華科大水電能源學(xué)課件第4章 水電站主要參數(shù)的選擇

第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)第四章

水電站主要參數(shù)的選擇4.1引言

水電站的主要參數(shù)包括水電站的裝機容量、正常蓄水位和死水位等。這些參數(shù)直接關(guān)系到資金的有效使用和水能資源的合理開發(fā)問題，也涉及到近期利益和長遠利益結(jié)合問題。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

水電站的裝機容量選擇是水電站設(shè)計中的一個重要組成部分。從水電站的設(shè)計程序來講，在首先選定正常蓄水位與死水位的情況下，再通過詳細的裝機容量經(jīng)濟論證。

影響裝機容量的因素很多，它直接與河流的自然特性及電力系統(tǒng)的特性有關(guān)。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

例如，三峽工程的正常蓄水位175m；汛期防洪限制水位145m；枯水期消落最低水位155m；大壩頂高程185m；最大壩高181m；壩頂總長2309m。

三峽水電站有兩座壩后式廠房和一個地下廠房：左岸廠房裝機14臺；右岸廠房裝機12臺；右岸地下廠房裝機6臺；共裝機32臺。每臺機組容量70，總裝機容量2240萬千瓦。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)1993年國務(wù)院批準的三峽工程初步設(shè)計概算為：三峽樞紐工程投資500.9億元，水庫移民安置和淹沒處理495億元。這個數(shù)字是按當年5月末的價格水平計算出來的，稱之為靜態(tài)投資。

由于工程和移民是逐步進行的（1993?2009年，共18年），投資也是分年投入。因此，工程的實際投資要考慮物價上漲因素和貸款利息。三峽工程的動態(tài)投資為2039億元人民幣。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)一、電力系統(tǒng)負荷圖1、日負荷圖

日負荷圖表示電力系統(tǒng)負荷在一個晝夜的變化情況。日負荷圖上的低谷和高峰及其變化幅度，視系統(tǒng)中用戶的組成而異。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

反映日負荷圖特性的三個特征值是：最大負荷、平均負荷和最小負荷。

根據(jù)這三個特征值，可以把日負荷圖分為三個區(qū)域：基荷、峰荷和腰荷。負荷時間（h）峰荷腰荷基荷06122418最大負荷平均負荷最小負荷第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、電量累積曲線

在水能設(shè)計計算中，為了直接在日負荷圖上確定出水電站的合理工作位置，經(jīng)常采用電量累積曲線作為輔助曲線，它表示日負荷圖上負荷與電量的關(guān)系。負荷時間（h）電量累計值61218第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)3、年負荷圖

年負荷圖表示一年內(nèi)電力系統(tǒng)負荷的變化過程。負荷變化的大小和所在地區(qū)的季節(jié)性用電等情況有關(guān)。

年負荷圖一般采用日最大負荷年變化曲線和日平均負荷年變化曲線表示：第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)（1）日最大負荷年變化曲線

將一年中各日最大負荷所連成的曲線為日最大負荷年變化曲線，如圖所示。這種年負荷圖表示電力系統(tǒng)一年內(nèi)各日所需要的最大電力，即各電站所應(yīng)發(fā)出的總出力。負荷時間（d）365180第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)（2）日平均負荷年變化曲線

將一年中各日平均負荷所連成的曲線為日平均負荷年變化曲線，如圖所示。該曲線下面所包圍的面積就是電力系統(tǒng)各發(fā)電站全年內(nèi)要生產(chǎn)的電量。負荷時間（d）365180第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)二、各類電站的主要特性及其運行方式

電力系統(tǒng)中的電站類型主要有：火電站、水電站、核電站和抽水蓄能電站。

另外還有風(fēng)電場、太陽能電站和潮汐電站等。

其中，火電站的裝機容量占電力系統(tǒng)總裝機容量的70%以上，水電站的裝機容量占20%左右。

由于各類型電站的特性不同，因此根據(jù)電力系統(tǒng)的要求，其運行方式也就各異。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)1、火電站（1）主要特性

火電站的發(fā)電機組為汽輪機，所用燃料主要是煤、石油和天然氣。從理論上講，只要燃料能夠保證供應(yīng)，機組在正常情況下應(yīng)能發(fā)出額定功率。但在實際運行中，火電機組存在出力限制與技術(shù)最小出力問題：第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

出力限制

技術(shù)最小出力（最小容許出力）

當火電機組受運行條件和結(jié)構(gòu)限制時就不能按額定出力運行。例如，燃燒不充分，蒸汽量不足；汽輪機葉片結(jié)垢，通氣量降低等。

是指在燃燒相當穩(wěn)定的條件下，機組所能發(fā)出的最小出力，用額定容量的百分比表示。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

由于火電機組從鍋爐點火、升溫到汽輪機轉(zhuǎn)動、增速需要有一個過程，所以火電機組啟動比較費時，一般開機過程需要2-3小時。另外，火電機組的經(jīng)濟運行區(qū)約為85-95%額定容量。因此，火電機組應(yīng)盡量減少開停機次數(shù)，并處于經(jīng)濟運行區(qū)穩(wěn)定工作。

火電機組的運行費用要高于水電機組。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)（2）運行方式

根據(jù)火電機組的運行特性，火電站在電力系統(tǒng)中的工作方式可歸納為：

盡可能擔任穩(wěn)定負荷，而避免擔負尖峰負荷運轉(zhuǎn)；

盡可能在汽輪機的經(jīng)濟運行區(qū)運轉(zhuǎn)，降低煤耗率；

擔負的負荷應(yīng)大于機組的技術(shù)最小出力；

在洪水期的水電站全部機組都發(fā)電時，或水電站負荷備用容量不能滿足電力系統(tǒng)的調(diào)頻要求時，火電站必須擔負調(diào)峰、調(diào)頻任務(wù)。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、水電站（1）主要特性

水電站是利用天然水能發(fā)電。天然徑流在年內(nèi)及年際間有很大變化。因此，水電站的出力和發(fā)電量視水文條件和水庫的調(diào)節(jié)能力而異。

水電站的主要設(shè)備相對于火電站來講，數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、易于管理。機組機組開停靈活迅速。所以水電站適宜擔任調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相及作事故備用任務(wù)。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

另外，水電站運行的高效區(qū)寬闊，且運行費用相對較低。

水電站的出力受運行時的流量和水頭的制約，最小技術(shù)出力受水輪機發(fā)電機組的振動、氣蝕條件的制約。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)（2）運行方式

水電站的運行方式受水庫的調(diào)節(jié)性能和天然來水流量的影響，在年內(nèi)不同時期運行方式應(yīng)該不同，使水資源能夠充分利用，電力系統(tǒng)能夠經(jīng)濟運行。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

以下按水庫的調(diào)節(jié)性能不同，分別討論水電站的運行方式：

無調(diào)節(jié)水電站的運行方式

無調(diào)節(jié)水電站的出力取決于天然流量的大小，因此它不宜擔負變動負荷，而應(yīng)擔任系統(tǒng)的基荷。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

日調(diào)節(jié)水電站的運行方式

由于日調(diào)節(jié)水電站可以使一天內(nèi)均勻的天然來水經(jīng)過水庫的調(diào)節(jié)后，適應(yīng)日負荷的變化，因此，它可以在電力系統(tǒng)中擔任調(diào)峰任務(wù)。水電站擔任調(diào)峰任務(wù)后，可以讓火電站在基荷均勻的工作，提高汽輪機組的效率，降低電力系統(tǒng)的運行費用。

在汛期，為了減少棄水，日調(diào)節(jié)水電站必需以全部裝機容量擔任基荷。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

年調(diào)節(jié)水電站的運行方式

年調(diào)節(jié)水電站按照年負荷的要求將年內(nèi)的天然徑流用水庫調(diào)蓄來重新分配，按來水情況，一年內(nèi)水庫的運行一般可劃分為供水期、蓄水期、棄水期和天然流量工作期四個階段：第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

年調(diào)節(jié)水電站在供水期宜擔任峰荷和部分腰荷；

蓄水期的流量增大，在保證水庫蓄滿的前提下充分利用洪水期水量發(fā)電，因此水電站在負荷圖上的工作位置逐漸下移；

棄水期水庫已蓄滿，水電站應(yīng)以全部裝機容量在基荷運行。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)3、抽水蓄能電站（1）主要特性

為了提高調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的峰、谷能力，可以設(shè)置由發(fā)電—電動機和水泵—水輪機組成的可逆式機組在高峰負荷時發(fā)電，以補充系統(tǒng)的電能；在低谷時，利用系統(tǒng)多余的電能抽水，將電能轉(zhuǎn)換成為水能儲存起來，供高峰時發(fā)電。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

有可逆式機組的水電站稱為抽水蓄能電站。由于抽水蓄能電站在電網(wǎng)中發(fā)揮著削峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、事故備用等重要作用，使之成為確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行的不可缺少的重要組成部分。上水庫下水庫廠房壓力鋼管第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)（2）運行方式

當電力系統(tǒng)的日負荷變化很大時，為了維持負荷低谷處火電站或其它電站的出力穩(wěn)定，并讓機組在最高效率區(qū)運行，使電力系統(tǒng)的燃料消耗最省。

抽水蓄能電站可利用夜間負荷低谷時的多余發(fā)電量作為動力把抽水蓄能電站下水庫的水抽到上水庫中，即將多余的電能轉(zhuǎn)換為水能儲存起來。當白天電力系統(tǒng)出現(xiàn)高峰負荷時，再將上庫的水用于發(fā)電，擔任調(diào)峰任務(wù)。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)4、核電站

核電站由反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、汽輪機及發(fā)電機四部分組成。反應(yīng)堆的核心稱為堆芯，它是中子轟擊原子核發(fā)生裂變而發(fā)出熱能的中樞。然后通過各種設(shè)備，把這種熱能傳遞給管道中的水流，使其產(chǎn)生高壓和蒸汽，蒸汽流進汽輪機的高、低壓汽缸內(nèi)膨脹作功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。

由于核電站的設(shè)備極為復(fù)雜，要求在非常穩(wěn)定的情況下運行，即持續(xù)不斷地以額定出力工作，所以核電站在電力系統(tǒng)中只適宜擔任基荷。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)4.2單個水電站裝機容量選擇的基本方法

水電站裝機容量的組成為裝機容量N裝機必須容量重復(fù)容量最大工作容量備用容量事故備用負荷備用檢修備用第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

其中：

最大工作容量

重復(fù)容量

水電站在電力系統(tǒng)負荷緊張的月份（負荷大而來水少）所承擔的工作容量；

當水電站因水庫調(diào)節(jié)能力較差，使汛期產(chǎn)生較多棄水時，在必須容量外加裝額外容量，以便利用部分棄水增發(fā)季節(jié)性電能。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

以下分別討論最大工作容量、備用容量和重復(fù)容量的選擇原則和方法：一、水電站最大工作容量N水工的確定原則

目前我國電力系統(tǒng)的負荷主要由火電站和水電站共同承擔，若水電站多裝機，則火電站就可少裝機，所以水電站應(yīng)裝多少工作容量必須和火電站進行動能經(jīng)濟比較。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)N水工的確定應(yīng)遵循如下原則：1、滿足電力系統(tǒng)負荷與電能平衡要求上式即為電力電量平衡方程。其中N系工為電力系統(tǒng)的最大工作容量（最大負荷）。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、盡量增加N水工

一般情況下，水電站補充千瓦投資小于火電站裝機千瓦投資，故要使N水工盡量大，N火工盡可能小。為此，要讓水電站盡可能承擔系統(tǒng)的峰荷。這樣，一則可節(jié)省系統(tǒng)總投資，二則可提高汛期棄水的利用率。3、盡可能滿足綜合利用要求第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)二、不同調(diào)節(jié)性能水電站N水工的確定方法1、無調(diào)節(jié)水電站的N水工

無調(diào)節(jié)水電站任何時刻的出力取決于河流中天然流量的大小。因此，它只能擔負電力系統(tǒng)的基荷，其最大工作容量N水工只能等于保證出力，即式中：Q設(shè)為設(shè)計枯水日的平均流量；H設(shè)為相當于Q設(shè)的平均水頭。

當流量大于設(shè)計枯水日的平均流量時，由水電站的重復(fù)容量發(fā)電，或者棄水。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、日調(diào)節(jié)水電站的N水工

日調(diào)節(jié)水電站每天的發(fā)電取決于晝夜河流中天然流量。因此，它的保證流量為符合設(shè)計保證率的枯水日平均流量Q設(shè)，保證出力N保和日保證電量E保分別為式中：H設(shè)為電站上游日平均水位與相應(yīng)保證流量Q設(shè)的下游水位之差。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

當確定日調(diào)節(jié)水電站最大工作容量N水工時，可根據(jù)枯水季節(jié)的系統(tǒng)最大典型日負荷圖及其電量累積曲線（如圖），用圖解法求出N水工。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)3、年調(diào)節(jié)水電站的N水工。

年調(diào)節(jié)水電站由于庫容較大，水庫蓄水量可以按發(fā)電的需要在年內(nèi)作合理的分配。因此，水電站在供水期若無特殊限制，都應(yīng)盡量擔任峰荷，以充分發(fā)揮水電站的優(yōu)勢。

年調(diào)節(jié)水電站的N水工取決于供水期能獲得的保證電量E保，當水庫正常蓄水位和死水位已定時，E保也是一定值，可根據(jù)保證出力N保求得。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

確定年調(diào)節(jié)水電站的N水工一般采用電力電量平衡法：

根據(jù)年調(diào)節(jié)水電站的保證出力N保計算設(shè)計枯水年供水期T供的保證電量E供保，即式中：Q和H設(shè)分別為供水期的發(fā)電流量和平均水頭。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

其次，進行電力電量平衡計算，依據(jù)E供保恰當?shù)卮_定N水工。電力平衡在設(shè)計水平年的日最大負荷年變化圖上進行。因為在最大負荷下能滿足對電力的要求，那么在其它情況下就自然滿足了。所以最大工作容量N水工也稱為保證工作容量。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

在電力系統(tǒng)中除水電站外，還有火電站等其它電站，在一年中水電站和其它電站間劃分負荷通常采用日最大負荷年變化圖上的水平線劃分法，其水平線的位置應(yīng)使供水期水電站擔任峰、腰荷時所需的電量恰好等于供水期水電站能獲得的保證電量。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)三、電力系統(tǒng)各種備用容量的確定

電力系統(tǒng)的總裝機容量必須大于系統(tǒng)的最大負荷。其備用容量由負荷備用、事故備用和檢修備用組成。各種備用容量的確定方法如下：第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)1、負荷備用容量N負備

電力系統(tǒng)中總有一部分用戶的負荷變化是十分劇烈的，這種負荷稱為沖擊負荷，它可能出現(xiàn)在一天內(nèi)的任何時刻，甚至出現(xiàn)在負荷的高峰時刻。因此，系統(tǒng)中必須有一部分備用容量N負備，保證系統(tǒng)的功率平衡。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

負荷備用容量N負備的大小與電力系統(tǒng)負荷的組成及其特性有關(guān)，通常為系統(tǒng)最大負荷的5-10%。擔任系統(tǒng)負荷備用任務(wù)的電站稱為調(diào)峰電站，對其要求是:(2)能迅速改變出力，并具有較寬闊的高效運行區(qū)。(1)裝機容量占系統(tǒng)總?cè)萘康囊欢ū戎?；第四章水電站主要參?shù)的選擇水電能源學(xué)

由于水電站具有運行靈活、開/停機時間短，以及經(jīng)濟性等優(yōu)點，故具有調(diào)節(jié)能力的水電站適宜擔任系統(tǒng)的負荷備用任務(wù)，特別是要選靠近負荷中心、具有大水庫、大機組的壩后式水電站作為調(diào)頻電站。

在蓄水期承擔調(diào)頻任務(wù)的蓄水式電站為了減少棄水，以全部容量擔任基荷，則應(yīng)以其它電站擔任調(diào)頻電站。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、事故備用容量N事備

電力系統(tǒng)中的發(fā)電機組難免要發(fā)生某些故障而被迫停機。電力系統(tǒng)中常設(shè)置一定數(shù)量的備用容量，以頂替事故停機的機組發(fā)電，這部分容量稱為事故備用容量N事備。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)N事備的大小與電力系統(tǒng)中各種設(shè)備發(fā)生事故的可能性以及各機組的容量有關(guān)。從理論上講，應(yīng)分析系統(tǒng)中各機組發(fā)生事故的概率，用嚴格計算來確定其大小。但在實踐中，由于資料不齊全而難以計算，故只能根據(jù)運行經(jīng)驗確定。

我國有關(guān)規(guī)范規(guī)定：電力系統(tǒng)的事故備用容量N事備按系統(tǒng)最大負荷的10%左右采用，并不得小于系統(tǒng)中最大一臺機組的容量。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

擔任事故備用容量的水電站，在其水庫中應(yīng)有事故備用容積來保證。決定容積大小時，應(yīng)以備用容量在基荷連續(xù)工作10-15天為依據(jù)。

一般認為事故備用容量的大部分應(yīng)采用熱備方式，而且分布在系統(tǒng)內(nèi)的主要電站。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)3、檢修備用容量N修備

為了提高設(shè)備使用壽命，減少機組的事故率，電力系統(tǒng)中的機組需要進行定期檢修，即計劃檢修。有計劃的檢修和事故檢修不同，后者停機后系統(tǒng)的可用容量可能不足，需由事故備用容量來補充。而計劃檢修則完全可以利用系統(tǒng)中的空閑容量來進行。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)N系的最大負荷水平線與年負荷曲線間的面積表示在不同時間內(nèi)未被使用的容量，該面積稱為檢修面積F檢，水（火）電站機組可利用F檢來進行計劃檢修。系統(tǒng)最大負荷時間（M）126第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)四、水電站重復(fù)容量的選定

由于河流水文情況的多變性，調(diào)節(jié)性能較差的水電站每年供水期都有不同程度的棄水，為了充分利用水能，可在水電站必須容量之外設(shè)置一定數(shù)量的附加容量。因而對系統(tǒng)而言為重復(fù)容量，它的作用主要是發(fā)出季節(jié)性電能，以節(jié)省火電站的煤耗。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

重復(fù)容量的選擇要進行經(jīng)濟比較，在水電站設(shè)置重復(fù)容量必然會增加水電站的投資，同時也帶來發(fā)電效益的增加。

但是，兩者的增加并不成正比。隨著重復(fù)容量逐漸增大，季節(jié)性電能的增加卻愈來愈小。重復(fù)容量增加到一定程度后，就不經(jīng)濟了。因此，必須進行投資和經(jīng)濟效益分析。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

以下對日調(diào)節(jié)水電站重復(fù)容量的選擇進行說明：

日調(diào)節(jié)水電站在枯水期內(nèi)總是擔任系統(tǒng)負荷的峰荷。在汛期，當必須容量（即N水工+N備用）擔任基荷滿載發(fā)電后還有棄水時，才考慮設(shè)置重復(fù)容量N重復(fù)。

將水電站的日平均流量持續(xù)曲線（即多年日平均流量歷時曲線）按換算為日平均出力持續(xù)曲線，如圖。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

日調(diào)節(jié)水電站選擇N重復(fù)的方法為：N水工N備用平均出力N重復(fù)年持續(xù)時間（h）8760h必須h經(jīng)濟第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)4.3水電站正常蓄水位及死水位選擇一、水電站正常蓄水位選擇

正常蓄水位是指水庫最高興利水位，即在水庫正常運用情況下，為滿足興利設(shè)計要求，在開始供水時，水庫應(yīng)蓄到的最高水位。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

正常蓄水位是水電站主要特征值中影響最大的一個，它不但直接影響到能量指標、樞紐建筑物尺寸和投資，而且直接關(guān)系到水資源的合理利用及綜合部門需求滿足程度和相應(yīng)的效益指標等。

以發(fā)電為主的水庫選擇正常蓄水位時，應(yīng)著重從發(fā)電的投資和效益方面進行經(jīng)濟計算分析，并結(jié)合考慮防洪、灌溉、航運、供水等效益。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)二、水電站正常蓄水位Z正蓄與動能指標的關(guān)系分析1、Z正蓄與動能指標的關(guān)系Z正蓄過低，不能充分發(fā)揮電站的效益。隨著正常蓄水位的提高，水電站的水頭和調(diào)節(jié)流量的增加，從而水電站的出力、裝機容量和多年平均發(fā)電量等指標也隨著增加。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

但當正常蓄水位繼續(xù)提高時，其增量就逐漸減小。原因是：隨著正常蓄水位的逐步提高，水庫調(diào)節(jié)越來越好，棄水量越來越少，水量利用程度越來越高，直到水庫能夠進行多年調(diào)節(jié)。如再增加正常蓄水位，往往只增加水頭，而調(diào)節(jié)流量增加很少，因此，增加的能量效益有限，指標的增量逐漸減少。

另外，Z正蓄過高，因蒸發(fā)和滲漏損失過大，反而使發(fā)電量減少。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

裝機容量N水裝及其增量?N水裝和多年平均發(fā)電量E水裝及其增量?E水裝與Z正蓄的關(guān)系如圖所示：第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、水電站正常蓄水位Z正蓄與綜合效益指標的關(guān)系

當水電站兼有防洪、灌溉、航運等綜合利用任務(wù)時，各用水部門的效益指標隨著Z正蓄的增加而增加：

提高Z正蓄可增加庫容，有利于水庫削減洪峰，減小泄量；提高Z正蓄可增加調(diào)節(jié)水量，擴大下游灌溉面積，而且有利于從水庫引水自流灌溉；提高Z正蓄可改善上游的航運條件。同時有利于加大航運的下泄流量，改善下游的航運條件。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)3、水電站正常蓄水位Z正蓄與經(jīng)濟指標的關(guān)系

在水電站的建設(shè)投資中，大壩的建筑投資K壩占有很大的比例，由于K壩及N水裝皆隨Z正蓄的增加而有所增加，當Z正蓄增加到某高度后，大壩的體積增加很快，其投資和年運行費都是猛增的。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

在同一電力系統(tǒng)中，N火裝及E火都隨Z正蓄的增加而減少。因此，火電站的投資和年運行費都隨Z正蓄的增加而減少。

隨著的Z正蓄增加，同時增加了土地淹沒面積和移民。水庫的淹沒損失費用一般占水電站總投資的30-50%，而且有些損失是無法用貨幣計算的。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

綜上所述，在選擇正常蓄水位Z正蓄時，既要看到增加效益指標有利的一面，也要看到對經(jīng)濟指標不利的影響。

一般情況下，當Z正蓄達到某一高程后，隨著Z正蓄增加，效益指標的增值是遞減的，但是水工建筑物的工程量和投資的增量卻是遞增的。

因此，必須在比較方案中選擇一個經(jīng)濟合理的Z正蓄。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)三、水電站正常蓄水位Z正蓄比較方案的擬定

針對水電站工程的具體情況，首先對有關(guān)因素進行分析，確定Z正蓄的上、下限，然后在此基礎(chǔ)范圍內(nèi)擬定若干中間方案（4?8個）進行比較。Z正蓄的下限主要根據(jù)電力及水利系統(tǒng)各部門提出的最低要求來確定。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)Z正蓄的上限涉及的因素較多，主要有：1、壩址及庫區(qū)的地形、地質(zhì)條件(1)河谷過寬、壩身太長，使工程量太大；(2)地質(zhì)條件不良，增加兩岸基礎(chǔ)處理的困難；(3)缺乏足夠數(shù)量合適的建筑材料；(4)庫區(qū)有多斷層，造成嚴重的滲漏損失；(5)庫周出現(xiàn)埡口及單薄分水嶺等。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)2、庫區(qū)淹沒損失

如果庫區(qū)的大片良田、重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、重要交通線路、甚至名勝古跡的淹沒，使淹沒損失過大或者安置移民確有困難時，將限制的Z正蓄提高。3、水量損失

當水庫面積突然擴大而導(dǎo)致過大的蒸發(fā)、滲漏損失時，就要限制Z正蓄的提高。第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)4、上游梯級水電站的尾水位

為了合理利用水能，充分利用水頭，往往使梯級水電站的水位相銜接。因此，上游水電站的尾水位就成為下游水電站Z正蓄提高的限制因素。Z正蓄1Z正蓄2H第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)四、水電站死水位Z死的選擇

死水位Z死是水電站在正常情況下，水庫允許消落的最低水位。水庫水位在Z正蓄與Z死之間變動，其變幅為水庫的消落深度:h消落死水位正常蓄水位Z正蓄Z死第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)

在Z正蓄一定的情況下，水庫的消落深度不同，所提供的水利動能效益也不同；隨著Z死的降低，調(diào)節(jié)庫容加大，相應(yīng)的枯水期調(diào)節(jié)流量必然增加，水庫的棄水隨之減少，但水電站的平均水頭也隨之降低。h消落2正常蓄水位Z正蓄h消落1平均水頭2平均水頭1第四章水電站主要參數(shù)的選擇水電能源學(xué)Z死對調(diào)節(jié)庫容V調(diào)、調(diào)節(jié)流量Q調(diào)、平均水頭H和棄水Q棄的影