水資源規(guī)劃及利用5到8章_第1頁
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文檔簡介

1、水資源規(guī)劃及利用知識概要第五章防洪減災(zāi)1.洪水是暴雨、急驟冰雪溶化、風(fēng)暴潮和水庫潰壩等自然或自然人為因素引起的江河湖泊水量增加、水位上漲或海水侵襲淹沒部分陸地的現(xiàn)象。按洪水成因可分為:暴雨洪水,風(fēng)暴潮,冰雪融水,冰凌型洪水。洪水致災(zāi)因素:自然因素,是產(chǎn)生洪水和形成洪災(zāi)的主導(dǎo)因素;社會因素,包括人口增多、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等,造成洪水災(zāi)害不斷加重;研究洪災(zāi)成因,應(yīng)在關(guān)注自然因素作用的同時,著重分析人類活動對洪水成災(zāi)規(guī)律和防洪安全的影響,人類活動的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面: 植被破壞,水土流失加劇,入河泥沙增多; 圍湖造田,與河爭地,河湖泄蓄洪能力降低; 防洪工程標(biāo)準(zhǔn)低,病險多,抗洪能力弱; 非工程防

2、洪措施不完善,難以適應(yīng)防洪減災(zāi)的要求; 蓄滯洪區(qū)安全建設(shè)不能滿足需要,運(yùn)用難度大。洪災(zāi):一般是指因河水或湖水泛濫淹沒城市和農(nóng)村所引起的災(zāi)害。澇災(zāi):指的是因降雨使土地過濕造成農(nóng)作物生長不良而減產(chǎn)的現(xiàn)象,或因雨后地面排泄不暢而產(chǎn)生大面積積水使社會財產(chǎn)受損。(明澇和漬澇)由于水災(zāi)和澇災(zāi)往往同時發(fā)生,有時也難以區(qū)分,因此,水、澇災(zāi)害常統(tǒng)稱為洪水災(zāi)害。洪災(zāi)損失:經(jīng)濟(jì)損失:指洪水淹沒造成的可用貨幣計量的各類損失,故又稱有形損失,主要包括:工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、居民房屋、家庭財產(chǎn)以及各種其他損失等。非經(jīng)濟(jì)損失: 指洪水引起的難以用貨幣計量的損失,故又稱為無形損失,如生態(tài)環(huán)境的惡化,文物古跡的破壞,災(zāi)民傷亡

3、與精神痛苦,災(zāi)區(qū)疾病流行及其對民眾健康的影響,正常生活工作秩序與環(huán)境破壞造成的社會混亂,由于房屋財產(chǎn)損失而使人們的日常生活水平驟然下降,以及洪災(zāi)對國家的政治穩(wěn)定和國際聲譽(yù)的不利影響等。洪水災(zāi)害產(chǎn)生的不利影響:對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,對自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害,對社會生活產(chǎn)生多方面的影響,對國家事務(wù)產(chǎn)生影響。2.防洪工程措施是以修建工程的手段,達(dá)到控制洪水、減少洪災(zāi)的作用,多屬于工程技術(shù)問題。防洪非工程措施:主要考慮洪災(zāi)程度和風(fēng)險程度,根據(jù)保護(hù)對象的重要程度不同,實行不同程度的保護(hù)。因此,采用法令、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等手段和通過國家、地方和集體、個人之間的合作,預(yù)先安排,以減少洪災(zāi)損失,屬于規(guī)劃管理問題

4、。防洪工程措施和防洪非工程措施的作用不同,不能相互替代。3.防洪標(biāo)準(zhǔn)定義 各種防洪保護(hù)對象或水利工程本身要求達(dá)到的防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)。通常以頻率法計算的某一重現(xiàn)期的設(shè)計洪水為防洪標(biāo)準(zhǔn),或以某一實際洪水(或?qū)⑵溥m當(dāng)放大)作為防洪標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)水庫不承擔(dān)下游防洪任務(wù)時,按水庫工程水工建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn),選定合適的設(shè)計洪水和校核洪水的流量過程線,作為水庫調(diào)洪計算的原始資料。防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以防御的洪水或潮水的重現(xiàn)期表示。對特別重要的防護(hù)對象,可采用可能最大洪水表示。 可能最大洪水是指河流斷面可能發(fā)生的最大洪水,由最惡劣的氣象和水文條件組合形成,是永久性水工建筑物非常運(yùn)用情況下最高標(biāo)準(zhǔn)的洪水

5、,可用水文氣象法或數(shù)理統(tǒng) 計法估算。 根據(jù)防護(hù)對象的不同需要,其防洪標(biāo)準(zhǔn)可采用設(shè)計一級或設(shè)計、校核兩級。4. 河道整治規(guī)劃是根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除害要求,為治理、改造河道所進(jìn)行的水利工程規(guī)劃。 河道整治規(guī)劃一般包括洪水、中水、枯水三種整治方案。5. 堤防是沿河流、湖泊、海洋或行洪區(qū)、分洪區(qū)、水庫庫區(qū)的周邊修筑的擋水建筑物,是世界上最早廣泛采用的防洪工程。堤防按其所在位置不同,可以分為河堤、湖堤、海堤、圍堤和水庫堤防五種。因各自工作條件不同,故其規(guī)劃設(shè)計要求也有所差別。這里主要介紹河堤規(guī)劃。干堤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較高,支堤防洪標(biāo)準(zhǔn)一般低于同流域的干堤。堤線布置應(yīng)遵循下列原則:河堤的堤線應(yīng)與河勢流向相適應(yīng)

6、,并與大洪水的主流線大致平行;一個河段兩岸堤防的間距或一岸高地一岸堤防之間的距離應(yīng)大致相等,不宜突然放大或縮??;堤線應(yīng)力求平順,各堤段平緩連接,不得采用折線或急彎;堤防工程應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有堤防和有利地形,修筑在土質(zhì)較好、比較穩(wěn)定的灘岸上,留有適當(dāng)寬度的灘地,盡可能避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強(qiáng)透水地基;堤線應(yīng)布置在占壓耕地、拆遷房屋等建筑物少的地帶,避開文物遺址,利于防汛搶險和工程管理。6.調(diào)洪演算原理 9.水庫防洪設(shè)計 防洪設(shè)計中Z防、Z設(shè)、Z校的確定。防洪設(shè)計的主要流程及成果有哪些?防洪高水位及防洪庫容的推求防洪高水位:當(dāng)遇下游防護(hù)對象的設(shè)計洪水時,在壩前達(dá)到的最高水位即為防洪高水位。

7、防洪庫容:防洪高水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為防洪庫容。防洪高水位推求過程: t1時刻Q=q汛限,閘門全開。,水位逐漸上升。 至t2時刻,q=q安,于是用閘門控制,使q=q安,水位繼續(xù)上升,閘門逐漸關(guān)小。 至t3時刻,Q降落得重新等于q,水庫水位達(dá)到最高,閘門也不再關(guān)小。 t3以后是水庫泄水過程,水庫水位逐漸回降。 在t1時刻以前,使q=Q設(shè)計洪水位及攔洪庫容的推求設(shè)計洪水位:水庫遇大壩設(shè)計洪水時,在壩前達(dá)到的最高水位稱設(shè)計洪水位。攔洪庫容:設(shè)計洪水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為攔洪庫容。下游有防洪要求時1. t1前,q=Q, Z,q ;2. t2時Q=q汛限,閘門逐漸關(guān)小;3. t

8、2t3間用閘門控制q使q=q安,以滿足下游防洪要求;4. 至t3時,Z=Z防,因確保水工建筑物的安全,不再控制q,而是將閉門全部打開自由溢流;5. t4時刻,Zmax,qmax校核洪水位及攔洪庫容的推求校核洪水位:水庫遇大壩校核洪水時,在壩前達(dá)到的最高水位稱設(shè)計洪水位。調(diào)洪庫容: 校核洪水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為調(diào)洪庫容。10. 分洪是指把河道的部分超額洪水經(jīng)分洪道直接分流入海、入湖,或進(jìn)入其他河流,或繞過防洪保護(hù)區(qū)在其下游返回原河道。 分洪區(qū)是指利用河道兩側(cè)的低洼圩垸,或利用附近的湖泊、洼地加修圍堤而形成的用來分蓄洪水的區(qū)域。分洪區(qū)的全部工程措施稱為分洪工程,一般包括進(jìn)洪設(shè)施、分洪

9、道、分(蓄)洪區(qū)及其安全避洪設(shè)施以及排洪設(shè)施等。蓄洪是指將進(jìn)洪設(shè)施分泄的洪水直接或經(jīng)分洪道進(jìn)入湖泊或洼地圍成的區(qū)域蓄存起來,起蓄洪或滯洪作用。這樣的區(qū)域稱為蓄洪區(qū)。在河流、湖泊漲水期,蓄洪區(qū)只蓄不泄,通過蓄洪起到降低河流、湖泊水位的作用。在河流、湖泊水位回落后再將蓄洪區(qū)的水量泄放出去。行洪是指汛期在筑有堤防的河流或河段,洪水在兩堤之間的安全宣泄。 行洪區(qū)是指河道兩側(cè)或河岸之間用以宣泄洪水的區(qū)域。河道包括河槽和灘地兩部分。在一些江河行洪區(qū)內(nèi)仍有居民從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,有些還有群眾居住。滯洪是指為短期阻滯或延緩洪水行進(jìn)速度而采取的措施,其目的是與主河道洪峰錯開。這樣的區(qū)域稱為滯洪區(qū)。第六章水能利用1

10、水流出力是單位時間內(nèi)的水能。集中水能的方法:集中落差和引取流量。 通常采用的集中水能的方式主要有:壩式: 壩后式、河床式、壩內(nèi)式、壩旁式 引水式 混合式2水電站的出力:電站全部發(fā)電機(jī)組出線端送出功率之和(kW ) 。N 9.81Q H K Q H K =9.81 =機(jī)電傳H =Z上-Z下-D H3水電站保證出力,是指水電站在長期工作中符合水電站設(shè)計保證率要求的一定計算期的平均出力。是反映水電站在設(shè)計枯水條件下的動能效益指標(biāo),是水電站規(guī)劃設(shè)計階段確定其裝機(jī)容量的重要依據(jù)。電力負(fù)荷:即用電戶對電力系統(tǒng)提出的出力要求。電力系統(tǒng)的負(fù)荷:把電力系統(tǒng)內(nèi)的工業(yè),農(nóng)業(yè)和市政及交通運(yùn)輸?shù)扔脩粼谕粫r間內(nèi)對電力系

11、統(tǒng)的處理疊加起來。4采用以下3個指標(biāo)值反映日負(fù)荷圖的特征:(1)基荷指數(shù) ,值越大,基荷占負(fù)荷圖的比重越大,表示系統(tǒng)用電情況比較平穩(wěn)。 (2)日最小負(fù)荷率 ,值越小,表示日高峰負(fù)荷與日低谷負(fù)荷的差別越大,日負(fù)荷越不均勻。(3)日平均負(fù)荷率 值越大,表示日負(fù)荷變化越小。5水電站的技術(shù)特性:(1)出力和發(fā)電量是隨天然徑流量和水庫調(diào)節(jié)能力有一定的變化。(2)工作位置及發(fā)電量受水庫綜合利用的影響。(3)水電站的年運(yùn)行費(fèi)用與所生產(chǎn)的電能量無關(guān),因此在豐水期內(nèi)應(yīng)盡可能多發(fā)水電,以節(jié)省系統(tǒng)燃料消耗。(4)水電站適宜擔(dān)任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用等任務(wù)。機(jī)組開停靈便、迅速,火電站的特點: (l)只要保證燃料供

12、應(yīng),火電站可以全年按額定出力工作,不像水電站那樣受天然來水的制約。(2)一般說來,火電站適宜擔(dān)任電力系統(tǒng)的基荷,這樣單位煤耗較小。6電站的裝機(jī)容量:該電站上所有機(jī)組的額定容量之和。所有電站的裝機(jī)容量之和即為電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量。在規(guī)劃設(shè)計階段,店里系統(tǒng)總的裝機(jī)容量N系,裝N系,工:系統(tǒng)最大工作容量,即為了滿足系統(tǒng)最大負(fù)荷要求而設(shè)置的容量。N系,備:系統(tǒng)備用容量,包括負(fù)荷備用容量,檢修備用容量,事故備用容量N系,重:系統(tǒng)重復(fù)容量,由水電站額外增設(shè)的這部分容量,(為了利用棄水,增加季節(jié)性電能)并非為了保證系統(tǒng)正常工作所必需,在苦水季節(jié)不能代替火電站工作。N系,裝=N系,工+N系,備+N系,重= N系

13、,工 +N系,必從運(yùn)行角度來看 :N系,裝=N系,可 +N系,阻 =N系,工 + N系,備+ N系,空+ N系,阻7水電站的裝機(jī)容量是指水電站所有機(jī)組額定容量的總和,由水電站最大工作容量、備用容量和重復(fù)容量所組成。水電站最大工作容量:是指設(shè)計水平年電力系統(tǒng)負(fù)荷最高(一般出現(xiàn)在冬季枯水季節(jié))時水電站能擔(dān)負(fù)的最大發(fā)電容量。是根據(jù)設(shè)計枯水年來確定的,可能使無調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)性能差的水電站在汛期產(chǎn)生棄水。在確定水電站的最大工作容量時,須進(jìn)行電力系統(tǒng)的電力(出力)平衡和電量(發(fā)電量)平衡及系統(tǒng)容量平衡。系統(tǒng)電力平衡 系統(tǒng)中所有各電站的出力之和必須隨時滿足系統(tǒng)的負(fù)荷要求。系統(tǒng)電量平衡 系統(tǒng)中所有電站在任一時段內(nèi)

14、的發(fā)電量之和必須與系統(tǒng)在該時段內(nèi)的電量需求相平衡。系統(tǒng)容量平衡 分析確定系統(tǒng)內(nèi)所有水、火電站在電力系統(tǒng)負(fù)荷圖上各時段所承擔(dān)的工作容量及各種備用容量,并檢查有無空閑容量和受阻容量。8 水電站保證電能 :水電站在與其保證出力相對應(yīng)的計算期內(nèi)能提供的電能。 9各類調(diào)節(jié)性能的水電站的運(yùn)行方式總結(jié):無調(diào)節(jié)水電站的運(yùn)行特征是:任何時刻的出力主要決定于河中天然流量的大小??菟冢簱?dān)任基荷。豐水期:仍只宜于擔(dān)任基荷;只有當(dāng)天然流量所產(chǎn)生的出力大于系統(tǒng)的最小負(fù)荷時,水電站應(yīng)擔(dān)任基荷和一部分腰荷,這時還會發(fā)生棄水。無調(diào)節(jié)水電站在不同水文年的運(yùn)行方式 設(shè)計枯水年:枯水期: 水電站以最大工作容量或大于最大工作容量的某

15、個出力運(yùn)行。豐水期:即使以其全部裝機(jī)容量運(yùn)行,有時仍不免有棄水。 豐水年:可能全年均需要用全部裝機(jī)容量在負(fù)荷圖的基荷部分運(yùn)行??赡苋昃袟壦?。日調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性 日調(diào)節(jié)水電站的工作特征是:除棄水期外,在任何一日內(nèi)所能生產(chǎn)的電能量,與該日天然來水量時(除其他水利部門用水)所能發(fā)出的電能量相等。 原則上是在不發(fā)生棄水情況下,應(yīng)盡量讓日調(diào)節(jié)水電站擔(dān)任系統(tǒng)的峰荷,以充分發(fā)揮水輪發(fā)電機(jī)組能迅速靈活適應(yīng)負(fù)荷變化的優(yōu)點。水電站進(jìn)行日調(diào)節(jié),對電力系統(tǒng)所起的效益可歸納為以下3方面: (1)日調(diào)節(jié)水電站在枯水期一般總是擔(dān)任峰荷,讓火電站擔(dān)任基荷;從而節(jié)省煤耗,降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 (2)在一定的保證出力

16、情況下,日調(diào)節(jié)水電站比無調(diào)節(jié)水電站的工作容量可更大一些,能更多地取代火電站的容量;可減少系統(tǒng)的總投資。 (3)豐水期,日調(diào)節(jié)水電站全部裝機(jī)容量逐步由峰荷轉(zhuǎn)到基荷運(yùn)行;可增加水電站的發(fā)電量,相應(yīng)減少火電站的發(fā)電量與總煤耗,從而降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。解決矛盾的措施:(1)對水電站的日調(diào)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗?;?)在水電站下游修建反調(diào)節(jié)水庫以減小流量、水位和流速的波動幅度。日調(diào)節(jié)水電站在不同季節(jié)的運(yùn)行方式:一年內(nèi)不同季節(jié)來水流量變化很大,日發(fā)電量變化也大。在水電站裝機(jī)容量已定的條件下,為了充分利用河水流量,避免棄水,日調(diào)節(jié)水電站在電力系統(tǒng)年負(fù)荷圖上的工作位置,應(yīng)隨著來水的變動情況加以調(diào)整。 (1) 設(shè)計枯

17、水年 枯水期:峰荷(以最大工作容量工作) 豐水期:腰荷 用E輔助線和N輔助線確定工作位置(雙輔助線法)。 書本P203 (2) 豐水年 枯水期:峰荷和部分腰荷 初汛后期:可能已有棄水,以全部裝機(jī)容量擔(dān)任基荷 汛后的初期:來水可能仍較多,擔(dān)任基荷 年調(diào)節(jié)水電站的運(yùn)行方式 年調(diào)節(jié)在一年內(nèi)按來水情況一般可劃分為供水期、蓄水期、棄水期和不蓄不供期(也稱按天然流量工作期)四個階段。設(shè)計枯水年運(yùn)行方式:供水期,蓄水期、棄水期和不蓄不供期 書本P204豐水年運(yùn)行方式: 書本P205多年調(diào)節(jié)水電站的運(yùn)行方式: 多年調(diào)節(jié)水庫一般總是同時進(jìn)行年調(diào)節(jié)和日調(diào)節(jié)。 其徑流調(diào)節(jié)程度和水量利用率都比年調(diào)節(jié)水庫的大。 通常是

18、全年均承擔(dān)峰、腰荷。10 水電站最大工作容量的確定 書本P207-212 各類調(diào)節(jié)性能的水電站重復(fù)容量和備用容量的確定 書本P212-217有關(guān)規(guī)程規(guī)定: 水電站:大修周期23年,30天/臺 火電站: 大修周期11.5年,45天/臺11水電站裝機(jī)容量的選擇及分析 書本P217-22212以發(fā)電為主的水庫特征水位的選擇水庫正常蓄水位的選擇水庫正常蓄水位是指水庫在正常運(yùn)用情況下,為滿足設(shè)計興利要求在開始供水前應(yīng)蓄到的最高水位。不同調(diào)節(jié)性能的水庫蓄到正常蓄水位所需的時間長短不同(多年調(diào)節(jié)、年(季)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)和無調(diào)節(jié))。正常蓄水位是水庫或水電站的重要特征值,它直接影響整個工程的規(guī)模以及有效庫容、調(diào)節(jié)

19、流量、裝機(jī)容量、綜合利用效益等指標(biāo)。一般來說,無調(diào)節(jié)水電站在任何時候水庫水位保持在正常蓄水位不變,日調(diào)節(jié)水庫每天在水電站調(diào)節(jié)峰荷以前應(yīng)維持在正常蓄水位,只有在汛期有排沙要求的特殊情況下,才要降低水庫水位運(yùn)行,年調(diào)節(jié)水庫一般在每年供水期前可蓄到正常蓄水位,多年調(diào)節(jié)水庫要在連續(xù)發(fā)生若干個豐水年后才能蓄到正常蓄水位。在一般情況下,當(dāng)由較低的正常蓄水位方案增加到較高的正常蓄水位時,開始時各動能指標(biāo)增加較快,其后增加就逐漸減慢。正常蓄水位比較方案的擬定 首先定出正常蓄水位的上限值與下限值,然后在此范圍內(nèi)擬定若干個比較方案。正常蓄水位上下限方案的擬定下限方案主要根據(jù)各水利部門的最低興利要求擬定。(發(fā)電:盡

20、量滿足電力系統(tǒng)對擬建水電站所提出的最低發(fā)電容量與電量要求。灌溉或城鎮(zhèn)供水:盡可能滿足地區(qū)發(fā)展規(guī)劃及最必需的工農(nóng)業(yè)供水量。)上限方案擬定主要考慮下列因素:(1)庫區(qū)的淹沒、浸沒損失。(2)壩址及庫區(qū)的地形地質(zhì)條件。 (3)河流梯級開發(fā)規(guī)劃方案。盡量“首尾相接”。(4)蒸發(fā)、滲漏損失。 (5)人力、物力、財力及工期的限制。一般可擬定46個方案供比較選擇。選擇正常蓄水位的步驟和方法1. 擬定水庫的消落深度。 規(guī)劃階段通常采用簡化法: 以發(fā)電為主的水庫:根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計,可用水電站最大水頭H的某一百分比初步擬定水庫的消落深度h消,從而定出各個方案的調(diào)節(jié)庫容。對于以灌溉、供水為主的水庫,其消落深度可適當(dāng)增加

21、些,盡可能增加興利庫容,減少棄水,增加調(diào)節(jié)流量。 2根據(jù)初估的工程規(guī)模,選擇設(shè)計保證率,選擇設(shè)計代表年或設(shè)計代表系列。 3用簡化法進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)與水能計算,求各方案的保證出力、多年平均發(fā)電量、裝機(jī)容量、保證供水量及灌溉面積等。 4求出各方案之間有關(guān)水利動能參數(shù)的差,對水利動能參數(shù)較小的方案,選擇恰當(dāng)?shù)奶娲桨浮?5計算各方案及其替代方案的投資、年運(yùn)行費(fèi),然后求得各方案的年費(fèi)用NF1、替代方案的年費(fèi)用NF2及系統(tǒng)的年費(fèi)用(NF系=NF1+NF2),以便進(jìn)行水利動能經(jīng)濟(jì)比較,從中選出最有利方案。以發(fā)電為主的水庫: 如果其他綜合利用要求相對不大,或者其效益在各正常蓄水位方案之間差別不大。 直接計算各個

22、方案水電站的年費(fèi)用AC水、替代火電站的補(bǔ)充年費(fèi)用AC火和電力系統(tǒng)的年費(fèi)用 AC系 AC水 AC火。 按系統(tǒng)年費(fèi)用最小準(zhǔn)則選出經(jīng)濟(jì)上最有利的正常蓄水位。 應(yīng)該說明,在正常蓄水位選擇時,應(yīng)進(jìn)行綜合評價,以保證所選出的水庫規(guī)模符合地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,而且是技術(shù)上正確、經(jīng)濟(jì)上合理、財務(wù)上可行的方案。各水利部門對死水位的要求設(shè)計死水位,是指水庫在正常運(yùn)行情況下允許消落的最低水位,一般情況下,水庫水位在死水位和正常蓄水位之間變動,其變幅即為消落深度如果設(shè)計電站是梯級開發(fā)的下級電站,應(yīng)該讓電站的死水位定得較高,可以使得上級水庫的出庫徑流經(jīng)過本電站時利用的平均水頭也比較高,進(jìn)而可以增加這部分徑流的發(fā)電量。

23、下級電站的入庫徑流包括上級水庫的出庫徑流和區(qū)間徑流。如果設(shè)計電站是上級電站,則應(yīng)該讓水庫死水位定得低一點,則興利庫容比較大,枯水期的調(diào)節(jié)流量比較大,并提高其保證出力。1發(fā)電的要求 在已定的正常蓄水位下,隨著水庫消落深度的加大,興利庫容及調(diào)節(jié)流量均隨著增加;另一方面,死水位的降低,相應(yīng)水電站供水期內(nèi)的平均水頭卻隨著減小,因此其中存在一個比較有利的消落深度,使水電站供水期的電能最大。為便于分析,可以把水電站供水期的電能E供 劃分為兩部分,一部分為蓄水庫容 電能E庫 ,另一部分為來水量 產(chǎn)生的不蓄電能 E不蓄 。E供= E庫 + E不蓄E庫=0.00272V興供 E不蓄=0.00272W供供對于水庫

24、電能E庫,死水位Z死越低,V興就越大,雖然供水期平均水頭供要小一些,但是其減小的影響一般小于V興增加的影響,所以水庫的消落深度越大,E庫就越大,只是增量越來越小。而對于不蓄電能E不蓄,由于供水天然來水量W供是一定的,因而死水位越低,供就越小,E不蓄也就越小 。 所以,兩者求和,當(dāng)水庫的消落深度為某一個值時,供水期電能可能出現(xiàn)最大值E供。 對于蓄水期發(fā)電情況類似,水庫也存在一定的消落深度,使得水電站蓄水期內(nèi)的電能達(dá)到最大值E蓄.但因為蓄水期電能E蓄中不蓄電能一般占主要部分,故蓄水期的E蓄比供水期的E供所要求的消落深度小一些。 水電站在枯水年全年所發(fā)的電能E枯年= E枯供 + E枯蓄,兩者疊加,可

25、以得到最大值E枯年與水庫消落深大的關(guān)系曲線,中水年的豐水年也是如此。此時對應(yīng)的消落深度的關(guān)系:豐水年平水年枯水年。 由于水電站在遇到設(shè)計枯水年或者設(shè)計枯水年系列時,供水期末水庫水位才會消落到死水位,因此在電站建成后運(yùn)行期間,為了獲得更多電能,每年的消落深度是變化的,所以可以適當(dāng)調(diào)整死水位,即運(yùn)行期內(nèi)水庫的死水位不是固定不變的。其他部門對死水位的要求若下游有灌溉,工業(yè)用水或者航運(yùn)要求時,應(yīng)該根據(jù)徑流調(diào)節(jié)所需的興利庫容選擇死水位。如果綜合利用各部門所要求的死水位比發(fā)電要求的高,則可以按發(fā)電要求選擇死水位;如果低于,應(yīng)該根據(jù)主次要求選擇死水位,當(dāng)水庫主要任務(wù)是發(fā)電時,在盡量滿足綜合利用的要求下,按照

26、發(fā)電要求選擇死水位。選擇死水位的步驟和方法1. 方案擬定 以發(fā)電為主的水庫,選擇死水位時應(yīng)考慮水電站在設(shè)計枯水年供水期(年調(diào)節(jié)水庫)或設(shè)計枯水年系列(多年調(diào)節(jié)水庫)獲得最大的保證出力,而在多年期內(nèi)獲得盡可能多的發(fā)電量,同時考慮各水利部門的綜合利用要求以及對上下游梯級水電站的影響,然后對各方案的水利、動能、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等條件進(jìn)行綜合分析,選擇比較有利的死水位。在已定的正常蓄水位條件下,根據(jù)庫容特性、綜合利用要求、地形地質(zhì)條件、水工、施工、機(jī)電設(shè)備等要求,確定死水位的上、下限,然后在上、下限之間,擬定若干個死水位方案進(jìn)行比較。選擇水庫死水位的上限,一般應(yīng)考慮下列因素: 通常為獲得最大多年平均年電能的死水位,比為獲得最大保證出力的死水位高。因此水電站水庫的上限方案,應(yīng)稍高于具有最大多年平均年電能的死水位。 對于調(diào)節(jié)性能不高的水庫,應(yīng)盡可能保證能進(jìn)行日調(diào)節(jié)所需的庫容。 對于調(diào)節(jié)性能較高的水庫,盡可能保持具有多年調(diào)節(jié)性能。選擇水庫死水位的下限,一般應(yīng)考慮下列因素: 如水庫具有綜合利用要求,死水位的下限不應(yīng)高于灌溉、城市供水及發(fā)電等引水所要求的高程;

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