水库计算.docx
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水库计算
说明书
工程名称：
工程1
计算类型：
年调节水库等流量调节水能计算
一、计算原理
1.适用范围
本程序根据《小水电水能设计规程》（SL76-2009）附录D，利用已知的入库流量过程、库容曲线、坝址下游水位流量曲线和调节期始、末水位等资料，进行年调节水库等流量调节水能计算。
2.计算方法和公式
按照《小水电水能设计规程》（SL76-2009）附录D及《水能设计》（上册）第一章第六节所述方法进行计算，主要计算公式和方法如下：
等流量调节计算中假定水电站在蓄水期和供水期分别引用不同的流量，蓄、供水期的引用流量需通过试算求解。
（1）供水期引用流量计算公式为：
（2）蓄水期引用流量计算公式为：
（3）等流量调节可采用列表法进行计算，如表C1所示。
由设计枯水年或多年（或丰、平、枯三个典型年）列表计算的成果，求得相应水能指标。
设计枯水年供水期的平均出力即为保证出力。
多年或丰、平、枯三个典型年年发电量的平均值即为多年平均发电量。
3.规程规范
（1）、《小水电水能设计规程》（SL76-2009）
4.参考文献
（1）、《水能设计》（上册），电力工业部成都勘测设计院主编，电力工业出版社
（2）、《水利水电工程设计计算程序集》《C-4水电站等流量调节计算通用程序》（作者唐文华水电部天津勘测设计院）
二、基本数据
正常蓄水位：
55（m）
死水位：
49（m）
电站最大过流量：
1000（m3/s）
出力系数A：
8.2
来水和用水过程曲线
月份
天然来水流量Qli（m3/s）
其它用水流量Qyi（m3/s）
6
1271
1
7
1422
2
8
937
2
9
447
2
10
346
2
11
177
1
12
138
1
1
125
1
2
149
1
3
205
1
4
209
1
5
239
1
水库库容曲线
编号
水库库容（万m3）
上游水位（m）
1
0
38.165
2
320000
49
3
337000
49.4
4
357500
50.4
5
386000
51
6
424440
52.5
7
464500
53.6
8
498000
54.4
9
520000
55
下游水位流量关系曲线
编号
流量（m3/s）
下游水位（m）
1
0
15.9
2
285
18.45
3
344
18.7
4
445
19.15
5
935
20.75
6
965
20.85
7
1000
20.95
三、计算结果
正常蓄水位库容：
520000（万m3）
死水位库容：
320000（万m3）
兴利库容Vx：
200000（万m3）
供水期的平均出力（若是设计枯水年即为保证出力）：
5507（kW）
年调节水库等流量调节水能计算表
月
天然来水Qli（m3/s）
用水流量（m3/s）
水库蓄供水量（万m3）
水库总蓄水量（万m3）
水头（m）
出力
Ni（kW）
发电量
Ei（万kW.h）
发电Qpi
其他Qyi
合计Qi
蓄水+ΔWi
供水-ΔWi
月初Vci
月末Vmi
月平均Vi
上游水位Zsi
下游水位Zxi
水头损失Δhi
净水头Hi
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
（8）
（9）
（10）
（11）
（12）
（13）
（14）
（15）
（16）
6
1271
966.75
1.00
967.75
78602
320000
398602
359301
50.44
20.85
1
28.58
226595
16315
7
1422
966.75
2.00
968.75
121398
398602
520000
459301
53.46
20.86
1
31.60
250508
18638
8
937
935.00
2.00
937.00
520000
520000
520000
55.00
20.77
1
33.23
254794
18957
9
447
445.00
2.00
447.00
520000
520000
520000
55.00
19.15
1
34.85
127171
9156
10
346
344.00
2.00
346.00
520000
520000
520000
55.00
18.72
1
35.28
99504
7403
11
177
285.87
1.00
286.87
28479
520000
491521
505760
54.61
18.45
1
35.16
82424
5935
12
138
285.87
1.00
286.87
39874
491521
451647
471584
53.77
18.45
1
34.32
80449
5985
1
125
285.87
1.00
286.87
43356
451647
408290
429969
52.65
18.45
1
33.20
77830
5791
2
149
285.87
1.00
286.87
33354
408290
374936
391613
51.22
18.45
1
31.77
74471
5004
3
205
285.87
1.00
286.87
21929
374936
353007
363972
50.54
18.45
1
31.09
72871
5422
4
209
285.87
1.00
286.87
20185
353007
332822
342915
49.69
18.45
1
30.24
70884
5104
5
239
285.87
1.00
286.87
12822
332822
320000
326411
49.15
18.45
1
29.70
69623
5180
年发电量
108889
注1：
第（3）栏在供水期为Qpi，在非供水期为Qxi，但不得超过电站最大过流量；
注2：
第（4）栏Qyi包括其他部门用水及蒸发渗漏损失及弃水等（原始数据不包含弃水，弃水由程序自动计算）；
注3：
第（5）栏Qi=Qpi+Qyi；
注4：
第（6）、（7）栏，ΔWi=±（Qli-Qi）T，其中T为当月秒数；
注5：
第（8）、（9）栏，Vmi=Vci±ΔWi；
注6：
第（11）栏的Zsi为利用Vi查水库与库容关系曲线求出；
注7：
第（12）栏的Zxi由下泄流量查下游水位与流量关系曲线；
注8：
第（14）栏Hi=Zsi-Zxi-Δhi；
注9：
第（15）栏Ni=A×Hi×Qi；
注10：
第（16）栏Ei=Ni×T，T为各月小时数，全年累计ΣEi，即为年发电量；
注11：
表中各符号的下脚标i代表月份，i=1，2，…12。
────────────────────────────────────────────────────────
计算软件：
SGGH-Tools2011计算者：
校核者：
计算日期：
2012-4-14
设计洪水位是水库设计的重要参数之一，它决定了设计洪水情况下的上游洪水淹没范围，它同时又与泄洪建筑物尺寸、型式有关，而泄洪设备型式（包括溢流堰、泄洪孔、泄洪隧洞）的选择，则应根据设计工程所在地的地形、地质条件和坝型、枢纽布置特点拟定，并注意以下几点：
（1）如拦河坝为不允许溢流的土坝、堆石坝等坝型，则除有专门论证外，应设置开敞式溢洪道。
（2）为增加水库运用的灵活性，尤其是下游有防洪任务的水库，一般宜设置部分泄洪底孔和中孔。
泄洪底孔要尽可能与排沙、放空底孔相结合。
（3）泄洪设备的型式选择，应考虑经济性和技术可靠性。
当在河床布置泄洪设备有困难时，可研究在河岸设置部分旁侧溢洪道和泄洪隧洞。
（4）泄洪闸门类型和启闭设备的选择，应满足洪水调度等方面的要求。
水库的特征水位和特征库容
水库的规划设计，首先就要合理确定各种库容和相应的库水位值。
具体说来，就是要根据河流的水文条件、坝址的地形地质条件和各用水部门的需水需求，通过调节计算，并从政治、技术、经济等因素进行全面综合分析论证，来确定水库的各特征水位及相应的库容值。
这些特征水位和库容各有其特定的任务和作用，体现着水库利用和正常工作的各种特定要求。
它们也是规划设计阶段：
确定主要水工建筑物的尺寸（如坝高和溢洪道大小），估算工程投资、效益的基本依据。
这些特征水位和相应的库容，通常有下列几种。
死水位和死库容
死水位是指在正常运用情况下，允许水库消落的最低水位。
死水位以下的库容称为死库容和垫底库容。
水库正常运行时，一般不能低于死水位。
除非特殊干旱年份或其他特殊情况，如战备要求、地震等，为保证紧要用水、安全等要求，经慎重研究，才允许临时动用死库容部分存水。
正常蓄水位和兴利库容
在水库正常运行条件下，为了满足兴利部门枯水期的正常用水，水库在供水开始时应蓄到的最高水位，称为正常蓄水位，又称为正常高水位。
正常蓄水位到死水位之间的库容，是水库实际可用于径流兴利调节的库容，称为兴利库容，又称调节库容。
防洪限制水位和结合库容
水库在汛期允许蓄水的上限水位，称为防洪限制水位，又称为汛期限制水位。
防洪限制水位应尽可能定在正常蓄水位之下，以减少专门的防洪库容，特别是当水库溢洪道设闸门时，一般闸门顶高程与正常蓄水位齐平，而防洪限制水位就常定在正常蓄水位之下，防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容。
防洪高水位和防洪库容
当水库下游有防洪要求时，遇到下游防护对象的设计标准洪水时，水库经调洪后达到的最高水位，称为防洪高水位。
它与防洪限制水位之间的水库容积称为防洪库容。
设计洪水位和拦洪库容
当遇到大坝设计标准洪水时，水库经调洪后达到的最高水位，称为设计洪水位。
它与防洪限制水位之间的水库容积称为拦洪库容。
校核洪水位和调洪库容
当遇到大坝校核标准洪水时，水库经调洪后，坝前达到的最高水位，称为校核洪水位。
它与防洪限制水位之间的水库容积称为调洪库容。
总库容和有效库容
校核洪水位以下的全部水库容积就是水库的总库容。
校核洪水位与死水位之间的库容，称为有效库容。
坝顶高程
设计洪水位或校核洪水位加上一定数量的风浪高值和安全超高值，就得坝顶高程。
洪水波上同一位相点（如起涨点、洪峰、波谷）通过河段上下断面时表现出的水位，彼此称相应水位，从上断面至下断面所经历的时间叫传播时间。
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