务是：

1. 选择水库死水位；

2. 给定兴利库容，确定正常蓄水位。

3. 给定防洪限制水位，进行洪水调节计算，选择防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位。

4. 水能计算，得出保证出力和保证电能。

5. 确定水电站装机容量，计算多年平均年发电量。

五、设计提纲

（一）水文资料的搜集和审查

熟悉流域的自然地理情况，广泛搜集有关水文资料（见基本资料）。

经初步审查，径流等实测资料可用于本次设计。

绘制水库水位容积特性曲线和面积特性曲线。

（二）确定水库死水位

1.根据泥沙资料计算水库的淤积体积和水库相应的淤积高程。

2.综合各方面情况确定水库死水位。

（三）确定正常蓄水位

根据给定的兴利库容，确定正常蓄水位。

（四）确定防洪特征水位

1．给定洪水过程线：下游防洪标准洪水（5％）、水库设计标准洪水（0.2％）和校核标准洪水（0.02％）过程线；

2．给定下游防洪安全泄量，根据下游防洪标准洪水，进行水库防洪计算，推求防洪高水位及防洪库容，并求得下泄流量过程线及水库水位变化过程线；

3．给定下游防洪安全泄量，防洪高水位，根据水库设计洪水，进行下游有防洪任务时的水库调洪计算，推求设计洪水位及拦洪库容；

4．给定下游防洪安全泄量，防洪高水位，设计洪水位，根据水库校核洪水，进行下游有防洪任务时的水库调洪计算，推求校核洪水位及调洪库容。

（五）计算水电站的保证出力和保证电能。

选择设计枯水年、设计中水年和设计丰水年，按等流量调节方式计算无限装机情况下设计枯水年的出力过程和发电量过程，其枯水期的平均出力就是保证出力，相应的电能就是保证电能；

（六）确定水电站的装机容量，计算多年平均年发电量。

1. 计算水电站最大工作容量，确定水电站备用容量，结合给定的机组型号，确定水电站装机容量。

2. 按等流量调节方式计算给定装机容量下的设计枯水年、设计中水年和设计丰水年的出力过程和发电量过程，取3个代表年平均的年发电量作为水电站多年平均年发电量。

第2章容积特性曲线与面积特性曲线

容积特性曲线

面积特性曲线

第3章 确定水库死水位

1、已知条件：

根据实测泥沙资料得多年平均含沙量0=ρ0.237kg/m3，泥沙干容重γ=1650kg/m3，泥沙沉积率m ＝90％，孔隙率p ＝0.3，推移质与悬移质淤积量之比值α＝15％，加安全值2米+学号后2位数字/100。水库设计运行年限：50年。

2、附表：MS 水库历年逐月入库流量统计表（总来水量计算）.xls

3、计算原理：死水位

4、计算步骤：

通过梅山水库历年流量表可统计出梅山水库五十年总来水量，由∑=T Q W *总

可得总来水量

W 总= 65749712322.3 （m3）

利用来水量算出淤泥总量

γ

αρ*p -11*m *W *V ）（）（总淤+=

可得淤V =13963701.89 （m3）；

对应水位（利用内插法）：80.347（m ）； 取安全水值：2.76 （m ）

最终算得死水位：死Z =83.107 （m ）

对应死库容（利用内插法）：死V =2672.59 （万m3）

第4章 确定正常蓄水位

1、已知条件：

水库兴利库容取V 兴=12+学号后2位数字/100.0 (108m 3)； 2、计算步骤： V 兴=127600

万（m3）

V 兴+死V =130272.6万（m3） 得正常蓄水位(利用内插法):

正Z =127.07 （m ）

第5章 确定防洪特征水位

5.1、防洪库容推求 1、已知条件：

防洪限制水位取 Z 限＝125+学号后2位数字/50.0 (m)。若防洪限制水位高于正常高水位，取防洪限制水位等于正常高水位。下游防洪控制点安全泄量：1200（m 3/s ）20年一遇洪水过程线。 2、附表：防洪高水位.xls 水位容积关系表.xls 3、计算原理：

当遇下游防护对象的设计洪水时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。进行防洪高水位计算时，当来水流量没有达到安全泄量时，泄水量等于来水量，水库库容始终为限制水位对应库容；来水流量大于下游防洪控制点安全泄量取泄水量等于安全泄量。进行来水量与泄水量分析，算出每一时段对应库容和对应水位。其最高水位则为防洪高水位，对应库容与防洪限制库容差值则为防洪库容。 4、计算步骤：

防洪限制水位取Z 限=126.52 （m ）对应库容126900 （万m3） 水位达到防洪限制水位时对应泄流量为（采用内插法）：1216.32 （m3/s ）> 1200 (m3/s ）

所以水位达到防洪限制水位时泄流量为1200 (m3/s ） 利用公式：

t

22

q 1q -t 2Q2Q1V V 12）（）（+++=（Q1和Q2分别代表上一时刻与这一时刻的来水流量；q1和q2分别代表上一时