当前课程知识点:水文水利计算 > 第十章 水电站水能计算 > 10.4 正常蓄水位与死水位选择 > 10.4 正常蓄水位与死水位选择
各位同学
大家好
本节我们来介绍正常蓄水位与死水位选择
这一节主要涉及两个内容
第一个部分 正常蓄水位的选择
第二个部分 死水位的选择
所谓的正常蓄水位
事实上又称正常高水位 设计蓄水位
水库在正常运行情况下
为满足灌溉 发电 供水等要求
开始供水时应蓄到的最高水位
这些内容大家在水文水利计算的前序章节中
都已经学过了
那大家知道
正常蓄水位是水电站非常重要的一个参数
非常的关键
它直接决定了水电站的工程规模
具体点来说
一方面
正常蓄水位可以决定水库的大小和调节性能
水电站的水头 出力和发电量
以及其他综合利用效益
都是跟它有关系
同时呢
它也决定了水工建筑物及有关设备的投资
水库淹没带来的损失
因此
我们对于正常蓄水位的选择必须慎之又慎
因为它太重要了
所以一般需要通过技术经济比较和综合分析论证后
才来决定到底选择哪一个正常高水位
为什么这么说呢
大家回想一下我们前面的知识
大家可以发现
正常蓄水位的变化牵动着很多指标的变化
比如说正常蓄水位增高
这时水电站的保证出力
装机容量和多年平均年发电量等指标
也会随之增加
从过程上看
正常蓄水位较低时这些效益指标增加较快
而随着正常蓄水位上升
这些指标增加速度越来越慢
正如我们右上图所示的那样
不仅如此
正常蓄水位的增高
也会引发其他变化
比如随着正常蓄水位的增高
水利枢纽的投资和运行费以及淹没损失
会不断增加
当正常蓄水位较低时
这些费用指标增加较慢
而随着正常蓄水位不断上升
这些指标增加速度就会越来越快
就如我们右下图所示的那样
因此我们可以总结出
也就是说当正常蓄水位增高时
其效益指标增加速度是递减的
而费用指标增加速度是递增的
那么听起来很混乱
我们可以看出正常蓄水位太高或太低
其实都不够经济
那么如何来确定这个水位呢
必须开展方案比较
并从中选出经济合理的方案来进行
那么要开展方案的比较
我们必须要知道怎么设定方案
解决这个问题之前
我们必须知道方案设定的边界在哪里
通常情况下
正常蓄水位比较方案应在正常蓄水位的
上 下限值范围内选定
那么问题来了
我们如何来确定这样一个上下限呢
这就需要我们从正常蓄水位的影响因素入手
对于正常蓄水位的下限值
我们一般根据发电 灌溉 航运 供水等
各用水部门的最低要求确定
比如以发电为主的水库
必须满足系统对水电站的保证出力要求
以灌溉为主的水库
必须满足灌溉需水量等等
而上限值
也会涉及更多的问题
比如坝址及库区的地形地质条件
是否允许我们构建高坝
构筑高坝后
是否会引发漏水等
这些问题都会限制我们正常蓄水位的设定
再有库区的淹没和浸没情况
大家知道
正常蓄水位的提高势必会造成大片土地
重要城镇 矿藏 工矿企业 交通干线
名胜古迹等的淹没
那么这种淹没带来的淹没损失
或安置移民是否值得
此外
正常蓄水位的提高引发大面积内水排泄问题
或使地下水抬高引起严重浸没和盐碱化
这些问题也会制约正常蓄水位的设定
同时还有河流梯级开发方案
径流利用程度和水量损失情况等都会影响
比如上下游衔接的梯级
上游水库往往对下游水库的
正常蓄水位有所限制
那么高位蓄水位
可能使水库蒸发损失和渗漏损失增加较多
资金 劳动力 建筑材料和设备的供应
施工期限和施工条件等因素
也会影响到正常蓄水位的确定
所以我们要做的是把这些东西统筹进行考量
那么了解了这些
如何来正确选择呢
这里我们给出了具体的步骤
通常情况下
在拟定正常蓄水位比较方案后
应对每个方案进行下列各项计算工作
1-拟定水库消落深度
有了消落深度
我们就可以对各方案采用较简化的方法
进行径流调节和水能计算
求出各方案水电站的保证出力
装机容量及多年平均年发电量
这时效益计算
除了效益
我们还需要计算成本
所以
我们需要对各方案的水利枢纽各项工程量
各种建筑材料的消耗量及机电设备投资
以及各方案的淹没和浸没的实物指标
及其补偿费用进行计算
有了这些数据
我们就可以开展水利动能经济计算
统计水电站的年运行费及各种单位经济指标
最后基于这些指标
我们可以根据规范要求
选定适当的经济比较方法
进行各正常蓄水位方案经济比较
并结合其他非经济因素综合分析
从中选出最有利的方案
这里需要注意的是
如果水库除发电外
尚有灌溉 航运 给水等其他综合利用任务
则在选择正常蓄水位时
应同时考虑其他部门效益和投资的变化
并注意对各有关部门合理进行投资效益分摊
那么本小节的第二部分
是死水位的选择
死水位也是一个重要的特征水位
那么它在正常蓄水位一定的情况下
死水位决定着水库的工作深度(消落深度)
和兴利库容
影响到水电站的利用水量和工作水头
死水位越低
兴利库容越大
水电站利用的水量越多
但水电站的平均水头
却随着死水位的降低而减小
所以 对发电来说
考虑到水头因素的影响
同样
并不总是死水位越低越好
那么兴利库容越大
对动能越有利
其实也是要通过一些
具体的经济分析或技术分析以后才进行选择
死水位的选择有两种方法
一个是根据保证电能
或多年平均年发电量选择死水位
通说的简单点
就是通过研究供水期电能E供
和多年平均年电能E与消落深度h消的关系
大家可以看我们这张图
如果考虑以供水期保证电能为主
可由a点确定死水位
如考虑以多年平均年发电量为主
可由b点确定死水位
如需同时兼顾两者
则可在ab之间选择
第二种方法是通过经济比较选择死水位
这种方法与选择正常蓄水位一样
先建立几个死水位方案
然后计算各方案的动能经济指标
再从中选择最有利的方案
具体过程我们就不再赘述了
希望大家课下可以仔细阅读这部分内容
好
本小节内容到此结束
谢谢大家的观看与学习
-1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理
--1.1 小节测试
--1.1 课后讨论
-1.2 水文水利计算的任务与内容
--1.2 小节测试
--1.2 课后讨论
-1.3 水文水利计算的主要研究方法
--1.3 小节测试
--1.3 课后讨论
-2.1 洪水资料的分析处理
--2.1 小节测试
-2.2 历史洪水的调查和考证
--2.2 小节测试
-2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法
--2.3 小节测试
--2.3 课后讨论
-2.4 设计成果的合理性分析
--2.4 小节测试
-2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题
--2.5 小节测试
--2.5 课后讨论
-3.1 防洪安全设计
--3.1 小节测试
-3.2 设计洪水概念
--3.2 小节测试
-3.3 设计洪水过程线的拟定
--3.3 小节测试
--3.3 课后讨论
-3.4 设计洪水的地区组成
--3.4 小节测试
-3.5入库设计洪水
--3.5 小节测试
--3.5 课后讨论
-4.1 暴雨特性分析
--4.1 小节测试
-4.2 点暴雨量频率计算
--4.2 小节测试
-4.3 面暴雨量频率计算
--4.3 小节测试
--4.3 课后讨论
-4.4 设计暴雨量的时空分布计算
--4.4 小节测试
-4.5 由设计暴雨推求设计洪水
--4.5 小节测试
--4.5 课后讨论
-5.1 小流域设计暴雨
--5.1 小节测试
-5.2 由推理公式推求设计洪水
--5.2 小节测试
--5.2 课后讨论
-5.3 由地区经验公式推求设计洪水
--5.3 小节测试
-5.4 城市化对水文的影响
--5.4 小节测试
-5.5 城市排水管网设计流量计算
--5.5 小节测试
--5.5 课后讨论
-6.1 可能最大暴雨的基础理论
--6.1 小节测试
-6.2 可能最大暴雨的估算
--6.2 小节测试
-6.3 可能最大洪水
--6.3 小节测试
-7.1 年径流及其表征指标
--7.1 小节测试
-7.2 影响年径流的要素
--7.2 小节测试
-7.3 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 小节测试
--7.3 课后讨论
-7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 小节测试
--7.4 课后讨论
-8.1 用水户分类及其层次结构
--8.1 小节测试
-8.2 工业需水量的计算与预测
--8.2 小节测试
--8.2 课后讨论
-8.3 灌溉用水量的计算与预测
--8.3 小节测试
-8.4 生态需水的计算与预测
--8.4 小节测试
--8.4 课后讨论
-8.5 其他用水的计算与预测
--8.5 小节测试
-9.1 径流调节的定义及分类
--9.1 小节测试
--9.1 课后讨论
-9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 小节测试
--9.2 课后讨论
-9.3 水库的水量损失
--9.3 小节测试
-9.4 设计保证率
--9.4 小节测试
-9.5 径流调节计算基本原理
--9.5 小节测试
--9.5 课后讨论
-9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容
--9.6 小节测试
-9.7 根据兴利库容确定调节流量
--9.7 小节测试
-9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程
--9.8 小节测试
--9.8 课后讨论
-10.1 水能利用与电力系统负荷
--10.1 小节测试
-10.2 保证出力与多年平均发电量计算
--10.2 小节测试
-10.3 水电站装机容量的选择
--10.3 小节测试
-10.4 正常蓄水位与死水位选择
--10.4 小节测试
-11.1 灌溉工程水利计算概述
--11.1 小节测试
-11.2 引水灌溉工程水利计算
--11.2 小节测试
-11.3 蓄水灌溉工程水利计算
--11.3 小节测试
-11.4 提水灌溉工程水利计算
--11.4 小节测试
-11.5 地下水灌溉工程水利计算
--11.5 小节测试
-12.1 水库调洪的任务
--12.1 小节测试
-12.2 水库调洪计算的原理
--12.2 小节测试
-12.3 水库调洪计算的列表试算法
--12.3 小节测试
-12.4 水库调洪计算的半图解法
--12.4 小节测试
-12.5 其他情况下的水库调洪计算
--12.5 小节测试