水资源规划及利用设计报告书(编辑修改稿)

水资源规划及利用设计报告书(编辑修改稿)内容摘要：

时段内水库的供需平衡进行计算，求出供水量、水电站出力、水库水位、蓄水量、弃水量及损失水量等水利水能要素的时间过程以及调节流量、兴利库容和计算保证率三者之间的关系，作为确定工程规模、效益和运行方式的依据。 兴利调节计算方法可分为三类 ： ① 时历 法 ② 概率 法 ③ 随机模拟法。 本次课程设计是用第一种方法。 时历 法以实测径流资料为基础，按历时顺序逐时段进行水库水量蓄泄平衡的径流调节计算，并给出调节流量、水库蓄水量等计算结果。 2. 兴利计算原则 梅山水库与龙河口水库的兴利计算原则已经在 节 设计方案 中详细说明，现在不再做详细叙述，下面重点讨论兴利计算所用 到 的时历列表法方法。 时历列表法 （以梅山水库为例） 步骤 :①绘出表格， 将各个典型年的天然来水量和各部门综合用水量填入 表中 图 3 – 3 梅山水库时历列表法表头 ② 由已知的天然来水量 W 来 、用水量 W 用 ，做水量平衡计算。 从而可以得到每旬的多余或不足水量 △ W。 其中计算结果为正值则为多余水量，计算结果为负值则为不足水量； △ W=W 来 W 用 (31) W 来 为 计算时段 来 水量； W 用 为 为各部门综合用水量。 ③ 径流调节计算的基本依据是水量平衡方程。 计算时段的水库水量平衡方 程为： W 末 =W 初 +W 来 W 用 W 弃 (32) 式中： W 末 为 计算时段末水库蓄水量。 W 初 为 计算时段初水库蓄水量； W 来 为 计算 11 时段 来 水量； W 用 为各部门综合用水量 ， 即 为需水量。 W 弃 为 弃水量。 利用 公式 (31)和 (32)以及 已知的正常蓄水位 128m，由库容（ V）～水位（ Z）关系查到正常蓄水位对应的库容是 V 初 =135880 万 m3，分别计算出各个 时段末对应的水库水量，填入表中。 注 ： ⑴ W 弃 的确定要根据相应时段前后来水量、用水量和水库的当前 的蓄水量来确定。 当某一时间段的段末水量超过 V 初 =135880 万 m3 时，即发生弃水现象。 当到达 5 月末即 5 月下旬时，需要保证水位在汛限水位之下。 当在此时水位仍超过汛限水位时要有集中弃水，以保证汛期来临时有足够的库容蓄水。 同时，应该考虑水库的泄水能力，适当选择泄水量。 ⑵ 枯水年各部门用水会比较多，水库会放水，水位不断降低，但要保证 在死水水位以上才行。 梅山水库死水位为 94m，对应死库容为 12601 万 m3。 如图 3 4 图 3 – 4 枯水年水位控制在死水位截图 ④ 计算出库水量和出库流量以及发电流量； 由公式 弃用来出 WWWW  计算时段的出库水量（式中： 出W 为时段的出库水量； 出Q 为时段的出库流量； T 为时段的时长； 发Q 为时段的发电流量）。 由 TWQ /出出  计算时段的出库流量， 发Q 一般等于 出Q ， 梅山水库现有 4 台发电机组，单机最大过水流量 ， 发电机最大总过流量为 m3/s。 电站主要结合灌溉供水或利用泄洪弃水发电，原则上不单独为发电目的而放水入横排头水库。 因此，当水库出库总流量小于 m3/s，发电机总过流量即为出库总流量；当水库出库总流量大于 m3/s 时，发电机的总过流量为发电机的最大总过流量。 ⑤ 计算发电出力和发电量；由公 式 E 发 =W 发 /k 计算发电量；式中 : 发E 为发 12 电量 ； k 为耗水率，其值可查寻《 梅山水库逐月耗水率统计表 》 ； W 发 =T* 发Q 为发电水量， T 为时段时间，单位 s。 ⑥按时段末水库蓄水量对照所给资料中的水库水位库容关系表查找对应的水位 Z。 此次课设中由于没有给出水库下游的水位资料，无法使用水库上游水位值单独求算发电水头 H，因此在梅山水库中采用耗水率求算发电量，在龙河口水库采用平均水头 H=。 ⑦按照上述方法与原则，计算出各个典型年 不同方案的发电量，进行比较。 （ 梅山水库与龙河口水库兴利 计算表格参见 附表 3 到 附表 14） 兴利计算结果和结论 表 3 – 3 梅山水库发电量 1987 年 丰水年 1971 年 中水年 2020 年 枯水年 方案 1 万 kW h 万 kW h 万 kW h 方案 3 万 kW h 万 kW h 万 kW h 表 3 – 4 龙河口水库发电量 1975 丰水年 1986 中水年 2020 枯水年 方案 2 万 kW h 万 kW h 万 kW h 方案 3 万 kW h 万 kW h 万 kW h 梅山水库在丰水年采用方案 1 发电量比较多，经济效益比较大，在中水年两方案 方案 1比较大 ，枯水年的话， 两 方案 一样。 但任何事情都有其两面性， 用于发电的水量多，则用于其他方面的水量一定会相应减少，如航运、渔业等效益必将减少。 现实工作中，不能只考虑发电 效益。 在抓住主要矛盾的同时，要综合考虑各方面的利益，充分考虑各个方案，一定要使大坝安全运行，使整体效益最大化。 龙河口 水库丰水年和中水年方案发电相差不大，枯水年用方案 1 略好，但龙河口水电站是以灌溉为主，发电所占比重不大，首先必须满足灌溉要求，才能考虑其他方面的效益。 13 第 4 章 防洪调度计算 调洪计算原理 当水库有下游防洪任务时，它的作用主要是消减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全流量。 水库的任务有（ 1）滞洪（ 2）错峰（ 3）蓄洪。 多数情况下，水库对下游承担的防洪任务常常是蓄洪。 当水位超过防洪高水 位的时候，此时应该顾及水库本身的安全，以当时水位情况最大下泄流量下泄洪水。 调洪演算所采用的方法是列表试算法。 原理： ① 水量平衡方程 静库容法仅考虑坝前水位水平面以下的库容对洪水进行调节，连续性方程可以写成有限差形式的水量平衡方程： 21()V Q q t V V      （ 41） Q ———— 计算时段的平均入库流量，单位为 3/ms； q ———— 时段的平均下泄流量，单位 3/ms； t ———— 计算时段，以秒为单位 ； 2V 、 1V ———— 分别为计算时段初、末水库的蓄水。