沅水五强溪水库水利计算
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1 基本情况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.1 流域概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.2 开发任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 1.3 设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.4 设计前提„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.5 设计内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 1.6 设计原始资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2 兴利计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.1 基本资料整理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.2 死水位的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 2.3 保证出力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 2.4 水电站必需容量选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 2.5 水电站调度图绘制„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 2.6 重复容量选择与多年平均电能计算„„„„„„„„„„„„20 3 防洪计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 3.1 水库调洪计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„24 3.2 坝顶高程的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26 4 经济计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29
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4.1 方案一工程费用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„29 4.2 其它方案工程费„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32 4.3 防洪效益„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„39 4.4 经济比较„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„40 附表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„45 附图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„70
1 基本情况
1.1 流域概况
五强溪水电站位于湖南省沅陵县境内,上离沅陵县城73km,下距常德市130km。坝址控制流域面积83800km2,占沅水总流域面积的93%,流域雨量充沛,水量丰富,坝址多年平均流量2060m3/s,年水量649×108m3,并有1925年以来的水文资料和核实的历史洪水资料。坝址位于沅水干流最后一段峡谷出口处,岩性坚硬,地形地质条件良好。具备了修筑高坝的自然条件。
在沅水规划中,五强溪水电站为沅水干流最后第二个梯级,上游接虎皮溪及酉水的风滩(已建成)梯级,是一个以发电为主,兼有防洪、航运效益的综合利用水库,系湖南省最大的水电电源点。
1.2 开发任务
五强溪水电站是以发电为主、兼有防洪、航运和灌溉等效益的综合
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利用工程。其开发任务分述如下:
1.发电
五强溪水电站建成后投入华中电网,主要供电范围为湖南省。 2.防洪
沅水下游赤山以西的桃源、常德、汉寿三县及常德市所属平原河网地区,统称沅水尾闾。这个地区地势低洼。全靠提防保护,共保护人口106万,农水159万亩。现有河道的泄洪能力20000m3/s,如遇1927、1931、1933、1935、1943、1949、1954、1969等年洪水重现,河道均不能完全承泄,防洪标准仅为5年一遇。五强溪水库靠近沅水尾闾,控制全流域面积的93%,解决尾闾防洪问题,是它的基本防洪任务。
3.航运
五强溪水电站的航运效益为改善水库区和坝下游河道的通航条件。 沅水是湘西的水上交通动脉,其干流全长1550km,通航里程为640km,但航道险滩很多。五强溪水库修建以后,坝址以上,沅水以下河段成为常年深水区,其险滩都将淹没。下游航道,确定五强溪航运基荷按10万kw相应流量考虑,枯水流量加大,上、下游航道均可改善。
4.灌溉
每年自5月下旬至9月下旬为灌溉季节,在该季节自水库上游直接引走的灌溉流量平均为35m3/s。
1.3 设计任务
本次设计任务是对五强溪水电站的诸方案(即正常蓄水位)已给的情况下,进行水库的兴利与防洪计算,确定各方案水利设备的参数,水
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库的调节操作方式及计算水利指标,并通过经济分析,比较方案之优劣。
1.4 设计前提
1.本水利枢纽是以发电、防洪为主要目标的综合利用水库; 2.水电站参加系统工作,发电设计保证率P=87.5%(按年份计); 3.水电站的备选方案(正常蓄水位)见表1.1; 表1.1 备选方案正常蓄水位表
方 案 正常蓄水位(m) Ⅰ 120 Ⅱ 115 Ⅲ 108 Ⅳ 100 4.本水利枢纽根据国家规定属一级,以千年一遇洪水为设计标准,万年一遇洪水为校核标准,电站使用年限为50年计;
5.水库库区蒸发渗漏等水量损失不大,故在初步设计阶段暂时不考虑;
6.水库下游有防洪要求,设计标准为二十年一遇洪水,安全泄洪流量q安=20000m3/s。
1.5 设计内容
1.水电站死水位选择及保证出力NP计算; 2.水电站装机容量选择;
3.绘制水电站调度图的防破坏线,加大出力辅助线,确定汛期限制水位;
4.求重复容量,计算水电站多年平均电能;
5.进行防洪计算,确定各种防洪特征水位及坝顶高程; 6.求水利指标;
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7.经济计算,比较方案优劣。
1.6 设计原始资料
1.坝址以上流域面积F=83800km2;
2.坝址断面历年月平均流量资料(见附表一); 3.水库水位~面积、库容曲线见表1.2; 4.坝址下游水位流量关系曲线见表1.3;
5.为改善下游通航条件,确定五强溪航运基荷按10kw计; 6.船闸操作需要耗用10m3/s,此部分流量不能用来发电; 表1.2 水库水位~面积、库容曲线表
高程(m) 面积(km2) 1083容m 积 m3/s .月 50 0 60 7.240 70 20.503 80 39.491 90 64.988 100 111.184 110 187.915 120 297.288 130 462.987 140 647.004 0 0.241 1.592 4.521 49.692 18.490 33.346 57.349 95.058 151.578 0 9.175 60.65 172.13 369.0 703.96 1269.57 2183.43 3619.11 5770.97
表1.3 坝址下游水位流量关系曲线表 水位 m 48.5 49.0 49.5 50.0 50.5
流量 m3/s 204 350 545 795 1120 水位 m 53.0 53.5 54.0 54.5 55.0 流量 m3/s 3320 3360 4420 5040 5720 4
水位 m 57.5 58.0 59.0 60.0 61.0 流量 m3/s 9470 10300 12000 13700 15600 水位 m 66.0 67.0 68.0 69.0 70.0 流量 m3/s 25200 27200 29300 31600 33800
51.0 51.5 52.0 52.5
1490 1900 2350 2820 55.5 56.0 56.5 57.0 6450 7200 7950 9700 62.0 63.0 64.0 65.0 17500 19300 21200 23200 71.0 72.0 73.0 74.0 36000 38300 40300 43400 7.每年5月下旬至9月下旬为灌溉季节,在该季节自水库上游直接引走的灌溉流量平均为35.0m3/s,此部分流量亦不能用来发电;
8.在沅水规划中,五强溪水电站上游将干流的虎皮溪及酉水的风滩(已建成)梯级,其尾水水位124m及114.2m,各正常蓄水位方案对上游风滩的影响见表1.4;
表1.4 各正常蓄水位方案对上游风滩的影响 方案(正常蓄水位) Ⅰ(120m) Ⅱ(115m) 减少 风滩
9.沅水尾闾洪灾情况、洞庭湖分分蓄洪提防基本情况见表1.5、1.6; 表1.5 沅水尾闾历年洪灾情况 年份 1927 1931 1933 常德最大 流量(m3/s) 24800 29700 30400 洪 灾 情 况 酉水特大洪水,尾闾未见灾情记载 尾闾淹田100万亩,淹死3049人 桃源淹田11.4万亩,汉寿受灾11.5万人 N(kw) E(亿kw.h) 0.284 0.228 0.02 0 Ⅲ(108m) 0 0 Ⅳ(100m) 0 0 5
1935 1938 1943 1949 1954 1969 1970 1974 29900 20600 28600 24700 24300 27300 22900 21700 尾闾淹田93万亩,淹死3430人 黔阳淹5万余亩,尾闾未见灾情记载 沅陵、桃源灾情较重,常德、汉寿未见灾情记载 尾闾淹田71万亩,受灾35万人 尾闾淹田73万亩 尾闾淹田4.7万亩,受灾3.3万人 安江一带灾情严重,尾闾无灾 表1.6 历年较大洪水所需拦洪量 单位:108m3
年份 拦洪量
10.五强溪水库入库设计洪水过程线(见附表二); 11.水库最大吹程15km,设计风速12km/s; 12.各方案泄洪建筑物参数见表1.7; 表1.7 各方案泄洪建筑物参数表
方 案 泄洪建筑物 溢 洪 坝 中 孔 数 坝顶高程(m) Ⅰ(120m) Ⅱ(115m) Ⅲ(108m) Ⅳ(100m) 10 108 12 101 15×14 1 12 94 15×14 1 14 84 15×16 0 1933 1931 1935 1949 1969 1954 1970 1974 1938 15.2 13.6 10.1 待算 6.5 6.2 2.31 1.38 0.31 孔口尺寸(宽×高) 15×12 孔 数 1 6
孔 底坎高程(m) 82 82 13×8 82 13×8 0 0 孔口尺寸(宽×高) 13×8
13.经济预算资料:
(1)永久建筑物(含闸门设备):
包括:拦河坝、水道厂房、航道建筑、鱼道建筑、交通建筑、房屋建筑及其他。坝底高程30m。各方案投资估算见表1.8。
表1.8 各方案投资估算表(枢纽土建)
最大坝高(m) 投资估算(万元)
(2)机电设备各方案投资估算见表1.9。
表1.9 各方案投资估算表(机电设备)
装机容量(万瓦) 机电投资估算(万元) 175 28805 150 27981 110 25808 92 18190 104 61850 94.5 56350 87.5 53817 78.5 21019 (3)各方案的临时工程、其他工程和费用(包括施工机械、其他费用)、预备费用各方案投资估算见表1.10。
表1.10 各方案投资估算表(其它费用) 方 案 投资(万元)
Ⅰ(120m) 71333 Ⅱ(115m) 65816 7
Ⅲ(108m) 62854 Ⅳ(100m) 56028
(4)水库补偿(移民及淹没补偿)各方案投资估算见表1.11。 表1.11 各方案投资估算表(补偿费用)
方 案 补偿费(万元)
14.泥沙资料
坝址多年平均含沙量0.258kg/m3,多年平均输沙率513kg/s,风滩建库后,五强溪坝址多年含沙量0.19kg/m3,年淤积669万m3。
Ⅰ(120m) 80000 Ⅱ(115m) 57093 Ⅲ(108m) 38547 Ⅳ(100m) 24989 8
2 兴利计算
沅水五强溪水电站水库正常蓄水位共有120m、115m、108m、100m四个方案,本次设计将对这四个方案进行比较,并选定最优方案。
2.1 基本资料整理
设计原始资料给定的流量是坝址断面历年平均流量,考虑工程实际,现对其平均流量(附表一)数据进行处理:扣除灌溉和船闸用水。灌溉用水按5月下旬至9月下旬的灌溉季节每月扣除35 m3/s(5月扣除11.7 m3/s,七、八月扣除35 m3/s,9月扣除22.3m3/s); 船闸运行用水按每月10 m3/s的流量扣除,从而得到新的年平均发电流量表(附表三)。
2.2 死水位的确定
死水位影响因素比较复杂,需考虑保证水库灌溉要求、满足泥沙淤积要求、保证水电站最低水头要求以及航运、养殖等其它要求。本次设计对死水位的确定采用简化处理的办法,主要考虑水库的使用寿命及泥沙淤积;灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用要求;水轮机最小水头的限制三个因素。各方案分述如下:
2.2.1 正常蓄水位120m方案(方案一) 1.水库的使用寿命及泥沙淤积
使用寿命T按50年计,年淤积量V年为669万m3 V淤=V年×T =669×50=33450万m3
查库容~水位曲线表,确定水库在使用年限内满足防淤要求的死水位Z1=76.20m;
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2.灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用要求,水库削落的最低水位不得小于Z2=82.00m;
3.水轮机最小水头的限制,水库削落深度不大于水电站最大水头的35%。
(1)任意假定最小发电流量q(0),并相应下游Z下(0)。
最小发电流量取q(0)=800 m3/s,查表得下游水位Z下(0)=50.05m。 (2) 极限削落深度
hm=(Z正-Z下(0))×35%=(120-50.05) ×35%=24.48m 死水位:Z3=Z正-hm=120-24.48=95.52m
(3)Z死(0)=max(Z1,Z2,Z3)=max(76.80,82.00,95.52)=95.52m; (4)根据Z3(0)长系列计算各年供水期调节流量qp=799.28 m3/s,并满足| q(0)- qp|=0.72 m3/s<ε=1m3/s,则Z死=Z死(0)=95.52m。即死水位为95.52m,相应死库容14.002亿m3。
2.2.2 正常蓄水位115m方案(方案二) 1.水库的使用寿命及泥沙淤积
水库在使用年限内满足防淤要求的死水位Z1=76.20m;
2.灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用要求,水库削落的最低水位不得小于Z2=82.00m;
3.水轮机最小水头的限制,水库削落深度不大于水电站最大水头的35%。
(1)任意假定最小发电流量q(0),并相应下游Z下(0)。
最小发电流量取q(0)=733 m3/s,查表得下游水位Z下(0)=49.88m。
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(3) 极限削落深度
hm=(Z正-Z下(0))×35%=(115-49.88) ×35%=22.79m 死水位:Z3=Z正-hm=115-22.79=92.21m
(3)Z死(0)=max(Z1,Z2,Z3)=max(76.80,82.00,92.21)=92.21m; (4)根据Z3(0)长系列计算各年供水期调节流量qp=733.08 m3/s,并满足| q(0)- qp|=0.08 m3/s<ε=1m3/s,则Z死=Z死(0)=92.21m。即死水位为92.21m,相应死库容11.353亿m3。
2.2.3 正常蓄水位108m方案(方案三) 1.水库的使用寿命及泥沙淤积
水库在使用年限内满足防淤要求的死水位Z1=76.20m;
2.灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用要求,水库削落的最低水位不得小于Z2=82.00m;
3.水轮机最小水头的限制,水库削落深度不大于水电站最大水头的35%。
(1)任意假定最小发电流量q(0),并相应下游Z下(0)。
最小发电流量取q(0)=644m3/s,查表得下游水位Z下(0)=49.70m。 (4) 极限削落深度
hm=(Z正-Z下(0))×35%=(108-49.70) ×35%=20.41m 死水位:Z3=Z正-hm=108-20.41=87.59m
(3)Z死(0)=max(Z1,Z2,Z3)=max(76.80,82.00,87.59)=87.59m; (4)根据Z3(0)长系列计算各年供水期调节流量qp=644.32 m3/s,并满足| q(0)- qp|=0.32 m3/s<ε=1m3/s,则Z死=Z死(0)=87.59m。即死水
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位为87.59m,相应死库容8.346亿m3。
2.2.4 正常蓄水位100m方案(方案四) 1.水库的使用寿命及泥沙淤积
水库在使用年限内满足防淤要求的死水位Z1=76.20m;
2.灌溉、航运、养殖及旅游等综合利用要求,水库削落的最低水位不得小于Z2=82.00m;
3.水轮机最小水头的限制,水库削落深度不大于水电站最大水头的35%。
(1)任意假定最小发电流量q(0),并相应下游Z下(0)。
最小发电流量取q(0)=568m3/s,查表得下游水位Z下(0)=49.55m。 (5) 极限削落深度
hm=(Z正-Z下(0))×35%=(100-49.55) ×35%=17.66m 死水位:Z3=Z正-hm=100-17.66=82.34m
(3)Z死(0)=max(Z1,Z2,Z3)=max(76.80,82.00,82.34)=82.34m; (4)根据Z3(0)长系列计算各年供水期调节流量qp=567.79 m3/s,并满足| q(0)- qp|=0.21 m3/s<ε=1m3/s,则Z死=Z死(0)=82.34m。即死水位为82.34m,相应死库容5.55亿m3。
2.3 保证出力计算
本次设计要求长系列等出力操作;用试算法逐年求解以下方程组:
Vt=Vt-1+(Qt-qt) ×Δt Np=K×qt×Ht V0=V死
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Vt-I,Vt——t时段初、末水库蓄水量; Qt——t时段平均入库流量(新系列); qt —— t时段平均发电流量; Ht ——t时段平均水头; Vt——供水期末水库蓄水量。 2.3.1 计算方法
对某一特定年份求解步骤如下: 1.设 Np=N(0)
(1)设qt=q(0) (qt为t时段发电流量);
(2)Vt=Vt-1+(Qt-qt)Δt (当Vt>V兴+V死,取Vt=V兴+V死) (3)由 V均=(Vt+Vt-1)/2查水位库容曲线得到Z上; 由qt查坝址下游水位流量关系曲线得到Z下; (4)Nt=Kqt(Z上-Z下)
(5)若|Nt-Np|<ε1,转下时段;否则
qt=q(0)+(tNp-Nt)/[K(Z上-Z下)],转(2)步骤计算。 2.求年最小水库蓄水量Ve;
3.若|Ve-V死|<ε2,转下一年;否则
Np=N(0)+K[(Z正+Z死)/2-Z下](Z死-Ve)/T供转(1)步骤计算。 求出各年的供水期平均出力后,据设计保证率可求出Np。 2.3.2 计算结果
本次设计采用程序计算,各方案具体参数及结果如下:
1.方案一:正常库容57.349亿m3,死库容14.002亿m3,兴利库
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容43.347亿m3。设计保证出力Np=41.33万kw。
2.方案二:正常库容43.357亿m3,死库容11.353亿m3,兴利库容32.004亿m3。设计保证出力Np=35.34万kw。
3.方案三:正常库容29.424亿m3,死库容8.346亿m3,兴利库容21.078亿m3。设计保证出力Np=27.84万kw。
4.方案四:正常库容18.490亿m3,死库容5.55亿m3,兴利库容12.94亿m3。设计保证出力Np=21.46万kw。
2.4 水电站必需容量选择
必需容量包括工作容量与备用容量两部分。 2.4.1 工作容量计算
本设计缺少电力平衡的资料,采用经验方法确定工作容量如下(按方案一计算):
1.保证出力中部分担任航运基荷: N工基=10 (万kw) 2.N峰为担任峰荷工作容量
N峰= Np- N工基=41.33-10=31.33 (万kw) 3.按以下关系确定峰荷工作容量 N工峰= 3.08N峰+7=103.50 (万kw) 4.水电站工作容量
N工= N工峰+N工基=103.50+10=113.50 (万kw) 2.4.2 备用容量计算
本设计电站担任系统负荷用及事故备用容量,各方案取值见表2.1。
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表2.1 各方案备用容量表
方 案 N备(万kw)
2.4.3 电站必需工作容量
经计算,沅水五强溪水电站各方案必需工作容量见表2.2。 表2.2 各方案必需工作容量表
方 案 N工基(万kw) N工峰(万kw) N工(万kw) N备(万kw) N必需(万kw)
Ⅰ 120m 10 103.50 113.50 30 143.50 Ⅱ 115m 10 85.05 95.05 25 120.05 Ⅲ 108m 10 61.95 71.95 20 91.95 Ⅳ 100m 10 42.30 52.30 15 67.30 Ⅰ 120m 30 Ⅱ 115m 25 Ⅲ 108m 20 Ⅳ 100m 15 2.5 水电站调度图绘制
本次毕业设计要求从兴利要求出发对水电站调度要求作两条线,一条是基本调度线——防破坏线;一条是加大出力辅助线。
2.5.1 防破坏线
防破坏线按下列步骤计算确定。
1.择设计保证率范围内的径流系列(新系列)资料。(从原始系统中剔除来水小于设计枯水年的年份)
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2.年从供水期水期末开始,按Np等出力逆时序操作,求得各年迟蓄方案水库蓄水量过程线。具体求解方程组:
Vt-1=Vt-(Qt-qt)Δt
式中符号意义同前。 其具体求解流程如下: (1)设qt=q(0);
(2)Vt-1=Vt-(Qt-qt)Δt (Vt起始值为V死) (当Vt-1<V死,取Vt-1=V死);
(3) V均=(Vt+Vt-1)/2查水库水位库容曲线得到Z下; (4)Nt=Kqt(Z上-Z下);
(5)若|Nt-Np| <ε,转前时段,否则 qt=q(0)+(Np-Nt)/〔K(Z上-Z下)〕,转(2)步骤
3.将各年迟蓄方案水库蓄水量过程线点在一张图,并取其外包线,即为防破坏线。
此外包线,实际上是各条蓄水量过程线的同时纵坐标最大值,在具体操作时,可在计算机算完第(2)步后,直接给出外包线各点坐标,当然最后采用值,还应输出结果作适当分析修正,使防破坏线更可靠。
经采用程序计算,各方案防破坏线的结果见表2.3。
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Np=KqtHt
表2.3 各方案防破坏线计算结果表
水库蓄水量(m3/s.月) 月份 方案一 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
2.5.2 防洪限制水位确定
防洪限制水位是体现防洪与兴利相互结合的重要参数。选择恰当,可在不影响兴利可靠性前提下,降低大坝高度,节省投资。本设计以获得最大结合库容为原则选择。根据五强溪水电站洪水资料分
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方案二 541.85 442.91 592.51 960.96 1630.32 1555.93 1726.5 1631.08 1440.75 1264.13 1005.4 824.85 442.91 方案三 331.42 321.63 373.99 633.81 988.87 973.69 1156.45 1141.32 974.09 863.24 689.5 599.12 321.63 方案四 218.22 218.22 218.22 358.6 523.41 565.57 662.73 703.96 639.54 545.34 432.93 406.14 218.22 716.68 553.31 767.66 1243.28 2181.74 2059.14 2183.44 2029.04 1830 1587.24 1260.19 1015.32 553.31
析,该库洪水最迟发生在7月底,8月初:故防洪限制水位取值为7月底,8月初防洪线上的坐标值。
经计算并查水库水位库容曲线,各方案防洪限制水位和相应库容分别为:
方案一:防洪限制水位为120.00m,库容为57.349亿m3; 方案二:防洪限制水位为115.00m,库容为43.67亿m3; 方案三:防洪限制水位为105.99m,库容为26.49亿m3; 方案四:防洪限制水位为95.67m,库容为14.02亿m3。
防洪限制水位作为调洪演算的起调水位,并据此可求出结合库容。
2.5.3 加大出力辅助线的绘制
在防破坏图中,在汛期防洪限制水位与破坏线间,为加大出力区,但加大出力范围较大,为减少操作的任意性,在该区中增加三条辅助线,采用简化的方法确定该组辅助线。具体如下:
Zit=Z死+(Z防限- Z死)×i/4
式中:Zit为第i条加大出力线t时刻的坐标。 经计算各方案结果见表2.4。
表2.4 各方案加大出力辅助线参数表
正常水位 死水位(m) 汛限水位(m) Z1t(m) Z2t(m) Z3t(m) 120m 95.52 120.00 101.64 107.76 113.88 115m 92.21 115.00 97.92 103.63 109.33 108m 87.59 105.99 92.19 96.79 101.39 100m 82.34 95.67 85.67 89.01 92.34 18
V1t(亿m3) V2t(亿m3) V3t(亿m3) 20.45 28.94 41.48 16.29 23.04 32.14 11.25 15.19 20.12 7.11 9.05 11.36 由表2.4绘出加大出力辅助线。
三条辅助线将加大出力值计算公式如下: Ni=Np+(Ny-Np)÷4×i 各方案计算结果见表2.5。
表2.5 各方案加大出值计算表
正常水位 Np(万kw) Ny(万kw) N1(万kw) N2(万kw) N3(万kw) 120m 41.33 143.50 66.87 92.42 117.96 115m 35.34 126.05 58.02 80.70 103.37 108m 27.84 120.12 50.91 73.98 97.05 100m 21.46 67.30 32.92 44.38 55.84
2.6 重复容量选择与多年平均电能计算
2.6.1 重复容量选择
水电站在洪水期往往会产生大量弃水,为了利用弃水增发季节性电能,节省火电站的燃料消耗,增加一部分装机容量,由于它不能替代火电站的工作容量,因而称它为重复容量。
本次设计N重采用经济利用小时数h经济=2500h。补充千瓦利用小时数计算是确定重复容量的关键,但其核心是计算不同重复容量的多年平均电能,多年平均电能的计算与调度图或调度规划有关,本次设计调度按以下规则操作:
1.当时段初水位位于防破坏线内时,时段出力Nt=Np。
19
2.汛期时段初水位位于加大出力区时,按加大出力线工作,即Nt=Ni。
3.段初水位在防破坏线以上时,使时段水位尽可能向防破坏线上靠,同时要考虑装机容量的限制。
4.当满装机发电,且水位超过Z防限或Z正时,才允许弃水。 现以方案一计算重复容量的选择及多年平均电能计算。假设重复容量N重等于0、5、10、15、20万kw时,分别计算新系列多年平均发电量E及重复容量年利用小时数h,计算结果见表2.6。因重复容量年利用小时数h均小于h经济=2500h,故方案一重复容量为0。 表2.6 重复容量计算表(方案一)
必需容量 (万kw) 重复容量 (万kw) 装机容量 (万kw) 多年平均发年发电量差△E利用小电量(亿kw.h) 值(亿kw.h) 时数(h) 143.50 143.50 143.50 143.50 143.50
0 5 10 15 20 143.50 148.50 153.50 158.50 163.50 75.24 76.24 77.25 78.31 79.21 1.00 1.01 1.06 0.90 2000 2020 2120 1800 其余三个方案的多年平均发电量E及重复容量年利用小时数h计算结果见表2.7~表2.9。
从表2.9可以看出,方案四的重复容量年利用小时数h均小于h经济
=2500h,故方案四重复容量为0。
根据表2.7和表2.8中计算结果,点绘N重~h利曲线,再根据h经济
20
=2500h确定方案二N重=6万kw;方案三N重=28.17万kw。
表2.7 重复容量计算表(方案二)
必需容量 (万kw) 重复容量 (万kw) 装机容量 (万kw) 多年平均发年发电量差△E利用小电量(亿kw.h) 值(亿kw.h) 时数(h) 120.05 120.05 120.05 120.05 120.05 0 2 4 6 8 120.05 122. 05 124.05 126.05 128.05 69.15 69.61 70.12 70.62 71.04 0.46 0.51 0.50 0.42 2300 2550 2500 2100 表2.8 重复容量计算表(方案三)
必需容量 (万kw) 重复容量 (万kw) 装机容量 (万kw) 多年平均发年发电量差△E利用小电量(亿kw.h) 值(亿kw.h) 时数(h) 91.95 91.95 91.95 91.95 91.95
0 10 20 30 40 91.95 101.95 111.95 121.95 131.95 58.67 62.07 66.35 68.63 70.64 3.40 4.28 2.28 2.01 3400 4280 2280 2010 表2.9 重复容量计算表(方案四)
必需容量 (万kw) 重复容量 (万kw) 装机容量 (万kw) 多年平均发年发电量差△E利用小电量(亿kw.h) 值(亿kw.h) 时数(h) 67.30 67.30 67.30
0 2 4 67.30 69.30 71.30 21
34.37 34.81 35.23 0.44 0.42 2200 2100
67.30 67.30 6 8 73.30 75.30 35.63 36.01 0.40 0.38 2000 1900 2.6.2 装机容量的确定
装机容量由必须容量和重复容量确定,但由于回水对上游风滩电站的影响,应在方案一和方案二中扣除风滩电站的多年平均减少电能。
各方案的装机容量分别为:
方案一:Ny=N必+N重=143.50+0=143.50万kw; 方案二:Ny=N必+N重=120.05+6=126.05万kw; 方案三:Ny=N必+N重=91.95+28.17=120.12万kw; 方案四:Ny=N必+N重=67.30+0=67.30万kw。 2.6.3 多年平均电能计算
利用上述计算结果点绘Ny(Ny=N必+N重)~E的关系图,查得各方案多年平均发电量。
方案一:E=75.24-0.228=75.012亿kw.h; 方案二:E=70.62-0=70.62亿kw.h; 方案三:E=68.29亿kw.h; 方案四:E=34.37亿kw.h;
22
3 防洪计算
3.1 水库调洪计算
五强溪水库工程等别为一等,按P=0.1%洪水标准设计、P=0.01%洪水标准校核。水库下游防洪标准为P=5%,安全泄洪量q安=20000m3/s。本次设计防洪计算的任务包括上述三种洪水标准的调洪计算。
利用五强溪水库入库典型洪水,调洪计算采用多级调节方法,具体的调洪规则如下:
1.起调水位为汛前限制水位。
2.当水库洪水流量小于汛前限制水位相应的下泄能力,且小于安全泄量时,控制闸门,让泄流量等于来水量水库水位维持在汛期水位不变。
3.当水库入流量超过汛前限制水位相应的下泄能力,而小于下游安全泄量时,打开闸门自由泄流,水库水位上升,下泄量随之增大。
4.当自由泄流量超过安全泄量时,控制qt=q安,直至调节计算结束,所得最高水位为防洪高水位。
5.当水库水位不及防洪高水位时,控制qt=q安,当水库水位升高至防洪高水位时,闸门全开,自由泄流,得调洪后的最高水位。
溢洪设备的选择本身是一个经济问题,它是权衡上下游洪灾损失的重要参数,而且泄洪设备还受材料最大应力强度及闸门结构限制、下游岩基状况及消能设备情况的影响。
自由泄流时采用公式:Q=1.77nBH3/2;
23
孔口出流是采用公式:Q=nωμ (2gH)1/2; μ=0.99-0.53a/H
对于千年一遇洪水调节计算得设计洪水水位及相应最大下泄流量,对万年一遇洪水进行调节计算得校核水位及相应最大下泄流量,并根据求得的校核洪水位,确定总库容。
在调洪计算过程中,对闸门控制泄流情形,利用水量平衡方程式推求求得,但对于自由泄流情形则需求解隐式方程组。 Vt=Vt-1+[(Qt+Qt-1)/2-(qt+qt-1)/2]×Δt q=f(v)
本次设计按如下步骤试算求解: ①、假定qt=q(0);
②、Vt=Vt-1+[(Qt+Qt-1)/2-(qt+qt-1)/2]×Δt; ③、由Vt查q=f(v) 曲线得相应下泄流量q(1) ;
④、若|q(0)-q(1)| <ε,转下时段,否则假定q(0)=q(1)重新进行计算。 ⑤、确定防洪高水位、设计洪水位及校核洪水位,确定相应库容。 各方案水库调洪计算结果见表3.1。 各方案水库调洪计算详细结果见附表。
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表3.1 水库各方案调洪计算成果表
项 目 正常蓄水位 正常库容 汛限水位 汛限库容 死水位 死库容 防洪高水位 防洪库容 设计洪水位 校核洪水位 调洪库容 总库容 单位 m 亿m3 m 亿m3 m 亿m3 m 亿m3 m m 亿m3 亿m3 方案一 120 57.349 120 57.349 95.52 14.002 122.40 7.561 131.74 135.29 65.451 122.80 方案二 115 43.357 115 43.357 92.21 11.353 115.89 2.753 124.41 128.37 44.317 87.674 方案三 108 29.424 105.99 26.49 87.59 8.346 108.90 4.834 118.81 122.51 38.785 65.275 方案四 100 18.490 95.67 14.02 82.34 5.550 100.07 4.549 109.41 112.78 24.913 38.933
3.2 坝顶高程的确定
坝顶高程计算公式如下:
坝顶高程1=设计洪水+风浪高+安全超高1 坝顶高程2=校核洪水+风浪高2+安全超高2 坝顶高程=max{坝顶高程1,坝顶高程2} 风浪高的计算公式; Δh=0.0208V5/4D1/3
式中V为风速,以m/s计,设计风速12m/s,校核洪水时风速乘以0.8;D为吹程,为15km计。安全超高由规范据坝质、坝型而规定(0.5~1.0m)。设计洪水时取0.7m,校核洪水时取0.5m。
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经计算:Δh设计=1.15m;Δh校核=0.87m。则各方案坝顶高程为: 方案一:坝顶高程1=133.59m;坝顶高程2=136.66m。坝顶高程=max{坝顶高程1,坝顶高程2}=136.66m。
方案二:坝顶高程1=126.26m;坝顶高程2=129.74m。坝顶高程=max{坝顶高程1,坝顶高程2}=129.74m。
方案三:坝顶高程1=120.66m;坝顶高程2=123.88m。坝顶高程=max{坝顶高程1,坝顶高程2}=123.88m。
方案四:坝顶高程1=111.26m;坝顶高程2=114.15m。坝顶高程=max{坝顶高程1,坝顶高程2}=114.15m。 五强溪水电站各项水利指标见表3.2。
26
表3.2 水利指标成果统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
27
项 目 正常高水位 设计洪水位 校核洪水位 死水位 防洪限制水位 防洪高水位 总库容 兴利库容 防洪库容 结合库容 设计洪水最大泄流量 校核洪水最大泄流量 保证出力 工作容量 备用容量 重复容量 重复容量年利用小时 径流利用系数 装机容量 多年平均发电量 库容系数 调节系数 单位 m m m m m m 108m3 108m3 108m3 108m3 m3/s m3/s 104kw 104kw 104kw 104kw h 104kw 108kw.h 指 标 方案一 120 131.74 135.29 95.52 120 122.40 122.80 43.347 7.561 0 35574 42940 41.33 113.50 30 0 0 143.50 75.012 0.067 方案二 115 124.41 128.37 92.21 115 115.89 87.674 32.004 2.753 0 40732 50267 35.34 95.05 25 6 2500 126.05 70.62 0.049 方案三 108 118.81 122.51 87.59 105.99 108.90 65.275 21.078 4.834 2.934 43993 53290 27.84 71.95 20 28.17 2500 120.12 68.29 0.032 方案四 100 109.41 112.78 82.34 95.67 100.07 38.933 12.94 4.549 4.47 49205 59004 21.46 52.30 15 0 0 67.30 34.37 0.020
4 经济计算
投资、运行费、效益是进行经济分析的三大主要经济指标。经济建设追求的目标是净经济效益最大化。当不同工程方案的效益相同时,该目标等价于费用最小。根据“电力工程经济分析条例”规定,水电工程的经济比较采用年费用最小法,即在同时满足向电网提供的电力、电量要求和其它综合效益的前提下,所选最优方案的投资、运行费的总费用为最小。
由于不同工程规模生产电力、电量是不同的,为满足方案的可行性,必需选择最优等效代替方案,本设计选用火电站作为代替措施。
本次毕业设计要求考虑资金的时间价值,采用折现率r0=0.1;对代替火电站使用寿命与水电站不一样长,采用等额重置处理。
本工程计算资金流程是进行经济分析的主要内容,以年费用最小为经济比较准则,通常以效益最大方案为基准,效益最大的方案只需计算本方案本身的投资与运行费;而对其它效益较小的方案,不仅要计算本方案本身的投资与运行费,而且要计算等效代替措施的投资和运行费。
4.1 方案一工程费用
4.1.1 工程投资
本工程最大坝高106.66m,永久建筑物投资估算63388万元;装机容量143.50万kw,机电设备投资估算27628万元;临时工程、其它工程和费用(包括施工机械、其它费用)、预备费用71333万元,合计162349万元。
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永久性建筑物、机电及临时工程、预备费用等的总和称为总投资,总投资的逐年分配比例见表4.1。
表4.1 总投资的逐年分配表(方案一)
年份 1 2 0.12 3 0.081 4 0.108 5 0.07 6 0.113 7 0.145 8 0.115 9 0.097 10 0.021 11 0.003 合计 100% 投资比例 0.127 投资额 20618.32 19481.88 13150.27 17533.69 11364.43 18345.44 23540.61 18670.14 15747.85 3409.33 487.05 (万元) 设备回收额(万元) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 162349 -33119.2 -33119.2 小计(万元) 20618.32 19481.88 13150.27 17533.69 11364.43 18345.44 23540.61 18670.14 15747.85 3409.33 -32632.15 129229.8 工程投资为每年年初支出,设备回收残值为年末收回。
4.1.2 水库补偿投资
水库淹没及移民补偿投资80000万元。水库补偿投资于第一台机组发电前一年结束,施工第二年开始移民,补偿投资总值逐年分配见表4.2。补偿投资为每年年初支出。
表4.2 补偿投资总值逐年分配表(方案一)
年份 分配比例 补偿投资额(万元) 2 0.125 10000 3 0.125 10000 4 0.167 13360 5 0.163 13040 6 0.163 13040 7 0.129 10320 8 0.128 10240 合计 100% 80000 4.1.3 工程年运行费
工程正常年运行费包括电站运行费、大修费、水库补偿提成三个部分。运行费为年末投入。
1.水电站运行费u1
u1=运行费定额×装机容量=2元/kw×143.50×104kw=287万元。
29
2.大修费u2
大修费包括水工建筑物、房屋交通工程和机电设备三部分组成。 ①水工建筑物大修费u21
查毕业设计提供的基础资料得u21=362万元。 ②房屋、交通工程大修费u22
查毕业设计提供的基础资料得u22=17.7万元。 ③机电设备大修费u23
查毕业设计提供的基础资料得u23=471.2万元。 u2= u21+ u22+ u23=362+17.7+471.2=850.9万元。 3.水库补偿提成费u3
查毕业设计提供的基础资料得u3=1328万元。
则工程年运行费u= u1+ u2+ u3=287+850.9+1328=2465.9万元。 4.1.4 水电站初期运行费
本工程初始运行期为三年,在第十一年末进入正常运行期,初期运行阶段各年的发电量为正常运行时发电量的比例及初期运行费见表4.3。
表4.3 初期运行阶段各年运行费表
年 份 Et/E0 Et(108kw.h) 运行费(万元)
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9 20% 15.002 493.2 10 70% 52.508 1726.1 11 90% 67.511 2219.3 12 100% 75.012 2465.9
4.2 其它方案工程费用
4.2.1 工程投资
方案二:工程最大坝高99.74m,永久建筑物投资估算59386万元;装机容量126.05万kw,机电设备投资估算26680万元;临时工程、其它工程和费用(包括施工机械、其它费用)、预备费用65816万元,合计151882万元。
方案三:工程最大坝高93.88m,永久建筑物投资估算56131万元;装机容量120.12万kw,机电设备投资估算26358万元;临时工程、其它工程和费用(包括施工机械、其它费用)、预备费用62854万元,合计145343万元。
方案四:工程最大坝高84.15m,永久建筑物投资估算41609万元;装机容量67.3万kw,机电设备投资估算7736万元;临时工程、其它工程和费用(包括施工机械、其它费用)、预备费用56028万元,合计105373万元。
永久性建筑物、机电及临时工程、预备费用等的总和称为总投资,总投资的逐年分配比例见表4.4。
工程投资为每年年初支出,设备回收残值为年末收回。 4.2.2 水库补偿投资
方案二、三、四水库淹没及移民补偿投资分别为57093万元、38547万元、24989万元。水库补偿投资于第一台机组发电前一年结束,施工第二年开始移民,补偿投资总值逐年分配见表4.5。补偿投资为每年年初支出。
31
表4.4 总投资的逐年分配表(其它方案)
年份 投资比例 方案二投资额 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 合计 0.125 0.118 0.085 0.144 0.054 0.121 0.133 0.144 0.053 0.023 100% 18985 17922 12910 21871 8202 18378 20200 21871 8050 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3493 151882 -31288 -31288 (万元) 设备回收额 小计 投资比例 方案三投资额 18985 17922 12910 21871 8202 18378 20200 21871 8050 -27794 120594 0.128 0.118 0.091 0.13 0.072 0.124 0.121 0.107 0.055 0.054 100% 18604 17150 13226 18895 10465 18023 17587 15552 7994 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7849 145343 -30377 -30377 (万元) 设备回收额 小计 投资比例 方案四投资额 18604 17150 13226 18895 10465 18023 17587 15552 7994 -22528 114966 0.131 0.125 0.096 0.136 0.073 0.133 0.148 0.102 0.045 0.011 100% 13804 13172 10116 14331 7692 14015 15595 10748 4742 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1159 105373 -23182 -23182 (万元) 设备回收额 小计 13804 13172 10116 14331 7692 14015 15595 10748 4742 -22023 82191
表4.5 补偿投资总值逐年分配表(其它方案)
年 份 分配比例 方案二(万元) 补偿投资额 2854.7 5709.3 11418.6 14273.3 11418.6 11418.6 57093 分配比例 方案三(万元) 补偿投资额 1927.4 3854.7 7709.4 9636.8 7709.4 7709.4 38547 分配比例 方案四(万元) 补偿投资额 1249.5 2498.9 4997.8 6247.3 4997.8 4997.8 24989 0.05 0.10 0.20 0.25 0.20 0.20 100% 0.05 0.10 0.20 0.25 0.20 0.20 100% 3 0.05 4 0.10 5 0.20 6 0.25 7 0.20 8 0.20 合计 100%
32
4.2.3 工程年运行费
工程正常年运行费包括电站运行费、大修费、水库补偿提成三个部分。运行费为年末投入。
1.水电站运行费u1
方案二:u1=运行费定额×装机容量=2元/kw×126.05×104kw=252.1万元。
方案三:u1=运行费定额×装机容量=2元/kw×120.12×104kw=240.2万元。
方案四:u1=运行费定额×装机容量=2元/kw×67.3×104kw=134.6万元。
2.大修费u2
大修费包括水工建筑物、房屋交通工程和机电设备三部分组成。 ①水工建筑物大修费u21 查毕业设计提供的基础资料得: 方案二:u21=337.5万元; 方案三:u21=317.9万元; 方案四:u21=298.0万元; ②房屋、交通工程大修费u22 查毕业设计提供的基础资料得: 方案二:u22=17.5万元。 方案三:u22=17.4万元。 方案四:u22=17.1万元。
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③机电设备大修费u23
查毕业设计提供的基础资料得: 方案二:u23=455.4万元。 方案三:u23=450.1万元。 方案四:u23=239.1万元。 则各方案大修费分别为:
方案二:u2= u21+ u22+ u23=337.5+17.5+455.4=810.4万元。 方案三:u2= u21+ u22+ u23=317.9+17.4+450.1=785.4万元。 方案四:u2= u21+ u22+ u23=298.0+17.1+239.1=554.2万元。 3.水库补偿提成费u3
查毕业设计提供的基础资料得: 方案二:u3=974.7万元。 方案三:u3=647.6万元。 方案四:u3=442.3万元。 则工程年运行费分别为:
方案二:u= u1+ u2+ u3=252.1+810.4+974.7=2037.2万元。 方案三:u= u1+ u2+ u3=240.2+785.4+647.6=1673.2万元。 方案四:u= u1+ u2+ u3=134.6+554.2+442.3=1131.1万元。 4.2.4 水电站初期运行费
本工程初始运行期为三年,在第十一年末进入正常运行期,初期运行阶段各年的发电量为正常运行时发电量的比例及初期运行费见表4.6。
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表4.6 初期运行阶段各年运行费表
年 份 Et/E0 方案二 Et(108kw.h) 运行费(万元) 方案三 Et(108kw.h) 运行费(万元) Et(108kw.h) 方案四 运行费(万元)
4.2.5 替代火电站方案投资
以方案一为基准,其它各方案与方案一发电效益之差需要由系统中修建火电站来替代。由于火电站厂用电较水电站大,故替代电站容量差值为必需容量差值的1.1倍。替代电站的发电量差值为五强溪电站多年平均电能差值的1.05倍(电能差值应考虑各方案对风滩电站的影响)。
替代电站的经济指标如下: 火电站单位千瓦投资750元/kw; 煤矿投资0.07元/kw.h;
替代方案的投资除兴建必要规模的火电站本身投资外,还应计划与之配套的煤矿投资。方案i与方案一必需容量差值为ΔNi;多年平均电能的差值为ΔE,则替代电站的投资为:
1.方案二
35
9 20% 14.12 407.4 13.66 334.6 6.87 226.2 10 70% 49.43 1426.0 47.80 1171.2 24.06 791.8 11 90% 63.56 1833.5 61.46 1505.9 30.93 1018.0 12 100% 70.62 2037.2 68.29 1673.2 34.37 1131.1
ΔN2=(143.50-0.284)-(120.05-0.02)=23.186 万kw; ΔE2=75.012-70.62=4.392亿kw.h=43920万kw.h; K电2=750×ΔN2×1.1=750×23.186×1.1=19128.5 万元; K矿2=ΔE2×1.05×0.07=43920×1.05×0.07=3228.1 万元; 2.方案三
ΔN3=(143.50-0.284)-91.95=51.266 万kw; ΔE3=75.012-68.29=6.722亿kw.h=67220万kw.h; K电3=750×ΔN3×1.1=750×51.266×1.1=42294.5 万元; K矿3=ΔE3×1.05×0.07=67220×1.05×0.07=4940.7 万元; 3.方案四
ΔN4=(143.50-0.284)-67.3=75.916 万kw; ΔE4=75.012-34.37=40.642亿kw.h=406420万kw.h; K电4=750×ΔN4×1.1=750×75.916×1.1=62630.7 万元; K矿4=ΔE4×1.05×0.07=406420×1.05×0.07=29871.9 万元; 此三个方案替代工程的投资流程见表4.7。 4.2.6 替代火电站方案年运行费
火电站的运行费包括电站运行费和燃料费,电站的运行费按投资的8%计;燃料费按0.02元/kw.h计算。三个方案计算结果见表4.8。
4.2.7替代火电站方案初期运行费
火电站初期运行费应计算电站与燃料两部分,但由于本设计火电站投资流程不知,因此,只计算各方案燃料费。计算结果见表4.9。
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表4.7 其它方案替代工程投资流程表
方案 年 份 替代电站 方案二替代电站投资 (万元) 煤矿 煤矿投资 替代电站 方案三替代电站投资 (万元) 煤矿 煤矿投资 替代电站 方案四替代电站投资 (万元) 煤矿 煤矿投资 6 0.16 7 8 0.55 9 0.40 10 0.03 11 0.02 10520.68 7651.40 573.86 382.57 0.34 0.35 0.10 0.05 0.02 516.50 1097.55 1129.84 322.81 161.41 0.16 0.55 0.40 0.03 23261.98 16917.80 1268.84 845.89 0.34 0.35 0.10 0.05 0.02 790.51 1679.84 1729.25 494.07 247.04 0.16 0.55 0.40 0.03 34446.89 25052.28 1878.92 1252.61 0.34 0.35 0.10 0.05 4779.50 10156.45 10455.17 2987.19 1493.60
表4.8 其它方案替代工程年运行费计算表
方 案 方案二 方案三 方案四 运行费(万元) 1530.28 3383.56 5010.456 燃料费(万元) 878.40 1344.40 8128.40 合计(万元) 2408.68 4727.96 13138.86
表4.9 其它方案替代工程初期运行费计算表
年 份 Et/E0 方案二(万元) 方案三(万元) 方案四(万元) 9 20% 175.7 268.9 1625.7 10 70% 614.9 941.1 5689.9 11 90% 790.6 1210.0 7315.6 12 100% 878.4 1344.4 8128.4
37
4.3 防洪效益
4.3.1 方案一防洪效益
由于五强溪水电站是一个综合利用水电站,防洪效益十分显著。本次设计将防洪效益作为“负费用”计入资金流程中,并按多年平均效益计算。
沅水流域历史较大洪水所需拦洪量及相应频率见表4.10。 表4.10 流域历史较大洪水所需拦洪量表
年份 拦洪量 (亿m3) 频率(%) 1933 15.2 1.75 1931 13.6 3.51 1935 10.1 5.26 1949 待算 7.0 1969 6.5 8.77 1954 6.2 10.53 1970 2.31 12.28 1974 1.38 14.04 1938 0.31 15.79 防洪效益的计算方法如下:
(1)作历史洪水的拦洪量频率曲线; (2)将建库前频率曲线下移V防;
(3)将图中的阴影面积(减少的拦洪量)均推到100%中得多年平均减少的水库拦洪量Δw;
(4)计算耕地淹没面积;
F=5+1.132×Δw=5+1.132×0.98=6.11 万亩 (5)计算防洪效益
B=1000F=1000×6.11=6110万元。 4.3.2 其它方案防洪效益
由于五强溪水电站是一个综合利用水电站,防洪效益十分显著。本次设计将防洪效益作为“负费用”计入资金流程中,并按多年平均效益
38
计算。
各方案防洪效益计算结果见表4.11。 表4.11 各方案防洪效益计算成果表
方 案 方案二 方案三 方案四
ΔW(亿m3) 0.739 0.843 0.829 F(万亩) 5.837 5.954 5.938 B(万元) 5837 5954 5938 4.4 经济比较
各方案经济计算见表4.12~表4.15。
由表4.12~表4.15中可以看出,方案一的年费用为42100万元,方案二的年费用为35977万元,方案三的年费用为35012万元,方案四的年费用为40625万元,四个方案中以方案三为最经济,所以,本次设计推荐方案三为最优方案,即正常蓄水位108m。
最后,衷心感谢河海大学老师的辛勤教育和悉心指导!
39
表4.12 方案一经济计算表
年份 项目 永久、机电、临时投资(%) 永久、机电、临时投资(万元) 水库补偿投资(%) 水库补偿投资(万元) 替代火电站投资(%) 替代火电站投资(万元) 煤矿额外投资(%) 煤矿额外投资(万元) 水电站初期运行(%) 水电站初期运行(万元) 火电站初期运行费(%) 火电站初期运行费(万元) 火电站投资(万元) 下游防洪效益(万元) 总计(万元) 折算到施工期末(万元) 化算到正常运行期年费用(万元) 总计算支出(万元) 1 0.127 20618 20618 58826 5933 2 0.12 19482 0.125 10000 29482 76468 7713 3 0.081 13150 0.125 10000 23150 54587 5506 4 0.108 17534 0.167 13360 30894 66223 6679 5 0.07 11364 0.163 13040 24404 47557 4797 6 0.113 18345 0.163 13040 31385 55601 5608 453542 7 0.145 23541 0.129 10320 33861 54533 5500 8 0.115 18670 0.128 10240 28910 42327 4269 9 0.097 15748 20 493 16241 21617 2180 10 0.021 3409 70 1726 5135 6214 627 11 -0.201 -32632 90 2219 -30413 -30413 -3067 正常运行 2466 -6110 -3644 年费用 42100
40
表4.13 方案二经济计算表
年份 项目 永久、机电、临时投资(%) 永久、机电、临时投资(万元) 水库补偿投资(%) 水库补偿投资(万元) 替代火电站投资(%) 替代火电站投资(万元) 煤矿额外投资(%) 煤矿额外投资(万元) 水电站初期运行(%) 水电站初期运行(万元) 火电站初期运行费(%) 火电站初期运行费(万元) 火电站投资(万元) 下游防洪效益(万元) 总计(万元) 折算到施工期末(万元) 化算到正常运行期年费用(万元) 总计算支出(万元) 1 2 0.125 18985 18985 49242 4967 3 0.118 17922 0.05 2854.7 20777 48990 4941 4 0.085 12910 0.1 5709.3 18619 39912 4025 5 0.144 21871 0.2 11418.6 33290 64872 6543 6 0.054 8202 0.25 14273.3 0.16 516.5 517 22992 40731 4108 385666 7 0.121 18378 0.2 11418.6 0.34 1097.55 1098 30894 49755 5018 8 0.133 20200 0.2 11418.6 0.55 10520.68 0.35 1129.84 11651 43269 63350 6389 9 0.144 21871 0.4 7651.4 0.1 322.81 20% 407.4 20% 175.7 8557 30428 40500 4085 10 0.053 8050 0.03 573.86 0.05 161.41 70% 1426 70% 614.9 2776 10826 13100 1321 11 -0.183 -27794 0.02 382.57 90% 1833.5 90% 790.6 3007 -24787 -24787 -2500 正常运行 100% 2037.2 100% 878.4 2916 -5837 -2921 年费用 35977
41
表4.14 方案三经济计算表
年份 项目 永久、机电、临时投资(%) 永久、机电、临时投资(万元) 水库补偿投资(%) 水库补偿投资(万元) 替代火电站投资(%) 替代火电站投资(万元) 煤矿额外投资(%) 煤矿额外投资(万元) 水电站初期运行(%) 水电站初期运行(万元) 火电站初期运行费(%) 火电站初期运行费(万元) 火电站投资(万元) 下游防洪效益(万元) 总计(万元) 折算到施工期末(万元) 化算到正常运行期年费用(万元) 总计算支出(万元) 1 0 0 0 2 0.128 18604 18604 48254 4867 3 0.118 17150 0.05 1927.4 19077 44984 4537 4 0.091 13226 0.1 3854.7 17081 36614 3693 5 0.13 18895 0.2 7709.4 26604 51844 5229 6 0.072 10465 0.25 9636.8 0.16 790.51 791 20892 37012 3733 376257 7 0.124 18023 0.2 7709.4 0.34 1679.84 1680 27412 44148 4453 8 0.121 17587 0.2 7709.4 0.55 23261.98 0.35 1729.25 24991 50288 73626 7426 9 0.107 15552 0.4 16917.8 0.1 494.07 20% 334.6 20% 268.9 18015 33567 44678 4506 10 0.055 7994 0.03 1268.84 0.05 247.04 70% 1171.2 70% 941.1 3628 11622 14063 1418 11 -0.155 -22528 0.02 845.89 90% 1505.9 90% 1210 3562 -18966 -18966 -1913 正常运行 100% 1673.2 100% 1344.4 3018 -5954 -2936 年费用 35012
42
表4.15 方案四经济计算表
年份 项目 永久、机电、临时投资(%) 永久、机电、临时投资(万元) 水库补偿投资(%) 水库补偿投资(万元) 替代火电站投资(%) 替代火电站投资(万元) 煤矿额外投资(%) 煤矿额外投资(万元) 水电站初期运行(%) 水电站初期运行(万元) 火电站初期运行费(%) 火电站初期运行费(万元) 火电站投资(万元) 下游防洪效益(万元) 总计(万元) 折算到施工期末(万元) 化算到正常运行期年费用(万元) 总计算支出(万元) 1 0 0 0 2 0.131 13804 13804 35804 3611 3 0.125 13172 0.05 1249.5 14422 34005 3430 4 0.096 10116 0.1 2498.9 12615 27041 2727 5 0.136 14331 0.2 4997.8 19329 37666 3799 6 0.073 7692 0.25 6247.3 0.16 4779.5 4780 18719 33161 3345 369862 7 0.133 14015 0.2 4997.8 0.34 10156.45 10156 29169 46977 4738 8 0.148 15595 0.2 4997.8 0.55 34446.89 0.35 10455.17 44902 65495 95891 9671 9 0.102 10748 0.4 25052.28 0.1 2987.19 20% 226.2 20% 1625.7 29891 40639 54091 5456 10 0.045 4742 0.03 1878.92 0.05 1493.6 70% 791.8 70% 5689.9 9854 14596 17661 1781 11 -0.209 -22023 0.02 1252.61 90% 1018 90% 7315.6 9586 -12437 -12437 -1254 正常运行 100% 1131.1 100% 8128.4 9260 -5938 3322 年费用 40625
43
45
附表24
附表1~
附表1 坝址断面历年月平均流量表
46
附表2 五强溪水库入库洪水1970年洪水典型《合成流量法》
47
附表3 坝址断面扣除灌溉与船闸用水后历年月平均流量表
48
附表4 正常蓄水位120m调节流量计算表(方案一) m/s.月 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 供水期初 供水期末 8 11 12 10 9 9 9 11 8 9 7 12 9 11 11 8 12 12 12 10 10 7 10 11 8 8 12 8 10 11 8 1 2 3 2 3 1 2 1 2 2 10 3 2 2 3 2 2 3 3 3 2 9 3 3 2 2 3 3 2 3 1 供水期 6 4 4 5 7 5 6 3 7 6 4 4 6 4 5 7 3 4 4 6 5 3 6 5 7 7 4 8 5 5 6 来水量 4922.5 3124.9 4454.6 2381.8 5018 2186.9 4458.3 1407 4427.7 2791.6 3199.7 2545.8 6461.4 2531.2 4997.1 3964.8 2433.7 3496.3 3210.6 5082.7 2879.9 2127 3492.8 2220.7 5401 6590.7 2505.7 7063.1 2530.5 3741.3 4504 兴利库容 调节流量 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1630.13 1092.1 1188.76 1521.18 802.39 949.73 763.4 1014.74 1012.38 865.4 736.95 1207.46 1043.98 1348.59 1040.33 1325.45 799.28 1354.61 1281.61 1210.18 1118.8 902 1252.38 853.82 770.17 1004.45 1174.4 1033.96 1086.65 832.12 1074.29 1022.35 频率 37.5 28.13 3.13 84.38 68.75 93.75 59.38 62.5 75 96.88 25 46.88 9.38 50 12.5 87.5 6.25 15.63 21.88 34.38 71.88 18.75 78.13 90.63 65.63 31.25 53.13 40.63 81.25 43.75 56.25 3
49
附表5 正常蓄水位115m调节流量计算表(方案二) m/s.月 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
50
3
供水期初 供水期末 8 11 12 10 10 9 9 11 8 9 7 1 9 11 12 8 12 12 12 10 10 7 11 11 8 12 12 12 10 11 8 1 2 3 2 2 1 2 1 2 2 10 3 2 2 3 1 2 3 2 1 2 9 3 3 2 2 3 3 2 2 1 供水期 6 4 4 5 5 5 6 3 7 6 4 3 6 4 4 6 3 4 3 4 5 3 5 5 7 3 4 4 5 4 6 来水量 4922.5 3124.9 4454.6 2381.8 3201.4 2186.9 4458.3 1407 4427.7 2791.6 3199.7 1575.8 6461.4 2531.2 3715.1 3173.2 2433.7 3496.3 2008.6 2887.4 2879.9 2127 2673.1 2220.7 5401 1957.3 2505.7 2838.7 2530.5 2731.6 4504 兴利库容 调节流量 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1283.59 1034.35 1102.12 1434.55 733.08 897 694.1 956.98 896.86 815.9 679.2 1120.82 953.13 1290.83 953.7 1249.67 742.8 1239.1 1194.97 1097.4 1042.75 832.7 1136.86 791.34 700.86 954.94 1080.3 947.32 1030.57 762.82 1003.8 964.6 频率 37.5 25 3.13 87.5 65.63 93.75 50 68.75 75 96.88 21.88 59.38 6.25 56.25 9.38 84.38 12.5 15.63 28.13 34.38 71.88 18.75 78.13 90.63 53.13 31.25 62.5 40.63 81.25 43.75 46.88
附表6 正常蓄水位108m调节流量计算表(方案三) m/s.月 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
51
3
供水期初 供水期末 8 12 8 10 12 9 9 11 8 9 7 1 9 12 1 8 12 12 12 10 10 7 11 11 12 12 12 12 10 11 8 1 2 9 2 2 1 11 1 2 1 10 3 10 2 3 1 2 3 2 1 1 8 3 2 2 2 3 3 1 2 1 供水期 6 3 2 5 3 5 3 3 7 5 4 3 2 3 3 6 3 4 3 4 4 2 5 4 3 3 4 4 4 4 6 来水量 4922.5 2106.6 1895.6 2381.8 1572.4 2186.9 1660.3 1407 4427.7 2157.4 3199.7 1575.8 1399.8 1611.2 2534.7 3173.2 2433.7 3496.3 2008.6 2887.4 2136.7 1079 2673.1 1559 1673.3 1957.3 2505.7 2838.7 1849.2 2731.6 4504 兴利库容 调节流量 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 834.82 959.55 980.47 1365.21 643.32 802.41 604.34 831.71 747.27 751.79 598.44 1008.63 803.54 1117.31 815.34 1123.17 668 1089.51 1082.78 947.81 930.55 742.88 956.91 701.58 598.45 836.04 930.71 835.13 918.38 671 891.6 889.8 频率 25 21.88 3.13 87.5 65.63 90.63 56.25 71.88 68.75 96.88 18.75 62.5 9.38 59.38 6.25 84.38 12.5 15.63 31.25 37.5 75 28.13 78.13 93.75 50 34.38 53.13 40.63 81.25 43.75 46.88
附表7 正常蓄水位100m调节流量计算表(方案四) m/s.月 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
52
3
供水期初 供水期末 8 12 8 10 12 10 9 11 8 9 7 1 6 12 1 8 1 12 12 10 11 7 11 11 12 12 12 12 11 11 12 9 2 9 1 2 1 11 1 10 1 9 3 6 2 3 1 2 2 1 11 1 8 3 2 2 1 3 3 1 2 1 供水期 2 3 2 4 3 4 3 3 3 5 3 3 1 3 3 6 2 3 2 2 3 2 5 4 3 2 4 4 3 4 2 来水量 1099.8 2106.6 1895.6 1785.4 1572.4 1598.6 1660.3 1407 1542 2157.4 2202.3 1575.8 790.7 1611.2 2534.7 3173.2 1422 2478.7 1065.4 1155.4 1400.7 1079 2673.1 1559 1673.3 1072.3 2505.7 2838.7 1256.9 2731.6 1085 兴利库容 调节流量 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 485.74 792.77 864.11 1190.67 567.79 686.05 521.09 715.35 630.91 675.91 528.63 896.01 687.18 1276.44 698.98 1006.82 609.82 953.87 988.15 775.57 820.57 628.81 782.37 631.77 511.19 719.68 779.02 747.86 831.11 580.88 804.34 785.37 频率 34.38 21.88 6.25 87.5 65.63 93.75 56.25 75 68.75 90.63 18.75 62.5 3.13 59.38 9.38 81.25 15.63 12.5 46.88 28.13 78.13 40.63 71.88 96.88 53.13 43.75 50 25 84.38 31.25 37.5
附表8 保证出力(方案一) 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
53
保证出力(kw) 552269.6 621584.9 778217.4 413259.2 491985.2 400946.8 500799.1 522533.1 446322.1 375784.3 612676.3 541571.2 658750.9 549477.9 705537.8 413512.9 705275.6 658020.6 581164.7 546736.9 468874.2 624658.4 443848.8 385649.1 538808.4 597524.6 534005.8 573817.1 426484.5 539339.6 530436.6 频率 37.5 21.88 3.13 87.5 68.75 90.63 65.63 62.5 75 96.88 25 46.88 12.5 40.63 6.25 84.38 9.38 15.63 31.25 43.75 71.88 18.75 78.13 93.75 53.13 28.13 56.25 34.38 81.25 50 59.38
附表9 保证出力(方案二) 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
54
保证出力(kw) 485188.1 535168.9 690319.8 353375.8 443231.1 342719.8 435621.7 436848.3 392872.4 323591.9 531521.4 452639.7 575500.6 462561.6 611839.9 371115.3 608777.2 575697 505163 491405.3 404891.9 526402.3 382242.8 326041 473358 502066.9 460171.2 496196.7 365384.7 482060.3 467800.2 频率 40.63 18.75 3.13 87.5 62.5 90.63 68.75 65.63 75 96.88 21.88 59.38 15.63 53.13 6.25 81.25 9.38 12.5 28.13 37.5 71.88 25 78.13 93.75 46.88 31.25 56.25 34.38 84.38 43.75 50
附表10 保证出力(方案三) 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
55
保证出力(kw) 390895.5 412937.2 568284.6 278408.8 337219.8 262809.5 345870.8 326163.3 321367.5 260506.7 426283 338899.8 431780.7 348135.6 481726 301559.3 477472.8 468534.8 385386.5 388267 326679.3 426669.3 303932.7 254277.4 358223 383148.8 363590.9 396516.1 297155.3 384149.5 379629.1 频率 31.25 25 3.13 87.5 65.63 90.63 59.38 71.88 75 93.75 21.88 62.5 15.63 56.25 6.25 81.25 9.38 12.5 37.5 34.38 68.75 18.75 78.13 96.88 53.13 43.75 50 28.13 84.38 40.63 46.88
附表11 保证出力(方案四) 年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981
56
保证出力 284272.4 314098.4 427376.1 214617.9 246595.2 195541.8 252699.5 242836 252763 199195.6 339733.3 248607.1 456101.4 258716.8 372132.9 236869 351087.3 386442.6 288906.3 311045.3 236294.7 293791.3 232673.5 186533 265916.7 292579.2 284875.6 304582.2 215936.8 303271.6 299337.6 频率 50 21.88 6.25 87.5 68.75 93.75 62.5 71.88 59.38 90.63 18.75 65.63 3.13 56.25 12.5 75 15.63 9.38 43.75 25 78.13 37.5 81.25 96.88 53.13 40.63 46.88 28.13 84.38 31.25 34.38
附表12 防破坏线计算成果表 水库蓄水量(m3/s.月) 月份 方案一 方案二 方案三 方案四 3 716.68 541.85 331.42 218.22 4 553.31 442.91 321.63 218.22 5 767.66 592.51 373.99 218.22 6 1243.28 960.96 633.81 358.6 7 2181.74 1630.32 988.87 523.41 8 2059.14 1555.93 973.69 565.57 9 2183.44 1726.5 1156.45 662.73 10 2029.04 1631.08 1141.32 703.96 11 1830 1440.75 974.09 639.54 12 1587.24 1264.13 863.24 545.34 1 1260.19 1005.4 689.5 432.93 2 1015.32 824.85 599.12 406.14 3
553.31 442.91 321.63 218.22 57
附表13 方案一洪水调度计算表(P=5%)
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
58
入库流量 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 17600 19000 20400 22100 23500 24500 25300 24500 23100 21100 18500 16400 15100 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 下泄流量 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15437.53 15471.23 15571.93 15752.31 16014.86 16365.79 16801.36 17294.17 17821.07 18317.15 18705.09 18946.9 19007.86 18896.6 18672.67 18412.63 18133.69 17806.19 17431.13 17019.95 16573.9 16090.28 15607.86 7570 7490 库蓄水量 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318606.1 318637.3 319132.9 320611.3 323249.2 327065.6 332125.3 338341.7 345294 352636.3 359467.2 364756.1 368030.1 368852.7 367350.5 364315.9 360773.2 356950.1 352430.1 347211.5 341435.9 335104 328156.9 321137.8 317743.9 317743.9 库蓄水位 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120.03 120.1 120.22 120.4 120.65 120.94 121.27 121.62 121.95 122.2 122.36 122.4 122.33 122.18 122.01 121.83 121.61 121.37 121.09 120.79 120.46 120.12 119.94 119.94
附表14 方案一洪水调度计算表(P=0.1%)
节点 入库流量 下泄流量 库蓄水量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
59
库蓄水位 120 120 120.08 120.37 120.84 121.34 121.8 122.21 122.57 122.87 123.13 123.4 123.76 124.18 124.64 125.15 125.77 126.48 127.28 128.19 129.22 130.24 130.94 131.44 131.72 131.74 131.64 131.55 131.41 131.26 131.11 130.96 130.8 130.63 130.46 130.26 130.04 129.68 13600 15100 18800 24800 27600 27600 27200 26800 26200 25500 24900 27400 29500 31100 32600 35000 38700 41400 45100 49000 53700 57700 53000 47000 41000 31400 33600 31000 30400 30000 29600 29100 28600 28100 27400 26300 24900 22600 13600 15100 15546.13 15960.63 16648.98 17398.22 18094.08 18722.82 19278.78 19753.49 20150.37 20591.06 21173.88 21858.48 22617.45 23478.46 24523.75 25758.62 27176.35 28820.57 30726.41 32666.82 34019.74 34984.63 35533.23 35573.92 35386.46 35198.6 34925.4 34639.25 34347.05 34046.3 33734.55 33412.57 33075.19 32705.71 32285.78 31585.28 318606.1 318606.1 320233.1 326279.7 336174.9 346751.3 356405.2 364996.7 372495.9 378829.8 384077.8 389857.1 397424.7 406208.5 415820.5 426572.6 439421.5 454330.3 471112.8 490164.3 511740.8 535744.3 557750.9 573248.8 581989.8 582636.3 579656.1 576663.6 572301.6 567719.3 563026.1 558179.4 553139 547915.4 542421.6 536381.1 529485.4 521299.8
附表15 方案一洪水调度计算表(P=0.01%)
节点 入库流量 下泄流量 库蓄水量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
60
库蓄水位 120 120.07 120.31 120.85 121.62 122.4 123.11 123.74 124.29 124.77 125.17 125.61 126.13 126.68 127.25 127.89 128.64 129.51 130.33 131.08 131.95 132.91 133.8 134.6 135.13 135.28 135.29 135.18 135.02 134.79 134.56 134.41 134.27 134.12 133.97 133.81 133.63 133.41 16800 18600 23200 32000 35000 34700 34200 33700 32900 32100 31300 34900 36600 37800 39700 42600 47000 50500 55000 59600 65300 69300 64400 67100 49900 45500 40800 37700 37500 32200 36800 36500 36200 35900 35600 34400 33400 31200 16800 15628.92 15977.89 16758.6 17909.84 19105.85 20215.41 21229.16 22135.82 22925.78 23602.73 24343.79 25245.08 26202.73 27221.91 28369.86 29746.07 31366.99 32924.94 34382.16 36088.01 38019.34 39834.81 41492.01 42592.45 42924.91 42939.57 42699.3 42368.02 41881.25 41405.25 41099.61 40795.14 40491.72 40189.34 39859.34 39481.55 39027.98 318606.1 320091.7 325188.3 336420 352585.8 368928 383717.3 396945.1 408562.6 418531.8 426967.5 436094.3 447049.8 458525.9 470563.6 483917.7 499659.8 517853.2 538457.3 562103.7 589318.6 619564.9 647487.9 672574.4 689032.2 693973.5 694191.3 690621.8 685688.1 678413.5 671270.3 666667.8 662070.4 657477 652886.5 647862.2 642091.8 635137
附表16 方案二洪水调度计算表(P=5%)
节点 入库流量 下泄流量 库蓄水量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
61
库蓄水位 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115 115.02 115.04 115.16 115.36 115.59 115.79 115.89 115.86 115.67 115.34 114.93 114.72 114.72 114.72 114.72 114.72 114.72 114.72 114.72 114.72 114.72 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 17600 19000 20400 22100 23500 24500 25300 24500 23100 21100 18500 16400 15100 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 17600 19000 20947.53 20986.54 21220.97 21582.04 22016.03 22395.78 22581.52 22517.77 22159.15 21542.67 20793.03 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 251930.9 252130.9 252413.8 254110.1 256708.6 259809.6 262503.7 263815 263365.3 260826.9 256426 251008.1 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6 248161.6
附表17 方案二洪水调度计算表(P=0.1%)
节点 入库流量 下泄流量 库蓄水量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
62
库蓄水位 115 115 115 115.18 115.53 115.93 116.26 116.52 116.71 116.83 116.89 117 117.26 117.62 118.03 118.52 119.15 119.92 120.52 121.2 122.01 122.94 123.76 124.24 124.41 124.2 123.85 123.53 123.17 122.82 122.49 122.18 121.87 121.57 121.28 120.97 120.64 120.25 13600 15100 18800 24800 27600 27600 27200 26800 26200 25500 24900 27400 29500 31100 32600 35000 38700 41400 45100 49000 53700 57700 53000 47000 41000 31400 33600 31000 30400 30000 29600 29100 28600 28100 27400 26300 24900 22600 13600 15100 18800 21251.55 21896.38 22648.2 23281.48 23781.37 24149.24 24380.39 24492.06 24718.51 25230.85 25932.77 26760.61 27757.17 29063 30668.17 31952.76 33441.52 35237.76 37329.47 39205.52 40344.23 40732.38 40251.35 39433.18 38685.32 37853.95 37062.9 36317.56 35607.47 34923.39 34262.37 33611.8 32940.91 32217.9 31390.86 251930.9 251930.9 251930.9 254330.9 258956.9 264284.6 268719.8 272188.3 274723 276308.2 277072 278616.7 282092 286810.2 292313.5 298854.7 307294.6 317479 329418.5 343771.3 360781.7 380198.1 397280.6 407505.7 410967.4 406675.5 399333.3 392574 385004.4 377745.9 370855.7 364243.2 357827.8 351584.9 345397.8 338971.4 331992 323937.7
附表18 方案二洪水调度计算表(P=0.01%)
节点 入库流量 下泄流量 库蓄水量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
63
库蓄水位 115 115 115.12 115.58 116.4 117.2 117.86 118.4 118.81 119.11 119.31 119.58 119.99 120.29 120.63 121.04 121.58 122.24 123.02 123.92 124.96 126.11 127.11 127.95 128.37 128.25 127.94 127.5 127.02 126.48 125.98 125.64 125.31 125.01 124.73 124.44 124.14 123.79 16800 18600 23200 32000 35000 34700 34200 33700 32900 32100 31300 34900 36600 37800 39700 42600 47000 50500 55000 59600 65300 69300 64400 67100 49900 45500 40800 37700 37500 32200 36800 36500 36200 35900 35600 34400 33400 31200 16800 18600 20988.06 21849.58 23397.54 24955.39 26273.36 27356.09 28204.72 28823.51 29240.46 29803.13 30677.21 31315.83 32042.11 32939.77 34121.47 35598.64 37357.67 39439.02 41887.75 44649.21 47109.64 49209.22 50267.02 49974.01 49197.85 48073.64 46899.41 45560.57 44343.07 43502.82 42726.43 42005.99 41334.69 40658.67 39941.57 39136.03 251930.9 251930.9 253530.9 259712.1 270588.5 281262 290097.7 297232.9 302752.5 306738.4 309406.4 312984.6 318494.5 324697.9 331769 340428 351697.4 365587.3 381859.2 400760.8 422547.5 446579 467549.6 485140.1 493902 491481.5 485045.6 475659.8 465773.3 454393.3 443941.5 436668.5 429903.9 423587.7 417667.3 411670.7 405270.5 398031.7
附表19
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
64
方案三洪水调度计算表(P=5%)
入库流量 下泄流量 库蓄水量 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 17600 19000 20400 22100 23500 24500 25300 24500 23100 21100 18500 16400 15100 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 17222.82 17427.02 17859.53 18511.41 19347.44 20000 21394.57 22110.99 22459 22384.88 21853.59 20958.51 15100 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152159.6 152348.2 153323.3 155380 158444.5 162315.1 166641.4 171541.4 174688.6 176203.6 175881.7 173562.4 169606.4 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 167327.1 库蓄水位 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 105.99 106.01 106.13 106.38 106.75 107.22 107.74 108.34 108.72 108.9 108.86 108.58 108.1 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83 107.83
附表20
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
方案三洪水调度计算表(P=0.1%) 入库流量 下泄流量 库蓄水量 13600 13600 152159.6 15100 15100 152159.6 18800 17336.69 152891.2 24800 18188.26 156928.8 27600 19749.3 164160 27600 21472.43 171885.3 27200 22689.94 177204.1 26800 23589.27 181064.5 26200 24203.18 183668.3 25500 24552.8 185140.3 24900 24651.46 185738.2 27400 24857.77 187133.6 29500 25354.73 190477.3 31100 26044.36 195077.8 32600 26862.01 200474.6 35000 27850.37 206918.4 38700 29150.34 215268 41400 30751.32 225367.2 45100 32622.12 236930.5 49000 34826.89 250256 53700 37409.68 265487.7 57700 40338.48 282313.7 53000 42795.36 296096.8 47000 43991.12 302703.5 41000 43992.58 302711.7 31400 42699.71 295565.5 33600 41026.42 286202.4 31000 39612.21 278183.1 30400 38184.72 269984.7 30000 36920.42 262632.1 29600 35804.86 256069.5 29100 34803.34 250115.4 28600 33888 244619.7 28100 33043.82 239503.8 27400 32243.5 234610.1 26300 31434.86 229620.9 24900 30567.82 224219.6 22600 29565.08 217903.1 库蓄水位 105.99 105.99 106.08 106.57 107.44 108.38 109.02 109.49 109.81 109.99 110.04 110.14 110.39 110.74 111.14 111.62 112.25 113.01 113.88 114.87 116.02 117.28 118.31 118.81 118.81 118.27 117.57 116.97 116.35 115.8 115.31 114.86 114.45 114.07 113.7 113.33 112.92 112.45 65
附表21
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
66
方案三洪水调度计算表(P=0.01%)
入库流量 下泄流量 库蓄水量 16800 18600 23200 32000 35000 34700 34200 33700 32900 32100 31300 34900 36600 37800 39700 42600 47000 50500 55000 59600 65300 69300 64400 67100 49900 45500 40800 37700 37500 32200 36800 36500 36200 35900 35600 34400 33400 31200 16800 17316.16 18000.13 20000 22907.53 25130.87 26431.82 27497.58 28329.87 28933.18 29335.84 29886.65 30751.44 31712.05 32771.67 34048.07 35709.6 37759.45 40161.68 42966.54 46228.71 48832.19 50887.48 52603.75 53289.77 52639.33 51541.14 50130.06 48704.94 47145.04 45123.03 43706.13 42487.92 41430.96 40505.5 39615.13 38697.73 37679.12 152159.6 152801.5 156043.4 164643.3 178143.3 188974.1 197642.8 204628 210014.3 213882.8 216448.3 219937.1 225368 231336.3 237844.4 245584.5 255505.7 267521.2 281310.6 297046.5 314898.9 334668.4 351658.6 365663 371216.2 365951.7 357011.5 345425.9 333608.4 320533.4 308899.3 301134.8 294387.7 288478.3 283260.1 278199.8 272943.3 267054.9 库蓄水位 105.99 106.07 106.46 107.5 109.14 110.28 110.93 111.45 111.86 112.15 112.34 112.6 113.01 113.46 113.94 114.52 115.27 116.17 117.2 118.38 119.72 120.77 121.58 122.25 122.51 122.26 121.83 121.28 120.72 120.09 119.27 118.69 118.18 117.74 117.35 116.97 116.58 116.13
附表22
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
67
方案四洪水调度计算表(P=5%)
入库流量 下泄流量 库蓄水量 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 17600 19000 20400 22100 23500 24500 25300 24500 23100 21100 18500 16400 15100 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 4980 5530 6900 9090 10200 9980 9610 9320 9060 8450 7760 9380 13200 15500 16400 16616.93 17168.32 18011.03 19109.43 20000 20000 20000 26094.38 25545.36 20000 24282.96 16400 15100 14900 14000 12900 11900 11000 9930 8840 8820 7570 7490 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 81557.94 82049.48 83456.85 85567.18 88256.95 91502.23 95502.23 100402.2 105302.2 103282.4 102609.7 100268.2 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 97376.72 库蓄水位 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.67 95.77 96.06 96.49 97.04 97.7 98.52 99.53 100.31 100.07 99.98 99.5 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91 98.91
附表23
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
68
方案四洪水调度计算表(P=0.1%)
入库流量 下泄流量 库蓄水量 13600 15100 18800 24800 27600 27600 27200 26800 26200 25500 24900 27400 29500 31100 32600 35000 38700 41400 45100 49000 53700 57700 53000 47000 41000 31400 33600 31000 30400 30000 29600 29100 28600 28100 27400 26300 24900 22600 13600 15100 16811.64 18475.66 20000 20000 27019.16 27014.5 26889.72 26638.11 26291.31 26257.33 26786.44 27641.11 28675.83 29951.32 31695.22 33847.19 36319.91 39205.06 42549.23 46260.84 48879.14 49204.93 47697.38 44416.97 41091.23 38688.05 36542.63 34865.74 33543.73 32461.14 31537.7 30729.37 29979.71 29198.41 28308.02 27192.54 81557.94 81557.94 82552.12 86708.47 93670.64 101270.6 108670.6 108653.8 108201.7 107287.8 106023.1 105898.8 107826.9 110913.1 114604.6 119091.1 125117.8 132396.6 140563 149850.6 160323.4 171618.4 179398.4 180356.4 175905.2 166048 155794 148204.3 141289 135784.8 131380 127727.6 124578.2 121794.7 119190.1 116451.1 113297.8 109297.6 库蓄水位 95.67 95.67 95.87 96.72 98.15 99.7 100.72 100.72 100.66 100.55 100.4 100.38 100.62 100.99 101.44 101.98 102.71 103.6 104.58 105.71 106.98 108.35 109.29 109.41 108.87 107.67 106.43 105.51 104.67 104.01 103.47 103.03 102.65 102.31 102 101.66 101.28 100.8
附表24
节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38
69
方案四洪水调度计算表(P=0.01%) 入库流量 下泄流量 库蓄水量 16800 18600 23200 32000 35000 34700 34200 33700 32900 32100 31300 34900 36600 37800 39700 42600 47000 50500 55000 59600 65300 69300 64400 67100 49900 45500 40800 37700 37500 32200 36800 36500 36200 35900 35600 34400 33400 31200 16800 16778.85 18149.41 20000 26814.76 28782.13 30195.55 31143.23 31691.67 31898 31847.42 32167.77 33089.25 34156.46 35361.09 36897.11 39025.55 41693.16 44789.32 48370.73 51939.47 54944.05 57308.58 59003.57 58902.04 56657.26 53986.69 51119.07 47308.38 43765.8 41184.87 39938.97 38961.08 38173.27 37521.19 36846.36 36062.44 35068.86 81557.94 82468.52 85904.38 94429.68 107929.7 114981.2 119942.4 123223 125105.6 125810.7 125638 126730.4 129851.9 133429.1 137420.3 142441.2 149279.9 157670.5 167179.3 177899.2 190194.1 204052.3 214776 222370 221917.2 211837.5 199665.5 186362.7 174748.9 164061.8 156086.5 152174.6 149074.6 146557.4 144460.2 142276.4 139722 136456.3 库蓄水位 95.67 95.86 96.56 98.3 100.63 101.49 102.09 102.48 102.71 102.8 102.78 102.91 103.29 103.72 104.2 104.81 105.64 106.66 107.81 109.11 110.37 111.41 112.21 112.78 112.75 111.99 111.08 110.08 108.73 107.43 106.47 105.99 105.62 105.31 105.06 104.79 104.48 104.09
~附图70
8
附图1
水位(m)库容(亿m )3附图1 五强溪水库水位库容曲线 71
库蓄水量58(亿立方米)56545250Z正120m(Z限)防破坏线484644424038363432302826Z1t24222018161412103456789101112123Z2tZ3t月份附图2 方案一防破坏线图
72
库蓄水量50(亿方)484644424038防破坏线36Z3t3432302826242220Z1t1816141210864203456789101112123Z2tZ正115m(Z限)月份附图3 方案二防破坏线图
73
库蓄水量(亿方)38363432302826防破坏线24222018Z2t16141210864203456789101112123Z1tZ3tZ正108mZ限105.99m月份附图4 方案三防破坏线图
74
库蓄水量(亿方)3028262422201816141210864203456789101112123Z1tZ3tZ2tZ限105.99m防破坏线Z正108m月份附图5 方案四防破坏线图
75
重复容量(万千瓦)403530108m方案三2520120m方案一1510115m方案二5100m方案四050010001500200025003000350040004500年利用小时数附图6 年利用小时数~N重
76
年均发电量(亿kw.h)80120m方案一70115m方案二60108m方案三504030100m方案四2010060708090100110120130140150160170装机容量(万kw)附图7 装机容量~年均发电量图
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库容(亿m )32018161412115m方案二建库前1086120m方案一100m方案四108m方案三42005101520%频率(P)附图8 水库拦洪量频率曲线图
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