水能設(shè)計規(guī)程

1、實用文檔小水電水能設(shè)計規(guī)程1 總 則1.1 為了加強小水電建設(shè)的宏觀指導(dǎo)和宏觀控制，促進小水電的合理開 發(fā)，提高小水電的經(jīng)濟效益，加快農(nóng)村電氣化進程，特制訂本規(guī)程。1.2 本規(guī)程適用于裝機容量25000kW以下的小水電站的可行性研究和 初步設(shè)計（擴大初步設(shè)計）階段的水能設(shè)計；以小水電為主體的河流（河段）開發(fā)規(guī)劃中的 水能設(shè)計；以及相應(yīng)小水電供電地區(qū)電力系統(tǒng)規(guī)劃中的水能設(shè)計。容量較小的電站及小河流 的水能設(shè)計可以適當(dāng)簡化。1.3 小水電水能設(shè)計的基本任務(wù)應(yīng)以河流（流域或河段）規(guī)劃為基礎(chǔ)， 根據(jù)各開發(fā)目標(biāo)的要求和工程本身安全要求，經(jīng)綜合分析和論證，選定工程規(guī)模及特征值。 對于骨干電站，應(yīng)研究水電站

2、投產(chǎn)初期運行方式和水庫蓄水過程，根據(jù)電力系統(tǒng)要求確定水 電站在設(shè)計水平年的調(diào)度原則和運行方式。1.4 小水電水能設(shè)計必須遵循和貫徹國家的有關(guān)政策和行業(yè)產(chǎn)業(yè)政策， 貫徹執(zhí)行水法，符合有關(guān)專業(yè)的規(guī)程規(guī)范要求。1.5 小水電水能設(shè)計應(yīng)在廣泛收集和分析本地社會經(jīng)濟、自然資源、電 力系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境以及綜合利用的基本資料和基本要求的基礎(chǔ)上進行，其精度應(yīng)滿足各設(shè)計階段的要求。2 中小河流的水能規(guī)劃2.1 中小河流規(guī)劃中的水能設(shè)計應(yīng)貫徹執(zhí)行國家有關(guān)政策法令，并根據(jù) 有關(guān)規(guī)程規(guī)范，結(jié)合流域開發(fā)、生態(tài)保護、國土整治以及水利多目標(biāo)開發(fā)統(tǒng)籌進行。2.2 中小河流水能理論蘊藏量與可開發(fā)量應(yīng)用多年平均電能和出力兩個 指標(biāo)

3、表示。計算河流水能理論蘊藏量可通過繪制河流水能理論蘊藏量圖進行，具體辦法見附 錄 A。2.3 中小河流的水能可開發(fā)量應(yīng)根據(jù)河流水能理論蘊藏量圖，結(jié)合當(dāng)?shù)?地形、地質(zhì)、施工、輸電距離、系統(tǒng)要求、水庫淹沒以及交通運輸?shù)燃夹g(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、環(huán)保要 求等條件并結(jié)合具體布置站點及設(shè)備條件等因素確定。2.4 中小河流水能開發(fā)應(yīng)遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、梯級開發(fā)的原則，并盡可能興 建有一定調(diào)節(jié)能力的上游水庫或“龍頭”水庫，以發(fā)揮較大的調(diào)節(jié)效益。當(dāng)梯級開發(fā)中有若 干座水庫時，應(yīng)考慮梯級聯(lián)合調(diào)度、補償調(diào)節(jié)作用，搞好梯級之間的銜接，并盡可能增加系 統(tǒng)保證出力。2.5 中小河流水能規(guī)劃必要時可考慮跨流域引水的可能性和可行性，興 建集

4、水網(wǎng)道工程，在技術(shù)經(jīng)濟條件許可時廣開水源，實行低揚程抽水，高水頭發(fā)電，實行水 量、水頭合理利用，以獲得較大的開發(fā)效益。2.6 在河流統(tǒng)一規(guī)劃之前，已興建有某些工程時，河流規(guī)劃應(yīng)盡可能結(jié) 合已有工程進行，若需要廢棄已有工程時，應(yīng)有充分論證，并依法申報批準(zhǔn)。3 水 能 指標(biāo) 計 算3.1 水能指標(biāo)計算的內(nèi)容應(yīng)包括出力計算和電量計算，提供電站的出力 保證率曲線或出力歷時曲線，計算保證出力、保證電能及多年平均電量等指標(biāo)。3.2 水能指標(biāo)計算必須在收集與分析下列基本資料的基礎(chǔ)上進行。3.2.1 水文資料：（1）水電站取水口處的徑流資料，包括年徑流系列、典型年年徑流 按月分配資料（用于有年調(diào)節(jié)（含不完全年

5、調(diào)節(jié)）以上性能電站）或典型年年徑流按日分配 資料（用于無調(diào)節(jié)電站和日調(diào)節(jié)電站），再根據(jù)水能計算的目的，確定所需的內(nèi)容。（2）電站下游流量水位關(guān)系曲線，包括洪、枯水位變化情況。（3）歷年各月水庫庫區(qū)陸面蒸發(fā)和水面蒸發(fā)以及滲漏資料。（4）其它有關(guān)的資料。3.2.2 水庫水位容積、水位面積關(guān)系曲線。3.2.3 綜合利用部門的需水資料，包括水庫上、下游取水部門的用水資 料。3.3 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站的水能指標(biāo)計算由上游來水過程決定。3.3.1 根據(jù)電站取水口處多年日平均流量系列繪制日流量歷時曲線或回 流量保證率曲線，當(dāng)資料缺乏或為了簡化工作量可采用豐、平、枯三個典型年的日平均流量 資料繪制日流量歷時

6、曲線或日流量保證率曲線，其計算方法見小型水力發(fā)電站水文計算規(guī)范 SL7794。3.3.2 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站的保證出力計算應(yīng)根據(jù)日流量歷時曲線， 按各種流量時的相應(yīng)水頭和選擇的出力系數(shù)，計算出力并繪制出力歷時曲線或出力保證率曲 線。對應(yīng)于電站設(shè)計保證率的出力即為保證出力。3.3.3 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站的保證電量應(yīng)為電站設(shè)計保證出力對應(yīng)的 電量。3.3.4 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站多年平均發(fā)電量的計算應(yīng)根據(jù)電站出力保 證率曲線，計算繪制裝機發(fā)電量關(guān)系曲線，并結(jié)合電站裝機容量的選擇確定，具體計算方 法可參見附錄 B。3.4 年調(diào)節(jié)水電站的水能指標(biāo)計算可根據(jù)豐、平、枯三個典型代表年的 來水過程進行計

7、算，必要時也可用長系列來水過程進行計算。3.4.1 當(dāng)已知典型年的天然來水過程和水庫特性、要求計算出力和發(fā)電 量指標(biāo)時，可采用等流量調(diào)節(jié)計算，具體方法參見附錄 C。3.4.2 當(dāng)已如水電站接負荷圖工作的出力變化過程、其它用水部門用水 量及水庫特征水位（正常蓄水位或死水位），要求確定所需興利庫容及水庫蓄泄過程；或 者已知興利庫容，要求計算水庫蓄泄過程和出力保證程度時，可用試算法列表進行計算，具體 方法參見附錄 D。3.4.3 年調(diào)節(jié)水電站保證出力和保證電量計算可按下述方法進行。（1）長系列法計算。即根據(jù)某一正常蓄水位方案，確定出水庫極限 工作深度，用列表法求出各年枯水期平均出力，并作出枯水期平均

8、出力保證率曲線，計算相 應(yīng)保證出力和枯水期保證電量。（2）設(shè)計枯水年法計算。即根據(jù)長系列資料繪制枯水期水量或調(diào)節(jié) 流量保證率曲線，用設(shè)計保證率查出相應(yīng)枯水期水量，選擇一個接近的設(shè)計年份，將其修正 到設(shè)計值，并作為設(shè)計枯水年來水流量資料，列表計算其出力，確定其相應(yīng)于電站設(shè)計保證 率的保證出力和枯水期保證電量。3.4.4 年調(diào)節(jié)水電站多年平均發(fā)電量的計算可根據(jù)年水量頻率曲線，確 定豐、平、枯三個典型年的來水量，在年徑流資料中選出相近年份，按水量加以修正后得到 三個代表年份的來水過程，并用列表法進行能量指標(biāo)計算，求出各種典型年的發(fā)電量后取其 平均值確定。3.5 多年調(diào)節(jié)水電站水能指標(biāo)的計算可采用時歷

9、法或數(shù)理統(tǒng)計法進行。3.5.1 時歷法計算可采用列表法或水量差積曲線法進行，其保證出力可 按相應(yīng)于設(shè)計保證率的連續(xù)供水年組電站發(fā)出的平均出力計算。3.5.2 數(shù)理統(tǒng)計法進行徑流調(diào)節(jié)計算采用查曲線圖法進行，具體方法參 見附錄 E。3.6 灌溉為主或有其它供水任務(wù)的水庫水電站水能指標(biāo)的計算，應(yīng)根據(jù) 國民經(jīng)濟發(fā)展需要，分清主次、合理安排，在水量分配上統(tǒng)籌兼顧，確定綜合用水量及綜合 利用水庫的興利庫容，以及水電站的用水過程，然后用列表法進行水能計算。3.7 梯級水電站水能計算應(yīng)充分考慮上、下游梯級之間的銜接關(guān)系（流實用文檔 量、流程和水位關(guān)系）以及梯級之間的互相補償效用，具體方法參見附錄F。3.8 小

10、水電站的設(shè)計保證率應(yīng)根據(jù)設(shè)計水電站占當(dāng)?shù)仉娏ο到y(tǒng)比重，系 統(tǒng)中有調(diào)節(jié)能力水電站所占比重等因素確定，當(dāng)該電站在系統(tǒng)中的比重大于20且電網(wǎng)以水電為主時，可按表 3.8選擇。表 3.8 水電站設(shè)計保證率IIIII丨包括本電站系統(tǒng)中有調(diào)節(jié)能力丨25以下丨2550 | 50以上丨I水電站占比重（%|I1111|水電站設(shè)計保證率（%| 9095 | 8590 | 8085 |當(dāng)電站所占系統(tǒng)比重小于 20%時允許適當(dāng)降低。3.9 以灌溉為主或有其它供水任務(wù)的水庫水電站，其設(shè)計保證率應(yīng)按主 要用水部門的要求選擇。3.10 豐、平、枯三個典型代表年的頻率分別按=10% 20%；=50%；=100%選擇。3.11

11、 小水電站水庫調(diào)度設(shè)計的基本原則應(yīng)為：在保證水利樞紐安全的 前提下，分清各用水目標(biāo)之間的主次關(guān)系，時行統(tǒng)一調(diào)度，并按調(diào)度圖操作、計算，校核水 能指標(biāo)。具體可用確實用文檔定性來水條件下的時歷法繪制基本調(diào)度線的方法進行。4 負 荷 預(yù) 測4.1 負荷預(yù)測是選擇電源方案、確定供電方式、進行電力電量平衡和潮 流分布計算的基礎(chǔ)，也是確定電力系統(tǒng)發(fā)展速度和水電站分期開發(fā)計劃編制的依據(jù)，應(yīng)在詳 細收集和分析有關(guān)資料的基礎(chǔ)上進行，并與國民經(jīng)濟各部門發(fā)展相協(xié)調(diào)。4.2 通過負荷預(yù)測應(yīng)提供如下成果：4.2.1 設(shè)計水平年系統(tǒng)供、用電力電量指標(biāo)。（1）系統(tǒng)內(nèi)各類用電設(shè)備容量。（2）系統(tǒng)逐月用電綜合最大負荷、用電量和

12、年總用電量。（3）系統(tǒng)逐月供電綜合最大負荷、供電量和年總供電量。（4）系統(tǒng)綜合網(wǎng)損率，各種電站廠用電率以及負荷增長率等。4.2.2 設(shè)計水平年系統(tǒng)具有代表性的典型日負荷圖、逐月綜合最大供 電、用電負荷圖，逐月用電量和供電量圖。在可行性研究和初步設(shè)計（或擴大初步設(shè)計）階段 應(yīng)編制24個典型日負荷曲線。4.2.3 設(shè)計水平年系統(tǒng)各種負荷特征指標(biāo)，包括日平均負荷率、日最小 負荷率、月不均衡率、年最大負荷利用小時數(shù)等。4.3 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)有季節(jié)性用戶或有必要規(guī)劃季節(jié)性負荷時，應(yīng)收集分析季 節(jié)性負荷資料，對季節(jié)性負荷進行預(yù)測，并編制相應(yīng)的用電負荷曲線4.4 系統(tǒng)負荷應(yīng)選擇幾種方法進行預(yù)測，互相校驗其結(jié)果，一

13、般情況 下，綜合需用系數(shù)法、單耗法等可作為基本預(yù)測方法。4.5 典型日負荷圖的編制可采用如下方法：4.5.1 現(xiàn)有圖形修正法。當(dāng)設(shè)計水平年與設(shè)計基準(zhǔn)年相比用電構(gòu)成和負 荷特性變化不大時，可使用現(xiàn)有的典型日負荷圖進行分析整理，按比例放大后作為設(shè)計水平 年的典型日負荷圖。4.5.2 綜合典型圖法。若某些行業(yè)的用電構(gòu)成變化比較大，則可將這些 行業(yè)超過原比例關(guān)系的那一部分負荷，按其所屬行業(yè)的特點繪出典型日負荷圖，然后與用現(xiàn) 有圖形修正法求得的設(shè)計水平年典型日負荷圖相加，得出設(shè)計水平年的典型日負荷圖。4.5.3 迭加法。若設(shè)計水平年系統(tǒng)由幾個孤立系統(tǒng)連接而成，缺乏統(tǒng)一 的典型日負荷圖，或可以將各用電項目

14、分開計算和統(tǒng)計時，可先利用現(xiàn)有圖形修正法或綜合 典型圖法分別繪出各孤立系統(tǒng)或各用電項目的設(shè)計水平年典型日負荷圖，然后迭加，得出設(shè) 計水平年典型日負荷圖。4.6 逐月供電綜合最大負荷圖的編制亦可采用現(xiàn)有圖形修正法和綜合典 型圖法進行。當(dāng)設(shè)計水平年逐月用電量指標(biāo)計算出之后，也可將月電量折算為月平均負荷， 再利用下式計算出各月最大負荷，并編為逐月供電綜合最大負荷圖。(4.6)式中一一月最大負荷，kW;月平均負荷，k W;丫一一日平均負荷率；（T月不均衡率。4.7 系統(tǒng)設(shè)計水平年供、用電指標(biāo)之間的關(guān)系為（ 4.7.1 ） （4.7.2 ）（4.7.3 ）式中Pgz系統(tǒng)供電綜合最大負荷，kW;P yz系

15、統(tǒng)用電綜合最大負荷，k W;E g系統(tǒng)供電量，kWh；Ey系統(tǒng)用電量，kWh；Ef系統(tǒng)發(fā)電量，kWh；Ew g系統(tǒng)外購電量，kWh；E系統(tǒng)綜合網(wǎng)損率，應(yīng)不大于 11%n系統(tǒng)綜合廠用電率（即各電站綜合平均廠用電率，小水電站可取 n =0.5%1.0%）。5 裝機容量選擇及電力電量平衡5.1 小水電站的裝機容量必須在充分研究水庫的調(diào)節(jié)性能、綜合利用要 求、系統(tǒng)負荷水平及其特性、水電站供電范圍、系統(tǒng)調(diào)節(jié)性能的基礎(chǔ)上，計算各裝機方案的 有效電量、發(fā)電效益和相應(yīng)費用，結(jié)合電力電量平衡，分析比較后合理確定。5.2 小水電站裝機容量選擇按其各自的特點進行。5.2.1 并入孤立小水電網(wǎng)中運行的小水電站，其裝機

16、容量必須在全網(wǎng)電 力電量平衡的基礎(chǔ)上選擇。5.2.2 并入小水電網(wǎng)中運行的小水電站，當(dāng)小水電網(wǎng)與國家電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng) 時，其小水電站的裝機容量選擇應(yīng)在小水電網(wǎng)電力電量平衡的基礎(chǔ)上，結(jié)合國家電網(wǎng)吸收電 力、電量的能力和經(jīng)濟分析比較后確定。5.2.3 與以水電為主的國家電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行的小水電站，其裝機容量選擇 除需采用方案比較經(jīng)濟評價確定合理規(guī)模外，還需結(jié)合小區(qū)域的電力電量平衡確定其裝機容 量。5.2.4 與以火電為主的國家電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運行的小水電站，其裝機容量選擇 可根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏π枨髮嶋H情況，采用經(jīng)濟評價和方案比較的方法確定，而不必進行電力電量 平衡。5.3 所占系統(tǒng)比重不大的小水電站和微型水電站的裝機容量選

17、擇，允 許采用簡化的方法進行。531 裝機在100500kW的水電站裝機容量選擇可不進行電力電 量平衡，根據(jù)水能計算參數(shù)結(jié)合經(jīng)濟評價與方案比較方法確定其合理的裝機容量。5.3.2 對于容量較大的系統(tǒng)，當(dāng)水電站裝機容量占系統(tǒng)總裝機容量比例 在 2以下時亦可不進行電力電量平衡，根據(jù)水能參數(shù)結(jié)合經(jīng)濟評價與方案比較方法確定合理的裝機容量。5.3.3 裝機在100kW以下的微型水電站，其裝機容量可按年利用小時 數(shù)控制，一股年利用小時數(shù)不應(yīng)低于 3000小時。5.4 灌溉和供水為主的水庫電站，其裝機容量的選擇應(yīng)以灌溉和供水流 量過程為主要依據(jù)，選擇若干個裝機方案，進行技術(shù)經(jīng)濟比較，結(jié)合設(shè)計水平年電力電量平

18、 衡確定。5.5 當(dāng)設(shè)計水電站有較多季節(jié)性電量受負荷限制不能充分利用時，則應(yīng) 研究發(fā)展季節(jié)性用戶的可能性和合理性。5.6 當(dāng)系統(tǒng)中有若干座水電站同時規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)將新設(shè)計的水電站統(tǒng) 一考慮，按照系統(tǒng)總體平衡的原則，確定裝機規(guī)模，然后按各電站的具體情況，按費用最小 準(zhǔn)則在各電站間進行裝機容量合理分配。5.7 存在下列情況時，應(yīng)研究預(yù)留機組的經(jīng)濟性和合理性。5.7.1 預(yù)計上游將有調(diào)節(jié)性能較好的水庫投入運行，可以提高本電站的 出力。5.7.2 預(yù)計本工程有可能增加壩高和有效庫容。5.7.3 本電站有較強的調(diào)節(jié)能力，遠期有可能擔(dān)負更多的尖峰負荷。5.7.4 本電站考慮分期建設(shè)和分期蓄水，或在設(shè)計水平

19、年和供電范圍 內(nèi)，設(shè)計電站徑流利用程度較低，而遠景由于系統(tǒng)或綜合利用部門用水方式發(fā)生變化，可提高 其裝機容量。5.8 選擇梯級水電站裝機容量時，應(yīng)在經(jīng)濟合理的原則下協(xié)調(diào)上、下梯 級電站的引用流量，并考慮當(dāng)上游水電站檢修或發(fā)生事故時對下游梯級的影響。5.9 小水電裝機容量由工作容量、負荷備用容量、事故、檢修備用容量 及重復(fù)容量組成。5.9.1 工作容量一般應(yīng)按照設(shè)計枯水條件，通過電力電量平衡確定，對 于低水頭電站還應(yīng)用豐水年進行校核。5.9.2 負荷備用容量一般由系統(tǒng)中某些電站擔(dān)負，需由設(shè)計電站擔(dān)負負 荷備用容量時，各電站擔(dān)負的負荷備用容量總和按系統(tǒng)綜合最大負荷的3%5%計算。5.9.3 小水電

20、的檢修和事故備用容量可按系統(tǒng)綜合最大負荷的2%4%計算，對規(guī)模較小的縣電網(wǎng)，可不考慮檢修和事故備用容量。5.9.4 重復(fù)容量根據(jù)電力系統(tǒng)用戶情況、經(jīng)濟比較與電力電量平衡確5.10 裝機容量選擇應(yīng)與水輪發(fā)電機組型號同時選定，機型選擇包括型 式、臺數(shù)、轉(zhuǎn)輪直徑、額定轉(zhuǎn)速、出線電壓以及安裝高程的選擇；對于沖擊式水輪機還應(yīng)選出 轉(zhuǎn)輪數(shù)、噴嘴數(shù)及射流直徑，對于定槳式水輪機尚應(yīng)選擇葉片的角度和導(dǎo)葉的最大開度等。5.11 小水電電力電量平衡應(yīng)在繪制系統(tǒng)設(shè)計水平年逐月供電量，逐月 供電綜合最大電力負荷、典型日負荷圖的基礎(chǔ)上針對幾種不同水文代表年的發(fā)電情況分別進 行。5.12 通過電力電量平衡應(yīng)確定出電站在系統(tǒng)

21、負荷圖上的位置，以及裝 機進度，合理安排系統(tǒng)備用容量和檢修次序，確定季節(jié)性負荷規(guī)模，編制系統(tǒng)電力電量計5.13 小水電站的設(shè)計水平年可參照系統(tǒng)國民經(jīng)濟五年計劃以及本電站的規(guī)模及其在系統(tǒng)內(nèi)的比重確定，容量較大的骨干電站一般可采用第一臺機組投產(chǎn)后的47年為電站設(shè)計水平年。5.14 電力電量平衡，一般可按豐、平、枯三個水文代表年的電站出力 和電量與負荷進行平衡。豐、平、枯水文代表年的頻率可按如下方法選擇。5.14.1枯水年頻率可選為與規(guī)劃要求的電力系統(tǒng)綜合供電保證率5.14.2平水年頻率選為 50。5.14.3豐水年頻率可按=100相一致確定。在電力電量平衡分析中，無調(diào)節(jié)和日調(diào)節(jié)水電站流量按對應(yīng)保證

22、率 的來水過程中各月的最小旬平均流量計算。5.15 電力電量平衡所采用的設(shè)計水平年日負荷圖可根據(jù)系統(tǒng)實際運行 情況，在各月中選出矛盾最為突出的 24 個月份，繪制其典型日負荷圖，進行電力電量平 衡。5.16 當(dāng)電力電量平衡比較困難時，應(yīng)考慮采取調(diào)整負荷、抽水蓄能、 安排季節(jié)性負荷等措施，以提高系統(tǒng)經(jīng)濟效益和解決供需平衡矛盾。5.17 選定電站裝機容量后，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)電力電量平衡結(jié)果，計算分析 電站的有效電量，以作為電站經(jīng)濟評價決策的依據(jù)。對于容量較小的小水電站，無法確定其 有效電量時，可采用有效電量系數(shù)折算有效電量，參見小水電建設(shè)項目經(jīng)濟評價規(guī)程SL1692。5.18 小水電站的有效電量分為跨季

23、調(diào)節(jié)電量、調(diào)峰電量、可靠電量和 季節(jié)性電量，各種電量的劃分辦法見附錄 G。6 抽水 蓄 能6.1 小水電抽水蓄能電站水能設(shè)計應(yīng)包括：6.1.1 小水電抽水蓄能電站在系統(tǒng)中的調(diào)峰填谷、改善系統(tǒng)運行條件的 效益計算，論證其必要性和可行性。6.1.2 選擇電站裝機和機組型號以及抽水電源。6.1.3 選擇上、下水庫庫容及水源、特征水位。6.1.4 選擇輸水管道尺寸。6.2 在進行抽水蓄能電站規(guī)劃時，應(yīng)落實抽水電量、抽水電價、抽水水 源、發(fā)電電價等，在電站運行期水量平衡中應(yīng)考慮蒸發(fā)、滲漏和結(jié)冰損失以及枯水期情況 等，如有必要時，還要考慮補水措施設(shè)計。6.3 小水電抽水蓄能電站裝機容量選擇應(yīng)在系統(tǒng)電力電量

24、平衡和水量平 衡的基礎(chǔ)上進行。結(jié)合可靠性、經(jīng)濟性分析、機組抽水運行特性對電站填谷運行方式以及蓄 能電量和調(diào)峰電量的影響綜合確定。6.4 小水電抽水蓄能機組選擇應(yīng)在研究抽水和發(fā)電兩種情況的水頭及其 變化范圍，使其滿足電站的運行方式的要求、機組周期效率，以及供貨條件限制等問題的基 礎(chǔ)上進行。6.5 小水電抽水蓄能機組的發(fā)電額定水頭應(yīng)按電站調(diào)峰發(fā)額定出力時的 最小毛水頭減去水頭損失確定，額定揚程則按填谷抽水時的最大毛揚程加上水頭損失計6.6 小水電抽水蓄能電站的年發(fā)電量和抽水電量，應(yīng)根據(jù)下列原則進行 計算。6.6.1 按設(shè)計水電站裝機容量在逐月典型日或周負荷圖上的工作位 置，并結(jié)合上、下水庫特性和機

25、組運行特性進行計算，在方案比較階段則可適當(dāng)簡化。6.6.2 對于全部計算期中不同年份的年電量，應(yīng)根據(jù)負荷及電源建設(shè)情 況取若干個水文代表年分別計算，然后取其平均值，容量較小的抽水蓄能電站也可采用設(shè)計 水平年負荷條件下豐、平、枯水三種代表年份的平均值計算。6.6.3 當(dāng)抽水蓄能電站與常規(guī)水電站混合開發(fā)或上、下庫有天然徑流 時，應(yīng)分別考慮其對抽水蓄能電站效益的影響。7 綜 合 利 用7.1 小水電水能設(shè)計應(yīng)貫徹綜合利用、綜合治理的原則，統(tǒng)一考慮國土 整治和國民經(jīng)濟各部門的要求以及流域生態(tài)建設(shè)等，以充分發(fā)揮工程的綜合效益。7.2 綜合利用工程的規(guī)模、各用水目標(biāo)庫容及水量分配方案，應(yīng)根據(jù)各 部門用水主

26、次關(guān)系和具體要求，擬定比較方案，通過徑流調(diào)節(jié)分析，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。7.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)的選擇，應(yīng)在充分了解洪水特性，防護對象要求的基礎(chǔ)上 進行，并統(tǒng)一考慮上下游、近遠期以及各種防洪設(shè)施和措施相結(jié)合的問題，合理確定防洪任 務(wù)。具體參見防洪標(biāo)準(zhǔn)。7.4 灌溉用水應(yīng)考慮灌區(qū)土壤、氣侯、農(nóng)作物組成等條件，充分利用當(dāng) 地地面、地下水和天然降水資源，按照客觀條件確定。7.5 城鎮(zhèn)供水應(yīng)考慮當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展、人口增長和主要工礦企業(yè)用水規(guī) 模以及水價等合理確7.6 當(dāng)工程有航運、漂木等其它要求時，亦應(yīng)按照大中小及近遠期相結(jié) 合的原則確定工程的設(shè)計任務(wù)。8 參 數(shù) 選 擇 計 算8.1 參數(shù)選擇計算包括水庫特征水

27、位選擇、輸水系統(tǒng)尺寸估算及日調(diào)節(jié) 池容積計算、水輪發(fā)電機組設(shè)計水頭選擇計算等。對任一參數(shù)的選擇計算均應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟 比較論證后確定。8.2 選擇水庫正常蓄水位除應(yīng)比較各方案的動能經(jīng)濟指標(biāo)外，還必須考 慮下列因素。8.2.1 考慮壩址地形地質(zhì)、水工布置、施工條件、梯級銜接、環(huán)境生態(tài) 及水資源綜合利用等因素。8.2.2 考慮庫區(qū)淹沒、浸沒、鹽堿化損失以及對大片農(nóng)田、城鎮(zhèn)、交 通、礦區(qū)及重要文物古跡的影響。8.2.3 考慮泥沙淤積對回水的抬高及梯級銜接的影響，多沙河流應(yīng)考慮 不同淤積年限對庫實用文檔 容、效益以及梯級銜接的影響，并根據(jù)水庫淤積進程計算其效益的變 化。8.3 水庫死水位的選擇除應(yīng)比較不

28、同方案的電力電量效益（保證出力、發(fā)電量）外，還應(yīng)考慮其它部門對水位、流量的要求、泥沙沖淤、水輪機工況要求等，經(jīng)綜 合分析比較后確定。8.4 水輪機設(shè)計水頭應(yīng)根據(jù)電站的開發(fā)方式選擇，一般可按下列原則確 定。引水式電站：H p/ H pj=0.951.0河床式電站：H p/ H pj=0.9壩后式電站: Hp/Hpj=0.900.95式中 H p水電站設(shè)計水頭， mH pj 水電站加權(quán)平均水頭，m。8.5 水輪機安裝高程應(yīng)結(jié)合機組特性、電站運行方式、樞紐布置條件、 下游水位變化范圍綜合分析確定。8.6 有壓水道的斷面或無壓輸水道的縱坡方案應(yīng)根據(jù)動能經(jīng)濟比較結(jié)果 確定。各方案在計算費用指標(biāo)時應(yīng)計及輸

29、水道的水頭損失不同的影響。當(dāng)日（周）調(diào)節(jié)池容 積對電站裝機容量影響較大時，其容積應(yīng)根據(jù)設(shè)計水平年及相應(yīng)于設(shè)計保證率的流量和可能 的日（周）運行方式計算確定，并按 1.1 1.2 的安全系數(shù)考慮。一般情況下，日調(diào)節(jié)庫容 可按能滿足設(shè)計保證率條件下，經(jīng)調(diào)節(jié)后能滿足 4 小時高峰負荷所需庫容確定實用文檔附錄 A 河流水能理論蘊藏量計算（補充件）A1 河流水能理論蘊藏量計算可通過繪制水能理論蘊藏量圖進行，水能 理論蘊藏量圖包括：高程一河長曲線、流量一河長曲線以及出力一河長和電能一河長曲線。A2河流高程與河長曲線ZL,可通過測量河流若干控制點處的枯水期 水面高程或利用已有的大比例地形圖推算,最后繪成曲線

30、,該曲線表示河流水位沿程降落情 況,各河段的落差可應(yīng)用 ZL 曲線確定。A3河流流量與河長曲線CL,可根據(jù)水文資料，計算各控制點的多年 平均流量,并連接為CL曲線，當(dāng)水文資料缺乏時，也可通過河流到河口進行短時水文實 測,最后按河口（或水文站）處的多年平均流量修正為 CL曲線。對于小河流也可應(yīng)用有關(guān)部 門編制的多年平均年徑流等值線圖進行推算。A4 河流水能理論蘊藏量計算時可將河流按實際情況分段進行，在計算 各河段水能理論蘊藏量的基礎(chǔ)上繪制水能理論蘊藏量與河長曲線。A4.1 分段的主要依據(jù)為：A4.1.1 有較大支流注入點。河段的上斷面應(yīng)在上支流注入點之下，下 斷面則在下支流注入點之上。A4.1.

31、2 河床縱坡變化較大的河段。A4.1.3 開發(fā)條件特別明顯的河段。A4.2 各河段水能理論蘊藏量的計算公式為：(A.4.2)式中 N 水流出力(功率)，kW;E 水流能量，kWh;Q s河段上斷面的多年平均流量，；Q x河段下斷面的多年平均流量，；H 河段落差，mA4.3 河流各河段出力及能量之和 2Ni及工E i即為本河段的水能理 論蘊藏量，具體計算見表 A1。表 A1 河流水能理論蘊藏量計算表丨斷丨高程丨落差丨河長丨流量丨河段丨出力丨能量丨單位河丨出力| 能量 丨累加|面| Z| H | L |Q0|平均|N i |E i |段水流|累加|流量|出力 |Ni |2Ei|序| (m)| (m

32、) | (km)|()|Qi| (k W) | (k W|N i/ L i | (kW) |丨號丨 丨 丨 丨 丨( )丨 h) | (k W /km) | (k W .h) | (1) | (2) | (3) | (4) | (5) | (6) | (7) | (8) | ( 9)| (10) | (11)1HI 1 I I I I I I I I I I I2II ； I I I I I I I I I I I注： 1 .落差為兩相鄰河流斷面的高程差 , 。2. 河長為相鄰兩河流斷面之間的距離。3. 河段平均流量為每段河長進口與出口流量的平均值。附錄 B 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站水能 計算（參

33、考件）B1 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站水能計算應(yīng)以長系列日平均流量水文資料為 基礎(chǔ)進行，容量較小的電站或規(guī)劃階段也可采用如下簡化辦法計算。B1.1 以旬平均流量系列資料代替日平均流量系列資料進行計算，但應(yīng) 對所得成果進行修正。B1.2 以豐、平、枯三個代表年的日平均流量系列資料代替多年日平均 流量系列進行計算。B2 將所采用的徑流資料從小到大排隊劃分為若干流量等級，計算各流 量等級出現(xiàn)的次數(shù)，具體見表 B1。表 B1 無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站歷年日或旬平均流量出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計表丨流量 丨平均丨歷年各流量等級的流量出現(xiàn)次數(shù)丨出現(xiàn)丨I等級 I流量I I I I I I I次數(shù)丨I () | _ |xx|xx|x

34、x|xx|xx|xx|xx| 合計I| Q |年| 年| 年| 年| 年|年|年|n iI| | ( ) | | | | | | | |I(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)I Q1Q2| I I I I I I I IIIIIIIIIIIQ3Q4IIIIIIIIIIQ 5 Q 6IIIIIIIIIII 1 I I I I I I I I I注：本表統(tǒng)計的年數(shù)應(yīng)根據(jù)實際占有的資料情況確定，但至少應(yīng)包豐、 平、枯三年。B3無調(diào)節(jié)或日調(diào)節(jié)水電水能計算可采用列表法進行，見表B2。根據(jù)表B2的成果繪制為出力頻率或出力歷時曲線，并求出其水能指標(biāo)。表 B2 無調(diào)

35、節(jié)或日調(diào)節(jié)水電站水能指標(biāo)計算表流量單位：電能單位： (kWh)電編 平 上 累積下凈出出出 累保持能號 均 游 電能游水力力現(xiàn) 積證續(xù)E ii 流 水1 1水頭I N i差次 次率時量 位1 1位I H iI kW值數(shù) 數(shù)I P i間II _ I Z siI S . E i IZ xi(m)1N iI n i I Sni I t iII Q i I (m)|（m）|1(k W)1 11(h) |II丨丨丨I (6) I I (8) I (9) I (10) I (11) I (12) I (13) II I I I I I II (7) X (11) I I1III2IIII ； I I I

36、I I I I I IIIiIII注：1. Q i在表中自上而下，按數(shù)值由小到大排列。2. 第(7) 欄的數(shù)值等于本行第 (6) 欄數(shù)值與上一行第 (6) 欄數(shù)值之差， N i =N i N 。3. 第 (8) 欄的數(shù)值取自表 B1 ，第(9) 欄的數(shù)值為來自本表第 (8) 欄數(shù) 值之最末一行向上逐漸累積，即 Sn i= Sn i + 1 +n i。4. 第(10)欄的P i=( Sn i/ Sn 1) + 1。5. 第(11)欄的 t i=8760 x ( P i +P ) /200,當(dāng) i時。6. 第(12)欄的第一行數(shù)值E仁N1 t 1。7. 第(13)欄的數(shù)值為來自本表第 (12)欄數(shù)

37、值從第一行向下逐漸累 積， 即SE i = SE +E i。附錄 C 年調(diào)節(jié)水庫等流量調(diào)節(jié)水能計算 (參考件)C1 等流量調(diào)節(jié)計算中假定水電站在蓄水期和供水期分別引用不同的流 量、蓄、供水期的引用流量需通過試算求解。C1.1供水期引用流量計算公式為Q p= (W l +V x W s W y)/ T g(C1)式中 Q p供水期水電站引用流量，;Wl 供水期上游來水量， ；V x興利庫容，；W s供水期水量損失，；W y其它部門用水量，；T g供水期時段，S。試算時在上游來流量較小的各月中假定T g，可計算出Q p，若計算 的Q p小于供水期T g之內(nèi)某月上游來流量Q 1,則說明此月不在供水期

38、內(nèi)；重新假定T g,重 復(fù)上述計算，直到求出的Qp大于供水期T g內(nèi)各月的上游來流量，小于非供水期內(nèi)各月上游 來流量為止。C12蓄水期引用流量可用下式采用試算法確定水電站的最大過水能力(C2)式中 Q m水電站最大過水流量，；N水電站裝機容量，k W；A水電站出力系數(shù)(A=9.81 n )；上游平均水位，根據(jù) (1 2興利庫容十死庫容 )水位庫容曲線求得；z x下游平均水位，與Q m有關(guān)，通過下游水位流量關(guān)系確定。表 C1 年調(diào)節(jié)水庫等流量調(diào)節(jié)水能計算表流量和蓄供水量單位：發(fā)電量單位：(k W h)丨月丨天然丨 用水流量丨水庫蓄供水量丨水庫總蓄水量I水頭(m)I出丨發(fā)I丨份丨來水I I I I

39、I I I I I I I II I流量I發(fā)I其他I合I蓄水 下游I水頭I凈水In i I量IT力I電IQ li水位 損失 頭電 Q yiI I E i I計I I V ci I 末 I 均 _水位1 1Z xi I h i I H iQ pikWQiWiI W i II V mi I V iz siI供水I月初I月I月平I上游II 1 I 2I 3 I 4 I 5 I 6 I 7 I 8 I 9 I 10 I 11I 12 I 13 I 14 I 15 I 16 II I I I I II I II I I I I I I I I I I I II I I I I I I II I I注：1

40、.欄，在供水期為Q pi,在非供水期應(yīng)盡量發(fā)電，但不得超過Q2. 第欄Q yi，包括其它部門用水及蒸發(fā)滲漏損失及棄水等。3. 第欄，Q i= Q pi+ Qyi。4. 第、欄，AW i= ± ( Q li -Q i) T,其中T為當(dāng)月秒數(shù)。5. 第、欄，V mi=Vci ±AW i。6. 第(11)欄，上游水位Z si為利用V i查水庫水位庫容關(guān)系曲線求7. 第(12)欄，由下泄流量查下游水位流量關(guān)系曲線。8. 第(14)欄，H i= Z si Z xi h i。9. 第(15)欄，N i= AH i Qi。10. 第(16)欄E i= N iT，此處T為各月小時數(shù)，全年累

41、計2E i，即為年發(fā)電量。11. 表中各符號的下腳標(biāo)i代表月份，i=1， 2，12。計算時，先假設(shè)一q m按此值查下游水位流量關(guān)系可得z x，以此 代入式(C2)計算Q m經(jīng)幾次試算至計算值與原假設(shè)值相等為止。Qm確定后，當(dāng)上游來流量大于Q p小于Qm時，水電站引用上游來 流量，當(dāng)上游來流量大于Qm時，水電站引用Q m同時水庫蓄水，直到水位上升到正常蓄水 位。C2 等流量調(diào)節(jié)可采用列表法進行計算，如表 C.2 所示。由設(shè)計枯水年 或多年 ( 或豐、平、枯三個典型年)列表計算的成果，求得相應(yīng)水能指標(biāo)。C2.1 設(shè)計枯水年供水期的平均出力即為保證出力。C2.2 多年或豐、平、枯三個典型年年發(fā)電量的

42、平均值即為多年平均發(fā) 電量。C3 等流量調(diào)節(jié)計算應(yīng)考慮水庫蓄水和放水時水電站運行水頭的影響， 具體計算時可應(yīng)用水庫庫容水位關(guān)系曲線查算時段初與時段末的庫容或水位變化情況。附錄 D 年調(diào)節(jié)水庫已知水電站出力過程或已知興利庫容時的水能計算 (參考件)D1 已知水電站出力時的水能計算，包括兩種情況。D1.1 已知水電站按負荷圖工作的出力變化過程 N=f(t), 及其它用水部 門用水資料和水庫正常蓄水位 ( 或死水位)，要求確定所需興利庫容及水庫的蓄泄過程 V=f (t )及 Q=f (t )。D1.2 已知興利庫容，要求計算水庫的蓄泄過程。D2 具體進行已知水電站出力過程或已知興利庫時的水能計算時，

43、可通 過下兩式聯(lián)立求解用試算法列表計算。N=AQ p(Z s Z x h)(D 1)蓄水期vm=V c +(Q i Q pQy) tn (D 2)供水期v m=V c (Q i Q pQ y ) t式中 N水電站出力，kW;Q p水電站引用流量，;z s上游平均水位，mz x下游平均水位，m h水頭損失，mV m 時段末水庫蓄水量，；V c 時段初水庫蓄水量，；Q i 上游來流量，；Q y其它部門用水，蒸發(fā)滲漏損失以及棄水流量，； t 時段長，S。具體計算時，先從某一已知庫水位(z c)開始，此時已知V,假設(shè)Q p由 式(D2)求得V' m再由V c、V m求出平均庫容V，利用水庫水位

44、庫容關(guān)系曲線和下游水位 流量關(guān)系曲線查出z s、z x，應(yīng)用式(D 1)計算N',若有N '=N (已知值)則Q p正確； 若不相等，則重新假定Qp,重復(fù)如上過程，直到 N =N為止。已求得的上一時段末數(shù)據(jù)即 為下一時段初的已知數(shù)據(jù)，逐時段計算，就可算得水庫水位過程和蓄水量過程Zs=f(t)、V=f(t) ，并求得興利庫容V x，已知出力時的水能計算表見表 D1。表 D1 年調(diào)節(jié)水庫已知電站出力時水能計算表丨月 丨水電站丨天然來 丨 用水流量(m3/s)丨水庫蓄供水量()1丨份丨出力 丨水流量I N i | Q li丨發(fā)電丨其他 丨合計丨蓄水 丨供水I I (k W) I ()

45、|Q pi I Qyi I Q i I +W i (-Wi III (2) I II II I (8)II I II I I III I III I II II表 D1年調(diào)節(jié)水庫已知電站出力時水能計算續(xù)表月 水庫總蓄水量 量水頭 ( m)出力 發(fā)電I 份 111111 N i IE iI月初 月末 月平均 上游 下游W .h) |水頭 凈水(k W)(kII V ci | V mi |1水位 水位損失 頭III V i I Z siI Z xi | h iI H i |IIII I (9) I (10) I ( 11) I (12) | ( 13) | (14) | (15) | (16) |

46、 ( 17)HI I I I I I I I I III I I I I I I I I I I表注同表 C1。D3 如果已知水庫正常蓄水位，要求確定死水位，可先對供水期進行計 算，可以求得水庫的興利庫容和死水位，然后再計算蓄水期。供水期開始計算時刻 （ 正常蓄水 位），是自洪水期末水庫蓄滿，而上游來流量開始小于水電站給定出力所需流量的那一時 刻，可通過試算確定，順時序向后計算，一直到下一年的蓄水期開始。蓄水期開始時刻的庫水 位為死水位，即相應(yīng)于上游來流量開始大于水電站出力所需流量的那一時刻D4 如果已知死水位，求水庫正常蓄水位，先對供水期進行計算。從供 水期末 （死水位 ） 按反s=f（t）

47、曲線和興利庫容V x。然時序推算出正常蓄水位，得到供水期的z后再由正常蓄水位反時序算到死水位，求出蓄水期的z 庫供水結(jié)束時刻 ），s=f（t） 曲線。供水期反算開始時刻 （水水庫水位是死水位，即相應(yīng)于上游來流量開始小于 （反時序 ）水電站出力 所需流量的那一時刻。附錄 E 多年調(diào)節(jié)水庫水能簡化計算 （參考件）E1簡化方法中的徑流調(diào)節(jié)計算利用基于C. H .克里茨基與M . © .明凱里第二法編制的刃.© .普列什珂夫線解圖進行。當(dāng)已知電站的調(diào)節(jié)流量Qp（ ）、電站的設(shè)計保證率P、水庫入庫多年平均年徑流W （）、年徑流系列的皮爾遜川 型曲線變差系數(shù)Cu和偏態(tài)系數(shù)C s后，利用

48、線解圖可求出多年庫容VM( ) ；多年庫容VM與年庫容V N之和，即為徑流調(diào)節(jié)計算所要求的多年調(diào)節(jié)興 利(發(fā)電) 庫容V()(E1)E1.1當(dāng)水庫來水的年徑流滿足C s=2Cu時，多年庫容V M的計算步驟是：(1)利用下式計算多年調(diào)節(jié)水庫電站的調(diào)節(jié)系數(shù)a(E2) 利用電站調(diào)節(jié)系數(shù)a、電站的設(shè)計保證率P、年徑流變差系數(shù)C u,查普列什珂夫線解圖，求出電站的多年庫容系數(shù) BM(3)利用下式計算電站的多年庫容V M(E3)E1.2 當(dāng)水庫來水的年徑流不滿足C S=2C v時，應(yīng)以a'代替a、C u 代替 Cu、B 'M代替BM后，再查普列什珂夫線解圖°a'、C

49、9; u、B 'M與a、Cu、BM的關(guān)系為根據(jù)P、a'、C ' u查圖求出B 'M后，再利用下式求多年庫容(E4)E1.3 年庫容V N的計算步驟是：(1)從水庫來水年徑流系列中選一典型年，使其年徑流Wt()接近調(diào)節(jié)水量W =aW值。(2) 將典型年各月徑流量乘以系數(shù)K=W /Wt，生成一個新的月徑流 系列。(3) 對此生成的月徑流系列，照調(diào)節(jié)流量Q p=aW/(365 X 86400)進 行完全年調(diào)節(jié)，求出年庫容V NoE2 簡化方法中的多年調(diào)節(jié)水庫電站保證出力計算基于薩瓦林斯基方法 的原理進行。計算步驟是：E2.1按下式計算多年庫容在枯水段的平均蓄水值系數(shù)B

50、 M(p)(E5)式中：保證率P按小數(shù)取值，例如保證率為百分之九十五時，P=0.95為參數(shù)，具體取值見下表：I a 0 | al | a2 | a 3 |a 4 | a5 | a6 | A I B | C | 1.46 | - 0.032| - 3. 724 | 0.381| 0| 2. 325 | 0. 196 | 1.1B M(p)計算多年調(diào)節(jié)庫容在枯水段的10 0.75E2.3利用下式計算保證出力(E6)(E7)式中N p電站的保證出力，k W;E2.2 利用枯水段平均蓄水值系數(shù) 平均蓄水量V M(p)電站的發(fā)電裝置總效率；zs電站的上游計算水位m按照從庫容一水位曲線上查出，其中v s為死庫容；Q p電站的調(diào)節(jié)流量，;Z x相應(yīng)于電站調(diào)節(jié)流量Q p的下游水位，mE3 簡化方法中的多年庫電站多年平均發(fā)電量計算基于薩瓦林斯基方 法的原理進行。計算步驟是：_E3.1按下式計算多年調(diào)節(jié)庫容的多年平均蓄水值系數(shù)BM（E8）式中：保證率按小數(shù)取值，為參數(shù)，具體取值見下表：I bO | bl I b2 | b3 | b4 | b5 | b6 | A | B CO534 O.4O8 O O.235 O O.256O.412O.12.7O5E3.2利且多年平均蓄水值系數(shù) B