第一章 水利水能规划课程设计任务书
一、设计目的
1.进一步巩固、加深、系统化所学课程的基本理论;
2.加深运算、绘图、编写计算说明书等基本技能的训练； 3.培养分析问题和解决问题的能力。 二、设计任务和要求
（一）熟悉、分析有关资料并绘制有关曲线
（二）对设计枯水年进行径流调节，求调节流量、保证出力及保证电能。 （三）绘制年负荷图，典型日负荷图及电能累计曲线 （四）根据电力平衡，确定年调节水电站的最大工作容量 （五）考虑并确定水电站可能承担的备用容量，求发出必需容量时水轮机的最大过水能力。
（六）计算水电站的弃水流量，弃水出力，进行电力系统的经济计算，按经济利用小时数确定重复容量。
（七）确定设计水电站的总装机容量值。
（八）对丰水年、平水年及枯水年进行径流调节，求多年平均年发电量。 （九）编写计算说明书，并编上必要的图表。 绘图要求：
（1）系统日最大负荷图；
（2）年调节水电站下游水位～流量关系曲线； （3）年调节水电站水库库容关系曲线；
（4）系统各月平均日负荷图及电能累计曲线； （5）年调节水电站弃水出力持续曲线； 三、基本资料及数据
1、电力系统负荷资料及已有火电站容量资料 A、年负荷（年最大负荷的百分比）（单位：万KW） 季度 冬 春 夏 秋 冬 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 最大负荷 96.04 93.1 92.12 90.16 88.2 86.24 88.2 91.14 92.12 94.08 96.04 100 2、设计负荷水平年的最大负荷为100万KW。 3、典型日负荷图（单位：万KW） 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 小时 1 72.99 70.76 67.62 66.18 64.74 64.2 65.66 67.85 67.62 69.06 70.5 74.48 2 70.11 67.96 67.62 66.18 64.74 62.28 63.7 65.82 67.62 69.06 70.5 71.54 3 70.11 67.96 67.62 66.18 64.74 60.37 61.74 63.8 67.62 69.06 70.5 71.54 4 70.11 67.96 68.6 67.14 65.68 58.45 59.78 61.77 68.6 70.06 71.52 71.54 5 72.99 70.76 69.58 68.1 66.62 60.37 61.74 63.8 69.58 71.06 72.54 74.48
1
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 74.91 72.62 71.54 70.02 68.5 64.2 65.66 67.85 71.54 73.06 74.58 74.91 72.62 76.44 74.81 73.19 68.03 69.58 71.9 76.44 78.07 79.69 83.55 81 80.36 78.65 76.94 71.87 73.5 75.95 80.36 82.07 83.78 92.2 89.38 88.2 86.32 84.45 78.57 80.36 83.04 88.2 90.08 91.95 83.55 81 92.12 90.16 88.2 76.66 78.4 81.01 92.12 94.08 96.04 86.44 83.79 88.2 86.32 84.45 73.78 75.46 77.98 88.2 90.08 91.95 78.75 76.34 79.38 77.69 76 71.87 73.5 75.95 79.38 81.07 82.76 78.75 76.34 82.32 80.57 78.82 69.95 71.54 73.92 82.32 84.07 85.82 86.44 83.79 85.26 83.45 81.63 73.78 75.46 77.98 85.26 87.07 88.89 92.2 89.38 88.2 86.32 84.45 75.7 77.42 80 88.2 90.08 91.95 86.44 83.79 83.3 81.53 79.76 76.66 78.4 81.01 83.3 85.07 86.84 84.52 81.93 79.38 77.69 76 78.57 80.36 83.04 79.38 81.07 82.76 93.16 90.31 79.38 77.69 76 82.41 84.28 87.09 79.38 81.07 82.76 96.04 93.1 85.26 83.45 81.63 86.24 88.2 91.14 85.26 87.07 88.89 92.2 89.38 92.12 90.16 88.2 84.32 86.24 89.11 92.12 94.08 96.04 84.52 81.93 88.2 86.32 84.45 80.49 82.32 85.06 88.2 90.08 91.95 80.67 78.2 83.3 81.53 79.76 78.57 80.36 83.04 83.3 85.07 86.84 77.79 75.41 79.38 77.69 76 73.78 75.46 77.98 79.38 81.07 82.76 74.91 72.62 71.54 70.02 68.5 67.08 68.6 70.89 71.54 73.06 74.58 4.系统中已有火电站的装机容量为31.5万千瓦，其机组为2台×5万千瓦，2台×2.5万千瓦，6台×2万千瓦及9台×0.5万千瓦。
四、计划兴建一座年调节水电站，其原始资料和已知条件为： 1.坝址处设计代表年的流量资料（单位：m3/s） 月份 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 枯水年 184 389 530 194 189 20 14 37 13 17 15 40 平水年 184 377 685 294 118 47 80 24 19 11 24 33 丰水年 111 497 753 382 197 122 94 64 35 19 11 13 (1)选定正常蓄水位为 162 m。 (2)选定死水位为： 160 m。
2.该年调节水电站下游水位流量关系曲线 水位（m) 106 106.8 107.1 108 109 111 112 113 流量(m3/s) 0 46 85 260 540 1280 1740 2280 3.该年调节水电站水库库容曲线（单位：水位（m），库容：108m3） 水位 110 115 120 125 130 135 140 145 150 库容 0 0.05 0.2 0.35 0.6 0.95 1.37 1.9 2.5 水位 155 160 165 170 175 180 185 190 195 库容 3.2 4.05 5.07 6.27 7.6 9.1 10.75 12.7 15.1 五、电力系统有关经济资料： 1.水电站增加千瓦投资K水＝820元/千瓦； 2.水电站增加千瓦容量的年费用率P水＝3％； 3.额定投资效益系数i0＝0.12，n＝50年； 4.火电站单位电能消耗的燃料费b=0.4公斤； 5.燃料到厂价格为95元/吨；
76.44 76.44 85.26 94.08 85.26 88.2 80.36 80.36 88.2 94.08 88.2 86.24 95.06 98 94.08 86.24 82.32 79.38 76.44 2
6.a＝1.05。 六、设计步骤：
1.年调节水电站径流调节与水能计算（确定调节流量、保证出力和保证电能）； 2.计算各月日电能累计曲线； 3.选择装机容量
（1）确定最大工作容量（设最大工作容量分别为10万kw、15万kw、20万kw三个值）
（2）确定系统备用容量（包括系统负荷备用容量、事故备用容量）并在水火电站间进行分配；
（3）确定年调节水电站必需容量（N必＝N水工＋N水备）及在正常蓄水位时水轮机的最大过水能力。（由公式Qmax＝N必/(AH)试算得到） （4）确定重复容量
a.对年调节水电站丰、平、枯三年分别进行径流调节计算，得到各月的平均出力和电能，并按各水头下的最大过流能力检查供水期各月是否有弃水，确定弃水出力。
b.由丰、平、枯三年的弃水出力排频计算弃水出力持续曲线，
c.按书上公式（6－16）计算重复容量的经济合理工作小时数h经济。 d.由弃水出力持续曲线查的N重。
（5）由N装＝N必＋N重确定装机容量。
（6）由前面计算得到的丰、平、枯三年的年电能，按书上公式（5－5）计算水电站多年平均年发电量。 4.编制计算说明书。 备注：
1.计算说明书要求条理清楚，书面整洁； 2.计算最好要以图表形式给出； 3.附图集中附于计算说明书之后；
4.17周星期六（12月6日）前完成课程设计并上交。
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第二章 计算书
一、年调节水电站径流调节与水能计算 1．调节流量计算
水位库容曲线1614121086420110120130140150160170180190水位（m）库容（亿m^3） 下游水位流量关系曲线25002000流量（m^3/s）150010005000106.8112107.1水位（m）113108106109111 由Z死=162m，Z蓄=185m，则查水库～库容曲线得出： V兴=V正-V死=0.48?108m3 （一）枯水年调节流量计算
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6633w设计枯水年Q=136.83m/s，设年=12×2.63×10×136.83=4318.4×10m；
经分析，设当年8月到次年2月为供水期，设计枯水年枯水期总量， =410.28×106 m3；
Q调?T枯?7?2.63?106?18.41?106s；
W设供=（20+14+37+13+17+15+40）×2.63×106
?W设供?V兴?由公式：
T供
WT式中：供——为供水期来水总量； V兴——为兴利库容；供——为供水期历时； 可知：
48?106?410.28?106Q调??24.89m3s 67?2.63?10计算得Q调小于月份及2月份的天然来流量，因此供水期按7个月算不符合。则取8月到1月为供水期
48?106?305.08?1063Q调??22.38msQ调小于月份及8月份的天然来流66?2.63?10量大于1月份来水，则符合要要求。故供水期为T?6?2.63?10 （二）平水年调节流量计算
经分析，设当年10月到次年1月为供水期，设计平水年枯水期总量，
Q调?6T枯?4?2.63?106；
W设供=（24+19+11+24）×2.63×106 =231.44×106 m3；
?W设供?V兴?由公式：
T供
WT式中：供——为供水期来水总量； V兴——为兴利库容；供——为供水期历时； 可知：
48?106?231.44?1063Q调??26.56ms 4?2.63?106计算得Q调小于9月份的天然来流量，因此供水期按4个月算是正确的。 （三）丰水年调节流量计算
经分析，设当年12月到次年2月为供水期，设计平水年枯水期总量，
T枯?3?2.63?106；
W设供=（19+11+13）×2.63×106 m3；
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水利水能课程设计
