第四章 工程任务和规模.docx

4.3 水利和动能§4.3.1 水库水位选择1、正常蓄水位根据本工程库区淹没损失情况及规划比较，水库的正常蓄水位确定在 102m 时，其影响范围较小，同时库区移民、征地等政策处理工程量相对较 小因此，本阶段正常蓄水位取 102m本次初设采用的水库特性曲线采用1／5000 地形图量算而得按其量算面积，计算其库容水库特性曲线详见下表4.13新建水库 特性曲线 表 4.13高程面积库容高程面积库容(m)(万 m2)（万 m3）(m)(万 m2)（万 m3）890.000111149.251583902.221112156.7317369113.098113164.4118969223.9526114172.3020649328.9352115180.3922419434.1084116188.6824259539.46121117197.1826189644.99163118205.8828209750.72211119214.7930309856.63264120223.9032499962.72324121233.70347810069.00390122243.60371710175.89462123253.59396510282.88541124263.68422410389.95628125273.86449310497.12721126284.144772105104.37822127294.515061106111.71930128304.985361107119.141046129315.545671108126.661168130326.205992109134.271299110141.9814372、死水位选择根据相关资料统计，本水库来沙量很小,拦河坝设臵排沙放空涵，水库淤积将不会非常严重。

考虑泄洪设施要求，堰顶高程为95m洪水期溢流堰 也可参与排沙结合发电进水口布臵要求，由于进水口的地形条件限制，考虑进水口的淹没要求，最低死水位为95m，本阶段拟定死水位95m、98m两个方案进行比较，根据不同死水位进行径流调节计算，成果如下表4.14水电站死水位方案比较 表 4.14项目单位方案一方案二死水位m9598死库容万m3121264正常蓄水位m102102正常蓄水库容万m3541541调节库容万m3420277装机容量MW2 x 3.22 x 3.2保证出力（P=75%）kW9801250年发电量万 kW.h18211868其中：调峰电量万 kW.h12871337低谷电量万 kW.h602650装机利用小时H28452919加权平均水头M28.528.8差额年发电量万 kW.h47从表4.14中可看出:两个方案的年发电量相差很少，方案一年发电量比方案二少47万kW.h故选定水库死水位为98m由库容曲线可知，本电站 水库正常蓄水位102m时，相应正常蓄水库容541万m3,死水位98m，相应 死库容264万m3,调节库容277万m3,水库多年平均入库径流量3.27亿m3, 库容系数为 0.008，具有周调节性能。

4.3.2 泄洪调节和特征水位 本工程挡水方为重力式砼坝方案,设计泄洪设施采用有闸门控制的坝顶溢流，堰顶高程95m，设5孔宽10m的闸门，总净宽为50m，其泄流能力按 下式计算： Q=1.90xBx (Z-95)1.5 血/s)式中：Q 溢流堰下泄流量血/s)B——溢流堰净宽(m)Z 水库水位(m)水库下游无防洪要求，其调洪原则：按溢流堰泄流能力下泄，控制坝前 库水位，以不影响库区政策处理以外的耕地、居民为控制如果库区内防洪 压力过大，超过政策处理范围，则泄洪闸全开 根据洪水计算成果，水库各频率洪水位计算成果见表4.15水库各频率洪水位计算成果 表 4.15频率洪峰流量最高洪水位相应库容(%)(m3/s)(m)(万 m3)0.22774104.4876912243103.2365621993102.6159451663102.00541§4.3.3 装机容量选择1 、基本资料水电站径流调节计算采用本次报告的水文分析资料根据水文分析成果，电站入库径流采用具有代表性的长系列径流为1958〜1987年共30年逐日入库径流过程，年入库径流量3.27亿m3,多年平均入库流量10.37m3/s径流过程见水文章节，水库蒸发及渗漏损失水量按0.05m3/s计。

2 、径流调节计算的原则及方法径流调节计算采用资料为第二章水文径流计算成果，则古角站经插补延 长后移植到新建坝址的径流资料成果从该成果 30年径流系列上按 P=10%、 P=50%、P=90%的保证率选取丰平枯三个特定年份作为设计代表年，按三个典 型年的年内径流分配代表设计年径流年内分配，再将年内分配径流扣除各典 型年灌溉用水量后按从大至小打乱重新排列，计算各保证率下的出力与电 能，电站的出力计算采用下式逐时段进行调节计算：N=A x Q x H式中：N——电站出力(kW)A——机组综合出力系数，取A=8.5Q 调节流量(m3/s)H 水头(m)3 、装机容量拟定本次设计的电站为引水式布臵，电站正常尾水位考虑与下游河道水位相衔接，取70m引水系统水头损失按平均2.0m计算根据径流情况和可利用水头 进行容量拟定，经径流调节与电能计算及比较，认为装机容量为400kW时较 为合理，其方案比较见表4.16新建引水电站装机容量方案比较表 表 4.16方案I2 x 2500=5000II2 x 3200=6400项目机型HL820-LJ-120HL820-LJ-130水设计水头(m)28.528.5轮设计流量(mA3/s)10.313.1额定出力(kw)26323368.5机额定转速(r/min)400375额定效率(%)92.592.5发型号SF-J2500-14/2600SF-J3200-16/2600电额定转速(r/min)400375额定功率(kw)25003200机额定电压(V)63006300装机容量(KW)2 x 2500=50002 x 3200=6400多年平均发电量(万kw.h)17361868年利用小时数(h)34722919差额投资(万元)85差额电量(万kw.h )132由上表可见两装机方案机组电气方面投资相差较少，主要投资差距发生 在引水系统，而方案II能取得较多的峰期电量，适应电网需求，且利用有限 的水利资源更充分，推荐采用方案II。

4 、水电站额定水头和机组机型选择本电站非汛期上游水位受调节影响，正常蓄水位102m，死水位98m;下 游水位一般变化不大，取70m;汛期则上游水位受洪水影响，均上涨，但电 站最大和最小静水头仍由正常运行时调节控制，其最大静水头为32m，最小 静水头为26.0m，加权平均水头为28.8m经过比选，引水电站机组机型选用水轮机为 HL820—LJ—130， 发电机SF—J3200—16/2600,机组额定水头28.50m,额定流量13.1m3/s电站各动能指标见表4.17引水电站工程主要水能特性表 表4.17项 目单位指标备注校核洪水位(P=0.2%)m104.48设计洪水位(P=2 %)m102.61移民水位(P=5%)m102.20正常蓄水位m102溢流堰顶高程m95死水位m98总库容万m3769正常蓄水库容万m3541死库容万m3264调节库容万m3277入库径流量亿m33.27库容系数0.008装机容量MW2 x 3.2保证出力(P=75%)kW950年发电量万 kW.h1868其中：峰电万 kW.h1337装机利用小时h2919发电尾水位m704.3.4 坝后灌溉电站根据工程实际,新建水利枢纽还应承担下游灌溉供水任务 ,其灌溉保证 率为90%时，年灌溉水量仅为4567.7万m3,占枯水年来水量的21.5%左右。

因此,本次设计考虑为充分利用水力资源,结合灌溉要求,建设一台灌溉供 水的发电机组，作为坝后电站，其尾水接灌溉渠道，可得毛水头约13.6m 根据灌溉流量要求和水头利用情况,确定电站装机容量为一台5 0 0kW ,不再 进行方案比较为尽可能地利用水力资源,除灌溉用水由坝后电站发电外,其余水量考 虑由引水电站发电坝后电站的技术经济指标见表4 . 1 8 坝后配套电站技术指标表 表 4.18装机容量KW500机组流量m3/s4.94多年平均电能万 kW.h122.3设计水头m134.4 水库泥沙冲淤分析本工程原有拦河支墩坝库区植被良好,水土流失轻微,原有库尾、库区及 库前未发现淤积严重状况，本工程建成后，堰顶比原有堰顶高仅6.6m,拦 河闸坝按来水量泄洪，水库不致引起岸坡崩塌，泥沙淤积不趋严重4.5 水库回水计算4.5.1 水库库区回水计算范围本工程坝址以上为河道形水库,至上游参田水电站坝址河段区间无大支 流汇入根据《水利水电工程建设征地移民设计规范》(SL290-2003)，耕地征用线采用按 2 年一遇洪水( Q=842m3/s )标准，移民搬迁按 10 年一遇洪水 (Q=1433m3/s )标准，林地、草地淹没线用正常蓄水位(Z =102.00m)。

正4.5.2 回水计算基本资料1 、 河道纵横断面本工程河道断面采用广州中煤江南基础工程公司2 0 0 4年4月测量的河道断面数据，坝址以上共布设9个断面，断面最大间距1.796km，最 小间距0.895km，平均间距1.329km2、 河段沿程糙率回水计算采用和沿程糙率根据回水影响河段范围及河段特性，根据经验 取值 n=0.035~0.043、 回水淹没尖灭点设臵 根据规程规范采用回水水面线与其同频率的天然洪水水面线作茧自缚 为回水曲线淹没尖灭点位臵4.5.3 回水计算1、 计算方法回水计算方法采用PC1500程序集的D-14 “天然河道水面曲线计算程 序”程序原理：已知天然河道各横断面的地形点资料，各个断面平均糙率 以及起始断面水位，按照伯努里方程，逐段向上游推算，求。