水電站設計論文范文

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第1篇

1.1引水發電系統

1.1.1取水口攔污柵及啟閉設備

1)優化選型布置設計。發電引水隧洞喇叭口底檻678.50mm處設置1孔攔污柵，單孔孔口尺寸為7.5m×10.0m，檢修平臺高程717.00m，設計水頭4.0m，最大引用流量為42.58m3/s，平均過柵流速為0.811m/s，攔污柵重量為26.0t，柵槽埋件重17.0t，型式為平面滑動式攔污柵。選用1臺QPG2×250kN－38m高揚程卷揚式啟閉機，安裝高程726.20m，操作運行條件為靜水啟閉。2)蓄水安全復核計算。攔污柵主支承是增強四氟NL150CHI型滑塊，最大線荷載為25kN/cm，反向支承是鋼滑塊。柵條間距50mm，柵體主材為Q235B，內力分析計算［2］成果為:主梁最大壓應力為105.35N/mm2，發生在跨中處;最大剪力為21.01N/mm2，發生在支座處;最大撓度為9.5mm，發生在跨中處;柵條彎應力為53.1N/mm2，發生在跨中處。攔污柵重量為247kN，提柵清污時考慮污物重量為100kN，攔污柵啟閉力為450.1kN，啟閉機容量為2×250kN。

1.1.2取水口事故閘門及啟閉設備

1)優化選型布置設計。在攔污柵的下游設置1扇事故閘門，孔口尺寸為4.5m×4.8m，底檻高程680.00m，檢修平臺高程717.00m，設計水頭37.0m，閘門型式為平面定輪鋼閘門。選用1臺安裝高程為726.20m上的QPG2×800kN－38m高揚程卷揚機控制閘門，操作運行條件為動閉靜啟。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構、水封裝置、4個簡支輪主支承(同時兼做反向支承)、4個側向限位裝置和充水閥裝置等組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在設計水頭下動水操作會受到不同程度的動力荷載，動力系數取1.1。門體材料為Q235B，內力分析計算結果為:閘門承受的靜水壓力為7713.7kN，動水壓力為8485.1kN;面板折算應力為157.03N/mm2;主梁最大壓應力為128.1N/mm2，位于跨中處。最大剪力為49.2，位于支座處。最大撓度為2.71mm，位于跨中處;主輪與軌道的接觸應力為844.06N/mm2;主軌頸部局部承壓應力為173.36N/mm2;閘門閉門力為－659.1kN，啟門力為479.6kN，持住力為1394.4kN;啟閉機容量為2×800kN。

1.2泄水系統閘門及啟閉設備

1.2.1溢洪道弧形工作閘門

1)優化選型布置設計。該閘門設置在溢洪道上，底檻設置在堰頂下游側704.80m處，堰頂高程為717.00m，共設置3孔閘門，啟閉機安裝高程為719.50m。閘門運行方式為動水啟閉，主要承擔水庫的泄洪任務。閘門的孔口尺寸為12.0m×8.5m(寬×高)，設計水頭為8.2m。型式為露頂式弧形閘門，其面板曲率半徑為10.0m，支鉸高度為5.5m，其結構布置見圖1。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、支臂、支鉸和側輪等所組成，支承為斜支臂。受力計算采用假設平面體系，并按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，對閘門的設計條件和校核條件進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在動水操作條件下各部件尚需承受的不同程度的動力荷載，故將設計水頭作用在閘門部件上的靜水壓力乘以動力系數，考慮為最不利的荷載組合，動力系數取1.1。門體材料為Q235B，內力分析計算結果表明:閘門承受的靜水壓力為4218.0kN，動水壓力為4639.8kN;面板折算應力為181.8N/mm2;主梁最大壓應力為106.3N/mm2，位于跨中處。最大剪力為69.2，位于支座處。最大撓度為4.36mm，位于跨中處;支臂平面內應力為76.2N/mm2;主支臂平面外應力為66.3N/mm2;閘門啟門力為441.7kN，閉門力為246.3kN;啟閉機容量為2×250kN。

1.2.2放空底孔進口事故閘門

1)優化選型布置設計。在放空底孔進口設置一道事故閘門，孔口尺寸為2.5m×2.6m(寬×高)，設計水頭52.0m。底檻高程為665.00m，檢修平臺高程為717.00m，啟閉機安裝平臺高程為723.50m。閘門運行方式為動閉靜啟，由1套QPG800kN－53m高揚程卷揚機控制。當水庫需要放空時小開度提門充水平壓，待前后水壓差小于4m時，再開啟事故閘門。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、4個懸臂輪主支承(同時兼做反向支承)、4個側向限位裝置等所組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在設計水頭下動水操作會受到不同程度的動力荷載，動力系數取1.1。門體主材為Q235B，內力分析計算結果表明:閘門承受的靜水壓力為3491.5kN，淤沙壓力為619.6kN，總壓力為4111.1kN;面板折算應力為187.9N/mm2;主梁最大壓應力為101.27N/mm2，位于跨中處。最大剪力為65.4，位于支座處。最大撓度為0.76mm，位于跨中處;主輪與軌道的接觸應力為663.1N/mm2;閘門啟門力為769.1kN，閉門力為－22.0kN，持住力為206.3kN;啟閉機容量為800kN。

1.2.3放空底孔出口弧形工作閘門

1)優化選型布置設計。在放空底孔出口設置一道弧形工作閘門，孔口尺寸為2.5m×2.2m(寬×高)，承壓水頭為52.0m，型式為潛孔式弧形鋼閘門，底檻高程為665.00m，檢修平臺高程為668.70m，啟閉機安裝平臺高程為674.60m。閘門運行方式為動水啟閉，選用1套QH-SY－500/150kN－4.0m弧門潛孔液壓啟閉機控制閘門，閘門長期處于閉門擋水狀態。當水庫需要放空時，動水開啟該閘門鎖定于檢修平臺上，待放空完畢，放下工作閘門封閉孔口蓄水。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、2個支鉸支承和4個側向限位裝置等所組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。閘門在實際操作中會受到不同程度的動力荷載，動力系數取1.1。門體主材為Q235B，內力分析計算結果為:閘門承受的靜水壓力為3329.7kN，動水壓力為3662.7kN;面板折算應力為183.9N/mm2;主梁最大壓應力為33.2N/mm2，位于跨中處。最大剪力為24.4，位于支座處。最大撓度為0.12mm，位于跨中處;支臂平面內應力為98.4N/mm2;閘門啟門力為248.8kN，閉門力為122.7kN;啟閉機容量為500/150kN。

1.2.4導流隧洞封堵閘門

1)優化選型布置設計。導流隧洞進口設置封堵工作閘門一扇，孔口尺寸為5.0m×6.5m(寬×高)，承壓水頭為44.3m，閉門水頭:20m，型式為潛孔式平面鋼閘門，底檻高程為647.70m，檢修平臺高程為659.00m，啟閉機安裝平臺高程為667.50m。閘門運行方式為動水啟閉，選用1套QPQ630kN－13m卷揚式啟閉機控制閘門，閘門僅用于導流隧洞封堵時使用，導流隧洞在枯水季節封堵下閘門。因受啟閉機平臺高程的限制(啟閉機平臺高程為667.50m)，閉門時最不利水頭工況為啟閉高程，即水頭為20m，因此整個閘門啟閉按最不利的情況下水頭20m計算。2)蓄水安全復核計算。閘門由門葉結構(焊接件)、水封裝置、12個主滑塊和8個反向滑塊裝置等所組成。受力計算采用假設平面體系，按照實際可能發生的最不利荷載組合情況，進行強度、剛度和穩定性驗算。門體主材為Q235B，內力分析計算結果為:閘門承受的靜水壓力為13501.9kN，發生在設計水頭44.3m處;材料容許應力(抗拉、抗壓和抗彎)為142.5kN，容許應力(抗剪)為85.5kN;面板折算應力為138N/mm2;主梁最大壓應力為84.6N/mm2，位于跨中處。最大剪力為71.92，位于支座處。最大撓度為3.78mm，位于跨中處;閘門閉門力為145kN;水柱壓力為898.60kN;啟閉機容量為630kN。

2結語

第2篇

1中小河流水能規劃設計定額

1.1編制說明

為了使中小河流水能開發規劃滿足國家和地方對開發、利用水能資源以及國土治理的要求，統一規定編制規劃的原則、工作內容和技術要求，由水利部水電及農村電氣化司主持，以水利部農村電氣化研究所為主編單位制定了《中小河流水能開發規劃導則》(SL221—98)。本導則分為10章，分別為總則、基本資料收集與分析、水能蘊藏量計算、地區社會經濟發展預測、水能開發、多目標開發、環境影響評價、流域管理、經濟評價與綜合分析、規劃實施意見等。本導則為中小河流水能開發規劃報告提供了編制依據，同時也成為中小河流水能開發規劃設計定額的制定依據和規劃設計質量的檢驗標準。

1.2定額標準

中小河流水能規劃設計定額內容見表1-2-1。

表1-2-1中小河流水能規劃設計定額

章節

名稱

工作內容

比例

備注

1

前言

流域概況、編制條件、編制依據、開發方案、工程特性表

5%

2

基本資料收集與分析

氣象水文、地形、地質、資源、電力系統現狀、社會經濟發展現狀、其它等7個方面

7%

其中氣象水文3%、地質2%

3

水能蘊藏量計算

理論蘊藏量和可開發量

8%

附河長-高程、流量、出力、電能圖

4

地區社會經濟發展預測

國民經濟現狀與發展、電力系統現狀與發展、水利現狀與發展、電網規劃及投資估算

9%

其中電網規劃6%

5

水能開發

開發原則、開發方案與方案比較、控制性工程概況、非控制性工程概況

35%

附開發方案圖。開發原則、開發方案與方案比較15%、工程概況20%

6

多目標開發

防洪、灌溉、供水、航運、其它等

5%

7

環境影響評價

社會環境、自然環境、水質水量、移民和淹沒損失、跨流域引水、其它

7%

其中水質水量即水資源論證2%

8

流域管理

管理原則、管理模式、管理設施、管理制度

2%

9

經濟評價與綜合分析

工程估算、效益計算、經濟評價、綜合評價

12%

含單項工程估算和經濟評價

10

規劃實施意見

近期開發項目、前期工作安排、其它

2%

宜由項目經理(總工)完成

文字修改與校對(每遍2%，各部分修改由相關責任人負責，宜2遍以上)、圖紙修改與校對(2%)，文字編輯2%

8%

宜由項目經理(總工)和其它相關人員完成

1.3定額說明

(1)比例系指每章節工作內容(應得工資)所占整個規劃設計內容(應得工資)的比例。項目經理和項目總工津貼（工資）另外按規定比例（分別為合同額的1%）計提.項目經理可兼任項目總工。

(2)規劃設計質量按《中小河流水能開發規劃導則》（SL221-98）和其它相關標準執行。

(3)文字排版與編輯依據《量和單位》（GB3100～3102-86）、《水利技術標準編寫規定》（SL1-2002）、《水利水電工程技術術語標準》（SL26-92）。文字錄入、排版與編輯工作量已計入各章節。

(4)制圖依據《水利水電工程制圖標準》（SL73-95）和《水力發電工程CAD制圖技術規定》（DL/T5127-2001）。CAD制圖、曬圖與打印工作量已計入各章節。

(5)各章節可根據工程實際進行增減、合并，其工作量作適當調整。

2小型水電站初步設計定額

2.1編制說明

為了統一小型水電站初步設計報告的編制標準,提高編制質量，由水利部水電及農村電氣化司主持，以福建省水利水電勘測設計研究院為主編單位制定了《小型水電站初步設計報告編制規程》(SL/T179—96),要求小型水電站初步設計報告分為15章，分別為綜合說明、水文、工程地質、工程任務和規模、工程布置及建筑物、水力機械、電氣工程、金屬結構、消防、施工組織設計、水庫淹沒處理及工程永久占地、環境保護設計、工程管理、概算、經濟評價等。本規程為小型水電站初步設計報告提供了編制依據，同時也成為小型水電站初步設計定額的制定依據和初步設計質量的檢驗標準。

2.2定額標準

小型水電站根據其調節性能,可分為徑流式水電站和蓄水式水電站。其設計內容的區別主要在于取水樞紐設計的繁簡。為此，將小型水電站初步設計定額分為徑流式和蓄水式兩大類別，其定額內容分別見表2-2-1、2-2-2。

表2-2-1小型水電站初步設計定額（徑流式）

章節

名稱

工作內容

比例

備注

1

綜合說明

文字13節、附圖2類、附表3類

2%

根據各章節內容編寫

2

水文

文字7節、附圖8類、附表7類

5%

3

工程地質

文字10節

1%

根據《勘察報告》編寫

4

工程任務和規模

文字11節、附圖11類、附表按需要附列

5%

5.1~5.3

設計依據；工程選址；壩型、壩線及工程總布置

文字3節、附圖4類、附表按需要附列

3%

宜由項目經理(總工)編寫

5.4~5.5

取水樞紐

文字2節、附圖8類、附表按需要附列

11%

包括擋水建筑物、泄水建筑物等

5.6

引水建筑物

文字1節、附圖2類、附表按需要附列

18%

其中：壓力管道12%

5.7

廠房及升壓站

文字1節、附圖4類、附表按需要附列

12%

5.8

綜合利用及其它

文字1節、附圖1類、附表按需要附列

1%

6

水力機械

文字4節、附圖4類、附表2類

4%

7

電氣工程

文字11節、附圖12類、附表4類

8%

8

金屬結構

文字6節、附圖3類、附表2類

2%

9

消防

文字2節、附圖3類、附表2類

1%

10

施工組織設計

文字8節、附圖2類、附表2類

6%

11

工程永久占地

文字1節、附圖3類、附表2類

1%

12

環境保護設計

文字4節、附圖2類、附表按需要附列

2%

13

工程管理、勞動安全與工業衛生

文字3節、附圖2類、附表按需要附列

2%

14

概算

文字5節、附表33類

6%

含概算書

15

經濟評價

文字5節、附表8類

文字修改與校對(每遍1.5%，各部分修改由相關責任人負責，宜2遍以上)、圖紙修改與校對(每遍1.5%，宜2遍以上)，文字編輯2%

8%

宜由項目經理(總工)和其它相關人員進行

表2-2-2小型水電站初步設計定額（蓄水式）

章節

名稱

工作內容

比例

備注

1

綜合說明

文字13節、附圖2類、附表3類

2%

根據各章節內容編寫

2

水文

文字7節、附圖8類、附表7類

5%

3

工程地質

文字10節

1%

根據《勘察報告》編寫

4

工程任務和規模

文字11節、附圖11類、附表按需要附列

5%

5.1~5.3

設計依據；工程選址；壩型、壩線及工程總布置

文字3節、附圖4類、附表按需要附列

3%

宜由項目經理(總工)編寫

5.4

擋水建筑物

文字1節、附圖5類、附表按需要附列

24%

3個比較方案各7%，推薦方案加3%(提供5種壩高的工程量)

5.5

泄水建筑物

文字1節、附圖3類、附表按需要附列

6%

5.6

引水建筑物

文字1節、附圖2類、附表按需要附列

10%

含壓力管道

5.7

廠房及升壓站

文字1節、附圖4類、附表按需要附列

6%

5.8

工程觀測、綜合利用及其它

文字1節、附圖1類、附表按需要附列

1%

6

水力機械

文字4節、附圖4類、附表2類

3%

7

電氣工程

文字11節、附圖12類、附表4類

6%

8

金屬結構

文字6節、附圖3類、附表2類

1%

9

消防

文字2節、附圖3類、附表2類

1%

10

施工組織設計

文字8節、附圖2類、附表2類

5%

11

水庫淹沒處理及工程永久占地

文字1節、附圖3類、附表2類

3%

12

環境保護設計

文字4節、附圖2類、附表按需要附列

1%

含水保方案概述

13

工程管理、勞動安全與工業衛生

文字3節、附圖2類、附表按需要附列

1%

14

概算

文字5節、附表33類

6%

含概算書

15

經濟評價

文字5節、附表8類

文字修改與校對(每遍1.5%，各部分修改由相關責任人負責，宜2遍以上)、圖紙修改與校對(每遍1.5%，宜2遍以上)，文字編輯2%

8%

宜由項目經理(總工)和其它相關人員進行

2.3定額說明

(1)比例系指每章節工作內容(應得工資)所占整個設計內容(應得工資)的比例。項目經理和項目總工津貼（工資）另外按規定比例（分別為合同額的1%）計提.項目經理可兼任項目總工。

(2)設計質量按《小型水電站初步設計報告編制規程》（SL/T179-96）、《小型水力發電站設計規范》（GB50071-2002）和其它相關標準執行。

設計過程中須進行多方案技術經濟比較，力爭推薦方案科學、安全、經濟、實用。

(3)文字排版與編輯依據《量和單位》（GB3100～3102-86）、《水利技術標準編寫規定》（SL1-2002）、《水利水電工程技術術語標準》（SL26-92）。文字錄入、排版與編輯工作量已計入各章節。

(4)制圖依據《水利水電工程制圖標準》（SL73-95）和《水力發電工程CAD制圖技術規定》（DL/T5127-2001）。CAD制圖、曬圖與打印工作量已計入各章節。

(5)各章節可根據工程實際進行增減、合并，其工作量作適當調整。

(6)本定額中廠房及升壓站按臥式機組廠房考慮，立式機組廠房和貫流式機組廠房所占比例可根據實際情況在本定額基礎上調增50-100%。

(7)小型水電站可行性研究報告編制可參照本定額執行。

3小型水電站施工圖設計定額

3.1編制說明

小型水電站施工圖設計主要根據初步設計審查意見和相關規范進行。施工圖設計內容繁瑣，本定額僅作參考，有待于進一步研究。

3.2定額標準

根據徑流式水電站和蓄水式水電站各部分設計的繁簡,將小型水電站施工圖設計定額分為徑流式和蓄水式兩大類別，其定額內容分別見表3-2-1、3-2-2。

表3-2-1小型水電站施工圖設計定額（徑流式）

部分

單位工程名稱

工作內容

比例

備注

一

建筑工程

1

取水樞紐

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

18%

包括擋水建筑物、泄水建筑物、導流建筑物等

2

引水工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

22%

含壓力管道12%

3

發電廠工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

18%

4

升壓變電站工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

2%

5

其它工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

10%

二

機電設備

1

水力機械

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

5%

2

電氣工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

10%

三

金屬結構

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

5%

四

工程預算

預算及標底

5%

表3-2-2小型水電站施工圖設計定額（蓄水式）

部分

單位工程名稱

工作內容

比例

備注

一

建筑工程

1

擋水建筑物

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

25%

包括導流建筑物等

2

泄水建筑物

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

14%

3

引水工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

8%

僅含壓力管道，增加有壓隧洞和調壓室為18%

4

發電廠工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

15%

5

升壓變電站工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

1%

6

其它工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

10%

二

機電設備

1

水力機械

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

3%

2

電氣工程

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

6%

三

金屬結構

1.設計、制圖、交底、服務2.校核、審查

5%

四

工程預算

預算、標底

3%

3.3定額說明

(1)比例系指部分工作內容(應得工資)所占整個設計內容(應得工資)的比例。項目經理和項目總工津貼（工資）另外按規定比例（分別為合同額的1%）計提.項目經理可兼任項目總工。

(2)設計質量按《小型水力發電站設計規范》（GB50071-2002）和其它相關標準執行。設計過程中須進一步進行技術經濟比較，力爭設計成果安全、實用、經濟、美觀。

(3)各部分設計應附詳細的計算說明書,存檔備查。排版與編輯依據《量和單位》（GB3100～3102-86）、《水利技術標準編寫規定》（SL1-2002）、《水利水電工程技術術語標準》（SL26-92）。文字錄入、排版與編輯工作量已計入各章節。

(4)制圖依據《水利水電工程制圖標準》（SL73-95）和《水力發電工程CAD制圖技術規定》（DL/T5127-2001）。CAD制圖、曬圖與打印工作量已計入各章節。

(5)本定額中廠房及升壓站按臥式機組廠房考慮，立式機組廠房和貫流式機組廠房所占比例可根據實際情況在本定額基礎上調增50-100%。

(6)校核、審查工作占單項工作的20%。

(7)各部分可根據工程實際，其工作量作適當調整。

第3篇

一級水電站建于1959年，至今已40多年了。隨著時間的推移，各個水文站積累了一大批觀測資料和梯級水庫運行紀錄，情況也發生了很大變化。為確保水庫的防洪安全和提高防洪、發電效益，研究提高汛限水位的可行性，于是提出了對梯級電站設計洪水進行復核的工作。本次設計洪水的復核，包括洪水資料可靠性、代表性、一致性審查、特大洪水論證與處理、設計洪水頻率計算、設計洪水過程線推求和成果可靠性分析等。

1.資料的審查

水文資料是水文分析計算的依據，它直接影響著此次設計洪水計算的精度、可靠性，是設計洪水計算的基礎。該項工作包括資料的可靠性、代表性和一致性審查三個方面

1.1資料可靠性分析

古田溪一級水庫以上有大橋、前垅、達才、錢板、平湖（源里）等5個水文站和十五個雨量站。資料每年按規范要求整編和送福建省水文總站匯審，具有良好精度。建庫后，電廠對一級水庫庫水位、泄洪、發電、下游水位、入庫站流量均有系統完整的觀測記錄，因此用水量平衡法反算入庫洪水，是可靠的。

關于古田溪歷史特大洪水調查先后進行過兩次，第一次是1954年7月水電總局101工程勘測隊開展的，沿溪測量了1952年特大洪水痕跡，同時還調查了1948年洪水。第二次是1956年9月上海院會同古田水文站進行的，調查和推算了1952、1931、1948年特大洪水。1964年上海院最后確認一級水庫壩址1952、1931、1948年特大洪水洪峰流量依次為4200、3430、3170m3/s，估計1952年洪水重現期約為80~200年，1931年約為30年，1948年屬一般洪水。1964至今36年來尚未發生比1931年更大的洪水，因此，可將1952年的洪水重現期認定為116-236年，平均約為180年；1931年約為60年。特大洪量的重現期難于調查，除一天洪量與洪峰流量關系密切可認為與洪峰同頻率外，其它洪量重現期均難以確定，從安全考慮將作一般洪水看待。

1.2資料一致性分析

根據防洪計算要求，設計洪水應為建庫條件下的入庫洪水，對此進行調洪計算，推求設計洪水位和校核洪水位。因此必須把1931、1946~1958年建庫前的實測壩址洪水和1959年建庫后實測的庫水位、泄流、發電資料全部轉換為入庫洪水，以保證洪水系列的一致性。壩址洪水轉換，參照華東院1987年研究成果，入庫洪水與壩址洪水的洪峰流量、一天洪量、二天洪量、四天洪量的比值分別為1.16、1.04、1.00、1.00，按此將建庫前實測的壩址洪水轉換為入庫洪水。建庫后的入庫洪水，按照下述水量平衡方程反算：

式中是時段的平均凈入庫流量（即已扣除了水庫的蒸發、滲漏損失），取1小時；、分別為時段初、末的蓄水容積，由庫水位紀錄查庫容曲線求得；為溢洪道泄流和發電流量之和，分別由泄流記錄和發電負荷紀錄計算。

1.3資料代表性分析

一級水庫洪水系列具有1946~1958年的實測流量記錄和1959年至今反算的入庫洪水，洪水系列長達50多年，如圖1所示，包括多個豐枯周期性變化（每個周期約11年左右），并有可靠的歷史特大洪水資料，具備了良好的代表性要求。

以上表明，一級水庫洪水系列具有良好的可靠性、一致性和代表性，根據設計洪水計算要求，可以采用由流量資料推求設計洪水。

圖1多年洪峰流量變化過程

2．設計洪峰洪量計算

2.1洪水頻率分析

古田溪一級水電站為二級工程，按規范確定大壩設計洪水標準為100年一遇，即p=1%；校核標準為千年一遇，p=0.1%。

按規范要求，考慮特大洪水作用，對一級水庫入庫洪峰、洪量系列按統一樣本法計算經驗頻率，按矩法初估統計參數—均值、Cv和Cs，分布函數選用P-Ⅲ型，最后以適線法確定理論頻率曲線，如圖2為洪峰流量的理論頻率曲線，得設計洪峰、洪量見表1：

表1古田溪一級水庫入庫洪水頻率計算成果表

項目

成果名稱

洪峰流量

Qm(m3/s)

洪量W（106m3）

一天

二天

四天

統計參數

均值

1719

66.1

91.3

122.6

Cv

0.49

0.46

0.45

0.43

Cs/Cv

3.5

線型

P-Ⅲ

設計值

頻率

（%）

0.1

6370

229

310

399

1

4622

169

229

298

圖2一級水庫洪峰流量理論頻率曲線

3.設計洪水過程線推求

采用典型洪水同頻率控制放大法推求設計洪水過程線，即首先選擇典型洪水，然后按推求的設計洪峰、洪量對典型洪水進行放大。

古田溪屬山溪性雨洪河流，洪水由暴雨形成，溪水源短流急，暴漲暴落，降雨分布常常不均勻，洪水峰型以雙峰和多峰居多。年最大洪水發生在3~10月，以5月下旬至7月中旬和9月居多，前者多為鋒面雨，后者常為臺風雨。根據洪水特性和工程設計要求，從一級水庫實測資料的入庫洪水中，選擇了前八位的大洪水年份，即1966，1990，1977，1988，1968，1974，1982和1992年的洪水過程進行比較分析，最后從中選擇了兩個典型：(1)1966年9月洪水發生時間比較靠后，地區分布上主要來源于上游，是晚期大洪水典型；(2)1992年7月5日~9日洪水，屬多峰型洪水，峰、量都很大，尤其洪量無論在一級水庫還是在區間均居第二位，地區分布上區間較大，是主汛期大洪水典型。據以往分析，對一級水庫防洪起決定作用的是設計洪峰和一天洪量、二天洪量、四天洪量，因此以設計洪峰、一天洪量、二天洪量和四天洪量為控制，分段放大典型洪水過程線，在保持時段設計洪量不變的條件下進行修均，即得某種典型計算的設計洪水過程線（見圖3、圖4,）。

圖3設計洪水過程線(66年9月型)

圖4設計洪水過程線(92年7月型)

4.結論

從以下幾個方面看，此次復核計算成果是比較合理可靠的，可作為下一步研究提高汛限水位可行性時調洪計算的依據。

1、實測洪水從1946-1999年，歷時54年，超過洪水設計規范要求的不低于30年的要求，并有豐富可靠的洪水調查成果，為正確計算奠定了牢固的基礎；

2、古田溪屬典型山區性河流，洪水陡漲陡落，其洪水統計參數Cv隨統計時段增長而逐漸減小，符合洪水變化的一般規律；設計洪水統計參數——均值、（=W/T,W為歷時T的洪量）、Cv、Cs/Cv隨統計歷時的變化，均有很好的規律性；

3、各頻率曲線綜合在一張圖上，彼此協調，不會出現相互交叉現象；

4、與上下游及相鄰流域洪水頻率分析成果比較，一級水庫的設計洪水統計參數與相關線（地區經驗公式）配合緊密，符合洪水的地區變化規律。

5、與1987年、1993年洪水復核成果相比（見表2），雖稍有偏大，但相差甚微，說明成果是相當穩定可靠的。

表2古田溪一級水電站洪水復核成果比較

復核年份/復核單位

P=0.1%

P=1%

Q

W1

W2

W4

Q

W1

W2

W4

1987/華東院

6110

239

311

374

4470

173

228

295

1993/武水

6330

219

300

386

4610

162

223

290

2001/武漢大學

6370

229

310

399

4622

169

229

298

注：Q代表洪峰流量，單位為m3/S；W1、W2、W4分別為一天、二天、四天洪量，單位為106m3。

Abstract:WestudythefeasibilityofheighteningthelimitingwaterlevelduringfloodseasonaboutthefirstcascadedpowerstationGutianxi,itbaseonthenewhydrologicaldataandoperationalrecordofthepowerstationafterbuildingreservoirin1959.Scientificallyprobethecalculationmethodofreservoirflood、dealwiththeextraordinaryflood、analyzingtherepresentationofdata、frequencyanalysisandassaytherationalityofresults.Insuretheresultsofcalculatingthedesignfloodofthefirstcascadedpowerstationisaccurateandreliable,makethesturdybasefordeeperstudythefeasibilityofheighteningthelimitingwaterlevelduringfloodseason.

Keywords:Feasibility；Designflood；Calculate；Analyzetherationality

作者簡介：陳剛（1977—），男，湖北孝感人，助理工程師，從事水文水資源工作。

參考文獻：

（1）雒文生、宋星原，洪水預報與調度，湖北科技出版社，2001；