浅论径流式电站设计的日流量法和月流量法
对径流式小水电站装机设计的思考
6科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O.09SCI ENC E &TEC HNO LO GY I N FO RM A TI ON 工程技术社会经济快速发展的今天，对能源的需求日益增大，作为能源，水电的最大优点是清洁卫生，对环境和大气污染小，投资见效快、效益好。
我省水资源较为丰富，特别是小水电在贵州山区尤显活跃，从政策导向看，发展小水电已成为我省能源建设的重点和热点，因此，作为基层水利工作者如何做好小水电站的规划设计，充分利用和合理调配水资源尤显得重要，而在电站设计中，合理的装机容量是充分利用水资源和提高工程效益的关键。
径流式电站的特点是以拦水上堰，通过渠道、压力管道进入厂房发电，主要靠基流及洪水发电，无蓄水功能。
在我县能建的小水电站中，应规划设计为径流式电站的占相当大的比重。
下面就其设计过程及应注意的相关事项作如下简要阐述：1基础资料的收集与整理1.1水文资料的收集与整理收集或插补满足系列长(＞30年)的流量资料，通过频率计算出丰水(P ＝10%)、平水(P ＝50%)、枯水(P ＝90%)三个设计年年平均流量，进而选定不利的三个代表年算出相应的年平均流量倍比。
以三个代表年的日均流量按同倍比放缩法算出相应设计年的日均流量。
再以流域面积比修正后计算出设计流域的日均流量，在进行电能计算时，为提高设计精度，最好用设计年设计流域的日均流量，这样能避免或减少因降雨时空分布不均的较大影响，使计算结果更切合实际。
1.2下游灌溉面积及供水人畜的统计在一般情况下，水利水电工程任务并不单一，它要兼顾人饮、灌溉、防洪及发电等。
从用水顺序看，人饮及灌溉放在首位，因此，在进行电站电能计算时要充分考虑该因素,要认真统计下游灌溉面积及人畜数量。
1.3其它资料的收集在电站设计中，电能计算及装机选择决定于发电取水量，而影响发电取水量的因素诸多，应尽量考虑周全。
浅谈美姑河流域水电站径流预测方法
第37卷第2期201 8年4月四川水力发电Sichuan Water PowerVol.37, N〇.2Apr.2 0 1 8浅谈美姑河流域水电站径流预测方法段志勇，黄波(四川美姑河水电开发有限责任公司，四川成都611130)摘要:对美姑河流域的地理地貌、水文气候特征、径流预测需求等进行了分析，提出了一套完整、有效、简便的综合径流预测方法。
该预测方法为美姑河流域梯级水电站的生产计划、水库调度、防洪度汛提供了可靠的水情预报作为决策基础，对中 小型流域水电站的径流预测和水情测报系统规划具有一定的借鉴意义。
关键词:美姑河;流域;径流;水情;预测中图分类号:TV7;TV12 文献标识码：B文章编号：1001-2184(2018) 02-0068-031流域概况美姑河为金沙江下游左岸的一级支流，干流 全长170 km，集水面积3 183 km2。
美姑河流域地 处大凉山腹心地带，地理位置介于北纬27°50'~ 28。
41',东经102。
5^~103。
262间。
美姑河属典 型的山区河流，河床强烈下切:上中游属高原丘陵 山区，山原坦荡，残山圆浑，大部分河谷开阔，呈 “U”形或梯形，河道比降为7%~ 10%c;下游河流 穿行于高山峡谷间、水流切割剧烈，河谷异常深 窄，呈“V”形,平均比降高达24%。
流域内由于 砍伐严重、陡坡开荒，致使水土流失较为严重。
美姑河干流按一库五级规划方案进行开发,自上而下分别为牛牛埋（龙头水库）、瓦洛、瓦吉 吉、柳洪和坪头，目前已建成下游柳洪和坪头两座 水电站。
柳洪水电站坝址集水面积为2 215 km2，水库为日调节，装机容量180 MW。
坪头水电站 位于柳洪水电站下游，坝址集水面积2 468 km2，水库无调节能力，装机容量为180 MW。
柳洪和 坪头水电站均为单一发电工程,无防洪、航运、灌 溉等综合利用要求，汛期因水库有排沙运行要求 而完全无调节能力。
2所实施的径流预测项目柳洪、坪头水电站均为单一发电工程,实施径 流预测的目的是预测电站的来水发电能力和防洪 度汛。
河流生态径流计算的逐月频率计算法_李捷
第27卷第7期2007年7月生态学报ACT A ECOLOGI CA SI N I CA Vol .27,No .7Jul .,2007基金项目:国家自然科学基金面上资助项目(50379007);国家自然科学基金重大课题资助项目(30490235)收稿日期:2006212216;修订日期:2007205228作者简介:李捷(1983～),女,湖北省赤壁市人,研究生,主要从事水文水资源及生态水文研究.E 2mail:lrlj2001@Founda ti on ite m :The p r oject was financially supported by Nati onal Natural Science Foundati on of China (No .50379007);Nati onal Natural Science Foundati on of China (No .30490235)Rece i ved da te:2006212216;Accepted da te:2007205228B i ography:L I J ie,Master candidate,mainly engaged in hydr ol ogy and eco 2hydr ol ogy .E 2mail:lrlj2001@河流生态径流计算的逐月频率计算法李 捷1,2,夏自强1,2,马广慧2,郭利丹2(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京 210098;2.河海大学水文水资源学院,南京 210098)摘要:界定了生态径流、最小生态径流、最大生态径流、适宜生态径流的概念,提出了一种新的河流生态径流计算方法———逐月频率计算法,指出了方法的优缺点以及适用范围。
以计算洛阳市境内伊河的栾川站和龙门镇站生态径流为例,说明了计算过程,同时用Tennant 法作对比。
结果表明:运用新的逐月频率计算法比用以往的逐月频率计算法得到的适宜生态径流过程径流量要大,河流的生态状况更好,更有利于河流自身的生态健康和河流周围生物栖息地的保护。
径流式水电站发电出力原理
径流式水电站发电出力原理
径流式水电站，又称流量发电。
它是利用水的流动运动来驱动水轮机转动发电的一种水力发电方式，是水力发电中比较常见的一种形式。
其原理是利用引水、水轮机和发电机三大主要设备，将水从水库或者河流引入建筑物内的水轮机，并通过水轮机的转动产生机械能，最后将机械能转换为电能输出。
径流式水电站的发电原理主要涉及对水的流量、水头和效率的控制。
首先，流量是指水在单位时间内通过发电机的体积，一般用立方米/秒（m³/s）表示。
流量是决定水电站装机容量和发电量的重要因素之一。
其次，水头是指水从引水管道高度落差到水轮机的高度差，也称为水压力。
水头的高低则影响到水轮机转速的大小。
最后，径流式水电站的效率主要受到水轮机较为影响。
一般来说，水轮机的效率越高，产生的发电量也就越大。
在径流式水电站发电的过程中，首先要将水从水库或者河流引入引水管道，并通过截闸、闸门控制水流量。
然后，将水引入水轮进口处，水流经水轮机罩壳中心而进入轮叶桶处，轮叶桶带动转轮转动。
水轮旋转过程中产生的机械能被传递到发电机上，通过发电机的变化和调整，最终将机械能转换成电能。
总体而言，径流式水电站的发电原理是利用水流经水轮机，引流到发电机上，产生机械能并将其转化为电能。
在该过程中，需要控制水流量、水头和水轮机效率等因素，以保证发电量的稳定性和可靠性。
浅析径流式低水头大流量小水电站的坝型选择
浅析径流式低水头大流量小水电站的坝型选择在当前的农村水利电力建设中，径流式低水头大流量小水电站建设数量每年成高速发展状态。
因此做好这类水电站建设，特别是水坝建设技术研究，对于水电站建设、整体安全、上下游安全、日常管理等各项工作都起到了不可忽视的作用。
标签：径流式低水头；小水电站；坝型随着我国乡镇农村对于电力资源的日益需求，以及可再生资源发电理念的不断发展，各类小型水电站建设在我国农村地区得到了广泛应用。
其中径流式水电站因其工程量较小、技术简单等优势，成为了我国水量较为丰富的农村小水电站建设的主要类型。
而在径流式水电站模式中，采用水坝结构的低水头、大流量模式们水电站结构，因其较高的安全性得到了水电工程管理者的广泛重视。
为此我们结合小水电站特征，开展了这类水电站的坝型选择研究，为这类水电站建设提供技术研究支持。
一、坝型选择应考虑的主要因素在径流量低水头小型水电站坝型选择过程中，技术设计人员应考虑的因素包括了以下三个因素。
（一）水电站自然环境因素在水电站建设水坝坝型选择中，设计者首先需要考虑的是水电站所处的自然环境因素，因此水坝设计者在设计工作开始前，应对水坝周边的水文、地质等情况进行实地勘测，并对周边已建成的水利电力工程进行实地考察与分析，形成数据化的书面勘测报告，为水坝设计提供全民的技术前期支持。
（二）施工工程建设因素在施工工程管理中，其建设中的技术与管理因素也是坝型选择中应考虑的主要因素。
（1）工程建设工期与造价，既确保工程施工按期完成，且成本得到有效控制。
（2）施工技术简便，利于小型水电站施工简易化原则。
（3）工程建设不能对环境，如地质环境、河流上下游环境造成严重影响。
（三）电站使用性能因素在坝型选择中，管理者还应根据其使用中的性能需求选择坝型。
（1）水坝的使用性能，如水坝的防洪、灌溉性能等。
（2）工程维护管理简单，进而减少其后期管理的工作量与技术要求。
（3）长期使用性能，如水坝长期使用是否会对地区环境、水文等造成不良影响等。
日调节电站径流调节计算方法的改进
阐明调 节方 法改进后 调节计算 的具体原则 、步骤 ，最后通过 实例 ，对比分析改进 前后 ２种 方法计算成果 的差异，为 日调节 电站水 能设计提 供 了借鉴。表 １ 个。
【 关键词 】 日 调节水电站 径 流调 节 计算
方法改进
１ 问题提出
１调节 电站一 般位 于流域 干流 ，其上游 已建设 ３
１ ）忽 略 了 日调节 电站 １ ３内水头 的变化 。
参 考本地 日负荷 图中峰荷运 行 时间 ，按 尽可 能 多发峰 电和维 持高水 位运行 的原 则 ，对 径流进 行 日
２ ）忽 略 了电力 日负荷 曲线 对该 类 电站径 流 调 节 计算 的要求 。 ３ ）对 电站上 游 平 均水 位 的取值 ，忽 略 了库 水 位 与来水 径流 以及 调 蓄库容 的关 系。 ４ ）没有从 经 济角度 出发 ，难 以 区分峰 谷 电量 ， 据此 ，难 以对项 目的财务 可行 性进行 准确判 断 。
・
内２ ４ｈ 调节计算 ，分别计算峰、谷时段的出力和电
量 ，进 而得到各 项水 能指标 。 １ ）根据 典 型 日负 荷 要求 ，确 定 日内运行 最 大
调峰 时 间。
２ 日内每小 时 平均 来 水 量取 日平 均上 游 来 水 ） 流量值 。
】 ・ ６
小水电 ２１年第４ （ １ 期） ０ ０ 期 总第 ５ ４ ３ ）试算起蓄水位。如果来水量在调峰前谷 电
网电价的 ０５ ． 倍计算 ，改进后方法计算 的发 电效益
比改进 前大 ２ ． ％。 １７
落深度０５ｍ，调 节库 容 ２０万 ｍ 。根 据 电 站供 电 ． ６ ３ 地 区典 型 日负荷 曲线 ，得 知 日内调 峰时 间为 １ 。 ４ｈ 改进前 后 ２种 调 节 计 算 方 法 的 计 算 成 果 如 下
径流式水电站水能计算的简捷方法
径流式水电站水能计算的简捷方法摘要：水能计算是确定电站效益与工程规模之间的关系的计算，在水电站规划设计中占据重要地位。
本文介绍了径流式水电站水能计算的基本概念，并对径流式水电站水能计算进行了分析研究，以达到快速、简捷、准确的效果，为设计工作提供了简易方法，以供有关需要参考。
关键词：水电站；水能计算；基本概念；方法分析0 引言随着我国国民经济迅速发展的同时，我国水电站工程也日益增多。
在水电站工程规划设计时，必须进行水能计算，它是水电站工程规划设计的一项关键工作。
水能计算的任务是确定水电站工程的保证出力、多年平均发电量等水电站的功能指标，选定装机容量等水电站工程参变数。
1 水利计算随着水利工程建设的开展，人们更加重视水利工程技术的研究。
水利计算是水利学的一个组成部分，它是水资源系统开发和治理中对于河流等水体的水文情况、国民经济各行业用水需求、径流调节方式与经济论证等开展分析计算。
水利计算的目的是为建筑物工程的设计与设备工作状态的选择提供数据，以便确定建筑工程的规模与设备的运行规程；此外，水利计算也可以对各种水资源工程的投资和效益、用水单位正常工作的保证程度和工程修建的后果等作经济分析、综合论证提供定量分析的依据。
水利计算主要包括水电站的水能计算、灌溉工程的兴利计算、水库防洪计算以及综合利用水库的水利计算等。
2 水电站水能计算的基本概念2.1 水电站工程水电站工程的作用主要是利用水能来生产电能，其类型较多，包括无调节水电站、日调节水电站、年调节水电站和灌溉库区水电站等。
由于水电站上游没有水库或者水库库容很小，难以对天然来水过程进行调节的水电站，称为无调节水电站；而利用水库（或日调节池）的调节库容使天然来水在一昼夜内重新分配，即把低谷负荷时多余的水量积蓄起来，以供高峰负荷时使用，这样的水电站称为日调节水电站；同理，年调节水电站是调节全年度来水以重新分配的；本着一库多用和一水多用的精神，一些蓄水灌溉的水库，以灌溉为主结合发电，这些水电站称为灌溉水电站，它是农村小型水电站的常见类型。
径流式小型水电站水能计算方法
径流式小型水电站水能计算方法鄢丽丽;吕文丽;张旭辉【摘要】5 MW以下装机的小水电站多建于资料缺少的地区,一般为无调节能力水电站,参考标准要求可做适当简化.通过实例,对无资料或资料短缺的5 MW以下的水电站,介绍一种水能规划计算方法,供同行讨论和参考.【期刊名称】《水电与新能源》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】3页(P48-50)【关键词】水能计算;无调节性能;水电站出力;装机容量;多年平均发电量【作者】鄢丽丽;吕文丽;张旭辉【作者单位】广东省水利水电科学研究院,广东广州510610;广东省大坝安全技术管理中心,广东广州510610;广东省水利水电科学研究院,广东广州510610;广东省大坝安全技术管理中心,广东广州510610;广东省水利水电科学研究院,广东广州510610;广东省大坝安全技术管理中心,广东广州510610【正文语种】中文【中图分类】TK712我国小水电资源十分丰富，技术可开发量达1.28亿kW。
目前，大陆地区已建成小水电站45 000多座，装机容量5 100多万kW。
小水电遍及全国1/2的地域、1/3的县市，使3亿多无电人口用上了电。
小水电在解决农村用电、带动农村经济社会发展、改善农民生产生活条件、促进节能减排等多方面发挥了重要作用［1］。
本文结合某小型水电站的设计，介绍该类小水电的水能计算方法。
1 水能计算(1)计算流程。
水电站的装机容量、出力和发电量等是水电站重要的指标。
有关水电站出力、发电量和其他参数的计算称为水能计算，其简化的计算过程如图1。
(2)基本资料分析。
小水电水能设计应在收集和分析本地社会经济、自然条件、电力系统、生态环境以及综合利用等基本资料和要求的基础上进行。
图1 水能计算流程缺乏实测资料地区的小水电站可引用邻近流域实测资料或经审查的水文图表资料，选取丰水年、平水年和枯水年3个或3个以上代表年的系列资料。
某小水电站坝址控制集水面积55.1 km2，由于流域无实测流量资料，而相邻流域内离坝址71 km处有一水文站共有45 a的实测流量资料。
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浅论径流式电站设计的日流量法和月流量法
在径流式电站工程规划设计中，随着计算机的广泛应用，多以日流量法进行水能指标计算，但有时或因工作周期短，或因进行多方案比较，中小设计流域可能还受资料条件的限制等，月流量法还是可以利用。
在岩溶发育等地区，月内来水过程较为均匀的，两种方法成果较为接近，但对于水量利用系数不高，月内来水不均匀的工程来说，由于月流量被人为匀化，造成两种方法成果差异可能较大。
本文以贵州省册亨县大田河电站为例，说明月流量法计算中应注意的问题。
标签：径流式电站；日流量法；月流量法；月过程差异系数
前言
在径流式电站工程规划设计中，随着计算机的广泛应用，多以日流量法进行水能指标计算，但有时或因工作周期短，或因进行多方案比较，中小设计流域可能还受资料条件的限制等，月流量法还是可以利用。
在岩溶发育等地区，月内来水过程较为均匀的，两种方法成果较为接近，但对于水量利用系数较高，月内来水不均匀的工程来说，由于月流量被人为匀化，造成两种方法成果可能差异较大。
本文以贵州省册亨县大田河电站为例，说明月流量法计算中应注意的问题。
1、工程概况
大田河水电站地处贵州省的南部，位于北盘江的一级支流上，工程坝址以上集水面积1413km2。
该流域岩溶特别发育，坝址以上流域有90%以上汇水面积的来水通过地下溶洞进入大田河。
流域多年平均降水量1360mm，多年平均径流量8.9亿m3，是一座以发电为主的的中型电站，总库容302万m3，总装机8万kW，兴利库容77万m3，正常蓄水位781m死水位788.5m。
具有日调节性能。
坝址径流计算以其上游的大田河水文站为参证站，水文站与坝址的集水面积相差1.6%，因此，坝址径流直接采用水文站成果。
由于水库为日调节性能，采用日流量计算历时流量曲线，同时也分析了该站1973～2000年28年历年逐月径流资料。
坝址多年平均流量为28.6m3/s，发电引用流量35.5 m3/s，加上下放的1.43 m3/s，总的利用流量为36.93 m3/s，为多年平均流量的1.3倍。
从历时流量曲线得知，大于36.93 m3/s的天数为86天，即满发时间为86天。
水量利用系数60.7%，有近40%的来水不能被电站利用。
2、径流特性
本流域属典型的山区雨源型河流，被我省黔西南的三个多雨区包围，形成上、下游大，流域中心相对较小的格局，系省内降水径流较高值区之一。
年均降水量上、下游有1300～1400mm，中游为1200～1300mm，流域中心径流深为650mm 左右，径流系数为0.5左右。
径流年际变化大，CV在0.3左右，径流年内分配不均，5～10月径流量占全年径流量的84%，径流洪枯悬殊。
统计大田河水文站1973～2000年水文资料，按水文年统计，多年平均流量为28.6m3/s，实测系列中，最大年流量为44.5m3/s（1973～74年），最小年流量为11.6m3/s（1989～90年），两者分别是多年平均流量的1.56倍和0.41倍，从年内分配上看5～10月占的比例较大，高达84%，11～4月占的比例很小，仅为16%。
3、水能计算
该工程除了发电没有其他功能，由于取水坝下游河段来水均满足区间各部门的用水，因此，在扣除取水坝下游环境用水1.43m3/s的下放流量后，剩余来水均可作为发电的来水量。
当扣除后的来水大于发电引用流量时，可加大出力（满发）；当扣除后的来水在发电引用流量和单机允许发电的发电流量范围时，可动用调节库容，尽量发电，直到死水位；当扣除后的来水小于单机允许发电的發电流量，并且水位处于死水位，可采取“长蓄短放”来满足机组发电。
由于电站调节性能很小，但又不完全是径流式电站，因此，径流调节计算采用长系列月流量法并以历时流量法（日流量）修正。
日流量法：先不考虑具有消落情况，选择以日流量为计算单元进行水能计算，根据大田河水文站1973～2000年共28年10220个日流量进行统计，并绘制出历时流量曲线。
正常蓄水位781m，尾水位505m，扣除水头损失，不考虑2.5m消落，计算得到多年平均发电量为330500 MW·h。
月流量法：根据大田河水文站1973～2000年共28年336个月流量进行统计，得出历年逐月径流资料。
正常蓄水位781m，尾水位505m，扣除水头损失，不考虑2.5m消落，计算得到多年平均发电量为345710MW·h。
再考虑具有2.5m消落深度的兴利调节性能，采用等流量计算水能指标，多年平均发电量为346440 MW·h，有无调节相差730 MW·h。
根据日流量法和月流量法分别计算水能指标，求得两种方法的修正系数，月流量法计算具有消落情况的水能指标并用前述的修正系数加以修正，即得该电站的水能指标。
通过计算，成果见下表
从成果表可知，在不考虑无消落时，月流量法成果较日流量法成果大 4.4%（称月不均匀系数），是月流量被人为匀化所致，影响程度为4.4%；月流量法考虑消落与否差异为730MW·h，影响程度是2.1%，是302万m3兴利库容调节所致。
采用成果为考虑有消落的月流量法以月不均匀系数0.956进行修正，多年平均发电量为331200 MW·h，较无消落的日流量法大700 MW·h。
通过两种方法的计算，不仅计算出两种方法的差异，同时也考虑了消落的影响。
从成果上看，本流域的月不均匀系数较小（0.956），对成果影响很小，从流域的下垫面情况看，岩溶相当发育，是造成月不均匀系数小的原因。
因此，对于对于岩溶发育地区，也可用月流量计算径流式电站的水能指标，并作适当修正。
4、月不均匀系数的分析方法
月不均匀系数为月流量与日流量计算水能指标的差异，月流量匀化是造成月不均匀系数的根本原因。
从本站P=50%典型年逐日平均流量分析，11～4月日流量均小于发电引用流量，月不均匀系数为1，日流量均大于发电引用流量有9月，有月不均匀系数的月份有5、6、7、8、10共5个月。
该年的水能指标差异为0.95，即该典型年月不均匀系数为0.95，与长系列的基本一致。
说明可用丰平枯三个典型或平水年来分析月不均匀系数。
本次总结了贵州几个典型区域代表站的月不均匀系数，贵州东部松桃水文站，该站流域特征：山区间山丘，少量岩溶，植被一般，该站的月不均匀系数为0.9。
贵州西部代表站草坪头水文站，该站流域特征高山间山丘区，少量岩溶，植被差。
月不均匀系数为0.92，贵州中部代表站麦翁站，该站月不均匀系数0.907，牛吃水水文站植被差岩溶发育，月不均匀系数为0.97.在现场踏勘或成果框算时，如果已知每亩田所需的灌溉库容，就能较快知道设计灌面所需的灌溉库容，从而确定水库的大致规模。
对本灌区而言，P=75%时，完全年调节到完全多年调节每亩田所需的灌溉库容为190～240m3；P=85%时，则为210～360m3。
当灌区的干旱特性及流域径流特性基本一致时，每亩田所需的灌溉库容相差不大。
如：黔东灌区的道塘水库，P=85%每亩田所需的灌溉库容为220m3；独山南部灌区的谭尧水库，P=75%每亩田所需的灌溉库容为183m3（两库均属完全年调节性能）。
作者简介：田根友（1972.3-）男，苗族，贵州省松桃县人，本科学历，高级工程师，主要从事水文、泥沙、动能及规划。