畢業(yè)論文水利水電工程專業(yè)

1、.沅水五強溪水庫水利計算PAGE ：.；PAGE 56沅水五強溪水庫水利計算 PAGE 52水資源規(guī)劃畢業(yè)設計 五強溪水庫水利計算方案三姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 指點教師： 目 錄1 根本情況31.1 流域概略31.2 開發(fā)義務31.3 設計義務41.4 設計前提41.5 設計內容51.6 設計原始資料52 興利計算102.1 根本資料整理102.2 死水位確實定102.3 保證出力計算132.4 水電站必需容量選擇152.5 水電站調度圖繪制162.6 反復容量選擇與多年平均電能計算203 防洪計算243.1 水庫調洪計算243.2 壩頂高程確實定264 經(jīng)濟計算294.1 方案一工程費

2、用294.2 其它方案工程費324.3 防洪效益394.4 經(jīng)濟比較40附表45附圖701 根本情況1.1 流域概略五強溪水電站位于湖南省沅陵縣境內，上離沅陵縣城73km，下距常德市130km。壩址控制流域面積83800km2，占沅水總流域面積的93%，流域雨量充沛，水量豐富，壩址多年平均流量2060m3/s，年水量649108m3，并有1925年以來的水文資料和核實的歷史洪水資料。壩址位于沅水干流最后一段峽谷出口處，巖性鞏固，地形地質條件良好。具備了修筑高壩的自然條件。在沅水規(guī)劃中，五強溪水電站為沅水干流最后第二個梯級，上游接虎皮溪及酉水的風灘已建成梯級，是一個以發(fā)電為主，兼有防洪、航運效益

3、的綜合利用水庫，系湖南省最大的水電電源點。1.2 開發(fā)義務五強溪水電站是以發(fā)電為主、兼有防洪、航運和灌溉等效益的綜合利用工程。其開發(fā)義務分述如下：1發(fā)電五強溪水電站建成后投入華中電網(wǎng)，主要供電范圍為湖南省。2防洪沅水下游赤山以西的桃源、常德、漢壽三縣及常德市所屬平原河網(wǎng)地域，統(tǒng)稱沅水尾閭。這個地域地勢低洼。全靠提防維護，共維護人口106萬，農(nóng)水159萬畝?，F(xiàn)有河道的泄洪才干20000m3/s，如遇1927、1931、1933、1935、1943、1949、1954、1969等年洪水重現(xiàn)，河道均不能完全承泄，防洪規(guī)范僅為5年一遇。五強溪水庫接近沅水尾閭，控制全流域面積的93%，處理尾閭防洪問題，

4、是它的根本防洪義務。3航運五強溪水電站的航運效益為改善水庫區(qū)和壩下游河道的通航條件。沅水是湘西的水上交通動脈，其干流全長1550km，通航里程為640km，但航道險灘很多。五強溪水庫建筑以后，壩址以上，沅水以下河段成為年年深水區(qū)，其險灘都將淹沒。下游航道，確定五強溪航運基荷按10萬kw相應流量思索，枯水流量加大，上、下游航道均可改善。4灌溉每年自5月下旬至9月下旬為灌溉季節(jié)，在該季節(jié)自水庫上游直接引走的灌溉流量平均為35m3/s。1.3 設計義務本次設計義務是對五強溪水電站的諸方案即正常蓄水位已給的情況下，進展水庫的興利與防洪計算，確定各方案水利設備的參數(shù)，水庫的調理操作方式及計算水利目的，并

5、經(jīng)過經(jīng)濟分析，比較方案之優(yōu)劣。1.4 設計前提1本水利樞紐是以發(fā)電、防洪為主要目的的綜合利用水庫；2水電站參與系統(tǒng)任務，發(fā)電設計保證率P=87.5%按年份計；3水電站的備選方案正常蓄水位見表1.1；表1.1 備選方案正常蓄水位表方 案正常蓄水位m1201151081004本水利樞紐根據(jù)國家規(guī)定屬一級，以千年一遇洪水為設計規(guī)范，萬年一遇洪水為校核規(guī)范，電站運用年限為50年計；5水庫庫區(qū)蒸發(fā)滲漏等水量損失不大，故在初步設計階段暫時不思索；6水庫下游有防洪要求，設計規(guī)范為二十年一遇洪水，平安泄洪流量q安=20000m3/s。1.5 設計內容1水電站死水位選擇及保證出力NP計算；2水電站裝機容量選擇；

6、3繪制水電站調度圖的防破壞線，加大出力輔助線，確定汛期限制水位；4求反復容量，計算水電站多年平均電能；5進展防洪計算，確定各種防洪特征水位及壩頂高程；6求水利目的；7經(jīng)濟計算，比較方案優(yōu)劣。1.6 設計原始資料1壩址以上流域面積F=83800km2；2壩址斷面歷年月平均流量資料見附表一；3水庫水位面積、庫容曲線見表1.2；4壩址下游水位流量關系曲線見表1.3；5為改善下游通航條件，確定五強溪航運基荷按10kw計；6船閘操作需求耗用10m3/s，此部分流量不能用來發(fā)電；表1.2 水庫水位面積、庫容曲線表 高程m5060708090100110120130140面積km207.24020.5033

7、9.49164.988111.184187.915297.288462.987647.004容積108m300.2411.5924.52149.69218.49033.34657.34995.058151.578m3/s.月09.17560.65172.13369.0703.961269.572183.433619.115770.97表1.3 壩址下游水位流量關系曲線表水位m流量m3/s水位m流量m3/s水位m流量m3/s水位m流量m3/s48.520453.0332057.5947066.02520049.035053.5336058.01030067.02720049.554554.044

8、2059.01200068.02930050.079554.5504060.00069.03160050.5112055.0572061.01560070.03380051.0149055.5645062.01750071.03600051.5190056.0720063.01930072.03830052.0235056.5795064.02120073.04030052.5282057.0970065.02320074.0434007每年5月下旬至9月下旬為灌溉季節(jié)，在該季節(jié)自水庫上游直接引走的灌溉流量平均為35.0m3/s，此部分流量亦不能用來發(fā)電；8在沅水規(guī)劃中，五強溪水電站上游將干流

9、的虎皮溪及酉水的風灘已建成梯級，其尾水水位124m及114.2m，各正常蓄水位方案對上游風灘的影響見表1.4；表1.4 各正常蓄水位方案對上游風灘的影響方案正常蓄水位120m(115m)(108m)(100m)減少風灘N(kw)0.2840.0200E億kw.h0.2280009沅水尾閭洪災情況、洞庭湖分分蓄洪提防根本情況見表1.5、1.6；表1.5 沅水尾閭歷年洪災情況年份常德最大流量(m3/s)洪 災 情 況192724800酉水特大洪水，尾閭未見災情記載193129700尾閭淹田100萬畝，淹死3049人193330400桃源淹田11.4萬畝，漢壽受災11.5萬人193529900尾閭淹

10、田93萬畝，淹死3430人193820600黔陽淹5萬余畝，尾閭未見災情記載194328600沅陵、桃源災情較重，常德、漢壽未見災情記載194924700尾閭淹田71萬畝，受災35萬人195424300尾閭淹田73萬畝196927300尾閭淹田4.7萬畝，受災3.3萬人197022900安江一帶災情嚴重，尾閭無災197421700表1.6 歷年較大洪水所需攔洪量 單位：108m3年份193319311935194919691954197019741938攔洪量15.213.610.1待算6.56.22.311.380.3110五強溪水庫入庫設計洪水過程線見附表二；11水庫最大吹程15km，設計

11、風速12km/s；12各方案泄洪建筑物參數(shù)見表1.7；表1.7 各方案泄洪建筑物參數(shù)表方 案泄洪建筑物(120m)(115m)(108m)(100m)溢洪壩孔 數(shù)10121214壩頂高程(m)1081019484孔口尺寸寬高1512151415141516中孔孔 數(shù)1110底坎高程(m)8282820孔口尺寸寬高138138138013經(jīng)濟預算資料：1永久建筑物含閘門設備：包括：攔河壩、水道廠房、航道建筑、魚道建筑、交通建筑、房屋建筑及其他。壩底高程30m。各方案投資估算見表1.8。表1.8 各方案投資估算表樞紐土建最大壩高m10494.587.578.5投資估算萬元6185056350538

12、17210192機電設備各方案投資估算見表1.9。表1.9 各方案投資估算表機電設備裝機容量萬電投資估算萬元288052798125808181903各方案的暫時工程、其他工程和費用包括施工機械、其他費用、預備費用各方案投資估算見表1.10。表1.10 各方案投資估算表其它費用方 案(120m)(115m)(108m)(100m)投資萬元713336581662854560284水庫補償移民及淹沒補償各方案投資估算見表1.11。表1.11 各方案投資估算表補償費用方 案(120m)(115m)(108m)(100m)補償費萬元800005709338547249891

13、4泥沙資料壩址多年平均含沙量0.258kg/m3，多年平均輸沙率513kg/s，風灘建庫后，五強溪壩址多年含沙量0.19kg/m3，年淤積669萬m3。2 興利計算 沅水五強溪水電站水庫正常蓄水位共有120m、115m、108m、100m四個方案，本次設計由于時間緣由僅對方案三108 m進展計算分析。2.1 根本資料整理設計原始資料給定的流量是壩址斷面歷年平均流量，思索工程實踐，現(xiàn)對其平均流量附表一數(shù)據(jù)進展處置：扣除灌溉和船閘用水。灌溉用水按5月下旬至9月下旬的灌溉季節(jié)每月扣除35 m3/s5月扣除11.7 m3/s，七、八月扣除35 m3/s，9月扣除22.3m3/s； 船閘運轉用水按每月1

14、0 m3/s的流量扣除，從而得到新的年平均發(fā)電流量表附表三。2.2 死水位確實定死水位影響要素比較復雜，需思索保證水庫灌溉要求、滿足泥沙淤積要求、保證水電站最低水頭要求以及航運、養(yǎng)殖等其它要求。本次設計對死水位確實定采用簡化處置的方法，主要思索水庫的運用壽命及泥沙淤積；灌溉、航運、養(yǎng)殖及旅游等綜合利用要求；水輪機最小水頭的限制三個要素。各方案分述如下：2.2.1 正常蓄水位108m方案方案三1水庫的運用壽命及泥沙淤積水庫在運用年限內滿足防淤要求的死水位Z1=76.20m；2灌溉、航運、養(yǎng)殖及旅游等綜合利用要求，水庫削落的最低水位不得小于Z2=82.00m;3水輪機最小水頭的限制，水庫削落深度不

15、大于水電站最大水頭的35%。1恣意假定最小發(fā)電流量q0，并相應下游Z下0。最小發(fā)電流量取q0=644m3/s，查表得下游水位Z下0=49.70m。極限削落深度hm=Z正Z下035%=(10849.70) 35%=20.41m死水位：Z3=Z正hm=10820.41=87.59m3Z死(0)=max(Z1，Z2，Z3)=max(76.80，82.00，87.59)=87.59m；4根據(jù)Z3(0)長系列計算各年供水期調理流量qp=644.32 m3/s，并滿足| q0 qp|=0.32 m3/s=1m3/s，那么Z死=Z死0=87.59m。即死水位為87.59m，相應死庫容8.346億m3。2.3

16、 保證出力計算本次設計要求長系列等出力操作；用試算法逐年求解以下方程組：Vt=Vt-1+(Qtqt) tNp=KqtHtV0=V死Vt-I,Vtt時段初、末水庫蓄水量；Qtt時段平均入庫流量新系列；qt t時段平均發(fā)電流量；Ht t時段平均水頭；Vt供水期末水庫蓄水量。2.3.1 計算方法對某一特定年份求解步驟如下：1設 Np=N(0)1設qt=q(0) (qt為t時段發(fā)電流量)；2Vt=Vt-1+(Qtqt)t (當VtV興+V死，取Vt=V興+V死)3由 V均=(Vt+Vt-1)/2查水位庫容曲線得到Z上；由qt查壩址下游水位流量關系曲線得到Z下；4Nt=Kqt(Z上Z下)5假設|NtNp

17、|1,轉下時段；否那么qt=q(0)+(tNpNt)/K(Z上Z下)，轉2步驟計算。2求年最小水庫蓄水量Ve;3假設|VeV死|2，轉下一年；否那么Np=N(0)+K(Z正+Z死)/2Z下(Z死Ve)/T供轉1步驟計算。求出各年的供水期平均出力后，據(jù)設計保證率可求出Np。2.3.2 計算結果本次設計采用程序計算，方案三詳細參數(shù)及結果如下：1方案三：正常庫容29.424億m3，死庫容8.346億m3，興利庫容21.078億m3。設計保證出力Np=27.84萬kw。2.4 水電站必需容量選擇必需容量包括任務容量與備用容量兩部分。2.4.1 任務容量計算本設計短少電力平衡的資料，采用閱歷方法確定任務

18、容量如下按方案一計算：1保證出力中部分擔任航運基荷：N工基=10 萬kw2N峰為擔任峰荷任務容量N峰= Np N工基=41.3310=31.33 萬kw3按以下關系確定峰荷任務容量N工峰= 3.08N峰7=103.50 萬kw4水電站任務容量N工= N工峰N工基=103.5010=113.50 萬kw2.4.2 備用容量計算本設計電站擔任系統(tǒng)負荷用及事故備用容量，各方案取值見表2.1。表2.1 方案三備用容量表方 案108mN備萬kw20 2.4.3 電站必需任務容量經(jīng)計算，沅水五強溪水電站各方案必需任務容量見表2.2。表2.2 方案三必需任務容量表方 案108mN工基萬kw10N工峰萬kw6

19、1.95N工萬kw71.95N備萬kw20N必需萬kw91.952.5 水電站調度圖繪制本次畢業(yè)設計要求從興利要求出發(fā)對水電站調度要求作兩條線，一條是根本調度線防破壞線；一條是加大出力輔助線。2.5.1 防破壞線防破壞線按以下步驟計算確定。1擇設計保證率范圍內的徑流系列新系列資料。從原始系統(tǒng)中剔除來水小于設計枯水年的年份2年從供水期水期末開場，按Np等出力逆時序操作，求得各年遲蓄方案水庫蓄水量過程線。詳細求解方程組：Vt-1=Vt(Qtqt)tNp=KqtHt式中符號意義同前。其詳細求解流程如下：1設qt=q(0)；2Vt-1=Vt(Qtqt)t (Vt起始值為V死) 當Vt-1V死，取Vt-

20、1=V死；V均=(Vt+Vt-1)/2查水庫水位庫容曲線得到Z下；4Nt=Kqt(Z上Z下)；5假設|NtNp| ，轉前時段，否那么qt=q(0)+(NpNt)/K(Z上Z下)，轉步驟3將各年遲蓄方案水庫蓄水量過程線點在一張圖，并取其外包線，即為防破壞線。此外包線，實踐上是各條蓄水量過程線的同時縱坐標最大值，在詳細操作時，可在計算機算完第步后，直接給出外包線各點坐標，當然最后采用值，還應輸出結果作適當分析修正，使防破壞線更可靠。經(jīng)采用程序計算，采用方案三防破壞線的結果見表2.3。表2.3 方案三防破壞線計算結果表月份水庫蓄水量m3/s.月方案三3331.424321.635373.996633

21、.817988.878973.6991156.45101141.3211974.0912863.241689.52599.123321.632.5.2 防洪限制水位確定防洪限制水位是表達防洪與興利相互結合的重要參數(shù)。選擇恰當，可在不影響興利可靠性前提下，降低大壩高度，節(jié)省投資。本設計以獲得最大結合庫容為原那么選擇。根據(jù)五強溪水電站洪水資料分析，該庫洪水最遲發(fā)生在月底，月初：故防洪限制水位取值為月底，月初防洪線上的坐標值。經(jīng)計算并查水庫水位庫容曲線，方案三防洪限制水位和相應庫容分別為：方案三：防洪限制水位為105.99m，庫容為26.49億m3；防洪限制水位作為調洪演算的起調水位，并據(jù)此可求出結

22、合庫容。2.5.3 加大出力輔助線的繪制在防破壞圖中，在汛期防洪限制水位與破壞線間，為加大出力區(qū)，但加大出力范圍較大，為減少操作的恣意性，在該區(qū)中添加三條輔助線，采用簡化的方法確定該組輔助線。詳細如下：Zit=Z死+Z防限 Z死i/4式中：Zit為第i條加大出力線t時辰的坐標。經(jīng)計算各方案結果見表2.4。表2.4 方案三加大出力輔助線參數(shù)表正常水位108m死水位m87.59汛限水位m105.99Z1tm92.19Z2tm96.79Z3tm101.39V1t億m311.25V2t億m315.19V3t億m320.12由表2.4繪出加大出力輔助線。三條輔助線將加大出力值計算公式如下：Ni=Np+N

23、yNp4i各方案計算結果見表2.5。表2.5 方案三加大出值計算表正常水位108mNp(萬kw)27.84Ny(萬kw)120.12N1(萬kw)50.91N2(萬kw)73.98N3(萬kw)97.052.6 反復容量選擇與多年平均電能計算2.6.1 反復容量選擇水電站在洪水期往往會產(chǎn)生大量棄水，為了利用棄水增發(fā)季節(jié)性電能，節(jié)省火電站的燃料耗費，添加一部分裝機容量，由于它不能替代火電站的任務容量，因此稱它為反復容量。本次設計N重采用經(jīng)濟利用小時數(shù)h經(jīng)濟=2500h。補充千瓦利用小時數(shù)計算是確定反復容量的關鍵，但其中心是計算不同反復容量的多年平均電能，多年平均電能的計算與調度圖或調度規(guī)劃有關，

24、本次設計調度按以下規(guī)那么操作：1當時段初水位位于防破壞線內時，時段出力Nt=Np。2汛期時段初水位位于加大出力區(qū)時，按加大出力線任務，即Nt=Ni。3段初水位在防破壞線以上時，使時段水位盡能夠向防破壞線上靠，同時要思索裝機容量的限制。4當滿裝機發(fā)電，且水位超越Z防限或Z正時，才允許棄水。方案三的多年平均發(fā)電量E及反復容量年利用小時數(shù)h計算結果見表2.6。根據(jù)表2.6中計算結果，點繪N重h利曲線，再根據(jù)h經(jīng)濟=2500h確定，方案三N重=28.17萬kw。表2.6 反復容量計算表方案三必需容量(萬kw)反復容量(萬kw)裝機容量(萬kw)多年平均發(fā)電量(億kw.h)年發(fā)電量差值(億kw.h)E利

25、用小時數(shù)(h)91.95091.9558.6791.9510101.9562.073.40340091.9520111.9566.354.28428091.9530121.9568.632.28228091.9540131.9570.642.0120212.6.2 裝機容量確實定方案三的裝機容量為：方案三：Ny=N必+N重=91.95+28.17=120.12萬kw；2.6.3 多年平均電能計算利用上述計算結果點繪NyNy=N必+N重E的關系圖，查得方案三多年平均發(fā)電量。方案三：E=68.29億kw.h；3 防洪計算3.1 水庫調洪計算五強溪水庫工程等別為一等，按P=0.1%洪水規(guī)范設計、P=

26、0.01%洪水規(guī)范校核。水庫下游防洪規(guī)范為P=5%，平安泄洪量q安=20000m3/s。本次設計防洪計算的義務包括上述三種洪水規(guī)范的調洪計算。利用五強溪水庫入庫典型洪水，調洪計算采用多級調理方法，詳細的調洪規(guī)那么如下：1起調水位為汛前限制水位。2當水庫洪水流量小于汛前限制水位相應的下泄才干，且小于平安泄量時，控制閘門，讓泄流量等于來水量水庫水位維持在汛期水位不變。3當水庫入流量超越汛前限制水位相應的下泄才干，而小于下游平安泄量時，翻開閘門自在泄流，水庫水位上升，下泄量隨之增大。4當自在泄流量超越平安泄量時，控制qt=q安，直至調理計算終了，所得最高水位為防洪高水位。5當水庫水位不及防洪高水位時

27、，控制qt=q安，當水庫水位升高至防洪高水位時，閘門全開，自在泄流，得調洪后的最高水位。溢洪設備的選擇本身是一個經(jīng)濟問題，它是權衡上下游洪災損失的重要參數(shù)，而且泄洪設備還受資料最大應力強度及閘門構造限制、下游巖基情況及消能設備情況的影響。自在泄流時采用公式：Q=1.77nBH3/2；孔口出流是采用公式：Q=n (2gH)1/2；=0.990.53a/H對于千年一遇洪水調理計算得設計洪水水位及相應最大下泄流量，對萬年一遇洪水進展調理計算得校核水位及相應最大下泄流量，并根據(jù)求得的校核洪水位，確定總庫容。在調洪計算過程中，對閘門控制泄流情形，利用水量平衡方程式推求求得，但對于自在泄流情形那么需求解隱

28、式方程組。 Vt=Vt1+(Qt+Qt1)/2(qt+qt1)/2t q=f(v)本次設計按如下步驟試算求解：、假定qt=q(0)；、Vt=Vt1+(Qt+Qt1)/2(qt+qt1)/2t；、由Vt查q=f(v) 曲線得相應下泄流量q(1) ；、假設|q(0)q(1)| ，轉下時段，否那么假定q(0)=q(1)重新進展計算。、確定防洪高水位、設計洪水位及校核洪水位，確定相應庫容。各方案水庫調洪計算結果見表3.1。各方案水庫調洪計算詳細結果見附表。表3.1 水庫各方案調洪計算成果表項 目單位方案三正常蓄水位m108正常庫容億m329.424汛限水位m105.99汛限庫容億m326.49死水位m

29、87.59死庫容億m38.346防洪高水位m108.90防洪庫容億m34.834設計洪水位m118.81校核洪水位m122.51調洪庫容億m338.785總庫容億m365.2753.2 壩頂高程確實定壩頂高程計算公式如下：壩頂高程1=設計洪水+風浪高+平安超高1壩頂高程2=校核洪水+風浪高2+平安超高2壩頂高程=max壩頂高程1，壩頂高程2風浪高的計算公式；h=0.0208V5/4D1/3式中V為風速，以m/s計，設計風速12m/s，校核洪水時風速乘以0.8；D為吹程，為15km計。平安超高由規(guī)范據(jù)壩質、壩型而規(guī)定0.51.0m。設計洪水時取0.7m，校核洪水時取0.5m。經(jīng)計算：h設計=1.

30、15m；h校核=0.87m。那么方案三壩頂高程為：方案三：壩頂高程1=120.66m；壩頂高程2=123.88m。壩頂高程=max壩頂高程1，壩頂高程2=123.88m。 五強溪水電站各項水利目的見表3.2。表3.2 水利目的成果統(tǒng)計表序號項 目單位指 標方案三1正常高水位m1082設計洪水位m118.813校核洪水位m122.514死水位m87.595防洪限制水位m105.996防洪高水位m108.907總庫容108m365.2758興利庫容108m321.0789防洪庫容108m34.83410結合庫容108m32.93411設計洪水最大泄流量m3/s4399312校核洪水最大泄流量m3/

31、s5329013保證出力104kw27.8414任務容量104kw71.9515備用容量104kw2016反復容量104kw28.1717反復容量年利用小時h250018徑流利用系數(shù)19裝機容量104kw120.1220多年平均發(fā)電量108kw.h68.2921庫容系數(shù)0.03222調理系數(shù)4 經(jīng)濟計算投資、運轉費、效益是進展經(jīng)濟分析的三大主要經(jīng)濟目的。經(jīng)濟建立追求的目的是凈經(jīng)濟效益最大化。當不同工程方案的效益一樣時，該目的等價于費用最小。根據(jù)“電力工程經(jīng)濟分析條例規(guī)定，水電工程的經(jīng)濟比較采用年費用最小法，即在同時滿足向電網(wǎng)提供的電力、電量要求和其它綜合效益的前提下，所選最優(yōu)方案的投資、運轉費

32、的總費用為最小。由于不同工程規(guī)模消費電力、電量是不同的，為滿足方案的可行性，必需選擇最優(yōu)等效替代方案，本設計選用火電站作為替代措施。本次畢業(yè)設計要求思索資金的時間價值，采用折現(xiàn)率r0=0.1；對替代火電站運用壽命與水電站不一樣長，采用等額重置處置。本工程計算資金流程是進展經(jīng)濟分析的主要內容，以年費用最小為經(jīng)濟比較準那么，通常以效益最大方案為基準，效益最大的方案只需計算本方案本身的投資與運轉費；而對其它效益較小的方案，不僅要計算本方案本身的投資與運轉費，而且要計算等效替代措施的投資和運轉費。4.1 方案三工程費用4.1.1 工程投資方案三：工程最大壩高93.88m，永久建筑物投資估算56131萬

33、元；裝機容量120.12萬kw，機電設備投資估算26358萬元；暫時工程、其它工程和費用包括施工機械、其它費用、預備費用62854萬元，合計145343萬元。永久性建筑物、機電及暫時工程、預備費用等的總和稱為總投資，總投資的逐年分配比例見表4.4。工程投資為每年年初支出，設備回收殘值為年末收回。4.2.2 水庫補償投資方案三水庫淹沒及移民補償投資分別為38547萬元萬元。水庫補償投資于第一臺機組發(fā)電前一年終了，施工第二年開場移民，補償投資總值逐年分配見表4.5。補償投資為每年年初支出。表4.4 總投資的逐年分配表方案三年份234567891011合計方案三萬元投資比例0.1280.1180.0

34、910.130.0720.1240.1210.1070.0550.054100%投資額186041715013226188951046518023175871555279947849145343設備回收額000000000-30377-30377小計18604171501322618895104651802317587155527994-22528114966表4.5 補償投資總值逐年分配表方案三年 份345678合計方案三萬元分配比例0.050.100.200.250.200.20100%補償投資額1927.43854.77709.49636.87709.47709.4385474.2.3

35、工程年運轉費工程正年年運轉費包括電站運轉費、大修費、水庫補償提成三個部分。運轉費為年末投入。1水電站運轉費u1方案三：u1=運轉費定額裝機容量=2元/kw120.12104kw=240.2萬元。2大修費u2大修費包括水工建筑物、房屋交通工程和機電設備三部分組成。水工建筑物大修費u21查畢業(yè)設計提供的根底資料得：方案三：u21=317.9萬元；房屋、交通工程大修費u22查畢業(yè)設計提供的根底資料得：方案三：u22=17.4萬元。機電設備大修費u23查畢業(yè)設計提供的根底資料得：方案三：u23=450.1萬元。方案三大修費分別為：方案三：u2= u21+ u22+ u23=317.9+17.4+450

36、.1=785.4萬元。3水庫補償提成費u3查畢業(yè)設計提供的根底資料得：方案三：u3=647.6萬元。那么工程年運轉費分別為：方案三：u= u1+ u2+ u3=240.2+785.4+647.6=1673.2萬元。4.2.4 水電站初期運轉費本工程初始運轉期為三年，在第十一年末進入正常運轉期，初期運轉階段各年的發(fā)電量為正常運轉時發(fā)電量的比例及初期運轉費見表4.6。表4.6 初期運轉階段各年運轉費表年 份9101112Et/E020%70%90%100%方案三Et108kw.h13.6647.8061.4668.29運轉費萬元334.61171.21505.91673.24.2.5 替代火電站方

37、案投資以方案一為基準，其它各方案與方案一發(fā)電效益之差需求由系統(tǒng)中建筑火電站來替代。由于火電站廠用電較水電站大，故替代電站容量差值為必需容量差值的1.1倍。替代電站的發(fā)電量差值為五強溪電站多年平均電能差值的1.05倍電能差值應思索各方案對風灘電站的影響。替代電站的經(jīng)濟目的如下：火電站單位千瓦投資750元/kw；煤礦投資0.07元/kw.h；替代方案的投資除興建必要規(guī)模的火電站本身投資外，還應方案與之配套的煤礦投資。方案i與方案一必需容量差值為Ni；多年平均電能的差值為E，那么替代電站的投資為：1方案三N3=(143.500.284)91.95=51.266 萬kw；E3=75.01268.29=

38、6.722億kw.h=67220萬kw.h；K電3=750N31.1=75051.2661.1=42294.5 萬元；K礦3=E31.050.07=672201.050.07=4940.7 萬元；方案三替代工程的投資流程見表4.7。4.2.6 替代火電站方案年運轉費火電站的運轉費包括電站運轉費和燃料費，電站的運轉費按投資的8%計；燃料費按0.02元/kw.h計算。三個方案計算結果見表4.8。4.2.7替代火電站方案初期運轉費火電站初期運轉費應計算電站與燃料兩部分，但由于本設計火電站投資流程不知，因此，只計算各方案燃料費。計算結果見表4.9。表4.7 方案三替代工程投資流程表方案年 份67891

39、011方案三萬元替代電站0.55 0.40 0.03 0.02 替代電站投資23261.98 16917.80 1268.84 845.89 煤礦0.16 0.34 0.35 0.10 0.05 煤礦投資790.51 1679.84 1729.25 494.07 247.04 表4.8 方案三替代工程年運轉費計算表方 案運轉費萬元燃料費萬元合計萬元方案三3383.561344.404727.96表4.9 方案三替代工程初期運轉費計算表年 份9101112Et/E020%70%90%100%方案三萬元268.9941.11210.01344.44.3 防洪效益4.3.1方案三防洪效益由于五強溪水

40、電站是一個綜合利用水電站，防洪效益非常顯著。本次設計將防洪效益作為“負費用計入資金流程中，并按多年平均效益計算。各方案防洪效益計算結果見表4.11。表4.11 各方案防洪效益計算成果表方 案W億m3F萬畝B萬元方案三0.8435.95459544.4 經(jīng)濟比較 各方案經(jīng)濟計算見表4.12表。 由表4.12表中可以看出，方案三的年費用為35012萬元。最后，衷心贊賞河海大學教師的辛勤教育和悉心指點！表4.12 方案三經(jīng)濟計算表年份工程1234567891011正常運轉永久、機電、暫時投資0.1280.1180.0910.130.0720.1240.1210.1070.055-0.155永久、機電

41、、暫時投資萬元18604171501322618895104651802317587155527994-22528水庫補償投資0.050.10.20.250.20.2水庫補償投資萬元1927.43854.77709.49636.87709.47709.4替代火電站投資0.550.40.030.02替代火電站投資萬元23261.9816917.81268.84845.89煤礦額外投資0.160.340.350.10.05煤礦額外投資萬元790.511679.841729.25494.07247.04水電站初期運轉%20%70%90%100%水電站初期運轉萬元334.61171.21505.916

42、73.2火電站初期運轉費20%70%90%100%火電站初期運轉費萬元268.9941.112101344.4火電站投資萬元79116802499118015362835623018下游防洪效益萬元-5954總計萬元0 18604 19077 17081 26604 20892 27412 50288 33567 11622 -18966 -2936 折算到施工期末萬元0 48254 44984 36614 51844 37012 44148 73626 44678 14063 -18966 化算到正常運轉期年費用萬元0 4867 4537 3693 5229 3733 4453 7426 4

43、506 1418 -1913 年費用總計算支出萬元376257 35012 附表1附表9附表1 壩址斷面歷年月平均流量表年份四五六七八九十十一十二一二三年平均1951391930401976.32946.7525.3664.513416831170668.71.72578.61720.9195220215444.33826.337224423.32813.32669.71028.3703.3590.38433013.72590.7195324883562.32909.31710920.31065.32296.42405857.61459.31095.710821820.919543471.75

44、878.770069406.75411.7913556.3417.7433.7417.7606.41170.32974.2195515215353.75585.717222020.3946.34491200462521619.4925.31777.21956244361302825.7967.70633.3397451.3340.3450879868.91479.719572223.739082761.31127.33564.7518.34947131248.2729850.81085.61435.219581560.75833.32240.74025.33196.717261939579.7

45、411446.31660.52207.32152.219592212.3430045781985.7712494.7435.3856.6821.7603.3644.115111596.219601575.33072.332023640869.7447.1357604.3442.3391.7644.22163.31450.819614202.321242657688.71067.3581.31007.42678.3936.7929.7568.71208.71554.219622142.74897482129141756.7957.71159.71449.3980471531.9602.91891

46、.819632107.74116.7835.729761653361.31093.51586.31573.3720122227351748.419645903.341105336.72034.7211112761164930525.7548567.510602130.6196526414383.33613203121981259237712921190.4716.71117.5730.51962.5196629122320.73612.74739.3622431.3854.2528.7448.3418.7801.61.71587.619672282.76630.75375.324712888.

47、7189414371569.71021.7713.7728.323722452.9196836693394.74110.34388.72167.72000.31004.71615.3854.710376171027.62157.319691.73544.7338076404738.317181170.11543.3566.7518.7953.2121223641970310458912863.367041127.31997.7665.7509.7974.7777.31146.310692235.8197125834146.35093159915821023.7746605387.7438753

48、.21108.71072.119723.33834.32414801.3367.710932668.72620859.31026.91670.71324.71818.319733671.34785.35870.32377.721043297.3829.7591423.7472.7737.74982.719742433.735483394.756361431.7546.31115.7363.3371.3381.7482.7671.71698.119752463.37589.741701282872.3685.7636.71643650.7404.3648.31.31848.4序 附表119762

49、432.74407.35186.74108.31023.7850.712191650595.349789512282007.8197749265487675243212253101391980595753.3573.7623.72556.419781078.3338181170934.7901.7730.31767.7775546.782373481979868.32389656738002096.32414.3602.3437.3395.3454.3691.31096.71817.719802772.735524572.74606.75756.71033.31651.3712684.3574

50、.38011019.72313.119813319.3333329431286.7667582739.71540.36464591680.31320.31543附表2 五強溪水庫入庫洪水1970年洪水典型月日時QP=5%QP=0.1%QP=0.01%7100498000168005553015100186001069001880023200127780222002800015909024800320002010200276003500011199802760034700696102720034200119320268003370016906026200329002184502550032100

51、122776024900313007938027400349001213200295003660016151003080037500171550031100378002216400326003970013317600350004260081900038700470001320400414005050018221004510055000232350049000596001442450053700653009253005770069300142450053000644001923100470005710015021100410004990051850031400455001016400336004

52、0800151510031000377001614900308003750020140003040032200161129003000036800611900296003650011110002910036200169930286003590021884028100356002822027400344007757026300334001712749024900312001774602260029400附表3 壩址斷面扣除灌溉與船閘用水后歷年月平均流量表年份四五六七八九十十一十二一二三年平均1951390930051941.32911.7490.3629.513316731160658.7112

53、7.72568.61700.5195220015409.33791.336874388.32778.32659.71018.3693.3580.38333003.72570.3195324783527.32874.31675885.31030.32286.42395847.61449.31085.710721800.519543461.75843.769719371.75376.7878546.3407.7423.7407.7596.41160.32953.7195515115318.75550.716871985.3911.34391190452511609.4915.31756.71956

54、243360952790.7932.71345598.3387441.3330.3440869858.91460.119572213.738732726.31092.33529.7483.34847031238.2719840.81075.61581.619581550.75798.32205.73990.33161.716911929569.7401436.31650.52197.32131.819592202.3426545431950.7677459.7425.3846.6811.7593.3634.115011575.819601565.33037.331673605834.7412.

55、1347594.3432.3381.7634.22153.31430.419614192.320892622653.71032.3546.3997.42668.3926.7919.7558.71198.71533.819622132.74862478628791721.7922.71149.71439.3970461521.9592.91869.919632097.74081.7800.729411618326.31083.51576.31563.371012122725172819645893.340755301.71999.7207612411154920515.7538557.51050

56、2110.2196526314348.33578199621631224236712821180.4706.71107.5720.51942196629022285.73577.74704.3587396.3844.2518.7438.3408.7791.61.71567.219672272.76595.75340.324362853.7185914271559.71011.7703.7718.323622428.3196836593359.74075.34353.72132.71965.3994.71605.3844.710276071017.62.819691.73509.73345760

57、54703.316831160.11533.3556.7508.7943.212022343.51970309458562828.366691092.31962.7655.7499.7964.7767.31.310592215.4197125734111.3505815641547988.7736595377.7428743.21098.71651.719723129.33799.32379766.3332.710582658.72610849.31016.91660.71314.71797.919733661.34750.35835.32342.720693262.3819.7581413.

58、7462.7727.74882117.819742423.735133359.756016.7511.31105.7353.3361.3371.7472.7661.71677.719752453.37554.741247837.3650.7626.71633640.7394.3638.31125.3182819762422.74372.35151.74073.3988.7815.712091640585.348788512181987.4序 附表319774916545267174286221897891970585743.3563.7613.7253619781068.33102378318

59、99.7866.7720.31757.7765536.78137241347.61979858.32354653237652061.32379.3592.3427.3385.3444.3681.31086.71797.319802762.735174537.74571.75721.7998.31641.3702674.3564.37911009.7229119813309.3329829081251.7632547729.71530.36364491670.31310.31522.6附表4 正常蓄水位108m調理流量計算表方案三 m3/s.月年份供水期初供水期末供水期來水量興利庫容調理流量頻率

60、19518164922.5834.82959.5525195212232106.6834.82980.4721.8819538921895.6834.825.213.13195410252381.8834.82643.3287.5195512231572.4834.82802.4165.6319569152186.9834.82604.3490.63195791131660.3834.82831.7156.25195811131407834.82747.2771.8819598274427.7834.82751.7968.7519609152157.4834.82598.4496.881961