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1、水电站工程水文设计方案1.1流域概况某某水电站位于xxxyyy村境内,距城50km,距神光镇7km,距梅州市平远县城大柘镇约100km,有村道与神光镇(中和)相连,外接e乌至龙川的X031线,交通较为便利。该境内植被良好，水源丰富，人口较少，分散居住。 某某水电站所在水系桂竹帽水属于东江源e乌水的一级支流,分为一号坝和二号坝。一号坝集雨面积18.6km2，河流长度7.8km，河床坡降50.2；二号坝集雨面积为6.6km2，河流长度4.1km，河床坡降86.2；1.2 气 象该流域地处赤石嶂山脉，属亚热带季风型气候，受季风气侯影响较为显著，具有山地气候特征，春季阴雨连绵，厦日高温湿热，秋季少雨，
2、冬季严寒，有短期霜冻，全年霜期约为45天左右。年内气温变化辐度较大，多年平均气温为19.7，1月平均气温为9.7，7月平均气温为27.4，最低气温为-4.2，最高气温为39.9。流域内多年平均降雨量1638mm，多年平均径流深910mm，年降雨量多集中4月9月，约占年降雨的75%。1.3 水文基本资料1、龙塘（长胜）水文站（即定南胜前水文站）龙塘水文站位于坝址下游80km，控制集水面积758km2，于1976年设立，观测水位、流量、泥沙、降水量等项目，历年资料已整编刊印。1.4 径 流1、径流系列某某水电站坝址无实测径流资料，坝址附近的龙塘水文站有1976-2006年逐月逐日径流资料，根据上述
3、资料情况，某某水电站坝址径流系列1976-2006年以龙塘水文站作为参证站，按该站面积比一次方转换，年平均流量系列见表2-1。表2-1 某某水电站坝址年平均流量成果表 单位：m3/s年份19761977197819791980198119821983198419851986流量1.230.621.10.610.930.850.681.410.711.040.61年份19871988198919901991199219931994199519961997流量0.620.830.690.970.271.060.840.821.0210.98年份199819992000200120022003200
4、420052006流量0.780.480.850.880.70.610.40.81.182、径流计算根据坝址1976-2006年径流系列，采用P-型曲线适线法计算确定,多年平均流量1.03m3/s,Cv=0.36，Cs/Cv=1.0，多年平均径流量为0.32亿m3，多年平均径流深1289mm,各设计频率的年平均流量见表2-2。表2-2 某某水电站不同频率年平均流量成果表频 率(%)15105090年平均流量(m/s)1.0821.7061.5250.9860.592年径流量(亿m)0.657 0.538 0.481 0.311 0.187 3、径流特性本流域径流来源于降水，径流的年际变化和年内
5、分配很不均匀，3-9月径流量占年径流量的81.3%，10-2月径流量占年径流量的17.7%，各月径流分配见表2-3。表2-3 坝址历年各月平均径流量分配表月 份1234567占年径流量（%）1.984.829.414.0214.7116.289.86月 份89101112全年占年径流量（%）10.467.574.193.061.65100 4、径流合理分析某某水电站坝址径流系列较长，1976-2006年包含了三个完整的丰、平、枯周期，可以认为某某水电站坝址1976-2006年径流系列具有一定代表性。1.5 洪 水 1、洪水特性及成因分析流域内暴雨类型主要有锋面雨和台风雨，锋面雨一般出现在4-6
6、月，台风雨一般出现在7-9月。本流域的洪水主要由暴雨形成，洪水出现时间多在6月，自主峰降水至洪峰出现时间一般在13h左右，洪峰持续时间约1h，洪水历时一般为3d。2、设计暴雨计算流域内无实测流量资料，邻近流域也无降雨成因、产流条件相似，集水面积较接近的水文测站作参证站，因此，只有采用设计暴雨间接推求设计洪水，并假定暴雨与洪水频率相同。暴雨参数根据江西省水利厅1991年颁发的暴雨参数等值线图查得成果见表2-4。表2-4 某某水电站不同时段设计暴雨成果表方法时段统计参数P（%）备注均值CVCS/CV1251020省编手册1h470.353.599.190.478.56959采用6h750.43.5
7、173.1156.2133.1115.196.124h1160.453.5291.1260.6218.3185.4151.43、设计洪水某某水库规模属小（2）型，挡水建筑物等级为等。采用推理公式法推求设计洪水。1号坝址流域特征参数：坝址以上控制流域面积F=18.6km2坝址以上主河道长度L=7.8km坝址河道平均坡降J=50.2坝址流域平均宽度B=1.38km坝址流域形状系数K=B/L=0.312号坝址流域特征参数：坝址以上控制流域面积F=6.6km2坝址以上主河道长度L=4.1km坝址河道平均坡降J=86.2坝址流域平均宽度B=1.61km坝址流域形状系数K=B/L=0.39经计算，求得某某
8、水电站1号坝址设计洪水成果见表2-5, ，求得某某水电站2号坝址设计洪水成果见表2-6：表2-5 某某水电站1号坝址设计洪水成果表 P(%)项目1251020Qm(m3/s)329286236189139W1次(万m3)356307255212168表2-6 某某水电站2号坝址设计洪水成果表 P(%)项目1251020Qm(m3/s)16414812510477.4W1次(万m3)175160135117941.6 水能计算1、设计代表年的各月平均流量计算根据表2-2的不同频率年平均流量取P=10%，P=50%，P=85%三个频率的年平均流量，按表2-3各月流量分配比例计算各代表年的各月平均流
9、量，成果见表2-7。表2-7 某某水电站坝址区间各代表年月平均流量表频率P（%）月平均流量（m3/s）年平均456789101112123101.57 1.69 1.98 1.80 1.91 1.39 0.77 0.56 0.48 0.55 0.88 1.72 1.53 501.66 1.74 1.93 1.17 1.24 0.90 0.50 0.36 0.31 0.35 0.57 1.11 0.99 901.00 1.04 1.16 0.70 0.74 0.54 0.30 0.22 0.19 0.21 0.34 0.67 0.59 2、电站水头损失 电站设计毛水头为39m，按水头扣损1.5m
10、后，实际计算水头为36.5m。3、电能与保证出力计算 （1）电能计算 该电站为引水式发电站，只要有水就能发电，电站装机3台，总装机800kw，该站发电引用最大流量为3.16m3/s，出力系数A值取7.5，计算公式：E=AHQTE为发电量，A为出力系数7.5，H=36.5m，Q为流量，T为月发电时间取730小时，各代表年扣损的能利用发电流量发电量成果见表2-8。表2-8 某某水电站各代表年月实际发电流量、发电量、成果表月份P=10%P=50%P=85%Q发电实际发电量Q发电实际发电量（万度）Q发电实际发电量（万度）流量（万度）流量流量41.571.52 50.33 1.661.63 31.51
11、1.00 0.98 19.58 51.691.64 51.68 1.741.71 34.08 1.04 1.02 20.37 61.981.92 58.36 1.931.89 37.80 1.16 1.14 21.72 71.81.76 35.25 1.171.15 21.91 0.70 0.69 13.71 81.911.87 37.41 1.241.22 24.28 0.74 0.73 14.49 91.391.36 27.22 0.90.88 17.63 0.54 0.53 10.58 100.770.75 15.08 0.50.49 9.79 0.30 0.29 5.88 110.56
12、0.55 10.97 0.360.35 7.05 0.22 0.22 4.31 120.480.47 9.40 0.310.30 6.07 0.19 0.19 3.72 10.550.54 10.77 0.350.34 6.85 0.21 0.21 4.11 20.880.86 17.23 0.570.56 11.16 0.34 0.33 6.66 31.721.69 33.68 1.111.09 21.74 0.67 0.66 13.12 合计358.39万度231.88 万度139.24万度某某水电站多年平均发电量E=(E10%+E50%+ E90%)/3=729.51/3=243.17万
13、度。多年平均利用小时T=(E10%/800+E50%/800+E90%/800)（3583900/800+2318800/800+1392400/800）/3=3040小时。（2）保证出力计算P=90%枯水年份枯水期(10月至次月2月)月平均流量0.36m3/s，视为该站保证出力。保证出力：N保=7.536.50.36=99kw。2.7 厂址下游水位、流量关系某某水电站厂址下游水位流量关系，按实测厂址河床断面面积，用水力学明渠均匀流公式Q=WC（Ri）1/2进行推求。河槽实测坡降i=24，河槽槽率取n=0.05，经计算下游水位流量关系见表2-9。表2-9 某某水电站厂房下游水位流量关系表Z(m)336.24336.84339.13340.43340.87341341.30Q(m3/s)04.1657464.06600.3从图中查得厂房防洪设计（P=20%，Q=361m3/s）水位为340.1m，厂房校核（P=10%，Q=294m3/s）水位为339.88m。