第七章水庫群的水利水能計(jì)算

1、v 水庫群的布置歸納為三種情況：串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)。 布置在同一條河流上的串聯(lián)水庫群圖7-1（a），P.150。水庫間有密切的水力聯(lián)系。 布置于干流中、上游和主要支流上并聯(lián)水庫群圖7-1（b），水庫間沒有直接的水力聯(lián)系，但共同的防洪、發(fā)電任務(wù)把它們聯(lián)系在一起。 以上兩者結(jié)合的復(fù)雜水庫群圖7-1（c）。 在研究河流梯級(jí)開發(fā)方案時(shí)，一定要認(rèn)真貫徹綜合利用原則，滿足綜合效益盡可能大的要求。 研究以發(fā)電為主的河流綜合利用規(guī)劃方案時(shí)，好的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)吸取，如梯級(jí)開發(fā)方案中，應(yīng)盡可能使各梯級(jí)電站“首、尾相連”，以便充分利用落差，遇到不允許淹沒的河段，盡可能擋入引水式或徑流式電站來利用該處落差。上游具有較大水庫的梯

2、級(jí)方案比較理想，可做到“一庫建成，多站受益”。 水庫群之間補(bǔ)償作用有以下兩種：水文補(bǔ)水文補(bǔ)償、庫容補(bǔ)償。償、庫容補(bǔ)償。 據(jù)水文特性，不同河流間或同一河流各支流間的水文情況有同步和不同步兩種，利用兩河（或兩支流）豐、枯水期的起迄時(shí)間不完全一致（即所謂水文不同步情況）。最枯水時(shí)間相互錯(cuò)開的特點(diǎn)，把它們聯(lián)系起來，共同滿足用水或用電的需要，就可相互補(bǔ)充水量，提高兩河的保證流量，這種補(bǔ)償作用稱徑流補(bǔ)償。利用水文條件的差別來進(jìn)行的補(bǔ)償，稱水文補(bǔ)水文補(bǔ)償償。 利用各水庫調(diào)節(jié)性能的差異也可以進(jìn)行補(bǔ)償。以年調(diào)節(jié)水庫和多年調(diào)節(jié)水庫聯(lián)合工作為例，如果將兩個(gè)水庫聯(lián)系在一起來統(tǒng)一研究調(diào)節(jié)方案，設(shè)年調(diào)節(jié)水庫工作情況不變，

3、則多年調(diào)節(jié)水庫的工作情況要考慮年調(diào)節(jié)水庫的工作情況，一般在豐水年適當(dāng)多蓄些水，枯水年多放些水；在一年之內(nèi)，豐水期盡可能多蓄水，枯水期多放水。這樣，兩水庫聯(lián)合運(yùn)行就可提高總的枯水流量。這種利用庫容差異所進(jìn)行的徑流補(bǔ)償，稱庫容補(bǔ)償庫容補(bǔ)償。 徑流補(bǔ)償是進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)時(shí)的一種調(diào)節(jié)方式，考慮補(bǔ)償作用就能更合理地利用水資源，提高總保證流量和總保證出力。 在擬定河流綜合利用規(guī)劃方案時(shí)，水庫群可能有若干個(gè)組合方案同樣能滿足規(guī)劃要求，這時(shí)要對(duì)每個(gè)水庫群方案進(jìn)行水利水能計(jì)算，求出特征值，以供方案比較。決定聯(lián)合運(yùn)行的水庫群的最優(yōu)蓄放水次序時(shí)，進(jìn)行水庫群的水利水能計(jì)算，也是一種極為重要的工作。 首先討論梯級(jí)水庫甲、乙

4、圖7-1（a），P.150共同承擔(dān)下游丙處的防洪任務(wù)問題，確定各水庫的防洪庫容時(shí)，應(yīng)充分考慮各水庫的水文特性、水庫特性以及綜合利用要求等，使各水庫分擔(dān)的防洪庫容，既能滿足下游防洪要求，又能符合經(jīng)濟(jì)原則，獲得盡可能大的綜合效益。 如果水庫到防洪控制點(diǎn)丙處的區(qū)間設(shè)計(jì)洪峰流量（符合防洪標(biāo)準(zhǔn)）不大于丙處的安全泄量，則可根據(jù)丙處的設(shè)計(jì)洪水過程線，按第三章介紹的計(jì)算方法求出所需總防洪庫容。這是在理想的調(diào)度情況下求出的，因而是防洪庫容的一個(gè)下限值，實(shí)際上各水庫分擔(dān)的防洪庫容總數(shù)要大于此數(shù)。 由于防洪控制點(diǎn)以上的洪水可能有各種組合情況，因此甲、乙兩庫都分別有 一個(gè)不能由其他水庫代為承擔(dān)的必需防洪庫容。乙?guī)煲陨?/p>

5、來的洪水能為乙?guī)煸僬{(diào)節(jié)，而甲丙之間的區(qū)間洪水甲庫無法控制。 如果甲庫壩址以下至乙?guī)靿沃烽g河段本身無防洪要求，則乙?guī)毂匦璩袚?dān)的防洪庫容應(yīng)根據(jù)甲乙及乙丙區(qū)間的同頻率洪水按丙處下泄安全泄流量的要求計(jì)算出，乙水庫的實(shí)際防洪庫容如果小于這個(gè)必需防洪庫容，則遇甲丙間出現(xiàn)符合防洪標(biāo)準(zhǔn)的洪水時(shí)，即使甲庫不放水也不能滿足丙處的防洪要求。 在梯級(jí)水庫間分擔(dān)防洪庫容時(shí)，應(yīng)讓本身防洪要求高的水庫、水庫容積大的水庫、水頭較低的水庫和梯級(jí)水庫的下一級(jí)水庫等多承擔(dān)防洪庫容。但要注意，各水庫承擔(dān)的防洪庫容不能小于其必需防洪庫容。 如果梯級(jí)水庫群主要承擔(dān)下游灌溉用水任務(wù)，則進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)時(shí)，首先要作出灌區(qū)需水圖。將乙?guī)焯幵O(shè)計(jì)代表

6、年的天然來水過程和灌區(qū)需水圖繪在一起，就很容易找出所需的總灌溉庫容圖7-2（P.152）上的兩塊陰影面積。接下來的工作是在甲、乙兩庫間分配這個(gè)灌溉庫容。先要擬定若干個(gè)可行的分配方案，對(duì)各方案算出工程量、投資等有關(guān)指標(biāo)，然后進(jìn)行比較分析，選擇較優(yōu)的分配方案。在擬定方案時(shí)，要考慮乙?guī)斓谋匦韫喔葞烊輪栴}。當(dāng)灌區(qū)較大，灌溉需水量多，或者在來水與需水間存在較大矛盾時(shí)，考慮這個(gè)問題尤為必要。 因?yàn)榧?、乙兩庫壩址間的區(qū)間來水只能靠乙?guī)煺{(diào)節(jié)，其必需灌溉庫容就是用來蓄存設(shè)計(jì)枯水年非灌溉期的區(qū)間天然來水量的（年調(diào)節(jié)情況），或者是蓄存設(shè)計(jì)枯水段非灌溉期的區(qū)間天然來水量的（多年調(diào)節(jié)情況），具體數(shù)值要根據(jù)區(qū)間來水，灌溉

7、需水，并考慮甲庫供水情況分析計(jì)算求得。對(duì)主要任務(wù)是發(fā)電的梯級(jí)水庫，常見情況是各水庫區(qū)均建有水電站，這里以兩個(gè)梯級(jí)水庫的徑流年調(diào)節(jié)為例，用水量差積曲線圖解法說明梯級(jí)水電站徑流調(diào)節(jié)的特點(diǎn)（圖7-3，P.152）。 梯級(jí)水電站徑流調(diào)節(jié)是從上面一級(jí)開始的。對(duì)第一級(jí)水庫的徑流調(diào)節(jié)，其方法在水電站最大過水能力QT1和水庫興利庫容V甲已知時(shí)，是和單庫調(diào)節(jié)一樣的。對(duì)于下一級(jí)水庫的徑流年調(diào)節(jié)，首先應(yīng)從其壩址處的天然來水量差積曲線（按未建庫前的水文資料繪成）上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)值中，減去當(dāng)時(shí)蓄存在上一級(jí)水庫中的水量圖7-3（b），得出修正的水量差積曲線。如圖7-3，到ta時(shí)刻為止，上一級(jí)水庫中共蓄水量Va，因此，從上一

8、級(jí)水庫流到下一級(jí)的徑流量就要比未建上級(jí)水庫前少Va。所以就要從下一級(jí)水庫的天然來水水量差積曲線上ta時(shí)刻的水量縱坐標(biāo)值減去Va，得出修正后時(shí)刻的水量差積值。依次類推，就可作出修正的下一級(jí)水庫水量差積曲線。接下來的調(diào)節(jié)計(jì)算，在水電站的最大過水能力QT2和興利庫容V乙為已知時(shí)，對(duì)和單庫時(shí)的情況一樣了。當(dāng)有更多級(jí)的串聯(lián)水庫時(shí)，要從上到下一個(gè)個(gè)地進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。在徑流調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，就可像單庫的水能計(jì)算那樣，計(jì)算出每一級(jí)的水電站出力過程。根據(jù)許多年的出力過程，就可以作出出力保證率曲線。將梯級(jí)水庫中各庫出力保證率曲線上的同頻率出力相加，可得出梯級(jí)水庫總出力保證率曲線，在該曲線上，椐設(shè)計(jì)保證率可以很方便地求出

9、梯級(jí)水庫的總保證出力值。對(duì)于具有多種用途的綜合利用水庫，其水利水能計(jì)算要復(fù)雜些，但解決問題的思路和要遵循的原則是一致的，關(guān)鍵問題是在各部門間合理分配水量，解決此類較復(fù)雜的問題時(shí)，要建立數(shù)學(xué)模型（正確選定目標(biāo)函數(shù)和明確各種約束條件），利用合適的數(shù)學(xué)方法來求解。 圖7-4（P.153）所示的簡化例子：甲水庫為年調(diào)節(jié)水庫，乙壅水壩處為無調(diào)節(jié)水庫，甲、乙間有支流匯入。乙處建壅水壩是為了引水灌溉或發(fā)電，為充分利用水資源，甲庫工匠 蓄放水必須考慮對(duì)乙處發(fā)電用水和灌溉用水的徑流補(bǔ)償。 調(diào)節(jié)計(jì)算的原則是要充分利用甲、乙壩址間支流和區(qū)間的來水，并盡可能使甲庫在汛末蓄滿，以便利用其庫容來最大限度地提高乙處的枯水流

10、量，更好地滿足發(fā)電、灌溉要求。 對(duì)圖7-4所示開發(fā)方案用實(shí)際資料來說明補(bǔ)償所得的實(shí)際效果。甲庫的興利庫容為180（m3/s）月，設(shè)計(jì)枯水年枯水期水庫甲處的天然來水流量Q天.甲和區(qū)間來水流量（包括支流的）Q天.區(qū)資料見圖7-5（P.154）（a）、（b）。 為進(jìn)行比較，特研究以下兩種情況： 不考慮徑流補(bǔ)償情況。 考慮徑流補(bǔ)償情況。 對(duì)豐水期的調(diào)節(jié)計(jì)算，仍用水量差積曲線圖解法來說明徑流補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)。 先根據(jù)乙壩址處的天然水量差積曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，具體方法和單庫調(diào)節(jié)情況一樣，只是庫容應(yīng)采用水庫甲的興利庫容V甲（圖7-6，P.154）。 應(yīng)說明，區(qū)間天然徑流大于水電站最大過水能力時(shí)，對(duì)上述調(diào)節(jié)方案中的水

11、庫蓄水段要進(jìn)行必要的修正，修正步驟是： 在圖7-7（a）（P.155）上，對(duì)調(diào)節(jié)方案的Oa段進(jìn)行檢查，找出放水量為負(fù)值的那一段，然后將該段的放水流量修正到零，即這段時(shí)間里甲庫不放水，直至它蓄滿為止。 圖7-7（a）的13段平行于Q=0線，它就是放水流量為零的那一段，點(diǎn)3處水庫蓄滿，時(shí)段t1，t2內(nèi)，水電站充分利用區(qū)間來水發(fā)電且有無益棄水。 將t1t3時(shí)段內(nèi)各時(shí)刻水庫甲中的實(shí)有蓄水量，從壩址乙處天然來水水量差積曲線的縱坐標(biāo)中減去，就得到t1t3時(shí)段內(nèi)修正的水電站放水量差積曲線，如圖7-7（b）上13間的曲線段。這段時(shí)間內(nèi)的區(qū)間來水流量均大于水電站的最大過水能力。 需說明，水庫甲若距壩址乙較遠(yuǎn)，且

12、電站乙擔(dān)負(fù)經(jīng)常變化的負(fù)荷時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)算工作要復(fù)雜些，因?yàn)檫@時(shí)要計(jì)及由水庫甲流到電站所需的時(shí)間，由于水庫甲放出的水量很難在數(shù)量上隨時(shí)滿足電站乙擔(dān)負(fù)變動(dòng)負(fù)荷時(shí)的要求，故這時(shí)水庫甲的供水不當(dāng)處需由水電站處的水庫進(jìn)行修正，這些屬于修正性質(zhì)的比較精確的調(diào)節(jié)，稱緩沖調(diào)節(jié)，可把它當(dāng)作補(bǔ)償調(diào)節(jié)的一種輔助性調(diào)節(jié)。 如果在水庫甲處也修建了水電站，則這時(shí)不僅要考慮兩電站所利用流量的變化，還應(yīng)考慮它們水頭的不同，因此，應(yīng)考慮兩水電站間的電力補(bǔ)償問題。 討論并聯(lián)水庫甲、乙圖7-1（b），P.150共同承擔(dān)下游丙處防洪任務(wù)的問題，如果水庫甲、乙到防洪控制點(diǎn)丙的區(qū)間設(shè)計(jì)洪峰流量（對(duì)應(yīng)于防洪標(biāo)準(zhǔn)）不大于丙處的安全泄量，則仍可按

13、丙處的設(shè)計(jì)洪水過程線，按前述方法求出所需總防洪庫容。 在并聯(lián)水庫甲、乙間分配防洪庫容時(shí)，仍先要確定各庫的必需防洪庫容，如果丙處發(fā)生符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大洪水，乙丙區(qū)間（指丙以上流域面積減去乙壩址以上流域面積）也發(fā)生同頻率洪水，設(shè)乙?guī)煜喈?dāng)大，可以完全攔截乙壩址以上的相應(yīng)洪水，此時(shí)甲庫所需要的防洪庫容就是它的必需防洪庫容。 它應(yīng)根據(jù)乙丙區(qū)間同頻率洪水按丙處以安全泄量泄洪的情況計(jì)算求出。同理，乙?guī)斓谋匦璺篮閹烊荩瑧?yīng)根據(jù)甲丙區(qū)間（指丙處以上流域面積減去甲水庫以上流域面積）發(fā)生符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的洪水，按丙處以安全泄量泄洪情況計(jì)算求出。 兩水庫的總必需防洪庫容確定后，由要求的總防洪庫容減去該值，即為可以由兩水庫分擔(dān)的

14、防洪庫容，同樣可根據(jù)一定的原則和兩庫具體情況進(jìn)行分配。有時(shí)求出的總必需防洪庫容超過所需的總防洪庫容，這種情況往往發(fā)生在某些洪水分布情況變化較劇烈的河流。這時(shí)，甲、乙兩庫的必需防洪庫容就是它們的防洪庫容。 上游水庫群共同承擔(dān)下游丙處防洪任務(wù)時(shí)，一般需考慮補(bǔ)償問題，但由于洪水的地區(qū)分布、水庫特性等情況不同，防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式較復(fù)雜，在設(shè)計(jì)階段一般只能概略考慮。當(dāng)甲、乙兩庫處洪水具有一定的同步性，但兩庫特性不同時(shí)，作為防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié)水庫（設(shè)為乙?guī)欤?，另外的水庫（設(shè)為甲庫）為被補(bǔ)償水庫。 在這種情況下，甲庫可按其本身防洪及綜合利用要求放水，求得下泄流量過程線（q甲t），將此過程線（計(jì)及洪水流量傳播時(shí)間和河

15、槽調(diào)蓄作用）和甲快車丙區(qū)間洪水過程線Q丙t同時(shí)間相加，得出（q甲+Q丙）的過程線。 在乙?guī)焯幏戏篮闃?biāo)準(zhǔn)的洪水過程線上，先作q安，丙（丙處安全泄量）線，然后將（q甲+Q丙）線倒置于q安，丙線下面（圖7-8，P.156），這條倒置線與乙?guī)旌樗^程線所包圍的面積，即代表乙?guī)斓姆篮閹烊葜担趫D上以斜陰影線表示， 當(dāng)乙?guī)斓暮樗髁枯^大時(shí)（圖7-8上AB之間），為保證丙處流量不超過安全泄量，乙?guī)煜滦沽髁繎?yīng)等于q安，丙與（q甲+Q丙）之差。 A點(diǎn)以前和B點(diǎn)以后，乙?guī)旌樗髁枯^小，即使全部下泄，丙處流量也不致超過q安，丙值。 實(shí)際上，A點(diǎn)以前和B點(diǎn)以后的乙?guī)煨沽髁恐狄暦篮樾枰ǎ袝r(shí)為了預(yù)先騰空水庫以迎

16、接下一次洪峰，B點(diǎn)以后的泄流量要大于這時(shí)的來水流量。 在甲、乙兩庫的洪水相差不大，但同步性較差的情況下，采用補(bǔ)償調(diào)節(jié)方式時(shí)要持慎重態(tài)度，務(wù)必將兩洪峰盡量錯(cuò)開，不要使它們組合出現(xiàn)更不利的情況，關(guān)于這一點(diǎn)，看一看示意圖7-9（P.156）可以理解得更深刻。 并聯(lián)水庫甲、乙在主要是保證下游丙處灌溉和其他農(nóng)業(yè)用水情況下，進(jìn)行水利計(jì)算時(shí)，首先要作出兩處設(shè)計(jì)枯水年份的總需水圖，從該圖中逐月減去設(shè)計(jì)枯水年份的區(qū)間來水流量，就可得出甲、乙兩水庫的需水流量過程線，如圖7-10（P.157）上之1線， 其次，要確定補(bǔ)償水庫和被補(bǔ)償水庫，一般以庫容較大、調(diào)節(jié)性能好，對(duì)放水沒有特殊限制的水庫作為補(bǔ)償水庫，其余則為被補(bǔ)

17、償水庫。被補(bǔ)償水庫按照自身的有利方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。 設(shè)甲、乙兩庫中乙?guī)焓潜谎a(bǔ)償水庫，按其自身的有利方式進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)枯水年僅有兩個(gè)時(shí)期，即蓄水期和供水期，其調(diào)節(jié)流量過程線如圖7-10上2線所示。 從水庫甲、乙的需水流量過程線（1線）中減去水庫乙的調(diào)節(jié)流量過程線（2線），即得出補(bǔ)償水庫甲的需放水流量過程線，如圖7-10上3線所示。 如果甲庫處的設(shè)計(jì)枯水年總來水量大于總需水量，則說明進(jìn)行徑流年調(diào)節(jié)即可滿足用水部門的要求，否則要進(jìn)行多年調(diào)節(jié)。根據(jù)甲水庫來水過程線和需水量過程線進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)算方法與單一水庫情況相同， 應(yīng)說明，如果乙?guī)煲彩且?guī)劃中的水庫，則為了尋求合理的組合方案，應(yīng)對(duì)乙水庫的規(guī)模擬定

18、幾個(gè)方案進(jìn)行水利計(jì)算，然后通過經(jīng)濟(jì)計(jì)算和綜合分析，統(tǒng)一研究解決甲、乙水庫的規(guī)模和工程特征值。 如果在圖7-1（b）所示甲、乙水庫處均修建水電站，則因兩電站間沒有直接徑流聯(lián)系，它們之間的關(guān)系就和其他跨流域水電站群一樣。當(dāng)這些電站投入電力系統(tǒng)共同供電時(shí)，如果水文不同步，就自然起到水文補(bǔ)償?shù)淖饔茫扇￠L補(bǔ)短，達(dá)到提高總保證出力的目的。倘若調(diào)節(jié)性能有差異，則可通過電力系統(tǒng)的聯(lián)系進(jìn)行電力補(bǔ)償。這時(shí)補(bǔ)償電站可將它對(duì)被補(bǔ)償電站所需補(bǔ)償?shù)某隽?，考慮水頭因素，在本電站的徑流調(diào)節(jié)過程中計(jì)算得出?？梢娝娬救洪g的電力補(bǔ)償是和徑流補(bǔ)償密切聯(lián)系的。 因此，進(jìn)行水電站群規(guī)劃時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮徑流、電力補(bǔ)償，使電力系統(tǒng)電站群及

19、其輸電線路組合得更為合理，主要參數(shù)選擇得更加經(jīng)濟(jì)。q電力補(bǔ)償調(diào)節(jié)的電當(dāng)量法：電力補(bǔ)償調(diào)節(jié)的電當(dāng)量法： 其方法要點(diǎn)是用河流的水流出力過程代替天然來水過程，用電庫容代替徑流調(diào)節(jié)時(shí)所用的水庫容，然后按徑流調(diào)節(jié)時(shí)歷圖解法的原理進(jìn)行電力補(bǔ)償調(diào)節(jié)。v 對(duì)同一電力系統(tǒng)中的若干并聯(lián)水庫水電站，用電當(dāng)量法進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)計(jì)算步驟步驟為： 將各水電站的天然流量過程，按出力計(jì)算公式 N=AQH平均（Kw）算出不蓄出力過程，水頭H平均可采用平均值，即上、下游平均水位之差。初步計(jì)算時(shí)，上游平均水位可近似地采用0.5V興相應(yīng)之水位，下游平均水位近似地采用對(duì)應(yīng)于多年平均流量的水位。式中Q值應(yīng)是天然流量減去上游綜合利用引

20、水流量所得的差值。 各電站同時(shí)間之不蓄出力相加，即得總不蓄出力過程，根據(jù)它繪制出不蓄電能差積曲線。如計(jì)算時(shí)段用一個(gè)月，則不蓄電能的單位可用Kw月。 根據(jù)各電站的水庫興利庫容，按公式E庫=AEV興H平 均（Kw月）換算為電庫容，式中的V興以（m3/s）月為單位，H平均以m計(jì)。 根據(jù)各電站的電庫容求出總電庫容庫，然后在不蓄電能差積曲線上進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算（圖7-11，P.158），具體方法和水量差積曲線圖解法一樣。 圖7-11上表示的調(diào)節(jié)方案是：ab段（注腳1、2表示年份）兩個(gè)年調(diào)節(jié)水電站均以裝機(jī)容量滿載發(fā)電，b點(diǎn)處兩水庫蓄滿，bc段水電站上有棄水出力，cd段兩水庫放水（以棄水情況到供水情況之間，往往有

21、以天然流量工作的過渡期），水庫供水段兩電站的總出力小于它們的總裝機(jī)容量。 對(duì)庫容較大而天然來水較小的電站，檢查其庫容能否在蓄水期末蓄滿（水庫進(jìn)行年調(diào)節(jié)情況），其目的是避免用某一電站庫容去調(diào)節(jié)另一電站水量的不合理現(xiàn)象。檢查辦法是該電站在豐水期（如圖7-11上的ac段）間的不蓄電能累加起來，看是不大于該電站的電庫容E庫。 如查明電庫容蓄不滿，則應(yīng)將蓄不滿的部分從庫中減去，得庫，利用修正后的總電庫容進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，以求符合實(shí)際情況的總出力。 圖7-12（P.158）是兩個(gè)并聯(lián)年調(diào)節(jié)水庫枯水年的調(diào)節(jié)方案。 根據(jù)補(bǔ)償調(diào)節(jié)的總出力，按大小次序排隊(duì)，繪制其保證率曲線（圖7-13上1線）。據(jù)設(shè)計(jì)保證率在圖上可求

22、出補(bǔ)償后的總保證出力。為了比較，將補(bǔ)償前各電站的出力保證率曲線同頻率相加，得總出力保證率曲線（圖上2線），比較圖7-13上的曲線1和2，可求得電力補(bǔ)償增加的保證出力。 凡是具有相當(dāng)于年調(diào)節(jié)程度的蓄水式水電站，它用來生產(chǎn)電能的水量由兩部分組成：一部分是經(jīng)過水庫調(diào)蓄的水量，它生產(chǎn)的電能稱蓄水電能，這部分電能的大小由興利庫容的大小決定；另一部分是經(jīng)過水庫的不蓄水量，它生產(chǎn)的電能稱不蓄電能，這部分電能的大小在不蓄水量值一定的情況下，與水庫調(diào)蓄過程中的水頭變化情況有密切關(guān)系。 如果同一電力系統(tǒng)中有兩個(gè)這樣的電站聯(lián)合運(yùn)行，由于水庫特性不同，它們?cè)谕还┧蛐钏畷r(shí)段為生產(chǎn)同樣數(shù)量電能所引起的水頭變化是不同的

23、，這樣就使以后各時(shí)段中當(dāng)同樣數(shù)量的流量通過它們時(shí)，引起出力和發(fā)電量的不同。因此，為了使它們?cè)诼?lián)合運(yùn)行中總發(fā)電量盡可能大，就要使水電站的不蓄水量在盡可能大的水頭下發(fā)電。這就是研究水庫群蓄放水次序的主要目的。 設(shè)有兩個(gè)并聯(lián)的年調(diào)節(jié)水電站在電力系統(tǒng)中聯(lián)合運(yùn)行，它們的來水資料和系統(tǒng)負(fù)荷資料均為已知，水庫特性資料也已具備。在某一供水時(shí)段，根據(jù)該時(shí)段內(nèi)水電站的不蓄流量和水頭，兩電站能生產(chǎn)的總不蓄出力不蓄i為 不蓄i =不蓄，甲i +不蓄，乙i （7-1） 如果該值不能滿足當(dāng)時(shí)系統(tǒng)負(fù)荷系i的需要，根據(jù)系統(tǒng)電力電量平衡還要水庫放水補(bǔ)充出力庫i，則該值可由下式求定 庫i =系i -不蓄i （7-2） 設(shè)該補(bǔ)充出

24、力由水電站甲承擔(dān)，則水庫需放出的流量Q甲i為 Q甲i =dV甲i/dt=F甲i dH甲i/dt=N庫i/AH甲i （7-3） 式中： dV甲i為某時(shí)段dt內(nèi)水庫甲消落的庫容； F甲i為某時(shí)段內(nèi)水庫甲的庫面積； dH甲i為某時(shí)段內(nèi)水庫甲消落的深度； A為出力系數(shù)，設(shè)兩電站采用的數(shù)值相同。 如果補(bǔ)充出力由水電站乙承擔(dān)，則需流量 Q乙i=F乙idH乙i/dt=N庫i/AH乙i （7-4） 式中符號(hào)的意義同前，注腳乙表示水電站乙，根據(jù)式（7-3）和式（7-4）可得 dH乙i=(F甲iH甲i /F乙iH乙i )dH甲i （7-5） 上式表示兩水庫在第i時(shí)段內(nèi)的水庫面積、水頭和水庫消落水層三者之間的關(guān)系。

25、 應(yīng)注意，該時(shí)段的水庫消落水層不同會(huì)影響以后時(shí)段的發(fā)電水頭，從而使兩水庫的不蓄電能損失不同。兩水庫的不蓄電能損失值可按下式求定 dE不蓄，甲=W不蓄，甲dH甲i水，甲/367.1 dE不蓄，乙=W不蓄，乙dH乙i水，乙/367.1 (7-6) 式中：W不蓄，甲、W不蓄，乙分別為甲、乙水庫在I時(shí)段以后來的供水期不蓄水量；水，甲、水，乙分別為水電站甲、乙的發(fā)電效率。 對(duì)于在同一電力系統(tǒng)中聯(lián)合運(yùn)行的兩個(gè)水電站，如果希望它們的總發(fā)電量盡可能大，就應(yīng)該使總的不蓄電能損失盡可能小，為此，需根據(jù)式（7-6）中的兩計(jì)算式來判別確定水庫的放水次序。顯然，在水，甲=水，乙時(shí)，如果 W不蓄，甲dH甲iW不蓄，乙dH

26、乙i （7-7） 則水電站甲先放水發(fā)電補(bǔ)充出力以滿足系統(tǒng)需要較為有利；反之，則應(yīng)由電站乙先放水，將式（7-5）中的關(guān)系代入上式，可得水電站先放水為有利的條件是 W不蓄，甲/F甲i H甲iW不蓄，乙/F乙i H乙i （7-8） 令W不蓄/FH=K，則水電站水庫的放水次序可據(jù)此K值來判別。 在水庫供水期初，可根據(jù)各庫的水庫面積、電站水頭和供水期天然來水量計(jì)算出各庫的K值，哪個(gè)水庫的K值小，該水庫就先供水。注意：由于水庫供水而使庫面下降，改變F、H值，各計(jì)算時(shí)段以后（算到供水期末）的W不蓄值不同，所以K值是變的，應(yīng)逐時(shí)段判別調(diào)整。當(dāng)兩水庫的K值相等時(shí)，應(yīng)同時(shí)供水發(fā)電。兩電站間如何合理分配要求的N庫值，則要進(jìn)行試算決定。 在水庫蓄水期，抬高庫水位可增加水電站不蓄電能。因此并聯(lián)水庫群聯(lián)合運(yùn)行時(shí)要研究哪個(gè)水庫先蓄可使不蓄電能盡可能在的問題。蓄水期蓄水次序判別式： K=W不蓄/FH (7-9) 式中：W不蓄為自該計(jì)算時(shí)段到汛末的天然來水量，減去水庫在汛期尚待存蓄的庫容。 該判別式的用法與供水期情況正好相反，即應(yīng)以K值大的先蓄有利。應(yīng)說明，為盡量避免棄水，在考慮并聯(lián)水庫群的蓄水時(shí)序時(shí)，要