水電站工程水文設計方案

水電站工程水文設計方案流域概況某某水電站位于xxxyyy村境內，距城50km,距神光鎮(zhèn)7km,距梅州市平遠縣城大柘鎮(zhèn)約100km,有村道與神光鎮(zhèn)（中和）相連,外接e烏至龍川的X031線,交通較為便利。該境內植被良好，水源豐富，人口較少，分散居住。某某水電站所在水系桂竹帽水屬于東江源e烏水的一級支流，分為一號壩和二號壩。一號壩集雨面積18.6kn）2,河流長度7.8km,河床坡降50.2%。；二號壩集雨面積為6.Gkm?,河流長度4.1km,河床坡降86.2%0；氣象該流域地處赤石嶂山脈，屬亞熱帶季風型氣候，受季風氣侯影響較為顯著，具有山地氣候特征，春季陰雨連綿，廈日高溫濕熱，秋季少雨，冬季嚴寒，有短期霜凍，全年霜期約為45天左右。年內氣溫變化輻度較大，多年平均氣溫為19.7℃,1月平均氣溫為9.7℃,7月平均氣溫為27.4℃,最低氣溫為-4.2℃,最高氣溫為39.9℃o流域內多年平均降雨量1638mm,多年平均徑流深910mm,年降雨量多集中4月?9月，約占年降雨的75%。萬度某某水電站多年平均發(fā)電量E-(Eio%+E5O%+E90%)/3=729.51/3=243.17萬度。多年平均利用小時T=(E1o%/8OO+E5o%/8OO+E9o%/8OO)(3583900/800+2318800/800+1392400/800)/3=3040小時。(2)保證出力計算P二90%枯水年份枯水期(10月至次月2月)月平均流量0.36m3/s,視為該站保證出力。保證出力：N保=7.5X36.5義0.36=99kwo2.7廠址下游水位、流量關系某某水電站廠址下游水位流量關系，按實測廠址河床斷面面積，用水力學明渠均勻流公式Q二WC(Ri)"2進行推求。河槽實測坡降i=24%。，河槽槽率取n=0.05,經計算下游水位流量關系見表2-9o表2-9 某某水電站廠房下游水位?流量關系表Z(m)336.24336.84339.13340.43340.87341341.30Q(m304.1657464.06600.3/s)從圖中查得廠房防洪設計(P=20%,Q=361m7s)水位為340.1m,廠房校核(P=10%,Q=294m7s)水位為339.88m。水文基本資料1、龍?zhí)粒ㄩL勝）水文站（即定南勝前水文站）龍?zhí)了恼疚挥趬沃废掠?0km,控制集水面積758km2,于1976年設立，觀測水位、流量、泥沙、降水量等項目，歷年資料已整編刊印。徑流1、徑流系列某某水電站壩址無實測徑流資料，壩址附近的龍?zhí)了恼居?976-2006年逐月逐日徑流資料，根據上述資料情況，某某水電站壩址徑流系列1976-2006年以龍?zhí)了恼咀鳛閰⒆C站，按該站面積比一次方轉換，年平均流量系列見表2-1。表2-1 某某水電站壩址年平均流量成果表單位：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199819992000200120022003200420052006流量0.780.480.850.880.70.610.40.81.182、徑流計算根據壩址1976-2006年徑流系列，采用P-III型曲線適線法計算確定，多年平均流量1.03m3/s,Cv=0.36,Cs/Cv=1.0,多年平均徑流量為0.32億凱多年平均徑流深1289mm,各設計頻率的年平均流量見表2-20表2-2 某某水電站不同頻率年平均流量成果表頻率(%)15105090年平均流量(m3/s)1.0821.7061.5250.9860.592年徑流量(億m3)0.6570.5380.4810.3110.1873、徑流特性本流域徑流來源于降水，徑流的年際變化和年內分配很不均勻，3-9月徑流量占年徑流量的81.3%,10-2月徑流量占年徑流量的17.7%,各月徑流分配見表2-3。表2—表2—3壩址歷年各月平均徑流量分配表月份1234567占年徑流量(%)1.984.829.414.0214.7116.289.86月份89101112全年占年徑流量(%)10.467.574.193.061.651004、徑流合理分析某某水電站壩址徑流系列較長，1976-2006年包含了三個完整的豐、平、枯周期，可以認為某某水電站壩址1976-2006年徑流系列具有一定代表性。洪水1、洪水特性及成因分析流域內暴雨類型主要有鋒面雨和臺風雨，鋒面雨一般出現(xiàn)在4-6月，臺風雨一般出現(xiàn)在7-9月。本流域的洪水主要由暴雨形成，洪水出現(xiàn)時間多在6月，自主峰降水至洪峰出現(xiàn)時間一般在13h左右，洪峰持續(xù)時間約lh,洪水歷時一般為3d02、設計暴雨計算流域內無實測流量資料，鄰近流域也無降雨成因、產流條件相似，集水面積較接近的水文測站作參證站，因此，只有采用設計暴雨間接推求設計洪水，并假定暴雨與洪水頻率相同。暴雨參數(shù)根據江西省水利廳1991年頒發(fā)的暴雨參數(shù)等值線圖查得成果見表2-4。表2-4 某某水電站不同時段設計暴雨成果表方法時段統(tǒng)計參數(shù)P(%)備注均值CVCS/CV1251020lh470.33.599.190.78.56959省編546h750.43.5173.156133.115.96.1采《手冊》1.211用24h1160.43.5291.260218.185.151.51.63443、設計洪水某某水庫規(guī)模屬?。?）型，擋水建筑物等級為V等。采用推理公式法推求設計洪水。1號壩址流域特征參數(shù)：壩址以上控制流域面積F=18.6km2壩址以上主河道長度L=7.8km壩址河道平均坡降J=50.2%。壩址流域平均寬度B=l.38km壩址流域形狀系數(shù)K=B/L=0.312號壩址流域特征參數(shù)：壩址以上控制流域面積F=6.6km2壩址以上主河道長度L=4.1km壩址河道平均坡降J=86.2%0壩址流域平均寬度B=L61km壩址流域形狀系數(shù)K二B/L=0.39經計算，求得某某水電站1號壩址設計洪水成果見表2-5,,求得某某水電站2號壩址設計洪水成果見表2-6：表2-5 某某水電站1號壩址設計洪水成果表^^(%)項目^\1251020Qm(m3/s)329286236189139Wi次(萬m3)356307255212168表2-6 某某水電站2號壩址設計洪水成果表1251020Qm(m3/s)16414812510477.4Wi次(萬m3)17516013511794水能計算1、設計代表年的各月平均流量計算根據表2-2的不同頻率年平均流量取P=10%,P=50%,P二85%三個頻率的年平均流量，按表2-3各月流量分配比例計算各代表年的各月平均流量，成果見表2-7。表2-7 某某水電站壩址區(qū)間各代表年月平均流量表頻率P(%)月平均流量（m'/s）年平均456789101112123101.1.61.91.81.91.0.0.0.0.0.1.1.5798013977564855887253501.1.71.91.11.20.0.0.0.0.0.1.0.6643749050363135571199901.1.01.10.70.70.0.0.0.0.0.0.0.00460454302219213467592、電站水頭損失電站設計毛水頭為39m,按水頭扣損1.5ni后，實際計算水頭為36.5m。3、電能與保證出力計算（1）電能計算該電站為引水式發(fā)電站，只要有水就能發(fā)電，電站裝機3臺，總裝機800kw,該站發(fā)電引用最大流量為3.16m3/s,出力系數(shù)A值取7.5,計算公式：E二AHQTE一為發(fā)電量，A—為出力系數(shù)7.5,H=36.5m,Q為流量,T為月發(fā)電時間取730小時，各代表年扣損的能利用發(fā)電流量發(fā)電量成果見表2-8o表2-8某某水電站各代表年月實際發(fā)電流量、發(fā)電量、成月份P=10%P=50%P=85%Q發(fā)電流量實際發(fā)電量（萬度）Q發(fā)電流量實際發(fā)電量（萬度）Q發(fā)電流量實際發(fā)電量（萬度）41.571.5250.331.661.6331.511.000.9819.5851.691.6451.681.71.7134.081.041.0220.37461.981.9258.361.931.8937.801.161.1421.7271.81.7635.251.171.1521.910.700.6913.7181.911.8737.411.241.2224.280.740.7314.4991.391.3627.220.90.8817.630.540.5310.58100.770.7515.080.50.499.790.300.295.88110.560.5510.970.360.357.050.220.224.31120.4