陈丽丽、胡立光
文成县坑下山水力发电有限公司 浙江温州 325000
摘要：在小型水电站的运行过程中，必须要能够通过水能计算工作，可以全面分析当前该系统建设过程中和后续运行过程中的每天发电量，并且为该水电站的后续调整和分析工作提供帮助。基于对山区日调节小水电站水能计算方法的分析，本文研究了当前计算方法中的缺陷，并分析这类缺陷的调整方法，以提高计算精度。
关键词；山区日调节；小水电站；水能计算
引言：山区日调节小水电站水能计算过程中，需要根据各个用水部门的运行参数，并以特定的时间段为研究对象，分析该过程的径流信息，通常情况下，该过程中的分析时间为一天，之后根据相关的流量参数以及已经记录的各类资料，对于水电站丰年、平年和枯年参数进行核算，以了解水电站是否能够处于高质量的运行状态。
一、山区日调节小水电站水能计算方法与缺陷
（一）计算方法
当前的自调节量的计算过程中，采用的方法是，分析过程中实现对特定时间段内相关参数的了解，并且相关信息的具体调整过程，具体的分析时间为一天，同时要根据各个部门的用水需求，根据当前已经记录的资料以及其他各类数据的处理方法取得信息[1]。对于水电站水能的具体计算中，通常要以当前已经记录的相关水量参数进行核算，并且以当前的日平均流量相关资料为基础，将所有区域的建筑材料，按照从小到大的顺序进行排列，并且将其分成不同的流量等级。
（二）方法缺陷
在原有的计算过程中，主要存在三个缺陷，首先是无法完成日间和夜间相关信息的确定，同时考虑到在每年的不同时间段内，各个径流的具体工作时间和水流参数本身就存在一定的数据不对接问题，当此时，很可能会导致已经构造的管理制度本身，无法综合实现对各类数据和相关资源的使用。另外在每年的不同时间段内，水库的工作方法自身也存在差别，比如会通过蓄水工作方法对发电量进行调整，采用原有的方法核算，实际上只是一种对于均匀性参数的协调，对于各种突发性参数的协调工作本身就具有缺陷，显然不利于管理精度的保持。
其次对于管理方案的相关参数调节计算问题，原有的处理方法落实过程，会完全参照无调节的径流式水电站进行计算，而在目前的各类水电站具体运行过程中，会通过对于径流的调节实现对于发电总量的合理控制，当此时就可以认为，如果是采用原有的工作方案，则很容易导致产生的库容调节工作利用率对发电量所造成的影响存在差别。
最后是对于水库库容变化的跟踪不足，对发电收益变化的影响未能得到考虑，比如在日调节计算工作中，使得水库的死水位选择参数处于偏高状态，此时就很容易浪费水库的库容参数和资源。
二、山区日调节小水电站水能计算升级方法
（一）计算原则
在山区日调节小水电站水能计算方法的设计过程中，需要全面恪守新时代的计算原则，从而让最终已经建立的计算原则在具体的使用过程和处理过程中，可以完全根据新时期的具体工作处理方案和处理结果，实现对各类信息的协调与整理。要求在丰水时间段内，需要科学利用调节的库容参数完成蓄水工作，该过程中要能够减少不必要的水库弃水问题，并且丰水时间段之后，则需要利用水库的蓄水工作对发电流量进行合适的补充。在构造了专业化的补水结果和分析体系之后，可以充分提高水库的相关水流量分析水平，通过对各类参数和资源的利用，使得取得的分析结果本身具有良好的科学性与完善性。
（二）计算方法
在计算方法的确定过程中，该项工作涉及多个步骤：（1）使用EXCEL表格列出整个区域内各个时间段内的平均流量参数，包括在保障水电站大坝下游河流生态系统健康状态以及群众用水需求状态的情况下，确定水电站拦河坝在具体工作过程中对于水流的泄放工作参数，并且要分析各类生态流量，在此基础上确定自然日情况下平均流量参数对整个坝址选择过程所带来的影响，并且要扣除该过程中产生的损失流量；
（2）按照相关的公式分析，在平均水头下，分析不同状态时的发电流量，使用的计算公式为：
其中Q为水电站在平均水头下，处于满发状态时的发电流量，N为该发电站的装机容量，H为该区域运行过程中的平均水头参数，K为该系统运行过程中产生的处理参数，需要在处理过程中，要能够在日调节的水电站运行过程中，实现对于正常蓄水位和死水蓄水位之间波动参数的协调。此外对于高水头的水电站，在分析过程要能够研究变化值和设计值，由于这两者之间相对来说差值较小，因此为了能够简便运算，需要在具体计算过程中，在上游的水位中选取水库中的平均水位[2]。对于下游则需要选择尾水位，从而可以均衡各区域水位变化过程中产生的损耗。
（3）使用时历列表法对于各类参数进行调节核算，在每个自然日内，研究该过程中产生的平均流量，如果该参数小于Q时，则可以认为当前所产生的电流量参数等同于平均流量参数，甚至可以说，这两者之间具有数据方面的良好对应关系，且在每个蓄水段之后，在当前的天然日平均流量小于Q时，要能够认为电站的发电流量等同于Q，在水量不足时，则需要直接由水库提供，当水库的总供水量等同于水库的蓄水量时，则可以认为电站可以按照天然日的平均水量参数运行。
（三）计算结果
在具体的计算过程中，选择的具体建设对象中，要能够在水库的上游流域为16.8km2，而多年的平均流量为0.46m3/s，每年的径流总量为1595万m3，水库的调节库容为15.3万m3，库容的系数为0.96%，该区域内配置的发电站为引水式发电站，装机容量为3MW，平均水头参数为490m，满发状态下的引用流量为0.78m3/s，可以采用冲击式的水轮发电机组进行构造。在具体的处理过程中，要选择每年某个时间段内的处理情况进行计算，分别采用两种方法取得分析结果，最终结果发现，在新的计算方法使用过程中，可以更好地完成所有的信息的统筹和协调工作，并且在数据的获得精度方面也可以得到保障。
结论：综上所述，水电站的具体计算过程中，原有的工作方法中会在数据的处理阶段、数据的分析阶段和数据最终处理阶段，使得精度方面不能符合工作要求，在具体的工作过程，这类方法已经不能够贴合当前的工作标准。在今后的升级过程中，要能够充分考虑各类参数的变化情况和变化指标，基于此得到更为精准完善的分析结果。
参考文献：
[1]黄定波,郑吉斯,郑程遥.水电站水能计算及机组选型的动态模拟法[J].水电能源科学,2019,37(07):126-128.
[2]陈勇. 牛栏沟水电站水能计算及泄洪能力水力学仿真[D].昆明理工大学,2018.