水電站水能計算講義

主要內(nèi)容1水庫及其特性2河流水能資源分析與估算3水能資源開發(fā)方式4河流水能資源的梯級開發(fā)5水電站生產(chǎn)過程及動能指標(biāo)6水能計算的基本方法7各類水電站水能計算第一部分水庫及其特特性一、水庫及及其特性1、水庫指在河道、、山谷等處處修建水壩壩等擋水建建筑物形成成蓄集水的的人工湖泊泊。作用：興利利（發(fā)電、、供水、航航運(yùn)、生態(tài)態(tài)）、除害害（防洪））按河谷形狀狀分：河道道型水庫、、湖泊型水水庫一、水庫及及其特性2、水庫特性性曲線面積曲線：水庫庫蓄水位與與相應(yīng)水面面面積的關(guān)關(guān)系曲線庫容曲線：庫水位與累累積容積的的關(guān)系曲線尾水水位流量量關(guān)系曲線線泄流能力曲線線庫水位Z12△V△V水庫容積V(106m3)水庫容積特性和和面積特性圖1－水庫面積積特性;2－水庫容積積特性一、水庫及及其特性3、水庫的特征征水位及其其相應(yīng)庫容死水位汛限水位正常蓄水位防洪高水位設(shè)計洪水位校核洪水位楔形庫容（動庫容）水庫在正常常運(yùn)用情況況下，允許許消落到的的最低水位位。汛期興利蓄蓄水允許達(dá)達(dá)到的最高高水位，設(shè)設(shè)計條件下下水庫防洪洪的起調(diào)水水位。正常運(yùn)用條條件下，興興利設(shè)計允允許能蓄到到的最高水水位。遭遇下游防防洪保護(hù)對對象設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)洪水時時，壩前臨臨時達(dá)到的的最高水位位。遭遇大壩設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪洪水時，水水庫正常運(yùn)運(yùn)用壩前臨臨時達(dá)到的的最高水位位。遭遇大壩校校核標(biāo)準(zhǔn)洪洪水時，水水庫非常運(yùn)運(yùn)用壩前臨臨時達(dá)到的的最高水位位。死庫容興利庫容防洪庫容調(diào)洪庫容總庫容一、水庫及及其特性3、水庫的特征征水位及其其相應(yīng)庫容水庫規(guī)模最最主要指標(biāo)——總庫容總庫容<0.01億m3——小II型水庫<0.1億m3——小I型水庫<1億m3——中型水庫<10億m3——大II型水庫大于10億m3——大I水庫大壩高程＝＝校核洪水水位（或設(shè)設(shè)計洪水位位）＋浪高高+安全高一、水庫及及其特性4、水庫的水量損失失蒸發(fā)損失：：水面面積積擴(kuò)大，水水面蒸發(fā)>陸面蒸發(fā)滲透損失：水庫庫蓄水，水水位抬高，，水壓力的的增大，因因而產(chǎn)生了了水庫的滲滲漏損失結(jié)冰損失（臨時時損失）：：冰層滯留留在庫岸周周邊一、水庫及及其特性5、庫區(qū)淹沒沒、浸沒和和水庫淤積積淹沒：經(jīng)常常性淹沒、、臨時性淹淹沒浸沒：庫水水位抬高后后引起庫區(qū)區(qū)周圍地區(qū)區(qū)地下水位位上升所帶帶來的危害害水庫淤積：：降低水流流挾沙能力力，改變泥泥沙運(yùn)動規(guī)規(guī)律，導(dǎo)致致泥沙在庫庫區(qū)逐漸沉沉淀淤積三門峽水庫庫：泥沙不不能承受之之重自1960.9蓄水以來，，由于泥沙沙淤積，潼潼關(guān)河床抬抬高4.5m(323.4～328.09m)，渭河洪水水；關(guān)中土土地鹽堿化化；威脅西西安。65～68改建：左岸岸增建兩條條泄洪排沙沙隧洞，改改建四根引引水發(fā)電鋼鋼管。對潼潼關(guān)作用不不大。69～73改建：打開開原1～8號施工導(dǎo)流流底孔，降降低發(fā)電引引水鋼管進(jìn)進(jìn)口13m。73.11~：現(xiàn)在315m運(yùn)行，裝機(jī)機(jī)41萬kW（90），年發(fā)電電量12億kW·h（46）。潼關(guān)河河床抬高3m(328.09m-326.6m)1、蓄水位350m，總庫容360億m32、裝機(jī)90萬kW，年發(fā)電量量46億kW·h。3、解除黃河河下游的洪洪水威脅4、黃河清5、初期灌溉溉2220萬畝，遠(yuǎn)景景7500萬畝一、水庫及及其特性6、對生態(tài)環(huán)環(huán)境等方面面的影響對氣候的影影響對降水、氣氣溫、風(fēng)、、霧等氣氣象因子的的影響對水文的影影響改變下游河河道的流量量過程：斷斷流、地下下水位下降降、自凈能能力下降、、水位日變變幅大、水水質(zhì)惡化等等。對水體的影影響航運(yùn)過閘、、水溫、水水質(zhì)、水面面大、蒸發(fā)發(fā)量大、水水汽多、水水霧多對魚類和生生物的影響響洄游魚類（（魚梯、魚魚道；人工工繁殖）、、生態(tài)系統(tǒng)統(tǒng)改變對人群健康康的影響疾?。ǒ懠布病⒀x蟲病等）、、第二部分河流水能資資源分析與與估算二、河流水水能資源分分析與估算算1、水能計算算的基本公式水能：河流流中流動著著的水流蘊(yùn)蘊(yùn)藏著一定定的能量。。天然情況況下，水能能消耗于水水流的內(nèi)部部摩擦，克克服沿程河河床阻力，，沖刷河床床和挾帶泥泥沙運(yùn)行等等方面。采采用一定的的工程技術(shù)術(shù)措施后，，可以將水水能變?yōu)殡婋娔?。N=9.81QH(kW)E=NT=9.81QHT(kW·h)(kg·m)E=NT=9.81QHT=9.81QHT/3600=0.0027WH(kW·h)二、河流水水能資源分分析與估算算2、河川水能資資源蘊(yùn)藏量量構(gòu)成水能資資源的基本本要素是流量和落差差。斷面號i河長L(km)高程Z(m)流量Q(m3/s)斷面間距l(xiāng)(km)落差H(m)平均流量Q(m3/s)出力N(kW)累加ΣN(kW)單位河長水流出力1026002562181256426247224724438820118321715250249747841101922322920.51810678482514617830361426.53640104321016188169364293329141333769二、河流水水能資源分分析與估算算2、河川水能資資源蘊(yùn)藏量河流水能蘊(yùn)蘊(yùn)藏圖又叫河流的的查藉曲線。它是我們們研究河流流開發(fā)的基基本資料，，對擬定河流梯級開發(fā)和選擇擇近期工程程有重要的的參考價值值。由于受受技術(shù)、經(jīng)濟(jì)濟(jì)和環(huán)境等條件的限限制，有些些流量和落落差是不能能利用的，，所以還要要計算技術(shù)和和經(jīng)濟(jì)可開開發(fā)水能資資源。第三部分水能資源開開發(fā)方式三、水能資源源開發(fā)方式式開發(fā)利用水水能時要解解決的基本本問題是集中落差和調(diào)節(jié)流量。水能開發(fā)方方式或者叫叫水電站開開發(fā)方式，，就集中落落差的措施施而言，有有壩式、引引水道式式和混合合式三種基本本方式三、水能資資源開發(fā)發(fā)方式1、壩式（（蓄水式式）水電站壩式水電站按按其建筑筑物的布布置特點(diǎn)點(diǎn)，又可可分為河床式、、壩后式式、壩內(nèi)內(nèi)式等類型1.起重機(jī)2.主機(jī)室3.發(fā)電機(jī)4.水輪機(jī)5.蝸殼6.尾水管7.尾水平臺臺8.尾水導(dǎo)墻墻9.泄洪閘門門11.溢流壩12.主壩13、閘墩河床式水水電站示示意圖三、水能資資源開發(fā)發(fā)方式壩后式水水電站示示意圖三、水能資資源開發(fā)發(fā)方式2、引水式水水電站有壓引水水式和無無壓引水水式(a)有壓引水水式水電電站(b)有壓引水水式水電電站引水式水水電站示示意圖三、水能資資源開發(fā)發(fā)方式3、混合式式水電站站混合式水水電站示示意圖三、水能資資源開發(fā)發(fā)方式4、其他開開發(fā)方式式（一）潮潮汐發(fā)電電三、水能資資源開發(fā)發(fā)方式4、其他開開發(fā)方式式抽水蓄能能電站根根據(jù)利用用水量的的情況可可分為兩兩大類：：一類是是純抽水水蓄能電電站；另另一類是是混合式式抽水蓄蓄能電站站。（二）抽抽水蓄能能發(fā)電第四部分分河流水能能資源的的梯級開開發(fā)四、河流流水能資資源的梯梯級開發(fā)發(fā)1、河流綜綜合利用用規(guī)劃河流綜合合利用規(guī)規(guī)劃要綜綜合地解解決防洪洪、發(fā)電電、灌溉溉、航運(yùn)運(yùn)、給水水、養(yǎng)殖殖、生態(tài)態(tài)環(huán)境等等方面的的需水問問題。2、河段開開發(fā)方案案的比較較一個河段段究竟采采用何種種開發(fā)方方式，決決定于當(dāng)當(dāng)?shù)氐匦涡巍⒌刭|(zhì)質(zhì)、水文文和技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)條條件，并并應(yīng)通過過不同開開發(fā)方式式的多種種方案的的技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較較來選擇擇。四、河流流水能資資源的梯梯級開發(fā)發(fā)四、河流流水能資資源的梯梯級開發(fā)發(fā)3、河流梯級開發(fā)發(fā)方案和和近期工工程的選選擇對全河流流由上而而下擬定定一個河河段接一一個河段段的水利利樞紐系系列，呈呈階梯狀狀的分布布形式，，叫做河河流的梯梯級開發(fā)發(fā)。一條條河流上上一連串串的水電電站系列列稱為梯梯級水電電站，并并由上而而下定出出級名。。各級水水電站集集中水頭頭的方式式可以是是壩式、、引水式式或混合合式，應(yīng)應(yīng)通過梯梯級開發(fā)發(fā)方案的的擬定和和比較來來選擇。。分級的一一般原則則是：盡盡量減少少級數(shù)，，每級集集中盡可可能大的的水頭；；擬定各各級水庫庫的正常常蓄水位位時，應(yīng)應(yīng)盡量使使上下梯梯級之間間相互銜銜接，以以充分利利用河流流的落差差；各級級水庫位位置和庫庫容的安安排應(yīng)與與它控制制的來水水有較好好的配合合；避免免過多的的水庫淹淹沒。四、河流流水能資資源的梯梯級開發(fā)發(fā)在擬定的的河流梯梯級開發(fā)發(fā)方案中中，有一一個先后后開發(fā)的的次序，，不可能能也不必必要同時時修建。。梯級開開發(fā)方案案中被選選中首先先開發(fā)的的一個或或一批水水利樞紐紐就叫近近期工程程。選擇擇的近期期工程應(yīng)應(yīng)能滿足足當(dāng)前迫迫切要解解決的綜綜合利用用要求，，且技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)指指標(biāo)較優(yōu)優(yōu)越、具具備一定定的施工工條件等等。我國已先先后多次次對大江江大河進(jìn)進(jìn)行過梯梯級開發(fā)發(fā)方案的的規(guī)劃，，例如黃黃河規(guī)劃劃了47個梯級電電站，中中游三門門峽水利利樞紐作作為第一一期工程程，上游游選擇劉劉家峽水水利樞紐紐首先開開發(fā)，目目前已建建成的有有龍羊峽峽、李家家峽、公公伯峽、、蘇只、、劉家峽峽、鹽鍋鍋峽、八八盤峽、、小峽、、大峽、、青銅峽峽、三門門峽、小小浪底等等10幾座大中中型水電電站，在在建的還還有拉西西瓦、康康揚(yáng)、積積石峽、、炳靈峽峽等大型型工程。。第五部分分水電站生生產(chǎn)過程程及動能能指標(biāo)五、水電電站生產(chǎn)產(chǎn)過程及及動能指指標(biāo)1、水力發(fā)發(fā)電原理理五、水電電站生產(chǎn)產(chǎn)過程及及動能指指標(biāo)1、水力發(fā)發(fā)電原理理由式N=9.81QH計算出的的水流出出力，只只表示天天然水流流所具有有的理論論出力。。水電站站在實(shí)際際運(yùn)行時時，這個個出力要要大打折折扣。首先，水水量損失失，有有棄水其次，水水頭損失失△H，H凈=H毛－△H再者，能能量損失失，η=η水機(jī)η傳動η電機(jī)N=9.81ηηQH凈N=KQH凈根據(jù)水電電站規(guī)模模的大小小，一般般對大型型水電站站取K=8.5；中型水電電站K=8.08.5；小型水水電站K=6.07.5。五、水電電站生產(chǎn)產(chǎn)過程及及動能指指標(biāo)2、主要動動能指標(biāo)標(biāo)及其含含義水電站主主要動能能指標(biāo)是是指符合合設(shè)計保保證率的的保證出力、多多年平均發(fā)電量、、裝機(jī)容容量及年年利用小小時數(shù)。ΔtEt1titi-1tnt（h）N符合水電電站設(shè)計計保證率率要求的的一定臨臨界期的的平均出出力稱為為保證出出力，由由它決定定水電站站承擔(dān)電電力系統(tǒng)基荷荷的工作容量量，為可可靠性指指標(biāo)或容容量效益益指標(biāo)。。多年平平均年發(fā)發(fā)電量指指水電站站在多年年工作時時期內(nèi)，，平均每每年所能能生產(chǎn)的的電能量量，為經(jīng)經(jīng)濟(jì)性指指標(biāo)，或或電量效效益指標(biāo)標(biāo)。這兩兩項指標(biāo)標(biāo)都是水水電站的的重要動動能指標(biāo)標(biāo)。第六部分分水能計算算的基本本方法六、水能能計算的的基本方方法確定水電電站動能能指標(biāo)的的計算，，稱為水水能計算算。水能能計算的的目的，，在規(guī)劃劃設(shè)計階階段，為為了選擇擇水電站站及水庫庫的主要要參數(shù)，，需假定定若干個個水庫正正常蓄水水位方案案，計算算各方案案的水電電站動能能指標(biāo)，，為最終終確定電電站規(guī)模模提供依依據(jù)；在在運(yùn)行階階段，由由于水電電站及水水庫的主主要參數(shù)數(shù)（正常常蓄水位位、死水水位和裝裝機(jī)容量量）已定定，則需需根據(jù)水水電站及及水庫的的實(shí)際運(yùn)運(yùn)行情況況，計算算水電站站在各時時段的出出力和發(fā)發(fā)電量，，以便確確定電力力系統(tǒng)中中各電站站的合理理的運(yùn)行行方式。。按等流量量調(diào)節(jié)方方式按規(guī)定出出力調(diào)節(jié)節(jié)方式六、水能能計算的的基本方方法徑流調(diào)節(jié)節(jié)的基本本原理是是水庫的的水量平衡衡。1、徑流調(diào)調(diào)節(jié)的基基本原理理六、水能能計算的的基本方方法2、按等流量量調(diào)節(jié)方方式的水水能計算算方法[例1]設(shè)某年調(diào)調(diào)節(jié)水電電站的正正常蓄水水位Z蓄=760m，死水位位Z死=720m，計算所依依據(jù)的資資料有：：水庫水水位容積積曲線（（見表1）；水電站站下游水水位流量量關(guān)系曲曲線（見見表2）；設(shè)計枯枯水年入入庫徑流流資料[見表3中第（2）欄]；出力系系數(shù)K取8.2；假設(shè)水水頭損失失為定值值，取ΔH=1.0m；無其他他用水要要求。本本例不計計水量損損失，故故表1未列出水庫庫面積曲曲線；現(xiàn)現(xiàn)按等流流量調(diào)節(jié)節(jié)方式，，計算設(shè)設(shè)計枯水水年水電電站的出出力和發(fā)發(fā)電量，，以及供供水期平平均出力力。六、水能能計算的的基本方方法2、按等流量量調(diào)節(jié)方方式的水水能計算算方法表2下游水位位流量關(guān)關(guān)系曲線線表1水位容積積曲線六、水能能計算的的基本方方法2、按等流量量調(diào)節(jié)方方式的水水能計算算方法解：（1）計算興興利庫容容由已知Z蓄=760m，死水位位Z死=720m，查庫容容曲線表表5-2得出V蓄=21.4億m3與V死=7.9億m3，則興利利庫容V興=21.4-7.9=13.5億m3。（2）確定供供水期及及其引用用流量先假定供供水期12月至4月共五個個月，即即，則12月至4月的天然然來水量量W供=457（m3/s·月）。水電站站引用流量量為Q引′=(W供+V興)/T供=(457+513)/5=194(m3/s），與計算表表中第（2）欄的天天然流量量對照，，因為Q<Q引′，因此12月至4月為供水水期。將將194m3/s列入表中中第（3）欄（12月至4月）。（3）確定蓄蓄水期及及其引用用流量類似地用用蓄水期期公式試算，得蓄蓄水期為為6月至8月，其引引用流量量為Q引″=(W蓄-V興)/T蓄=(2264－513)/3=584(m3/s)，將584m3/s列入計算算表第（3）欄（6月至8月）。其余月份份為不蓄蓄不供期期，水電電站按天天然流量量發(fā)電，，即水電電站引用用流量等等于入庫庫流量。。六、水能能計算的的基本方方法2、按等流量量調(diào)節(jié)方方式的水水能計算算方法（4）已知時段初初蓄水量,利用水量平衡衡方程計算時時段末蓄水量量V（t+1），見表第（（7）欄。（5）由表第（8）欄時段平均均蓄水量查庫庫容曲線，求求上游平均水水位Z上，見（9）欄。（6）由表第（3）欄時段引用用流量，查水水位流量關(guān)系系曲線，求下下游水位Z下，見（10）欄。（7）計算平均凈凈水頭H凈=Z上-Z下-ΔH：，見（11）欄。（8）計算時段出出力Ni=8.2QH凈，見（12）欄。（9）計算設(shè)計枯枯水年發(fā)電量量和水電站保保證出力。六、水能計算算的基本方法法六、水能計算算的基本方法法2、按等流量調(diào)節(jié)節(jié)方式的水能能計算方法年發(fā)電量：計算時段Δt為一個月，按按30.4天計，由（12）欄月平均出出力Ni，得到年發(fā)電電量E=30.424393.2=28.7億kW·h。保證出力：供供水期平均出出力為93.7/5=18.74萬kW保證電量：供供水期的發(fā)電電量為93.730.424=6.84億kW·h六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法按等出力調(diào)節(jié)節(jié)方式水能計計算的另一命命題是在滿足足規(guī)定出力條條件下，推求求水電站引用用流量與庫水水位的變化。。該課題類似似于已知用水水求庫容的徑徑流調(diào)節(jié)計算算。根據(jù)公式N=KQH，當(dāng)出力N已知時，水電電站引用流量量Q取決于水頭H的大小，即Q=N/KH，而水頭H又取決于上下下游水位，上上下游水位又又與引用流量量Q有關(guān)。因此，，Q與H之間存在相互互影響、相互互制約的關(guān)系系，需要通過過試算才能求求解。試算工工作一般從假假定水電站引引用流量Q入手。六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法計算步驟（1）先假設(shè)t時段出力為N0，計算精度為為，從供水期初初庫水位為正正常蓄水位開開始，順時序序計算。（2）假設(shè)t時段水電站引引用流量為Q引（也可以先假假定水頭H）。（3）由水量平衡衡方程，計算算時段末庫容容Vt+1。（4）計算t時段平均庫容容，查庫容曲線線得出水電站站上游平均水水位Z上。（5）由Q引（若有棄水Q棄時，應(yīng)為Q引與Q棄之和）查下游游水位流量關(guān)關(guān)系曲線得到到水電站下游游水位Z下。（6）計算t時段平均凈水水頭，即H=Z上-Z下-ΔH。六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法（7）計算實(shí)際引引用流量Q=N0/KH,誤差為B=︱Q-Q引︱。若B>，則令Q′棄=(Q棄+Q)/2，替代上一次次的引用流量量Q引，返回步驟（（3）（稱小循環(huán)環(huán)計算）；若若B<，該時段計算算結(jié)束，繼續(xù)續(xù)下一時段已已知出力的計計算。（8）經(jīng)過以上逐逐時段演算至至供水期末時時，若供水期期末水位降至至死水位（在在計算誤差范范圍內(nèi)），則則計算結(jié)束；；否則，若若期末水位高高于死水位，，說明假定出出力太小，應(yīng)應(yīng)加大出力，，若期末水位位低于死水位位，說明假定定出力太大，，應(yīng)減小出力力，返回步驟驟（1）進(jìn)行下一輪輪迭代計算（（稱大循環(huán)計計算）。六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法[例2]現(xiàn)以〔例1〕的基本資料，，說明按等出出力調(diào)節(jié)方式式計算的具體體步驟。計算算從假定供水水期的平均出出力開始。為為使假定出力力有所依據(jù)，，可采用簡化化法估算供水水期平均出力力。解：供水期平平均蓄水量為為[(V興+V死)+V死]/2=[21.4+7.9]/2=14.65億m3，由此查水庫庫水位容積曲曲線得供水期期上游平均水水位為743.5m；供水期平均均流量194m3/s即為水電站引引用流量，據(jù)據(jù)之查下游水水位關(guān)系曲線線得下游平均均水位為625.8m，則供水期平平均水頭為H=743.5-625.8-1.0=116.7m，于是估算得得供水期平均均出力為N=KQH=8.219411.67=18.6萬kW。六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法六、水能計算算的基本方法法3、按規(guī)定出力力方式的水能能計算方法最后，比較一一下按不同的的方法計算的的供水期平均均出力：按等等流量調(diào)節(jié)方方式時為18.74萬kW，按等出力調(diào)調(diào)節(jié)方式時為為18.4萬kW，簡化計算時時為18.6萬kW。三種不同方方法所得結(jié)果果存在差別，，主要是由于于調(diào)節(jié)方式不不同，影響到到平均水頭的的大小。但是是，該例結(jié)果果差別不大，，所以，在初初步水能計算算中，常用等等流量調(diào)節(jié)方方式，甚至于于用簡化法計計算供水期平平均出力。這這樣可以減少少計算工作量量，而且計算算成果也具有有一定的精度度。第七部分各類水電站水水能計算七、各類水電電站水能計算算1、無調(diào)節(jié)水電電站水能計算算方法無調(diào)節(jié)水電站站，由于無法法對天然徑流流進(jìn)行重新分分配，任何時時刻的出力取取決于河道中中當(dāng)時的天然然流量，故無無調(diào)節(jié)水電站站又稱為徑流流式水電站。。計算步驟如下下：（1）由于幾十年年的日徑流資資料很長，計計算量大，為為簡化計算一一般采用豐、、平、枯三個個代表年的日日徑流資料。。（2）計算各級流流量的平均值值Q，查水位流量量關(guān)系曲線，，求得相應(yīng)的的下游水位Z下。（3）計算各級流流量相應(yīng)的水水電站凈水頭頭H=Z上-Z下-ΔH。（4）計算電站出出力N=KQH。七、各類水電電站水能計算算1、無調(diào)節(jié)水電電站水能計算算方法無調(diào)節(jié)水電站站保證出力是是指符合設(shè)計計保證率(按歷時保證率率計)要求的日平均均出力。七、各類水電電站水能計算算1、無調(diào)節(jié)水電電站水能計算算方法〔例3〕某無調(diào)節(jié)水電電站，其正常常蓄水位為469m。已知該水電電站水庫庫容容曲線，下游游水位流量關(guān)關(guān)系曲線，多多年日平均徑徑流系列資料料，則其水能能計算過程與與成果如表所示。上游水位取取正常蓄水位位469m，水頭損失為為0.5m，水電站出力力系數(shù)為8.3。根據(jù)表中第（（5）欄和（8）欄的計算數(shù)數(shù)據(jù)，可點(diǎn)繪繪出該水電站站的水流出力力保證率曲線線NP和水流出力持持續(xù)曲線NT（如圖所示）。若該水水電站的設(shè)計計保證率取85%，則從圖中用用可查出該水水電站的保證證出力為51.5kW。七、各類水電電站水能計算算1、無調(diào)節(jié)水電電站水能計算算方法若根據(jù)電力電電量平衡計算若該水電站的裝機(jī)機(jī)容量定為80kW，從圖中可計計算出該水電電站的多年平平均年發(fā)電量量為44.05億kW·h。七、各類水電電站水能計算算1、無調(diào)節(jié)水電電站水能計算算方法七、各類水電電站水能計算算2、日調(diào)節(jié)水電電站水能計算算方法日調(diào)節(jié)水電站站水能計算方方法與無調(diào)節(jié)節(jié)水電站相同同，唯一的的區(qū)別是：日日調(diào)節(jié)水電站站庫水位在日日內(nèi)是變化的的，一日內(nèi)庫庫水位至少在在死水位與正正常蓄水位之之間波動一次次，故以日為為計算時段上上游水位應(yīng)取取平均值，一一般可將正常常蓄水位Z蓄與死水位Z的平均值近似似作為日平均均上游水位，，即Z上=（Z蓄+Z死）/2或Z上=（Z蓄+Z死）3/4。七、各類水電電站水能計算算3、年調(diào)節(jié)水電站站水能計算年調(diào)節(jié)水電站站保證出力是是指符合設(shè)計計保證率要求求的供水期平平均出力。（一）保證出出力計算年調(diào)節(jié)水電站站保證出力計計算一般可按按設(shè)計枯水年年法和長系列列法兩種方法法。方案比較較階段一般采采用設(shè)計枯水水年法；對選選定方案要求求較詳細(xì)的水水能計算可采采用長系列法法。（二）多年平平均年發(fā)電量量的計算1.中水年法2.豐、中、枯代代表年法3.長系列法七、各類水電電站水能計算算3、年調(diào)節(jié)水電站站水能計算〔例4〕某水電站為某某河流梯級開開發(fā)的第一期期工程，是以以發(fā)電為主，，兼顧防洪、、航運(yùn)、灌溉溉的年調(diào)節(jié)綜綜合利用水利利水電樞紐。。初步擬定正正常蓄水位為為205m，死水位為170m；壩址處有1970年～2000年共30年水文資料，，多年平均徑徑流量為153m3；設(shè)計保證率率（年保證率率）P設(shè)=90%；庫容曲線Z~V見表1；下游水位流量量關(guān)系曲線Z～Q見表2；水頭損失取1m，出力系數(shù)取取8.2。試計算該方方案的保證出出力和多年平平均年發(fā)電量量。Z170172175177180182185187190192195197200202205V3.33.654.224.655.355.866.77.298.228.869.861111.712.5213.93水位容積曲線線七、各類水電電站水能計算算3、年調(diào)節(jié)水電站站水能計算解：（1）設(shè)計代表年年的選擇將30年水文資料轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為水利年年系列。由于于該水庫興利利庫容為10.63億m3，庫容系數(shù)約約為7％，為不完全全年調(diào)節(jié)，因因此，本例題題按供水期的的流量排頻，，選擇代表年年。供水期為為11～3月。水位容積曲線線Z115.2115.8116.4116.9117.4117.8118.1118.5118.7119.1119.3Q100200300400500600700900100012001500七、各類水電電站水能計算算3、年調(diào)節(jié)水電站站水能計算首先統(tǒng)計30年水利年系列列資料供水期期的徑流量，，然后依遞減減順序排列，，再按經(jīng)驗頻頻率公式計算算其經(jīng)驗頻率率，繪制其經(jīng)經(jīng)驗頻率曲線線。選擇與保保證率P設(shè)=90％很接近幾個個年份，比較較分析年內(nèi)分分配，最終選選擇其中具有有較好的代表表性的年份作作為設(shè)計枯水水年。同理，，可選擇50％的年份為中中水年