当前课程知识点：水能与水资源利用 > 第六章 水电站装机容量及水库特征水位的选择 > 第五节 以发电为主的水库特征水位的选择 > 第五节 以发电为主的水库特征水位的选择
同学们大家好
装机容量
正常蓄水位和死水位是水电站水能规划设计的
三个主要参数
他们之间相互影响
前面为大家介绍了如何选择计算装机容量
今天
我们和大家来聊一聊如何选择水库的
特行水位正常蓄水位和死水位
这两个水位的高低直接影响整个工程的
规模和其他特征值的大小
如有效库容
调节流量
装机容量
综合利用效益指标等
先来说一说水库正常蓄水位的选择
水库正常蓄水位是水电站主要参数中
最重要也是影响最大的一个参数
它决定着水电站的规模和投资
一方面
正常蓄水位的高低直接影响坝高
决定着建筑工程量、水库淹没损失和工程投资等
另一方面
正常蓄水位的高低决定着水库大小和调节能力
电站发电量及综合利用效益等
正常蓄水位的选择需进行全面综合分析
经过多方案比较论证
合理确定
正常蓄水位的大小直接影响水电站动能经济指标
首先
从动能指标来看
正常蓄水位开始增加时
保证出力
多年平均发电量和装机容量等各动能指标增加较快
继续增加正常蓄水位
各动能指标仍在增加
正常蓄水位增加到一定值时
动能指标增加缓慢
增量效益越来越小
其次
从经济指标来看
随着正常蓄水位的增加
大坝的投资随坝高的高次方增加
因此水利枢纽投资和年运行费增加
而且
淹没浸没和移民费用随正常蓄水位的增高而增加
上述关系表明
正常蓄水位的抬高必有其经济上的极限值
其原则是不能太高
也不能太低
其选择方法是：分析研究正常蓄水位的可能变动范围
拟定若干个比较方案
分别确定各方案的水利动能效益和经济指标
通过技术经济分析进行综合论证比较
选取最有利的正常蓄水位
接下来我们就按如下步骤选择正常蓄水位：
1、首先进行正常蓄水位上下限选定及方案拟定
上限选定需考虑的因素有：
坝址及库区地质地形条件是否受限制；
淹没、浸没造成损失的限制；
上下游水库的水力联系是否受影响
下限选定需考虑的因素有：
发电和其它综合利用部门的最低要求
水库泥沙淤积
上下限选定后
按等间距选取4~6个正常蓄水位方案进行比较
2、在确定了正常蓄水位的范围后
拟定水库的消落深度hn
一般采用简化方法拟定各方案水库消落深度hn
根据经验
各调节电站的消落深度范围如下：
Hmax为坝所集中的最大水头
坝式年调节其 hn=（20％ - 30％）Hmax；
多年调节： hn = （30％ - 40％） Hmax；
混合式电站： hn= 40％ Hmax
3、对各方案用简单方法进行径流调节和水能计算
求各方案动能指标及各方案指标差
4、计算各方案工程量、劳动力、建筑材料
及各种设备所需的投资及年运行费用
5、计算各方案的淹没及浸没的实物指标及补偿费用
6、进行水利动能经济计算和比较
选出最有利的正常蓄水位方案
介绍完如何选择正常蓄水位
接下来我们学习死水位的选择方法
死水位的高低决定着调节库容的大小和
水利动能效益的好坏
因此必须进行动能经济分析比较
那么
死水位的高低到底与动能指标有什么关系呢
我们知道
正常蓄水位一定时
随着死水位降低
调节库容越大
利用水量增加
但平均水头减少
因此
存在一个有利的死水位
使动能指标最大
下面我们以年调节电站在设计枯水年的
工作情况为例说明死水位与动能指标的关系
由库满到放空的整个供水期内
水电站平均出力也是该年调节电站的
保证出力Nfm由两部分组成：
一部分是水库放出蓄水量所发出力NV
另一部分是天然径流所发出力NI
保证出力Nfm等于水库出力NV加上天然出力NI
对水库出力NV而言
消落深度越大
兴利库容越大
调节流量越大
水库蓄水出力NV随消落深度hn降低而增大
对天然出力而言
由于天然平均径流量一定
随着消落深度的降低平均水头减小
NI减小
从水库消落深度hn与水电站动能指标关系
曲线图中可以知道
当hn为某一值时
两者之和形成的供水期平均出力Nfm必将出现最大值
定出消落深度hn的有利范围
由此可选择设计枯水年的死水位
图中
由保证出力定出的最优工作深度h两撇
成为水库的极限工作深度
而由多年平均发电量最大定出的最优工作深度h一撇
定为水库常年工作深度
一般h两撇大于h一撇
由上述可知
与保证出力最大相应的工作深度一般都比较大
需对死水位提出其他要求
避免影响综合利用等任务
首先考虑综合利用中其它用水部门的用水要求
如通航要求最小航深具备一定高程
死水位不能太低
其次考虑水轮机运行要求
此时水库工作深度不易过大
以减小水头变幅
使水轮机尽可能在高效率区运行
最后还需考虑泥沙要求
若死库容太小
影响水电站进水口的正常工作
以发电为主的水库
确定死水位还需考虑水电站动能指标
机组的运行条件
下游梯级水库的影响以及综合利用要求
在满足上述要求后
应如何选择死水位呢
选择死水位大致按以下步骤进行：
1、根据电站设计保证率选择设计枯水年或枯水系列年
2、拟定若干个死水位方案
求出相应的兴利库容和工作深度
3、对各方案进行径流调节和水能计算
求出其动能经济指标
4、用电力电量平衡法计算各方案必需容量
5、计算各方案的水工和机电投资及年运行费NF1
6、计算各方案替代电站的补充必需容量和电量
求出补充年费用NF2
7、根据系统年费用NF=NF1+NF2最小准则
考虑各方面要求
确定合理死水位方案
同学们
水电站主要参数的选择确定已全部讲完
通过本章的学习
大家了解了如何选择电站的最大工作容量
备用容量和重复容量
如何合理确定水电站装机容量
此外
针对由发电任务的水库
学习了确定正常蓄水位和死水位应满足
要求和确定方法
从下次课开始
我们进入第七章水电站群的调节计算
下次课再见
谢谢！
-第一节 水资源与水能资源
--水资源与水能资源
-第二节 水能资源的分布及特点
-第一节 水资源的综合利用
-第二节 水力发电
--第二节 水力发电
-第三节 水能资源的开发方式
--小节测试
-第四节 河流的综合利用规划和梯级开发
-第一节 水文的基本概念
-第二节 累积频率计算
-第三节 设计年径流量推求
--讨论：为什么不能直接利用经验频率曲线进行设计年径流量的推求？
-章节测试
-第一节 水库特性
--第一节 水库特性
-第二节 兴利调节的作用及分类
-第三节 设计保证率和设计代表期
-第四节 径流调节计算
-第一节 水能计算的目的和方法
-第二节 水电站保证出力和多年平均发电量
-第三节 电力系统负荷及容量组成
--第三节小节测试
-第四节 各类电站工作特性
-第五节 水电站在电力系统中的运行方式
-第一节 水电站最大工作容量的确定
--讨论：说说电站除了设置最大工作容量为何还要设置备用容量才能满足正常供电的要求？
-第二节 电力系统备用容量的确定
-第三节 水电站重复容量的选定
-第四节 水电站装机容量的选择
-第五节 以发电为主的水库特征水位的选择
-第一节 水电站群的分类及补偿特性
-第二节 梯级水电站群的径流调节和补偿调节
-第三节 并联水电站群的补偿调节
-第四节 水电站群参数选择
-第一节 水电站水利枢纽概述
-第二节 水电站挡水建筑物
-第三节 水电站引水建筑物
-第四节 泄水建筑物和其他建筑物
-章节测试
-第一节 水电站厂房的任务、组成及类型
-第二节 水电站厂区枢纽布置
-第三节 厂房设备及布置
-第四节 水电站厂房的建设流程
-第五节 主厂房的轮廓尺寸
