V3=4460(万ml)总库容V=4760(万卅)。
12,将考虑损失后的蓄水量和弃水量分别列入(16)、(17)列。
13,校核检查结果是否正确。
水库经
过充蓄和泄放到6月末水库兴利库容应该放空即放
到死库容300万m由表3可知计算正确。
再根据水量平衡方程刀W来■刀W用■刀Wre-刀W弃=0进行校核即
(2)-(3)-(12)-(17)=0,经校核计算结果正确。
14,根据所得兴利库容是水库的水位,查表3水库特性曲线可得V兴=4761(万吊)
由图1水位与库容特性曲线可以查出Z正=867m
水库调洪演算案例分析
要求:
⑴推求拦洪库容;⑵最大泄流量qm及相应时刻;⑶水库最高蓄水位;⑷绘制来水与下泄流量过程线
资料:
开敞式溢洪道设计洪水过程线如下表h水库特征曲线如表2,堰顶高程140m
相应容305X104m3顶宽10m流量系数m=1・6,汛期水电站水轮机过水流量QT=5m3/§计算时段厶t采用1h或0.5h。
图1水库水位■库容曲线表1洪水过程线(P=1%)
时间t/h
0
1
2
3
4
5
6
7
流量/(m3/s)
5.0
30.3
55.5
37.5
25.2
15.0
6.7
5.0
表2水库特性曲线
水库水位H/m
140
140.5
141
141.5
142
142.5
143
库容/(104m3)
305
325
350
375
400
425
455
解:
(1)通过表2,画出水库水位■库容曲线,水库水位■库容曲线如下图1
(2)根据已知条件计算并绘制q=f(V)尖系曲线、由q益=MiBH3,MT.6,
BTOm,根据不同库水位计算H与q,再由表2水库特性曲线得相应V并将结果列于下表,绘制q=f(V)尖系曲线如图2。
图2q二f(V)尖系曲线
(3)曲线计算表中第一行为堰顶高程140m以上的不同库水位;第二行堰顶水头H,
2
等于库水位Z减去堰顶高程;第三行溢洪道下泄流量由qA=:
MBH3,求得第四行为发电量为
5m/s:
第五行为总的下泄流量;第六行为相应的库水位Z的库容V,见下表3
表3某水库q=f(V)尖系曲线计算表
库水位z(m)
140
140.5
141
141.5
142
142.5
143
溢洪道堰顶水头(H)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
溢洪道泄量q溢(m3/s)
0.00
5.66
16.00
29.39
45.25
63.25
83.14
发电洞泄量q电(m3/s)
5
5
5
5
5
5
5
总泄流量q(m3/s)
5
11
21
34
50
68
88
库容V(万计)
305
325
350
375
400
425
455
(2)确定调洪起始条件。
由于本水库溢洪道无闸门控制因此起调水位亦即防洪限制
水位取为与堰顶高程齐平,即140m。
相应库容为30510W,初始下泄流量为发电流
量5m3/s。
(3)计算时段平均入库流量和时段入库水量。
将洪水过程线划分计算时段,初选计算时段t=1h=3600s填入表5第一列,表5中第二列为按计算时段摘录的入库洪水流量,计算时段平均入流量和时段入库水量,分别填入三四列。
例如第一时段平均入库流
有矣、假设q2=6.05m3/s»贝乩t(qi+q2)/2=3600x5.525=1.989(万m?
)。
第一时段
蓄水量变化值|_V=t(Q+Q)/2-_t(qi+q2)/2=4.365(万计),时段末水库蓄水量V-vi+心V=305+4.365=309.365(万计)查V=f(Z)曲线得乙=140.13(m),查上图
O
q=f(V)尖系曲线,得q2=6.05mVs。
与原假设相符。
如果不等需要重新假设,只到二者相等。
以第一时段末V2,q2作为第二时段初V,,q1,重复类似试算过程。
如此连续试算下去,即可得到以时段为1h作为间隔的泄流过程q〜t。
由V查图1V=f(Z)尖系分别将试算填入表5中。
第0〜1h试算过程见表4。
表4(第0〜1h)试算过程
时间
3
Q(m/s)
Z(m)
V(万mO
3
Q(m/s)
3
Q(m/s)
—3
q(m/s)
••3
v(万m)
3
q2(m/s)
t°h)
5
140
305
10
17.65
5.525
4.365
1
30.3
140.16
309.365
6.05
6.05
(5)根据表5中
(1)、(5)栏可绘制下泄流量过程线;第
(1)、(9)栏可绘制水库
蓄水过程线;第
(1)、(10)栏可绘制水库调洪后的水库水位过程
表5水库调洪计算表
时间
t(h)
入库洪水流
量
Q(m3/s)
时段平均
入库流量
…3
Q(m/s)
时段入库
水量
Q也t
(万叶)
下泄流
量
q(m3/s)
时段平均
下泄流量
—3
q(m/s)
时段下泄
水量qAt
(万nv)
时段内水库存水量变化
AV
水库存水
量
V
(万m3)
水库水位
Z(m)
(D
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(万HP
(9)
(10)
0
5.0
17.65
6.4
5.00
5.53
2.0
4.4
305
140
1
30.3
6.05
309
140.16
2
55.5
42.90
15.4
9.65
7.85
2.8
12.6
322
140.41
3
37.5
46.50
16.7
14.14
11.90
4.3
12.5
334
140.66
4
25.2
31.35
11.3
16.53
15.34
5.5
5.8
340
140.777
4.4
21.0
23.10
3.3
16.93
16.73
2.4
0.9
341
140.7953
4.6
19.0
20.00
1.4
17.00
16.97
1.2
0.2
341
140.7997
4.8
17.0
18.00
1.3
17.06
17.03
1.2
0.1
341
140.8011
5
15.0
16.00
1.2
17.02
17.04
1.2
・0.1
341
140.7996
6
6.7
10.85
3.9
16.10
16.56
6.0
-2.1
339
140.7586
7
5.0
5.85
2.1
14.70
15.40
5.5
-3.4
336
140.6900
(6)绘制CHt,q〜t曲线,推求最大下泄流量qmax
初步计算时段At=1h,以表5中第
(1)、
(2)、(5)栏相应数值,绘制Q〜t,q〜t曲线,如图3。
由图可知,以.t=1h,求得的qm=17.06m3/s未落在Q〜t曲线上(见图虚线表示的q〜t段),也就是说在Q〜t与q〜t两曲线得交点并不是qm值。
说明计算时段:
t在五时段取得太长。
将计算时段1在4h与5h之间减小为o.4h与0・2h,重新进行试算。
则得如表5中的
第(6)栏相应t=4.4h、4.6h、4・8h的泄流过程。
以此最终成果重新绘图,即为图3以实线表示的q〜t过程。
最大下泄流量qm发生在t=4.8h时刻,正好是q〜t曲线与Q〜t曲线得交点即为所求。
图3水库设计洪水过程线与下泄流量过程线
(7)推求设计调洪库容V设和设计洪水位Z设。
禾u用表5中的第(9)栏各时段末的
库容值V,由库容曲线上即可查得各时段末的相应水位Z,即表中第(10)栏。
qmax=17.06(m3/s)的库容为341.41万计减去堰顶高程以下库容305万计,即:
V设=36.41万m3°而相应于341.4175计的库水位‘即为Z设=140.80m
小型水电站水能计算案例分析
某以发电为主的年调节水电站,其设计枯水年各月来水量如表1所示,该水库的兴利库容为110(mVs)•月,供水期上游平均水位为40m,下游平均水位20m,A=7,出力倍比系数C=3.0。
每月可按30.4d计算。
(1)推求水库供水期和蓄水期的调节流量(不计损失)。
(2)该水电站保证出力是多少?
(3)水电站得装机容量是多少(10Okw的倍数)?
(4)3月份的发电量是多少?
表11-10设计枯水年河流各月平均来水流量表
月份
6
7
8
9
10
11
12
1
2
3
4
5
流量
70
80
80
20
10
5
5
5
5
5
5
10
(m3/s)
解:
(D根据表11-10,推求推求水库供水期和蓄水期的调节流量(不计损失)。
水库按等流量调节,先假定供水期为9月至次年4月份,供水期8个月的调节流量为:
W共+V兴(20+10+5+5+5+5+5+5)+110_3,
p供一_—
pT供
21.25m/s
8
此供水期的调节流量与来水流量相比发现其明显大于5月份的来水流量,故假设供水期为
9月至次年5月份,供水期9个月的调节流量为:
=20(m3/s)
水期调节流量为20m3/s。
现设9月为不蓄不供期,6、7、8月为蓄水期,蓄水期流量按等流量调节计算,调节流量为
因为求得的蓄水期调节流量大于9月天然来水量,所以蓄水期的调节流量为
40m3/s。
(2)因为供水期上下游平均水位分别为40m和20m所以净水头hP=40-20=20(m)
水电站保证出力N=A・Q・H=7X20X20=2800kw
(3)由于已知出力倍比系数C=3.0,由倍比法确定装机容量为
N装二CNP=3.02800=8400kW
(4)由公式E月二730N月,(每月按30.4d计)
E3月二7302800=2044000kWh