课程设计--水利水能规划

水利水能规划课程设计任务书及指导书

河北工程大学

09水工

水利水能规划课程设计任务书及指导书

一、课题

兄弟河水电站水能计算。

二、流域及工程概况

兄弟河地处湘西自治州花垣县境内, 雨量充沛，河道比降大，为了改变由于缺电而使该县工业生产落后的状况, 促进经济发展,计划在兄弟河修建水电工程。

兄弟河水电工程位于河流中游, 是兄弟河梯级开发的龙头工程和主体工程, 其担任的任务主要为发电，并兼顾灌溉、提供工业居民用水、发展水产养殖和水上交通等。此外，下游 1979 年已建塔里电站为无调节径流式电站，因调节能力差，已有设备不能充分利用，运行以来的平均年发流量仅达到设计效益的 22.7%。兄弟河水库建成运行后将作为塔里电站的调蓄水库，增加其枯季发电流量，提高发电效益。

通过大量勘测规划工作, 选择工程总体布置方案为：在牛角屯筑坝蓄水，凿洞(L=2290 米，衬砌后 D=3 米 ) 引水至下游3.2 公里处的下寨河建厂发电，以利用其间 27 米水头差。塔里电站引水渠首位于下寨河，引水距离 7 公里，该电站装机 4 台，总容量 13860 于瓦。（参见“兄弟河梯级开发示意图”）

三、计算任务

1．确定兄弟河电站动能指标和装机容量。

2．确定兄弟河电站运行后，塔里电站的动能指标。

因时间有限，本次练习只做正常蓄水位方案比较阶段的分析计算工作，不要求作方案比较，但计算方法要求采用详细计算方法。

四、基本资料

1．流域特征

兄弟河水库坝址控制集水面积 314 平方公里，其中心位于东径 109º31′，北

纬 28º29′。坝址以上干流长 31.2 公里。子流平均坡降6.14‰，流域内植被情

况一般。兄弟河水库坝址至厂房之间区间面积为 52 平方公里。

2．水文

本流域无实测水文资料。经分析，将吉首水文站 24 年逐月径流资料用水文

比拟法移至牛角屯坝址，并按水文年列于表1。

3．气象

花垣县气象站实测多年平均年降水量为 1500 毫米，多年平均年水面蒸发量

为 712 毫米，其月分配系数见表 2 。讯期为 4～7 月，雨量占全年的 54% 。

4．水库水位、容积、面积关系：根据五千分之一库区地形图量算结果列于表 3。5．兄弟河电站下游水位流量关系见表 4。

6．其他用水

（1）灌溉用水：根据灌区规划，灌溉用水分为库区提灌和下寨河引水自流灌溉两部分，规划计算结果见表5。

（2）工业、居民用水：常年按 0.2 米3/ 秒计。

7．渗漏资料：根据库区水文地质条件，选择月渗漏系数 k=1%。

8. 防洪：水库下游无防洪要求。

9.负荷资料：

（见湘西电力系统设计水平年（1990年）最高年负荷图及典型日负荷图）

10.经济分析资料（设计水平年1990年单价资料）

（1）水电站

③水电站设备补充投资1320元／kw

④水电站年运行费

根据中南地区已建同类型电站经验，取总投资的４％。

（2）火电站

①补充投资：2900元／kw

②煤耗平均采用０.45公斤／kw.h，煤的成本4４.６元／t（包括运费）

③据当时经验，电站定员系数为４.８５人／Mw。每人每年工资（包括辅助工资）平均3000元。全厂其它行政管理费用约占总工资的５０％。

五、分析计算步骤及方法提示

（一）兄弟河电站水能计算

1．选择发电设计保证率为90％，出力系数为 7.0

2．水能计算可采用丰、平、枯三代表年法。

3．代表年应以年水量和供水期水量同时控制选择确定,故应绘制年平均流量和最枯5个月平均流量频率曲线。

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六、要求

本课程设计安排时间一周。要求学生在教师指导下独立完成任务。通过设计, 更好地掌握水电工程水利水能计算的原理、方法和程序, 培养综合分析和解决问题的能力和严谨认真的工作作风。

成果（设计说明书）要求装订成册, 内容应包括：对计算课题、计算任务的概述、分析计算过程、成果及其说明、附图、附表等。图表要求清晰、规范。

图、表至少应包括：

z～v、z～F曲线图，年最高负荷图、典型日负荷图及电能累计曲线、坝址三个代表年来水流量表、净来水流量计算表、代表年水能计算表，塔里电站来水流量计算表等。

时间分配建议：周1：布置任务，绘水库特性曲线，选择代表年，计算各代表年各月出力及保证出力；周2～3：兄弟河电站装机容量计算；周4：塔里电站水能计算；周五：编写设计报告。

七、主要参考书

1．《小型水电站》上册，天津大学编，电力工业出版社，1996

2．《水能设计》成都电力勘测设计院编，电力工业出版社，1982

3．《水电站的勘测与规划》，袁天生等，水利水电出版社，2005

4．《水利水电工程水利计算规范DL/T 5105-1999》，水利行业标准

5、水力学、水文、水工方面的教材。

表1牛角屯坝址历年逐月平均流量表单位：m3/s

表２多年平均水面蒸发分配系数

表３水位～库容～面积关系

表４下寨河电站下游水位流量关系

表５多年平均灌溉用水流量表单位：m3/s