古瓦水电站水轮机选型设计研究
古瓦水电站水轮机选型设计研究
摘要：古瓦水电站的开发任务主要为发电，并兼顾下游生态环境用水要求。本
文根据水电站的特征参数，充分考虑高海拔地区高水头电站在空化等方面的影响，对古瓦水电站水轮机模型及真机参数进行研究，保证水轮机运行的稳定性，为类
似电站提供参考和借鉴。
关键词：古瓦水电站；高水头；混流式水轮机；选型设计
1工程概况
古瓦水电站位于四川省甘孜州乡城县境内，采用混合式开发。古瓦水电站水
库正常蓄水位3398m，库容2.396亿m3，调节库容2.2276亿m3，具有年调节能力。电站引用流量87.8m3/s；电站装机容量205.4MW：其中主体电站装机容量201MW，生态机组4.4MW。
2电站基本参数
水库正常蓄水位3398.00m，为年调节。多年平均发电量7.784亿kW•h，年
利用小时数3873h。
电站特征水头
最大水头 314.9m
加权平均水头 279.5m
额定水头 266.0m
最小水头 212.7m
泥沙特性
多年平均过机含沙量水库运用20年为26g/m3
水库运用60年为66g/m3
水库运用100年为301g/m3
3水轮机型式
古瓦电站水头范围212.7m～314.9m，采用水轮机型式为混流式机型。
目前，国内中、高水头采用混流式水轮机的电站见表1。
表1 国内中、高水头混流式水轮机应用简况表
4比转速ns和比速系数K
本电站运行水头212.7m～314.9m，属中偏高水头电站，单机容量67MW，机
组型式为混流式水轮发电机组。为使本电站装设的水轮机能发挥最大经济效益，
在投产时具有一定先进性，采用统计法预估水轮机基本参数。
水轮机比转速ns和比速系数K是衡量水轮机能量特性、经济性和先进性的综合性指标，因此提高水轮机的比转速也一直是国内外水轮机制造业的发展趋势。
近年来，比转速的提高逐步趋缓，因其受到水轮机平均效率、强度、刚度、空蚀、泥沙磨损、运行稳定性等方面的制约，片面地追求过高的比转速值，虽然能降低
机组造价，但会导致水轮机的抗空蚀、泥沙磨损及压力脉动等指标的恶化，反而
达不到提高水轮机综合性能的目的，因此，只有结合电站的具体参数条件和技术
要求，在水力设计、机械结构和刚强度设计上不断提高和改进，在水轮机稳定运
行的前提下提高比转速，才能真正达到提高水轮机综合性能和经济指标的目的。
本电站的水轮机运行水头变幅较大，需要重视水轮发电机组的运行稳定性，控制
水轮机比转速ns和比速系数K在合理可行的范围之内是必要的。
为了初选适合本电站水轮机比转速ns和比速系数K，对国内已建、在建的
200m以上水头段混流式水轮机的比转速及比速系数进行统计分析，详见表2。根
据国内及国际上一些比转速的经验公式计算本电站的比转速及比速系数见表3。
表2 国内200m以上水头段混流式水轮机比转速统计表
从表3可以看出，本电站水轮机的ns为99.93～147.15m•kW，K值为1630～2400左右。
从表2和表3可看出，随着时代的发展，以及单机容量的加大，同水头段转
轮的比转速呈增大趋势。由于本电站具有年调节水库，总体来说过机泥沙含量轻微，但汛期也还是有一定的过机泥沙，水轮机水力设计中要全面满足较高的能量
特性、稳定性、经济性和抗空蚀性能，不宜追求过高的ns和K值。因此，综合
考虑现今水轮机设计、科研、试验及制造技术的发展趋势、水轮发电机组的运行
经验、高海拔、抗空蚀、泥沙磨损以及本电站单机容量等因数，参考国内目前的
实际应用情况，本电站K值宜在1650～2200之间选取，相应额定点的ns为
101.2～134.9m•kW。
从机组参数选择、运行稳定性、电站投资和转轮运输等方面分析，推荐本电
站水轮发电机组同步转速为nr=428.6r/min。对应的额定比转速nsr=104.59m•kW，额定比速系数Kr=1705.79。
5模型机参数初选
5.1.1单位转速n11和单位流量Q11
在初步确定了比转速和比速系数后，应选择合理的单位转速n11和单位流量
Q11，以取得水轮机安全稳定和高效率运行。
较高的单位转速n11值有利于机组同步转速的提高，能够降低机组造价，但
单位转速n11的提高受到叶片强度、空蚀和磨损等因素的制约；同时由公式
ns=3.13n11 (Q11η)1/2可知，在选定的比转速条件下，效率变化的幅度有限；而
单位转速和单位流量之间也有一定的配合比例关系，才能有较高的效率和较好的
综合性能。所以可以确定单位转速n11和单位流量Q11的范围。
表4为本电站Hr=266m，ns=104.59m•kW用统计公式计算出的单位转速n11
和单位流量Q11的值。
表4 各单位转速或单位流量统计公式计算值
由表4可知，本电站水轮机的单位转速n11范围为58.8～62.2r/min，单位流
量Q11范围为327.9～349.4L/s。由表6可知，400m水头段模型水轮机最优单位
转速n10为61～63.9r/min，限制工况单位流量Q11为297～323L/s。
根据比转速、比速系数和同步转速的选择成果，参考统计公式计算成果、同
水头段模型水轮机参数，初选限制工况单位流量Q11max不大于327.9L/s，最优
工况单位流量Q10约181～212L/s，由此初步计算水轮机转轮进口直径D1为
2.55m。结合设计水头、同步转速和效率选择，可得出最优工况点单位转速n10
约63r/min左右，额定工况单位转速n11r为67.01r/min左右，额定工况单位流量
Q11r为268L/s左右。
5.1.2模型转轮效率
水轮机效率是评估水轮机能量特性的重要指标，直接影响电站的发电效益。
目前国外混流式水轮机模型最优效率达94%以上，通常混流式水轮机在
ns=180m•kW左右时，模型效率呈最大值，在ns<180m•kW时，模型效率随比转
速的下降而下降，本电站水轮机比转速为107.10m•kW，模型的最优效率应大于92.5%。
5.1.3空蚀性能
水轮机的空蚀性能通常用空化系数σ表征，σ值亦是衡量水轮机性能的一个
重要指标，σ值的大小关系到水轮机的安装高程，亦与水轮机的使用寿命和稳定
性能相关连。空化系数可由比转速推导而出，世界各国根据众多的转轮用统计法
得出一些经验公式，用于本电站的计算值见表5。
表5 不同经验公式的水轮机模型空化系数计算值
由表5可得，本电站水轮机的初生空化系数σi可选择在0.034～0.037之间，
电站空化系数σp可选择在0.038～0.053之间，考虑到电站在汛期有一定数量的
过机泥沙，电站空化系数不宜取得过小。
5.1.4模型水轮机参数
综上所述，考虑到当今水轮机设计、制造水平和今后发展趋势，预期的模型
水轮机基本参数如下：
1) 综合指标：
ns=104.59m•kW
K=1705.79
2) 最优工况：
n10=63r/min
Q10=181～212L/s
opt≥92.5%
3) 额定点工况：
Q11r=～268L/s
n11r=～67.01r/min
ηr=～92.5
σi=0.034～0.037
σp=0.038～0.053
6 水轮机真机参数初选
根据上述初定的参数，选几个现有的模型转轮作初步的计算比较，以确定机
组设备的主要外形尺寸。
表6为古瓦水电站适用的～400m水头段混流式机型的主要模型参数。
表6 混流式机型的主要模型参数
插图1 古瓦电站HLA351-LJ-255转轮运转特性曲线
由表6可知，这三个长短叶片的转轮参数水平相当，转轮采用长短叶片结构，与采用普通结构的转轮相比，在水电站水头变幅比较大时，有更好的流态和运行
稳定性。其中HL(F)转轮为GE公司提供的参数，效率较高，经计算 HLA351和
HL(F)转轮直径相当，同步转速相同，因此两方案的设备和土建投资基本相当。暂
以HLA351转轮参数作为计算依据。
对于古瓦水电站而言，采用(Hmax-Hmin)/Hr表征水头与运行工况关系，(Hmax-Hmin)/Hr=0.384，根据国内部分大型混流式机组电站调查统计显示，(Hmax-Hmin)/Hr=0.329～0.664，古瓦水电站为0.384，在统计范围之内，选用长短叶片的模型转轮可以更好地适应水头的变幅，是合适的。
经分析计算后，HLA351的原型参数为：
水轮机型号 HLA351-LJ-255
转轮直径D1 2.55m
最大水头Hmax 314.9m
加权平均水头Hw 279.5m
额定水头Hr 266.0m
最小水头Hmin 212.7m
额定流量Qr 28.5m3/s
额定出力Pr 68.72MW
额定转速nr 428.6r/min
飞逸转速nrun 741r/min
额定工况点效率ηr 92.84%
最高效率ηopt(△η=1.15%) 94.05%
额定比转速nsr(m•kW) 104.59
额定比速系数Kr 1705.79
允许吸出高度Hs -9.02m
运转特性曲线见插图1。
7安装高程
水轮机安装高程与吸出高度Hs有关，吸出高度Hs又与转轮参数水平、过机
水流泥沙情况、转轮材质的抗磨蚀性能、制造加工质量等条件有关。
根据Hs≤10－/900－Kσ•σi•H，分别对最大水头工况和额定水头工况的吸出
高度进行计算，详见表7。
表7 吸出高度计算表
按一台机额定流量对应的尾水位3085.33m作为设计尾水位。
水轮机安装高程Z计算如下：
即：Z =3085.33－9.02=3076.31m
考虑为设计留有余地，机组安装高程为3075.80m，相应的Hs为-9.53m。
8结束语
本文针对古瓦水电站的特征参数，对水轮机的选型进行了较详细的研究，确
定了水轮机的基本参数。本电站机型属于中高水头混流式机组，且在高海拔地区，应充分考虑空化方面的影响，优化水轮机参数，使机组在整个运行范围内能够长
期稳定的运行，最终达到整个电站收益的最大化。
水轮机选型设计
目录 第一章基本资料 (2) 1.1水轮机选择的内容 (2) 第二章水能计算与相关曲线的绘制 (3) 2.1水能计算 (3) 2.2相关曲线的绘制 (7) 第三章机组台数和单机容量的确定 (8) 3.1水轮机选型方案初定 (8) 3.2确定水轮机选型方案 (8) 第四章水轮机基本参数的计算 (13) 4.1水轮机转轮直径的计算 (13) 4.2水轮机效率的计算 (13) 4.3水轮机转速的计算 (13) 4.4水轮机设计流量的计算 (14) 4.5水轮机几何吸出高度的计算 (14) 4.6飞逸转速的计算 (16)
第一章基本资料 水轮机的选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数选择的是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性有重要的影响。 水电站水轮机的选择工作，一般是根据水电站的开发方式、动能系数、水工建筑物的布置等，并参照国内已生产的水轮机转轮参数及制造厂的生产水平，拟选出若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数 1.1水轮机选择的内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的外形尺寸、重量和价格； （6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件； （8）对电站建成后水轮机的运行、维护提出建议。
第二章水能计算与相关曲线的绘制 2.1水能计算 根据所给原始资料，通过水能计算可以得到相应数据下的装机容量、发电量登各种参数，并将所得数据记录于表2-1中。 （1）水头H H=Hg-△h …………………………………（2-1） 式中 Hg ——水电站毛水头，m ； △h —— 水电站引水建筑物中的水力损失，m 。 将计算结果录入表2-1第⑪列中。 （2）装机容量P 和增加装机容量△P 由于同一组内流量不等，故应先按下列公式计算增加装机容量△P （Kw ）: △P=AQ △H …………………………………（2-2） 式中 A ——A=9.81*α*β=8.2, α=95%,β=88%(α为发电机效率,β为水轮机效率)； Q —— 水轮机通过流量，s /m 3 ; △H ——水电站相邻两组组末（工作）水头之差，m 。 将计算结果录入表2-1第⑬列中 第一组流量的装机容量为1P =AQH=1271Kw 。其后流量组的装机容量P （Kw ）按下 式计算： i P =+j P +△i P …………………………………（2-3） 式中i ——i=2,3,4……n(n ∈N+)； j —— j=i-1。 将计算所得P 值录入表2-1第⑫列中。 （3）发电量E 和累积发电量∑E 发电量E （万Kw.h ）按下列公式计算： E=PT*24/10000……………………………（2-4） 式中 P ——装机容量，Kw ； T ——该组流量的出现天数，天。
(一)水电站水轮机选型设计方法及案例
水电站水轮机选型设计总体思路和基本方法 水轮机选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性都有重要的影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式、动能参数、水工建筑物的布置等，并考虑国内外已经生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一 已知参数 1 电站规模：总装机容量：32.6MW 。 2 电站海拔：水轮机安装高程：▽=850m 3 水轮机工作水头： max H =8.18m ，min H =8.3m ，r H =14.5m 。 二 机组台数的选择 对于一个确定了总装机容量的水电站，机组台数的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运行的灵活性、可靠性，还将影响到电厂建设的投资等。因此，确定机组台数时，必须考虑以下有关因素，经过充分的技术经济论证。 1机组台数对工程建设费用的影响。 2机组台数对电站运行效率的影响。
3机组台数对电厂运行维护的影响。 4机组台数对设备制造、运输及安装的影响。 5机组台数对电力系统的影响。 6机组台数对电厂主接线的影响。 综合以上几种因素，兼顾电站运行的可靠性和设备运输安装的因素，本电站选定机组为：4×8.15MW 。 三 水轮机型号选择 1 水轮机比转速s n 的选择 水轮机的比转速s n 包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能量指标与空化性能。 各类水轮机的比转速不仅与水轮机的型式与结构有关，也与设计、制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界限与范围，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出了关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式。当已知水电站的水头时，可以用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。 轴流式水轮机的比转速与使用水头关系 中国： s n =H 2300 （m ·KW ） 日本： s n = 5020 20000 ++H （m ·KW ）
小型水电站水轮发电机组选型设计及重点问题分析
小型水电站水轮发电机组选型设计及重 点问题分析 摘要：水轮发电机机组的选型设计作为小型水电站建设工程中的重要投资，不过在实际的建设过程中，很容易因为水轮发电机组选型设计不当等问题出现发电站效益不理想的情况，因此本文对小型水电站水轮发电机组选型设计过程中的注意事项和问题进行了分析，以供小型水电站建设时作为水轮发电机组选型设计的参考。 关键词：小型水电站；水轮发电机组；选型设计 在水力发电站建设的过程中，对于水轮发电机组的设计关乎着整个工程的经济效益和生产效率，同时也对水电站的经营质量有着非常大的影响。因此水电站必须根据相关参数来选择合理的水轮发电机组，以确保水电站能够顺利运行。 1. 小型水电站水轮发电机组选型设计概述 由于水电站建设受到了地区因素的影响，各个水电站的水力资源和开发应用情况必然存在一定的不同，加上工作水头、引用流量范围等等，都需要根据实地的状况进行设定。而水轮发电机在自身能量和汽蚀特性以及强度条件的限制下，其适用的水头和流量范围相对较窄，因此水轮发电机只能够在合适的区域正常运行。为了保障水电站的运行能够满足经济安全需求以及高效率，设计工作人员应当对不同类型水轮发电机的技术参数、性能特点等等进行全面了解，进而根据水电站的基础资料和工程的总体布置以及水轮机特性等进行结合，并且综合比较其技术方案，选择出利用了最高、成本最优、收益最好的水轮发电机组选型设计方案。
小型水电站水轮发电机组的选择在具体设计过程中，必须要根据当地情况以及水轮机各项参数进行比较后再进行确定，当前常用的水轮发电机主要有如下类型： 1、灯泡贯流式水轮发电机。近几年来我国在灯泡贯流式水轮发电机的研究成果非常显著，在大量工程的实践运用中现实，在水头低于二十五米的情况下，灯泡管流式水轮发电机和同轴流转桨式水轮发电机相比有着更好的技术和经济优势。灯泡管流式机组的结构形式和常规立轴机组有着非常大的差距，尤其是在运行、维修和管理方面都有着很大的不同，因此在采用的选择上也需要根据实际情况，并根据业主单位的意见来使用。 2、轴流式水轮发电机。轴流式水轮机主要分为转桨式和定桨式两种，轴流定桨式水轮机在小型水电站中的应用相对较广，主要原因是因为其结构相对简单，便于维护，而且造价低，能够有效控制成本，同时还不存在漏油等问题。 3、混流式水轮发电机。在低水头的中小型水电站中，混流式水轮发电机的使用相对广泛，虽然混流式水轮发电机机组相对来说成本较高，不过其空化性能和安装高程较好，因此也能有效控制土建成本。 4、水斗式水轮发电机。早期由于因为设计、制造技术和材料等方面的原因，我国的高水头混流式水轮发电机依然存在一些问题，因此水斗式水轮发电机依然是我国高水头中小型水电站的首要选择。 1. 小型水电站水轮发电机组选型设计的原则和方法 在小型水电站选择水轮发电机组的过程中，一定要贯彻如下选型原则： 1、首先要预先对设计水头下所发出的额定出力进行检测，若是实际设计低 于设计水头的话，目标设计的发电机组受阻容量应当减小，以保障水轮发电机能 够充分发挥其最大效率。 2、在针对机组参数进行选择时，一定要确保能够和水电站的基本参数相适应，毕竟各个型号的水轮发电机所能够适应的水头范围也是不一样的，其水头上
水轮发电机组中水轮机的选型设计
水轮发电机组中水轮机的选型设计 摘要: 在水利水电系统中的建设过程, 怎样合理选择适用的水轮机组的类型对水轮机的性能是否优越十分重要。因此应本着具体情况具体分析的原则设计相应的实践方案, 以提高其运行的灵活性。本文着重阐述实践中应如何对水轮机组进行设计。 关键词: 水轮机组；特征；选型设计 Abstract: In the water conservancy and hydropower system in the construction process, how to choose suitable hydraulic turbine type on turbine performance is superior is very important. It should be based on concrete analysis of the principles of design and the corresponding practices, in order to improve the operation flexibility. This paper focuses on the practice should be how to design of hydraulic turbine. Key words: turbine selection design; feature; 0引言 水轮机组的选型设计是水电站水力机械设计的重要组成部分。发电机由水轮机驱动，它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活。水轮机组选型设计不仅为以后的电气部分、水工部分设计打下基础，同时也会影响到电站的机电设备投资、厂房投资及发电效益等经济指标。因此，水轮机组的选型设计必须做到科学、准确、合理、先进，满足技术性能和经济指标的要求。 1水轮机选型设计的任务及内容 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，不允许超出；水轮机出力大小主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 2水轮机选型的基本原则及装机特征设计 水轮机的选型按照技术先进、安全可靠、经济合理的原则，选择和确定水轮机的具体型号和技术参数。通过对可行的不同技术方案进行比较，对水轮发电机组及其附属设备技术性能、制造成本，机组预期的实用性、可靠性、使用寿命等，进行综合比较和分析，寻求资源利用充分、投资省、效益高的最优方案。水轮机选型应遵循以下的基本原则：
浅析水轮机的选型设计
浅析水轮机的选型设计 作者：张强 来源：《科学与财富》2019年第16期 摘要：水轮发电机时指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。本文以对X水电站调节系统设计与分析为例。从初步选择，对各项指标进行综合比较，到选定最优方案，确定水轮机型号HLA511-LJ-410、选择4台机组，来介绍水轮机选型方法。 一、水轮机类型的确定 由所给出的原始数据克制水轮机的运行水头范围为52-76米，则可供选择的水轮机型式有混流式、斜流式以及轴流转浆式三种。斜流式水轮机适用于水头变幅大的电站，转轮叶片可以转动而实现双重调节，处于高效率区的流量和出力范围大，效率曲线比较平坦。但目前由于其制造工艺复杂，技术要求高，故很少使用。而混流式水轮机具有结构紧凑、运行可靠、效率高，能适应很宽的水头范围等特点，技术十分成熟，是目前国际国内应用最广泛的水轮机机型，安装检修均具有强有力的技术保障，且由于本次设计的电站水头变化范围较小，且负荷变化较大，故决定采用混流式水轮机。 根据原始资料中的最高水头76米，查《混流式水轮机转轮型谱参数表》，经过初步比较判断选择6个型号的转轮，其详细参数见下表 经过对这几个机型的参数的初步比较，可以看出A511-35型、HL220.46型及A248-35型模型水轮机在最优工况下的单位转速、单位流量、最高效率以及限制工况点的单位流量均比较高，且高效率区较宽，可使原型机获得较高的转速和较大的通过流量，从而在相同出力的情况下缩小机组的尺寸，同时模型机的气蚀系数较小，有利于电站的稳定运行，故选取上述三个水轮机机型进行计算. 二、机组台数的确定 由原始资料可知，该水电站的装机容量为280MW，根据实践经验，在合理要求的情况下，可采用3 台、4台、5 台机组的设计方案进行计算比较。 三、水轮及装置方式的确定 设计电站的最大水头是76米，且装机容量属于大机组，故应按立式布置方式。 四、水轮机选型计算
水轮机选型设计计算书 原稿
第一章 水轮机的选型设计 第一节 水轮机型号选定 一．水轮机型式的选择 根据原始资料，该水电站的水头范围为18-34m ， 二．比转速的选择 水轮机的设计水头为m H r 5.28= 适合此水头范围的有HL240和ZZ450/32a 三．单机容量 第二节 原型水轮机主要参数的选择 根据电站建成后,在电力系统的作用和供电方式, 初步拟定为2台,3台,4台三种方案进行比较。 首先选择HL240 n11=72r/min 一．二台 1、计算转轮直径 水轮机额定出力：kw N P G G r 67.66669 .0106.04 =⨯== η 上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ） 由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3 /s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η
=0.855+0.03=0.885。模型最高效率为88.5%。 m H Q P D r r 09.2885 .05.28155.181.967 .666681.95 .15.1111=⨯⨯⨯== η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值2m 和2.25m 之间，且接近2m ，暂取D 1=2m 。 2、计算原型水轮机的效率 914.02 46 .0)885.01(1)1(155 110max =--=--=D D M M ηη Δη=η max -ηM0=0.914-0.885=0.0.029 η=ηm +Δη=0.855+0.029=0.884 3、同步转速的选择 min /18.1972 95 .0/5.2872av 1110r D H n n =⨯== min /223.11855 .0884 .07210 M 0 T 11011r n n =-⨯=-=∆）（ ）（ ηηmin /223.73223.172n 1111r 11r n n m =+=∆+= 4、水轮机设计单位流量Q11r 的计算 r Q 11= r r r H D η5 .12181.9P =884.05.28281.967.66665.12⨯⨯⨯=1.2633 m /s 5、飞逸转速的计算 r n = 1 11max D H n r =73.223×28.33=212.851r/min 6、计算水轮机的运行范围 最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/609.66223.18.332 180.19711max 1min 11r n H nD n =-⨯=∆-= min)/(777.70223.195 .0/5.282180.19711av 111r n H nD n a =-⨯=∆-=
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨 水轮机是水电站发电的核心设备之一。中小型水电站的水轮机的选型与优化是水电站 项目建设中一个重要而复杂的问题。本文将从水轮机类型选择、参数优化以及经济性分析 等方面进行探讨。 1. 水轮机类型选择 中小型水电站适用的水轮机类型主要有斜流式水轮机、混流式水轮机和轴流式水轮机。斜流式水轮机适用于水头较高的水电站，转速较高，但效率相对较高；混流式水轮机适用 于水头中等的场所，转速较低，但效率相对较高；轴流式水轮机适用于水头较低的场所， 转速较低，但输出功率相对较高。根据具体的水头和流量条件，选取合适的水轮机类型， 以提高水电站的发电效率。 2. 水轮机参数优化 水轮机参数优化是指在一定的水头和流量条件下，通过调整水轮机的各项参数，使水 轮机运行更加稳定和高效。主要涉及到叶片形状、角度、数量以及导叶和水轮机的流道设 计等方面。通过数值模拟和实际试验，优化水轮机参数，可以提高水轮机的效率和运行的 稳定性，进而提高水电站的发电效益。 3. 经济性分析 在进行水轮机选型和优化时，还需要进行经济性分析，确定最佳方案。经济性分析主 要包括投资回收期、净现值、内部收益率等指标。通过对不同水轮机方案的经济性指标进 行计算和比较，选取具有较低投资回收期、较高净现值和内部收益率的方案，以保证水电 站项目能够盈利并获得较好的经济效益。 中小型水电站的水轮机选型与优化是一个复杂而重要的问题。通过合理选择水轮机类型，优化水轮机参数，并进行经济性分析，可以提高水电站的发电效率和经济效益。根据 具体情况，还应考虑环境保护和可持续发展等因素，综合考虑各种因素，选择最佳的方 案。
古瓦水电站水轮机选型设计研究
古瓦水电站水轮机选型设计研究 摘要：古瓦水电站的开发任务主要为发电，并兼顾下游生态环境用水要求。本 文根据水电站的特征参数，充分考虑高海拔地区高水头电站在空化等方面的影响，对古瓦水电站水轮机模型及真机参数进行研究，保证水轮机运行的稳定性，为类 似电站提供参考和借鉴。 关键词：古瓦水电站；高水头；混流式水轮机；选型设计 1工程概况 古瓦水电站位于四川省甘孜州乡城县境内，采用混合式开发。古瓦水电站水 库正常蓄水位3398m，库容2.396亿m3，调节库容2.2276亿m3，具有年调节能力。电站引用流量87.8m3/s；电站装机容量205.4MW：其中主体电站装机容量201MW，生态机组4.4MW。 2电站基本参数 水库正常蓄水位3398.00m，为年调节。多年平均发电量7.784亿kW•h，年 利用小时数3873h。 电站特征水头 最大水头 314.9m 加权平均水头 279.5m 额定水头 266.0m 最小水头 212.7m 泥沙特性 多年平均过机含沙量水库运用20年为26g/m3 水库运用60年为66g/m3 水库运用100年为301g/m3 3水轮机型式 古瓦电站水头范围212.7m～314.9m，采用水轮机型式为混流式机型。 目前，国内中、高水头采用混流式水轮机的电站见表1。 表1 国内中、高水头混流式水轮机应用简况表 4比转速ns和比速系数K 本电站运行水头212.7m～314.9m，属中偏高水头电站，单机容量67MW，机 组型式为混流式水轮发电机组。为使本电站装设的水轮机能发挥最大经济效益， 在投产时具有一定先进性，采用统计法预估水轮机基本参数。 水轮机比转速ns和比速系数K是衡量水轮机能量特性、经济性和先进性的综合性指标，因此提高水轮机的比转速也一直是国内外水轮机制造业的发展趋势。 近年来，比转速的提高逐步趋缓，因其受到水轮机平均效率、强度、刚度、空蚀、泥沙磨损、运行稳定性等方面的制约，片面地追求过高的比转速值，虽然能降低 机组造价，但会导致水轮机的抗空蚀、泥沙磨损及压力脉动等指标的恶化，反而 达不到提高水轮机综合性能的目的，因此，只有结合电站的具体参数条件和技术 要求，在水力设计、机械结构和刚强度设计上不断提高和改进，在水轮机稳定运 行的前提下提高比转速，才能真正达到提高水轮机综合性能和经济指标的目的。 本电站的水轮机运行水头变幅较大，需要重视水轮发电机组的运行稳定性，控制 水轮机比转速ns和比速系数K在合理可行的范围之内是必要的。 为了初选适合本电站水轮机比转速ns和比速系数K，对国内已建、在建的 200m以上水头段混流式水轮机的比转速及比速系数进行统计分析，详见表2。根
水电站课程设计之水轮机选型设计
水电站课程设计之水轮机选型设计 学校：河北工程大学 系别：水利水电工程 班级：07水工本（5）班 姓名：李啸云 学号：070290515 指导老师：袁吉栋
第一章：基本资料 基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0% 第二章：机组台数与单机容量的选择 水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，就可以拟订可能的机组台数方案，选择机组台数与单机容量时应遵守如下原则： 1、机组台数与工程建设费用的关系 在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减小。通常大
机组单位千瓦耗材少，整体设备费用低；另外，机组台数少，厂房所占的平面尺寸也会减小。因此，较少的机组台数有利于降低工程建设费用。 2、机组台数与设备制造、运输、安装以及枢纽安装布置的关系 单机容量大，可能会在制造、安装和运输方面增加一定的难度。然而，有些大型或特大型水电站，由于受枢纽平面尺寸的限制，总希望单击容量制造得大些。 3、机组台数与水电站运行效率的关系 水轮机在额定出力或者接近额定出力时，运行效率较高。机组台数不同，水电站平均效率也不同。机组台数越少，平均效率越低。但是机组台数多到一定程度，再增加台数对水电站运行效率增加的效果就不显著。当水电站在电力系统中担任基荷工作时，引用流量较固定，选择机组台数较少，可使水轮机在较长时间内以最大工况运行，使水电站保持较高的平均效率。当水电站担任系统尖峰负荷并且程度调频任务时，由于负荷经常变动，而且幅度较大，为使每台机组都可以在高效率区工作，则需要更多的机组台数。 另外，机型不同，高效率范围大小也不同。对于高效率工作区教窄的，机组台数应适当多一些。 4、组台数与水电站运行维护的关系 机组台数多，单机容量小，水电站运行方式就较灵活，机组发生事故产生的影响小，机组轮换检修较易安排，难度也小。但因操作运行次数随之增多，发生事故的机率也随之增高，同时管理人员多，维护耗材多，运行费用也相应提高。故不能用过多的机组台数。 5、机组台数与电气主接线的关系 对采用扩大单元的电器主接线方式，机组台数为偶数为利。但由于大型机组主变压器受容量限制，采用单元接线方式，机组台数的单、偶数就无所谓了。 上述各种因素互相影响，遵循上述原则，并且该水电站装机容量为16万kw，由于2.2万kw<16万kw<25万kw，该水电站为中型水电站，并担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。 综上所述宜选用偶数机组台数：4台 单机容量选择：单机容量N=16万÷4=4万KW, 水轮机额定出力N?=N÷98﹪=40000÷98﹪=40816KW 第三章：水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、 及吸出高度与安装高程的确定 根据水头变化：最小工作水头35m到最大工作水头39m。在水轮机系列型普表中查出合适的机型有HL240型水轮机和ZZ440型水轮机两种。现将这两种水轮机作为初步方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。 1、HL240型水轮机方案主要参数计算 1.1确定水轮机的转轮直径D 由公式：
水轮机的选型设计2
混流式水轮机选型的有关问题 1、混流式水轮机的适用范围 在我所1992年编制的水轮机转轮系列型谱中，H=20～400米，共推荐了11个转轮型号。 转轮比转速n s0=84~249m.KW（模型转轮最优点）。 随着研究水平的提高，转轮特性最优区向大单位流量Q1’，高单位转速n1’发展，模型效率提高，而且要求转轮有良好的空蚀性能和压力脉动值缩小，机组稳定性好。 东方电机厂研究出最高使用水头H max=500米的转轮有： D361a-F19 n110=59 Q110=183 ηM=91.08% n s=3.13*59*(0.183*0.9108)0.5=75.4 m.KW D372-F19 n110=61.3 Q110=182.5 ηM=91.28% n s=78.3 m.KW D356-F2×15 n110=59.5 Q110=163 ηM=90.56% n s=71.6 m.KW D381-F19 n110=60 Q110=162.5 ηM=92.65% n s=72.9 m.KW D381-F17 n110=59.8 Q110=152 ηM=93.41% n s=70.5 m.KW D403-F19 n110=60.5 Q110=152 ηM=93.1% n s=71.2 m.KW 一般来说，Q110小一些，ηM高一些。 哈电使用H max=400m的转轮有： A351-53 n110=66 Q110=209 ηM=92.9% n s=91 m.KW A179-40 n110=62 Q110=184 ηM=91.3% n s=79.5 m.KW A542-50 n110=61 Q110=181 ηM=92.5% n s=78.1 m.KW A543-50 n110=62.5 Q110=195 ηM=92.7% n s=83.2 m.KW 随着我国三峡电站的兴建，大型混流式水轮机水利开发技术得到很大提高。通过引进技术，二次创新和实际应用，东方的水力开发技术发生了质的飞跃。巨型混流式机组的水力开发达到了世界先进水平。 东电开发用于三峡右岸机组的转轮D399、瀑布沟水电站D416A、锦屏一级电站D438C. 三峡D399转轮参数：700MW、ηmax=94.59%、ηw=92.56% 模型额定ηM=89.02% σmc=0.109 σmi=0.146 尾水管最大压力脉动8% 无叶区最大压力脉动4% 瀑布沟水电站D416A转轮参数（模型）：550MW、ηmax=94.82%、ηw=93.01%、ηr=91.23% 临界空化系数σc=0.07 σi=0.094 尾水管最大压力脉动7.2% 无叶 区最大压力脉动4.3% 锦屏一级电站D438C：600MW、ηmax=94.82%、ηw=93.43% 、ηr=92.72%、临界空化系数σc=0.048 σi=0.072 尾水管最大压力脉动5% 无叶区最大压力脉动4.5% 东电在混流式水轮机40～500米水头应用范围内，开发出模型转轮最高效率在93.5～ 95.3%处于国际先进水平；在市场潜力巨大的50～250米水头段，绝大部分转轮模型 最高效率在94.5%以上。空化性能及水力稳定性均优于国外提供的转轮。 哈电A772CηMmax=94.6% A797ηMma x=94.01% 120~150米水头段水轮机性能较优的模型转轮参数： 1、A673（150m）n110=72.5 Q110=730l/s ηM=93.49% 2、A696（150m）n110=72.5 Q110=753l/s ηM=93.79%
水电站课程设计
目录 前言...................................................... 第一部分水电站厂房....................................... 一、设计资料.............................................. 二、水轮机选型............................................ 2.1水轮机型号选择..................................... 2.2水轮机参数计算..................................... 三、水轮机蜗壳设计........................................ 3.1蜗壳形式的选择..................................... 3.2断面形状及包角的选择............................... 3.3进口断面面积及尺寸的确定........................... 四、尾水管设计............................................ 4.1尾水管的形式....................................... 4.2弯肘型尾水管主要尺寸的确定......................... 五、发电机外形尺寸........................................ 5.1发电机型式的选择................................... 5.2水轮发电机的结构尺寸............................... 六、厂房尺寸确定.......................................... 6.1主厂房长度的确定................................... 6.2主厂房的宽度....................................... 6.3主厂房各层高程的确定............................... 第二部分吊车梁设计.......................................
水力发电系统的优化设计研究
水力发电系统的优化设计研究 随着人们对环保和可持续发展的重视，水力发电作为一种清洁、可再生的能源 被越来越多地关注。然而，目前仍存在着一些水力发电系统设计上的问题，比如水轮机效率低、损失大等等。因此，如何优化水力发电系统的设计，提高其发电效率，对于推动清洁能源的发展以及实现可持续发展至关重要。 一、优化水轮机的设计 在水力发电系统中，水轮机是其中最重要的组成部分之一。水轮机的效率直接 影响到整个系统的发电效率。因此，优化水轮机的设计是优化水力发电系统的一个重要方向。 在优化水轮机设计时，需要从一下几个方面入手： 1、优化水叶的设计 水叶的设计是水轮机效率决定性因素之一。合理的水叶设计能够使水流的动能 充分转化为机械能，从而提高水轮机的效率。在设计时需要考虑水轮机的旋转速度、水流特性以及叶片的材料等因素。 2、减小水流损失 水流损失是导致水轮机效率降低的一个重要问题。通过优化流路设计、减少水 流弯曲和摩擦等手段，可以有效地减小水流损失，提高水轮机的效率。 3、提高水轮机的运行稳定性 水轮机在运行过程中出现的振动和噪音等问题会对水轮机的运行稳定性产生不 良影响。通过对水轮机设计的合理调整，加强材料选择，优化水轮机的结构等手段，可以有效提高水轮机的运行稳定性。 二、优化发电机的选型
发电机也是水力发电系统的重要组成部分之一，其选择对于水力发电效率和发 电效果具有重要影响。因此，在优化水力发电系统设计时，需要从以下几个方面入手： 1、考虑负载的匹配性 发电机的载荷特性和水轮机的特性之间需要有匹配性，只有这样才能保证发电 机的高效运行。因此，选型时需要考虑负载的大小、波动性以及其他影响发电机性能的因素，以保证发电机的高效运行。 2、考虑发电机的可靠性 发电机是水力发电系统中的关键组成部分之一，其可靠性直接影响到系统的稳 定性和可靠性。因此，在选型时需要考虑发电机的质量、安全性以及寿命等一系列因素，以确保发电机能够长期稳定运行。 三、优化水力发电站的布局设计 除了水轮机和发电机的设计外，水力发电站的布局设计也对于整个系统的发电 效率和经济效益具有重要影响。在优化水力发电站的布局设计时，需要从以下几个方面入手： 1、选取合适的位置和水源 水力发电站的位置选取需要考虑水流平稳程度、水源丰沛程度等因素。选取合 适的位置和水源对于保证水力发电站的全天候稳定运行及其发电效率具有重要意义。 2、优化水利工程设计 水力发电站的水利工程设计需要精确计算水流速度、流量以及防洪、引水等控 制水流的因素。通过优化水利工程的设计能够最大限度地提高水力发电系统的效率。 3、考虑环保和生态问题
水轮机的选型设计
水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。一：水轮机选型的内容，要求和所需资料1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。（2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷图，远景负荷；设计电厂在系统中的作用与地位，例如调峰、基荷、调相、事故设备的要求以及与其他电站并列调配运行方式等。 (3)水轮机设备产品技术资料：包括国内外水轮机型谱、产品规范及其特性；同类
毕业设计水电站的水轮机设计概要
1 前言 (4) 2水电站的水轮机选型设计… ……… ………………………… 5 2.1 水轮机的选型设计概述…………………………………………… 5 2.2 水轮机选型的任务………………………………………………… 6 2.3水轮机选型的原则……………………………………………… 6 2.4水轮机选型设计的条件及主要参数……………………………… 7 2.5 确定电站装机台数及单机功率…………………………………… 7 2.6 选择机组类型及模型转轮型号…………………………………… 8 2.7 初选设计(额定工况点………………………………………… 11 2.8 确定转轮直径 1 D ...... ...................................................... 12 2.9 确定额定转速n ............................................................ 12 2.10 效率及单位参数的修正 (13) 2.11 核对所选择的真机转轮直径 1 D ....................................... 14 2.12 确定水轮机导叶的最大开度、最大可能开度、最优开度 (18) 2.13 计算水轮机额定流量 , v r q ... (19) 2.14 确定水轮机允许吸出高度 s H .......................................... 20 2.15 计算水轮机的飞逸转速 (25)
2.16 计算轴向水推力 oc P ...................................................... 25 2.17 估算水轮机的质量 (26) 2.18 绘制水轮机运转综合特性曲线 (26) 3 水轮机导水机构运动图的绘制............................................. 35 3.1导水机构的基本类型...................................................... 35 3.2 导水机构的作用............................................................ 36 3.3 导水机构结构设计的基本要求.......................................... 36 3.4 导水机构运动图绘制的目的 (37) 4 水轮机金属蜗壳水力设计................................................... 41 4.1 蜗壳类型的选择 (41) 4.2 金属蜗壳的水力设计计算 (41) 5尾水管设计…………………………………………………………… 49 5.1 尾水管概述…………………………………………………… 49 5.2 尾水管的基本类型 (49) 5.3 弯肘形尾水管中的水流运动 (49) 6水轮机结构设计……………………………………………………… 50 6.1 概述………………………………………………………………… 50 6.2 水轮机主轴的设计......................................................... 50 6.3 水轮机金属蜗壳的设计................................................ 51 6.4 水轮机转轮的设计......................................................... 52 6.5 导水机构设计............................................................... 55 6.6 水轮机导轴承结构设计 (58) 6.7 水轮机的辅助装置 (61)
水轮机选型设计
2000 20 _ 2000 Hr " 158.65 - 20 =138.8 m kW 第一章水轮发机主要参数设计 第1节水轮机台数及型号选择 一.已知参数 1水库 正常蓄水位：1684米；最低水位1678米；最高水位1686米； 2. 尾水位 最高尾水位1520米；正常尾水位1509米; 3. 水头 最大水头：174米；加权平均水头；167米；最小水头147米; .水轮机型式的选择 1. 按我国水轮机型谱推荐的设计水头与比转速的关系 2•水轮机型式的选择 水轮机类型及其适用水头范围、比转速范围见表 1 —1⑴ 根据已知参数，本电站水轮机运行水头范围为：147m—174m,比转速为：138.8（ m-kW ）。根据表1 —1所列参数决定选用混流式水轮机。 三.电站装置方式的确定 水轮机装置方式是指水轮机轴的装置方向和机组的连接方式。水轮机轴的装置分为立式 和卧式两种。立式装置方式安装、拆卸方便，轴与轴承受力情况良好，发电机安装位置较高，不易受潮，管理维护方便，但是开挖量较大。卧式装置方式不会产生很大的集中荷重，厂房的高度较低，但轴与轴承受力情况不好。为了缩小厂房面积，高水头大中型电站一般采用立轴布置方式。该电站最大水头为174m ,故采用立式布置方式。机组连接方式采用直接连接。 四.初选水轮机转轮型号 根据本电站水头变化范围H=147m —174m选择合适的水轮机转轮：A378、A194、D10、D126和D46,其参数见表1 —2⑺。 表1 —2初选水轮机转轮参数表
P r N g _ 32500 g 一 0.97 二 33505 kW D 1 P r 9.81Qn H r .5n 33505 .2 1 5 9.81 0.72 158 .65 . 0.908 = 1.62 m 五. 拟定机组台数并确定单机容量 总装机容量N=65MW ，保证出力：N b =30MW ，年利用小时数：4560h ，取同步发电机 效率n =97 %;通过试算HLA194、HLD46出力不满足要求，最终确定选用 HLA378、HLD10 和HLD126三个方案。方案列表如下： 第2节各方案参数的计算 一.HLA378各参数的计算 1.计算转轮直径 水轮机额定出力为： 取最优单位转速nn 0=69 (r/min )与出力限制线交点的单位流量为设计工况点的单位流 量Qn o =O.72(m 3/s),对应的模型效率 n m =0.888,暂取效率修正值 △ n =2% ,则设计工况下原型 机效率 n=n m + △n =0.888+0.02=0.908。 故水轮机转轮直径为： 我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值 1.6m — 1.8m 之间，考虑到取1.6m 偏小,
古水水电站可行性研究报告
古水水电站可行性研究报告 1. 研究背景 随着对清洁能源需求的不断增加，水电站作为一种可再生能源发电方式，备受关注。古水水电站位于某省某市，建设该水电站有望提高电力供应能力，促进经济发展和环境保护。本报告旨在进行对古水水电站可行性的深入研究，分析其技术、经济和环境方面的可行性，为决策者提供决策依据。 2. 技术可行性 2.1 水资源和水位调查 在进行水电站建设前，需要对水资源和水位进行调查。通过对古水流域的水文数据进行分析，得出全年径流量、水位变化规律等重要参数。同时，还需要考虑水库的容积和调节能力，以及水库与坝址的距离和高差等因素。 2.2 坝址选址 坝址选址是水电站建设的重要环节，对于古水水电站也是如此。需要考虑地质条件、地震活动、工程建设条件等因素。通过对地质勘探和地质灾害风险评估，确定最合适的坝址。 2.3 水电机组选型 根据古水水电站的规模和水资源条件，需要对水电机组进行合理的选型。选择合适的水轮机和发电机组合，以提高发电效率和稳定性。 3. 经济可行性 3.1 建设投资 对古水水电站的建设投资进行评估。包括土地征用费用、水库建设费用、水电机组设备费用、输电线路建设费用等。同时，需要考虑建设期间的利息支出和管理费用等。 3.2 运营成本 分析水电站的日常运营成本，包括人工维护费用、设备维修费用、水库调度费用等。同时，还需要考虑水电站的运行效率和发电量。
3.3 收益预测 通过对水电站的发电量和电价进行预测，计算出水电站的年收益。同时，还需要考虑电网接入和电量补偿等因素，以保障收益的稳定性。 4. 环境可行性 4.1 生态保护 在进行水电站建设过程中，需要保护周边生态环境。对古水水电站进行环境影响评价，制定相应的环境保护措施，减少对生态环境的影响。 4.2 水库运营 水库的运营需要合理调度水位，保证下游生态系统的正常运行。通过合理的水库调度方案，减少对下游水域的影响。 4.3 温室气体减排 水电站作为一种清洁能源发电方式，可以减少化石燃料的使用，从而减少温室气体排放。通过水电站的建设和运营，可以为减少气候变化做出贡献。 5. 结论 通过对古水水电站的技术、经济和环境可行性进行研究，可以得出以下结论： 1.古水水电站的坝址选址合理，地质条件较好，能够满足建设和运营的 要求。 2.水电机组选型合理，能够在古水水资源条件下实现较高的发电效率。 3.古水水电站的建设投资较高，但预计能够在合理的年限内回收成本， 并获得较高的经济收益。 4.水电站的运营能够减少化石燃料的使用，减少温室气体排放，具有显 著的环境效益。 综上所述，建设古水水电站具有良好的可行性，将为当地经济发展、电力供应和环境保护带来积极影响。