РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ ВОДНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОХРАНИЛИЩА ГЭС РЕКИ БУРЕЯ В СТВОРЕ БУРЕЙСКАЯ ГЭС ЗА РАСЧЕТНЫЙ ПЕРИОД 1958/59-1969/1970

Введение: целью данной работы является определение оптимальной глубины сработки водохранилища, соответствующую ей гарантированную отдачу и среднемноголетнюю выработку водохранилища на ГЭС по условным отметкам НПУ.

Исходные данные:

1. Топографические характеристики водохранилища:

1.1. Fвдхр=f (Zв.б.) - кривая площадей

1.2. Vвдхр=f (Zв.б.) - объемная кривая

1.3. Кривая расходов в нижнем бьефе водохранилища Qн.б.=f (Zн.б.)

2. Обобщенная водохозяйственная характеристика Vплз=f (α)

Построение условных кривых площадей, объемов и расходов в нижнем бьефе.

Для построения кривым были даны условные высотные отметки местности и параметры водохранилища. На рисунке 1 представлена кривая площадей, построенная по исходным данным.

Рисунок 1. Кривая площадей

Для того чтобы построить объемную кривую необходимо было выполнить расчеты, результаты, которых приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Расчет координат объемной кривой

N п/п	Zi, м	Fi, км²	(Fi+Fi+1)/2, км²	ΔZ, м	ΔVi, млн.м³	∑ΔVi, млн.м³
1	2	3	4	5	6	7
1	95	0	0	0	0	0
2	106	325	163	11	1790	1790
3	117	651	488	11	5370	7160
4	128	976	814	11	8950	16109
N п/п	Zi, м	Fi, км²	(Fi+Fi+1)/2, км²	ΔZ, м	ΔVi, млн.м³	∑ΔVi, млн.м³
5	139	1302	1139	11	12530	28639
6	150	1627	1464	11	16109	44749
7	160	1923	1775	10	17751	62500

 

Рисунок 2. Объемная кривая

На рисунке 2 представлена объемная кривая, построенная по данным из таблицы 3.

Рисунок 3. Кривая расходов

На рисунке 3 представлена кривая расходов построенная по исходным данным.

Расчет зависимости гарантированной мощности от сработки водохранилища.

Расчет зависимости гарантированной мощности от сработки водохранилища подразделяется на несколько этапов, первый – расчет оптимальной глубины сработки и гарантированной мощности р. Бурея – Бурейская ГЭС, представлен в таблице 2.

Таблица 2.

Расчет оптимальной глубины сработки и гарантированной мощности р. Бурея – Бурейская ГЭС

hсраб, м	Z сраб, м	Емкость водохранилища, млн м^3			α	Q гар.	Средние уровни бьефов					Н, м	N гар, кВт	N гар, МВт
		V (z сраб)	V плз	V ср.			Z ср. в.б.	Нижний бьеф
								Z н.б. лето	Q фикт.	Z н.б. зима	Z ср.н.б.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0	160	62500	0	62500	0,30	262	160	97	402	98	97,5	62	137863	138
5	155	53000	9500	57750	0,71	619	157	99,5	952	101,2	100,35	55,8	293649	294
10	150	45000	17500	53750	0,81	706	155	100,1	1087	101,8	100,95	53,2	319398	319
15	145	36500	26000	49500	0,88	767	153	100,4	1181	102,1	101,25	50,9	331998	332
20	140	30000	32500	46250	0,90	785	150	100,5	1207	102,2	101,35	47,8	318864	319
25	135	23500	39000	43000	0,91	794	148	100,5	1221	102,3	101,4	45,7	308243	308
30	130	18000	44500	40250	0,92	798	146	100,6	1228	102,3	101,45	43,7	296373	296

 

По данным таблицы 2 строится график зависимостей гарантийной мощности и глубины сработки, рисунок 4.

 

Рисунок 4. Зависимость гарантированной мощности от сработки водохранилища

Для отметки НПУ = 160 м оптимальной глубиной сработки водохранилища (Z_УМО) равно 153 м, значение гарантированной мощности Nгар составляет 313 МВт.

Второй этап – расчет среднемноголетней выработки электроэнергии в зависимости от уровня сработки, приведен в таблице 3.

Таблица 3.

Расчет среднемноголетней выработки электроэнергии в зависимости от уровня сработки р. Бурея – Бурейская ГЭС

h сраб, м	Z сраб, м	Емкость водохранилища, млн м^3				Средние уровни бьефов						Н, м	Эср.г. , ГВт* час	Эср.г., водотока ГВт*час
		V (z сраб)	V плз	V ср	Z ср. в.б.		Нижний бьеф
							Z н.б. лето	Q фикт.	Z н.б. зима	Z ср.н.б.
1	2	3	4	5	10		11	12	13	14	15		16	17
0	160	62500	0	62500	160		99,7	1006	100,6	100,15	59,85		2915	3886
5	155	53000	9500	59650	159		100,7	1261	100,6	100,65	58,35		3561	3789
10	150	45000	17500	57250	157		100,7	1274	100,5	100,6	56,40		3479	3662
15	145	36500	26000	54700	156		100,8	1288	100,6	100,7	55,30		3447	3591
20	140	30000	32500	52750	154		100,9	1301	100,5	100,7	53,30		3357	3461
25	135	23500	39000	50800	153		101,0	1308	100,5	100,75	52,25		3308	3393
30	130	18000	44500	49150	152		101,0	1315	100,4	100,7	51,30		3264	3331

Z_НПУ = 160 м; Р = 95%; V_НПУ = 62500 м³; Q_{мн.ср.г.} = 872 м³/с; K_N = 8,5; Кзим. = 0,65; Т_УСТ.=5000 час

 

Рисунок 5. График среднемноголетней выработки электроэнергии от величины сработки водохранилища.

На рисунке 5 приведен график среднемноголетней выработки электроэнергии от величины сработки водохранилища.

Вывод: при отметке НПУ = 160 м.усл. по величине годовой выработки электроэнергии оптимальная глубина сработки водохранилища т.е.- отметка УМО = 155 м.усл. Значение средней годовой выработки электроэнергии Эср.г = 3560 ГВт*час. Значение годовой выработки электроэнергии по водотоку Эг.вод = 3790  ГВт*час. Эффективность использования гидроэнергопотенциала реки Эф = 94%.