佳木斯发电厂取水口断面来水量分析计算(1)
2017-08-23 05:29
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摘要：对所依据的设计站年径流资料进行一致性审查和代表性分
摘要：对所依据的设计站年径流资料进行一致性审查和代表性分析，在此基础上采用实测最小流量频率分析法、还原扣除法和流量历时综合曲线法推求代表站设计年最小流量。根据设计代表站、取水口位置和区间情况，采用水均衡法分析计算取水口断面设计年最小流量。
关键词：电厂取水口 设计年最小流量 频率分析 1 概况 1.1电厂取水口位置及设计取水量为更好地适应东北地区乃至华北地区电力负荷不断增长的需要，满足佳木斯中心区和佳东区域近远期集中供热需求，佳木斯市热电厂有限责任公司规划建设2×300mw机组供热扩建工程。项目性质为供热扩建工程，属热电联产、电热结合的大型发电厂，计划装机容量600mw，供热面积1231×104m2，年发电量33×108kw.h。电厂设计年取水量为2.83×108m3，平均取水流量为8.9m3/s，供水保证率为97%，初选供水水源为松花江地表水，取水口位于佳木斯市城区东北部的松花江干流上。1.2流域概况1.2.1自然地理电厂取水口位于松花江流域下游。松花江流域位于东经119°52′～132°31′、北纬41°42′～51°48′之间，东西长2309km，南北宽1070km，流域面积55.68×104km2。松花江有南北两源，南源第二松花江发源于吉林省长白天池，北源嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山中段南侧，两源于三岔河附近汇合向东而流始称松花江。松花江流经黑龙江、吉林两省和内蒙古自治区，在同江县附近汇入黑龙江，从嫩江源头计算，松花江总长2308km。松花江流域西部为大兴安岭，海拨高程700～1700m；北部为小兴安岭，海拨高程为1000～2000m；东部和东南部为完达山脉和长白山脉，海拨高程200～2700m；西南部的丘陵区地带是松花江与辽河两流域的分水岭，海拨高程140～250m；中部是松嫩平原，海拨高程50～200m，是本流域的主要农业区。流域内山区面积23.79×104km2，占流域面积的42.7%；丘陵面积16.2×104km2，占流域面积的29.1%；平原面积15.23×104km2，占流域面积的27.4%；其它面积占流域面积的0.8%。1.2.2径流特征松花江流域河川径流主要由降水形成，径流的地区分布不均匀。高值区多年平均径流深200～500mm，长白山脉天池附近高达600mm。径流低值区多年平均径流深小于150mm，嫩江中下游平原地区年径流深小于25mm。径流年际变化大，并存在明显的丰枯变化周期。流域诸河年径流变差系数cv值在0.20～1.0之间变化，松嫩平原高值区cv值达0.91～1.0，三江平原cv值达0.71～0.80左右，第二松花江上游低值区cv值在0.20～0.25之间。径流年际变化存在连丰连枯、丰枯交替变化的特点，据哈尔滨长系列径流资料分析，其径流有明显的丰枯水周期，1898～1928年为枯水期，1929～1967年为丰水期，1968～1982年为枯水期，1983年以来又进入了丰水期。径流的年内分配极不均匀，夏季汛期6～9月径流量可占全年径流量的70～80%，其中7、8两月占50%左右；春溉期5～6月，径流占全年的10～30%；封冻期长约5～6个月，径流不足全年的20%。1.2.3水资源开发利用现状（1）供水量松花江流域现状供水总量为374.06×108m3，其中地表水工程供水量为218.38×108m3，占总供水量的58.38%；地下水工程供水量155.68×108m3，占供水总量的41.62%。按工程类别供水分别统计，蓄水工程供水54.11×108m3，引水工程供水65.69×108m3，提水工程供水98.58×108m3，地下水工程供水155.68×108m3。各工程供水量占供水总量的百分比分别为14.47%、17.56%、26.35%和41.62%。（2）用水量松花江流域现状用水总量373.85×108m3。按用户类别用水分别统计，农田灌溉用水量为255.23×108m3，占用水总量的68.27%；工业用水量为83.91×108m3，占用水总量的22.45%；林牧
渔业用水量为14.39×108m3，占用水总量的3.85%；生活用水量为20.32×108m3，占用水总量的5.44%。
2 水文基本资料2.1设计站的选择根据取水口断面位置和松花江干流水文站分布情况，选择佳木斯水文站为设计代表站，选择哈尔滨水文站为设计参证站。佳木斯站位于电厂取水口上游4.3km处，控制流域面积528277km2，是松花江下游把口站。本站于1934年设立为水位站，1945年抗战胜利后停测，1949年恢复为水位站，1953年扩建为水文站。水文站测验断面位于绥佳线松花江铁路桥下800m处，河段顺直长度1000m，河床稳定，水流集中，河床由细砂组成，左右岸均有堤防控制，河槽控制条件良好，断面历年冲淤变化不大，水位流量关系稳定。流量测验以流速仪法为主，测次分布均匀，整编成果可靠。哈尔滨站位于佳木斯站上游哈尔滨市，地处松花江干流中上游，是第二松花江和嫩江汇合后的主要控制站，控制流域面积389769 km2。本站于1898年设立为水位站，1953年扩建为水文站。鉴于哈尔滨站建站时间较长，经历次水资源评价、水资源规划插补延长后具有1898年至今完整的长系列径流资料，故选择此站为设计参证站。2.2资料的一致性审查人类活动对径流一致性的影响主要表现在两个方面：第一，随着经济社会的发展，河道外引用消耗的水量不断增加，直接造成河川径流量的减少，水文站实测径流已不能代表天然情况；第二，由于农业生产、基础设施建设和生态环境建设改变了流域的下垫面条件，导致入渗、径流、蒸散发等水平衡要素的变化，从而造成产流量的减少或增加。河道外用水消耗量一般采用径流还原计算的方法还原回来。下垫面的变化对径流的影响是一个渐变过程，影响因素非常复杂，难以逐年做出定量的估计。通常的做法是：在单站径流还原的基础上，点绘年降水量与天然年径流深相关图，通过分析同量级降水条件下径流是否明显增加或减少来分析系列一致性的好坏。2.2.1径流还原计算本次设计参证站和设计代表站天然径流资料均采用历次水资源评价和水资源规划还原计算成果。哈尔滨站，1898～1956年采用全省第一次水资源评价插补延长及还原计算成果，1956～2000年为全省水资源综合规划还原计算初步成果。佳木斯站1956～2000年为全省水资源综合规划还原计算初步成果，1953～1955年为佳木斯市地下水开发利用规划还原计算成果。2.2.2系列一致性分析在分析下垫面条件变化对径流形成的影响方面，黑龙江省水文局点绘了松花江各支流代表站的年降水径流相关图，在降水径流相关图中，单站不同时期的径流深点据呈带状粘合在一起，同量级降水条件下径流深没有明显增大或减少现象，说明下垫面条件变化对流域径流形成的一致性影响不大。哈尔滨站和佳木斯站控制流域面积过大，不能采用上述方法，本文通过绘制年径流单累积曲线和f检验对径流系列的一致性进行审查。（1）径流单累积曲线分析点绘哈尔滨站和佳木斯站年径流单累积曲线，见图1。由图1可见，径流单累积曲线基本光滑，曲线斜率没有突变现象，可认为径流还原计算精度较高，下垫面变化情况下的年径流系列一致性较好。
