Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курсовой

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
28.02.2024
Размер:
1.44 Mб
Скачать

Министерство науки и образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Саяно-Шушенский филиал

институт

Гидротехнических сооружений и гидравлических машин

кафедра

КУРСОВАЯ РАБОТА

по «Использованию водной энергии»

наименование дисциплины

«Проектирование Бодайбинской ГЭС на реке Большой Патом»

тема

Преподаватель

 

 

 

Н.С. Лукуц

 

 

 

подпись, дата

 

 

инициалы, фамилия

Студент

ГЭ21-01Б, 542154277

 

 

 

 

Я.А. Солдатова

 

номер группы, зачетной книжки

подпись, дата

 

 

инициалы, фамилия

Рп. Черёмушки, 2023

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................

3

1. Исходные данные ............................................................................................

4

2.Выбор расчётных гидрографов маловодного и средневодного года

при заданной обеспеченности стока ......................................................................

6

2.1Гидрологический ряд расходов реки Большой Патом за период 1939 –

1988 гг. Построение эмпирических кривых.........................................................

6

2.2 Выбор расчетного средневодного года (Р=50%).......................................

9

2.3 Выбор расчетного маловодного года (Р=90%) ........................................

10

3

Построение кривых связи ВБ и НБ ...........................................................

12

4

Построение суточных графиков нагрузки энергосистемы ..................

16

5

Построение годовых графиков максимальных и среднемесячным

 

нагрузок энергосистемы ........................................................................................

18

7

Расчет сработки-наполнения водохранилища по условию

 

маловодного года (90%) .........................................................................................

23

8.

Определение рабочей мощности ГЭС.......................................................

26

9.Расчет резервов и планирование капитальных ремонтов

оборудования............................................................................................................

27

10.

Баланс мощности ..........................................................................................

28

11.

Режимное поле ...............................................................................................

30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................................

33

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...........................................

34

ПРИЛОЖЕНИЕ А...................................................................................................

35

2

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы является выбор установленной мощности Бодайбинской ГЭС в заданном створе и определение среднемноголетней выработки, которую ГЭС сможет обеспечить. Установленная мощность и среднемноголетняя выработка являются основными характеристиками любой гидроэлектростанции.

Состав задач, их последовательность решения определяются конкретным целевым назначением проектируемого гидроузла (ГУ) и зависят главным образом от требований водопотребителей, существующих ГЭС на реке, характера перспективных графиков нагрузки, структуры генерирующих мощностей, а также местных условий.

3

1.Исходные данные

Бодайбинская ГЭС находится на реке Большой Патом, Иркутской области.

Таблица 1.1-Основные параметры

Q, м3

H, м

НПУ

, м

349

50

378

459

Рисунок 1.1 - Разрез створа Бодайбинской ГЭС

Гидрологический ряд среднемесячных расходов р. Большой Патом в створе Бодайбинской ГЭС за период 1939-1988 гг. представлен в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Гидрологический ряд реки Большой Патом

№ п/п

 

Годы

 

I

 

II

 

III

 

IV

 

V

VI

VII

VIII

IX

X

 

XI

 

XII

 

Qср.год

 

1

 

1939

 

48

 

64

 

77

 

144

 

704

1045

510

475

441

220

 

115

 

48

 

324

 

2

 

1940

 

44

 

77

 

102

 

157

 

 

 

 

 

 

237

 

101

 

51

 

321

 

 

 

 

 

 

 

747

1041

511

404

380

 

 

 

 

3

 

1941

 

47

 

67

 

88

 

101

 

 

 

 

 

 

201

 

139

 

54

 

307

 

 

 

 

 

 

 

607

1051

541

472

310

 

 

 

 

4

 

1942

 

48

 

60

 

87

 

107

 

538

1210

813

510

446

206

 

103

 

61

 

349

 

5

 

1943

 

57

 

64

 

77

 

99

 

620

911

586

440

389

272

 

150

 

54

 

310

 

6

 

1944

 

44

 

57

 

72

 

91

 

781

1440

616

540

414

513

 

145

 

58

 

398

 

7

 

1945

 

49

 

57

 

72

 

91

 

720

1178

624

501

384

356

 

149

 

55

 

353

 

8

 

1946

 

51

 

54

 

62

 

71

 

 

 

 

 

 

166

 

98

 

55

 

246

 

 

 

 

 

 

 

480

860

455

372

233

 

 

 

 

9

 

1947

 

44

 

59

 

64

 

72

 

713

909

628

554

344

269

 

168

 

51

 

323

 

10

 

1948

 

47

 

54

 

60

 

109

 

597

1033

542

483

372

201

 

185

 

51

 

311

 

11

 

1949

 

51

 

67

 

71

 

105

 

521

889

506

489

373

232

 

139

 

58

 

292

 

12

 

1950

 

51

 

64

 

72

 

81

 

568

896

483

338

203

186

 

122

 

51

 

260

 

13

 

1951

 

44

 

59

 

79

 

87

 

672

1240

614

513

449

308

 

108

 

57

 

352

 

4

Продолжение таблицы 1.2

№ п/п

 

Годы

 

I

 

II

 

III

 

IV

 

V

VI

VII

VIII

IX

X

 

XI

 

XII

 

Qср.год

 

14

 

1952

 

54

 

67

 

80

 

135

 

582

811

472

467

310

203

 

135

 

68

 

282

 

15

 

1953

 

61

 

71

 

84

 

192

 

683

1532

913

625

491

360

 

287

 

58

 

446

 

16

 

1954

 

44

 

61

 

87

 

105

 

641

962

507

440

369

225

 

139

 

52

 

303

 

17

 

1955

 

48

 

66

 

184

 

314

 

1062

1817

820

716

565

369

 

242

 

55

 

521

 

18

 

1956

 

51

 

69

 

76

 

142

 

 

 

 

 

 

210

 

105

 

53

 

334

 

 

 

 

 

 

 

716

1113

624

490

357

 

 

 

 

19

 

1957

 

47

 

54

 

71

 

191

 

727

1268

651

631

456

340

 

139

 

57

 

386

 

20

 

1958

 

54

 

61

 

74

 

91

 

 

 

 

 

 

223

 

179

 

62

 

300

 

 

 

 

 

 

 

616

936

590

451

260

 

 

 

 

21

 

1959

 

58

 

71

 

97

 

107

 

 

 

 

 

 

337

 

226

 

54

 

347

 

 

 

 

 

 

 

638

1052

556

487

474

 

 

 

 

22

 

1960

 

43

 

59

 

86

 

108

 

 

 

 

 

 

287

 

203

 

51

 

379

 

 

 

 

 

 

 

677

1227

893

480

428

 

 

 

 

23

 

1961

 

47

 

54

 

71

 

198

 

 

 

 

 

 

443

 

152

 

57

 

406

 

 

 

 

 

 

 

840

1175

734

600

501

 

 

 

 

24

 

1962

 

54

 

62

 

71

 

85

 

 

 

 

 

 

323

 

243

 

54

 

348

 

 

 

 

 

 

 

674

1121

540

490

453

 

 

 

 

25

 

1963

 

51

 

57

 

70

 

88

 

 

 

 

 

 

293

 

135

 

54

 

345

 

 

 

 

 

 

 

720

1209

555

476

430

 

 

 

 

26

 

1964

 

56

 

73

 

93

 

115

 

689

1050

622

564

340

215

 

124

 

57

 

333

 

27

 

1965

 

47

 

67

 

84

 

91

 

724

1059

713

575

358

261

 

105

 

57

 

345

 

28

 

1966

 

51

 

74

 

99

 

111

 

780

1186

673

504

247

220

 

223

 

62

 

353

 

29

 

1967

 

54

 

69

 

77

 

191

 

656

1075

513

445

352

304

 

135

 

51

 

327

 

30

 

1968

 

48

 

66

 

79

 

179

 

 

 

 

 

 

280

 

169

 

58

 

433

 

 

 

 

 

 

 

810

1521

744

676

569

 

 

 

 

31

 

1969

 

55

 

61

 

81

 

194

 

807

1325

734

582

473

293

 

139

 

57

 

400

 

32

 

1970

 

42

 

71

 

92

 

228

 

898

1454

830

764

685

329

 

183

 

52

 

469

 

33

 

1971

 

52

 

65

 

84

 

239

 

 

 

 

 

 

592

 

216

 

58

 

563

 

 

 

 

 

 

 

1182

1685

951

916

714

 

 

 

 

34

 

1972

 

54

 

71

 

81

 

131

 

 

 

 

 

 

272

 

149

 

55

 

339

 

 

 

 

 

 

 

658

1076

625

501

392

 

 

 

 

35

 

1973

 

44

 

71

 

97

 

115

 

 

 

 

 

 

326

 

139

 

58

 

417

 

 

 

 

 

 

 

827

1606

744

573

407

 

 

 

 

36

 

1974

 

54

 

62

 

87

 

105

 

 

 

 

 

 

135

 

74

 

57

 

329

 

 

 

 

 

 

 

835

1175

634

473

261

 

 

 

 

37

 

1975

 

47

 

64

 

81

 

105

 

688

913

626

473

424

240

 

122

 

51

 

319

 

38

 

1976

 

47

 

54

 

79

 

94

 

630

990

516

456

407

413

 

108

 

61

 

321

 

39

 

1977

 

54

 

69

 

87

 

106

 

 

 

 

 

 

200

 

115

 

54

 

262

 

 

 

 

 

 

 

460

844

442

406

304

 

 

 

 

40

 

1978

 

47

 

61

 

84

 

102

 

 

 

 

 

 

208

 

101

 

58

 

339

 

 

 

 

 

 

 

775

1042

645

539

404

 

 

 

 

41

 

1979

 

54

 

74

 

90

 

105

 

641

942

510

473

407

276

 

101

 

51

 

310

 

42

 

1980

 

51

 

67

 

87

 

108

 

 

 

 

 

 

220

 

142

 

55

 

294

 

 

 

 

 

 

 

598

1080

508

370

237

 

 

 

 

43

 

1981

 

52

 

68

 

87

 

104

 

776

1183

607

507

473

340

 

220

 

55

 

373

 

44

 

1982

 

50

 

65

 

86

 

149

 

740

1150

611

540

413

274

 

208

 

60

 

362

 

45

 

1983

 

57

 

77

 

97

 

165

 

1417

1723

990

968

710

541

 

206

 

58

 

584

 

46

 

1984

 

51

 

67

 

84

 

116

 

709

1048

609

473

340

243

 

168

 

51

 

330

 

47

 

1985

 

47

 

64

 

87

 

101

 

680

1073

583

490

351

159

 

105

 

51

 

316

 

48

 

1986

 

47

 

64

 

84

 

108

 

 

 

 

 

 

157

 

135

 

64

 

257

 

 

 

 

 

 

 

578

844

372

326

301

 

 

 

 

49

 

1987

 

54

 

77

 

97

 

108

 

 

 

 

 

 

210

 

108

 

55

 

245

 

 

 

 

 

 

 

507

875

378

237

233

 

 

 

 

50

 

1988

 

51

 

67

 

87

 

100

 

597

810

542

400

371

220

 

101

 

54

 

283

 

Среднее

50

 

65

 

84

 

127

 

710

1 133

620

514

400

278

 

150

 

56

 

349

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

2. Выбор расчётных гидрографов маловодного и средневодного года при заданной обеспеченности стока

2.1 Гидрологический ряд расходов реки Большой Патом за период

1939 – 1988 гг. Построение эмпирических кривых.

Для выбора расчётных гидрографов целесообразно разделить год на два основных периода: многоводный (половодье) и маловодный (межень).

В первом приближении можно считать, что к периоду половодья относятся месяцы, в которые расходы больше или равны среднегодовому у. Тогда остальные месяцы составят маловодный период. Для всех лет принимаем одинаковые месяцы, относящиеся к периоду половодья и межени (к периоду половодья относятся V, VI ,VII, VIII, IX месяцы; к периоду межени I, II, III, IV, X, XI, XII, месяцы).

Определив границы сезонов, необходимо для всех лет ряда вычислить средние расходы за год, период межени и период половодья. Ранжируем каждую последовательность в порядке убывания (таблица 2.1). По формуле (2.1) рассчитываются и строятся эмпирические кривые обеспеченности:

( ) =

 

 

∙ 100%,

(2.1)

+1

 

 

 

где – порядковый номер члена ряда расходов (среднегодовых, среднеполоводных и среднемеженных), ранжированного в убывающем порядке,

– общее число членов ряда.

Таблица 2.1 – Данные для построения эмпирических кривых обеспеченности среднегодовых, среднеполоводных и среднемеженных расходов:

Р, %

Годы

Qср. год, м3

Годы

Qпол, м3

Годы

Qмеж, м3

1

2

1983

584

1983

1162

1971

187

 

 

 

 

 

 

 

 

2

4

1971

563

1971

1089

1955

183

 

 

 

 

 

 

 

 

3

6

1955

521

1955

996

1983

172

4

8

1970

469

1970

926

1953

159

 

 

 

 

 

 

 

 

5

10

1953

446

1968

864

1961

146

 

 

 

 

 

 

 

 

6

12

1968

433

1953

849

1970

142

7

14

1973

417

1973

831

1944

140

 

 

 

 

 

 

 

 

8

16

1961

406

1969

784

1959

136

 

 

 

 

 

 

 

 

9

18

1969

400

1961

770

1981

132

 

 

 

 

 

 

 

 

10

20

1944

398

1944

758

1957

128

 

 

 

 

 

 

 

 

11

22

1957

386

1957

747

1962

127

 

 

 

 

 

 

 

 

12

24

1960

379

1960

741

1982

127

 

 

 

 

 

 

 

 

13

25

1981

373

1981

709

1967

126

 

 

 

 

 

 

 

 

14

27

1982

362

1942

703

1968

126

 

 

 

 

 

 

 

 

15

29

1945

353

1951

698

1969

126

 

 

 

 

 

 

 

 

16

31

1966

353

1982

691

1976

122

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Продолжение таблицы 2.1

 

Р, %

 

Годы

 

Qср. год, м3/с

 

Годы

 

Qпол, м3/с

 

Годы

 

Qмеж, м3/с

 

17

 

33

 

1951

 

352

 

1965

 

686

 

1973

 

121

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

35

 

1942

 

349

 

1945

 

681

 

1966

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

37

 

1962

 

348

 

1978

 

681

 

1960

 

120

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

39

 

1959

 

347

 

1966

 

678

 

1945

 

118

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

 

41

 

1965

 

345

 

1963

 

678

 

1972

 

116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

 

43

 

1963

 

345

 

1974

 

676

 

1984

 

111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

45

 

1978

 

339

 

1956

 

660

 

1943

 

111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

47

 

1972

 

339

 

1962

 

656

 

1940

 

110

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

 

49

 

1956

 

334

 

1964

 

653

 

1979

 

107

 

26

 

51

 

1964

 

333

 

1972

 

650

 

1963

 

107

 

27

 

53

 

1984

 

330

 

1959

 

642

 

1958

 

106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

55

 

1974

 

329

 

1984

 

636

 

1952

 

106

 

29

 

57

 

1967

 

327

 

1985

 

635

 

1951

 

106

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

59

 

1939

 

324

 

1939

 

635

 

1964

 

105

 

31

 

61

 

1947

 

323

 

1947

 

630

 

1980

 

104

 

32

 

63

 

1976

 

321

 

1975

 

625

 

1947

 

104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33

 

65

 

1940

 

321

 

1940

 

617

 

1949

 

103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

67

 

1975

 

319

 

1967

 

608

 

1939

 

102

 

35

 

69

 

1985

 

316

 

1948

 

605

 

1965

 

102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

 

71

 

1948

 

311

 

1976

 

600

 

1954

 

102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

 

73

 

1979

 

310

 

1941

 

596

 

1975

 

101

 

38

 

75

 

1943

 

310

 

1979

 

595

 

1987

 

101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

39

 

76

 

1941

 

307

 

1943

 

589

 

1948

 

101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

78

 

1954

 

303

 

1954

 

584

 

1956

 

101

 

41

 

80

 

1958

 

300

 

1958

 

571

 

1941

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42

 

82

 

1980

 

294

 

1980

 

559

 

1977

 

98

 

43

 

84

 

1949

 

292

 

1949

 

555

 

1988

 

97

 

44

 

86

 

1988

 

283

 

1988

 

544

 

1942

 

96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

88

 

1952

 

282

 

1952

 

528

 

1978

 

94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

 

90

 

1977

 

262

 

1950

 

498

 

1986

 

94

 

47

 

92

 

1950

 

260

 

1977

 

491

 

1950

 

90

 

48

 

94

 

1986

 

257

 

1986

 

484

 

1985

 

88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

 

96

 

1946

 

246

 

1946

 

480

 

1974

 

82

 

50

 

98

 

1987

 

245

 

1987

 

446

 

1946

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные значения обеспеченности для выбора маловодного и средневодного года в проекте принимаются равными 90 % и 50 % соответственно.

На рисунке 2.1 представлены эмперические кривые для средних расходов за год, половодье и межень.

7

Q, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р,%

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 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qср.год

Qпол

Qмеж

 

Рисунок 2.1 – Эмпирические кривые обеспеченности среднегодовых, среднеполоводных и среднемеженных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

расходов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

2.2Выбор расчетного средневодного года (Р=50%)

Для заданной расчётной обеспеченности на кривых обеспеченности отсутствует конкретный год. По кривой обеспеченности годовых расходов определяем ближайшие годы справа и слева от расчётной 50-процентной обеспеченности: 1956 и 1964 гг. Интерполируем значение расхода для 50процентной обеспеченности.

Для данной работы среднеполоводное значение для 50-процентной обеспеченности – 652 м3/с. Это базовое значение. Маловодное базовое значение для 50-процентной обеспеченности – 107 м3/с.

Вычисляем коэффициенты приведения для 1956 г.:

К

=

П50%базовое

,

(2.2)

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

П1956

 

 

 

 

 

 

 

Кп

=

652

= 0,987

 

660

 

 

 

 

 

 

 

 

К

=

 

М50%базовое

,

(2.3)

 

 

м

 

 

 

 

М1956

 

 

 

 

 

 

 

Км

=

 

107

= 1,06

 

101

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично вычисляем коэффициенты приведения для 1964 г.:

К

=

П50%базовое

,

(2.4)

 

 

 

 

п

 

 

 

П1964

 

 

 

 

 

 

Кп

=

652

= 0,999

 

653

 

 

 

 

 

 

 

 

К

=

М50%базовое

,

(2.5)

 

 

м

 

 

 

М1964

 

 

 

 

 

 

Км

=

 

107

= 1,019

 

105

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты приведения ближе к единице для 1964 г. Поскольку коэффициент половодья понижающий, а коэффициент межени повышающий, необходимо сделать приведение. После приведения среднегодовой изменился, поэтому нужно скорректировать коэффициенты приведения.

9

Таблица 2.2 – Расходы в расчётном средневодном году 1964 (Р = 50 %)

Месяцы

I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Qср

1964 г.(50%)

56

73

93

115

689

1050

622

564

340

215

124

57

333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С привед.

57

75

95

118

687

1048

621

563

339

220

127

58

334

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С коррект.

55

72

91

113

690

1052

624

565

340

211

122

56

333

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициенты после корректировки:

Кп = 1,002

Км = 0,98

2.3 Выбор расчетного маловодного года (Р=90%)

По значениям среднегодовых расходов 90-процентной обеспеченности соответствует 1977 г.

Базовое значение по половодью 90-процентной обеспеченности равно 498

м3/с.

Базовое значение по межени 90-процентной обеспеченности равно 94

м3/с.

Вычисляем коэффициенты приведения по половодью для сравниваемых периодов:

К

=

п90%базовое

,

(2.6)

 

 

 

 

 

п

 

 

 

п1977

 

 

 

 

 

 

Кп

=

498

= 1,013

 

491

 

 

 

 

 

 

 

К

=

 

м90%базовое

,

(2.7)

 

 

м

 

 

 

м1977

 

 

 

 

 

 

Км

=

 

94

= 0,962

 

98

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку коэффициент межени понижающий, необходимо сделать приведение и корректировку. Так же нужно проверить, не превышают ли какиелибо расходы маловодного года аналогичных расходов средневодного года.

Так как в некоторых месяцах расходы маловодного года превышает расходы средневодного года, нужно сделать корректировку при выполнении следующих условий: объём сезонного и годового стока должен остаться неизменным до корректировки и после неё.

10

Соседние файлы в предмете Использование водной энергии