西北农林科技大学：《水利水能规划》课程教学资源（设计指导书）颜家河水电站水文水能计算（打印版）.pdf_大学文库

第一部分课程设计指导书一、课程设计目的和要求 (一)目的《水利水能规划》是水文水资源专业、水利水电工程专业、热能与动力工程专业的学科基础必修课。通过课程的学习，学生学握了水文分析及水利计算的基本概念、基本原理和计算方法，具备了水文资料整编、在不同资料情况下进行水文分析和计算、水利水能计算和规划的理论知识。《水利水能规划》课程设计是继《水工程水文学》和《水利水能规划》课程之后的实践教学环节，是按照工程设计标准，经过水文分析计算，如资料“三性”审查、长期实测资料条件下设计年径流的分析计算、流量资料推求设计洪水、水库兴利调节计算、小型水电站水能计算和水库调洪计算等，提供工程规划设计所需要的符合规定设计标准的水文特征值及其时空分布，提供工程施工和管理运行期间符合规定设计标准的水文特征值及其时空分布，为水资源利用工程规模的确定提供依据。通过课程设计，学生将所学的理论知识应用于工程实践，全面掌握水文分析与计算原理、方法，了解水库设计中水文分析及水利计算部分的基本程序，训练学生的知识运用能力与实际动手能力。同时，设计过程中利用计算机作为计算工具，巩固了学生的计算机操作知识，提高了学生综合素的培养。 (二)要求任课教师提前布置设计的内容与任务，学生集中在课程设计专门教室独立完成，教师全程辅导，最后，每人提交一份课程设计成果。通过课程设计，掌握水文分析和水利计算的基本理论和方法。设计结束，提交课程设计书一份，按规范要求打印。要求设计思路正确，结论可靠，成果质量高。在设计时应着重理解水利工程设计全过程和各个环节间的前后联系与配合关系。为此日的，又考虑到课程设计时间有限，故某些方法、环节可允许简化，部分资料和某些中间成果可以在同组学生间相互引用或借用。要求每个学生独立完成，并编写出 -12

水利计算应根据项目所在的江河自然条件、河流特点及社会发展的要求，按照保证工程安全及综合利用水资源使获得的经济、社会和环境总体最佳的原则，分析计算加纳共和治理规划和工程设计方案的各项水利指标。水利工程防洪、治涝及灌溉、供水、发电的设计标准和设计保证率应根据各部门要求及规范规定确定。水利工程的设计水平年，应根据其重要程度和工程寿命确定。一般水利工程可采取设计和远景两个水平年。水利计算内容包括确定水库兴利库容、正常蓄水位的水库兴利调节计算、确定水电站多年发电量、装机容量的水电站水能计算以及确定水库防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位及坝高的调洪演算。 1、综合利用水库工程的水利计算对兼有防洪和兴利任务的综合利用水库，应按拟定的防洪、兴利特征水位和库容方案进行径流调节计算，并就各方案的防洪限制水位进行全面分析比较。对预留在正常蓄水位以上的专门防洪库容，宜研究在汛后用于增加兴利效益的可能性。 (1)分析依据水利工程水利计算规范SL104-95 (2)分析方法综合利用水库径流调节计算应主要采用时历法。对于调节程度较高的大型水库，宜同时采用概率法或随机模拟法相互校核，选取偏于安全的成果作为设计值。对设计保证率以外枯水年份的水库调度，应根据开发任务的主次关系或不同用户要求保证程度的高低，按不同的折扣供水。对于无替代措施的用水部门，宜尽可能给予一定的保证供水量综合利用水库防洪计算可以根据资料条件、计算手段和工具，选用试算法、半图解法和图解法等。 (3)提供成果兴利调节计算表、防洪计算表（或图），水库各特征水位、特征库容，大坝高程 2、水电站水能计算 (1)分析依据 -5

小水电水能设计规程$L76一94：小水电水能设计简明手册：水利水电工程水文计算规范SL278-2002:小型水力发电站水文计算规范SL77-94:水利水电工程设计洪水计算规范$L4493 (2)分析方法 A)无调节或日调节水电站无调节或日调节水电站的水能指标计算由上游来水过程决定。根据电站取水口处多年日平均流量系列绘制日流量历时曲线或日流量保证率曲线，当资料缺乏或为了简化工作量可采用丰、平、枯三个典型年的日平均流量资料绘制日流量历时曲线或日流量保证率曲线。无调节或日调节水电站的保证出力计算应根据日流量历时曲线，按各种流量时的相应水头和选择的出力系数计算出力，并绘制出力历时曲线或出力保证率曲线。对应于电站设计保证率的出力即为保证出力。无调节或日调节水电站的保证电量应为电站设计保证出力对应的电量。无调节或日调节水电站多年平均发电量的计算应根据电站出力保证率曲线，计算绘制装机发电量关系曲线，并结合电站装机容量的选择确定。 B)年调节水电站年调节水电站的水能指标计算可根据丰、平、枯三个典型代表年的来水过程进行计算，必要时也可用长系列来水过程进行计算。当已知典型年的天然来水过程和水库特性，要求计算出力和发电量指标时，可采用等流量调节计算。当已知水电站按负荷图工作的出力变化过程、其它用水部门用水量及水库特征水位（正常蓄水位或死水位），要求确定所需兴利库容及水库蓄泄过程：或者已知兴利库容，要求计算水库蓄泄过程和出力保证程度时，可用试算法列表进行计算。年调节水电站保证出力和保证电量计算可按下述方法进行： a长系列法计算：即根据某一正常蓄水位方案，确定出水库极限工作深度，用列表法求出各年枯水期平均出力，并作出枯水期平均出力保证率曲线，计算相应保证出力和枯水期保证电量。 .6-

b.设计枯水年法计算：即根据长系列资料绘制枯水期水量或调节流量保证率曲线，用设计保证率查出相应枯水期水量，选择一个接近的设计年份将其修正到设计值，并作为设计枯水年来水流量资料，列表计算其出力，确定其相应于电站设计保证率的保证出力和枯水期保证电量年调节水电站多年平均发电量的计算可根据年水量频率曲线，确定丰、平、枯三个典型年的来水量，在年径流资料中选出相近年份，按水量加以修正后得到三个代表年份的来水过程，并用列表法进行能量指标计算，求出各种典型年的发电量后取其平均值确定。 ©)多年调节水电站多年调节水电站水能指标的计算可采用时历法或数理统计法进行时历法计算可采用列表法或水量差积曲线法进行，其保证出力可按相应于设计保证率的连续供水年组电站发出的平均出力计算数理统计法进行径流调节计算采用查曲线图法进行 D)灌溉为主或有其它供水任务的水库水电站灌溉为主或有其它供水任务的水库水电站水能指标的计算，应根据国民经济发展需要，分清主次、合理安排，在水量分配上统筹兼倾，确定综合用水量及综合利用水库的兴利库容以及水电站的用水过程，然后用列表法进行水能计算。 (3)提供成果 A)无调节或日调节水电站：日平均出力~频率（历时）关系曲线、出力~多年平均发电量关系曲线、装机~装机年利用小时数关系曲线，保证出力、保证电量、装机容量、多年平均发电量。 B)年调节水电站或多年调节水电站：水能计算表、保证出力、保证电量、装机容量、多年平均发电量。三、课程设计说明书格式及要求课程设计说明书应由封面、设计目录、正文、参考文献、附录（程序及不能放在正文部分的图表)构成。其中正文的主要内容如下： (1)概况：包括流域水文、气象、地质、地貌、社会经济、水利工程（包括已 .7