SL 77-1994 小型水力发电站水文计算规范

中华人民共和国行业标准pSL77—94小型水力发电站水文计算规范Hydrologicalcalculationnormsforsmallhydropower1994-04-05发布1994-05-01实.施中华人民共和国水利部发布目次1总则2设计径流3流量历时曲线4枯水分析5设计洪水主编单位：水利部农村电气化研究所批准部门：中华人民共和国水利部页码，1/7小型水力发电2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ泥沙、蒸发、冰情及其他8成果合理性检查附录A装机容量小于500kW和小于100kW的小水电站的水文分析计算附加说明1总则1.0.1为保证小型水力发电站(以下简称“小水电”或“小水电站”)水文分析计算质量，提高成果的可靠性，结合小水电特点，制定本规范。1.0.2本规范适用于装机容量2.5万kW以下(含2.5万kW)各类小水电站可行性研究和初步设计阶段的水文分析计算，规划阶段亦应参照使用。对装机容量小于500kW的电站，可根据实际情况适当简化内容，放宽要求；对小于100kW的微型电站，可参照执行。详见附录A。1.0.3小水电水文分析计算的基本资料应包括以下内容：(1)水文、气象资料；(2)流域自然地理、河流特征资料；(3)流域水利水电工程开发等人类活动影响资料；(4)水文、气象区域综合分析研究成果；(5)其他有关资料。1.0.4小水电水文分析计算必须在认真调查和搜集水文、气象等基本资料的基础上，根据资料条件和工程特点，正确应用我国现行的中小流域水文分析计算方法和经省级以上行政主管部门审定的区域综合分析研究成果及其配套查算图表。1.0.5小水电水文分析计算报告，应按照本规范内容逐章编写，依次说明流域情况、参证测站、引用资料、计算方法及其参数定量，明确给出分析计算结论，顺序列入全部采用成果和主要图表。1.0.6小水电站装机容量、调蓄库容、集水面积任一项指标达到大中型水利水电工程级别下限的，水文分析计算按《水利水电工程水文计算规范》(SDJ214—83)和《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44—93)执行。2设计径流2.0.1小水电水文分析计算，应提供以下全部或部分的基本设计径流成果：(1)多年平均和各指定频率或各设计代表年的年径流、汛期径流、枯期径流、最枯月径流；(2)各设计代表年的年内分配。2.0.2设计径流，根据不同资料条件，主要应采用以下方法：(1)当站址有足够径流资料时，进行频率分析计算；(2)当站址上下游、本流域、相邻流域或附近水文气象相似区域内有径流参证测站时，按集水面积比例缩放移用参证测站频率分析计算成果；(3)当无以上资料条件时，进行区域综合分析计算。2.0.3在n项连续径流系列中，按由大至小顺序排列的第m项经验频率Pm用数学期望公式计算：(2.0.3)径流频率曲线采用皮尔逊Ⅲ型；根据经验频率点据推求频率曲线时，一般可采用“三点法”，或由电子计算机拟合。2.0.4实测径流资料不足时，应首先考虑插补延长径流系列后进行频率分析计算；用于频率分析计算的连续径流系列一般不应少于20年；插补延长径流系列的相关参数至少应有5年左右连续或不连续的同步实测页码，2/7小型水力发电2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ系列。2.0.5径流系列插补延长，可根据上下游、本流域、相邻流域或附近水文气象相似区域内资料情况，采用集水面积比例、水位流量相关、降水径流相关、径流相关或其他经过检验论证的方法。2.0.6采用集水面积比例缩放的方法移用参证测站频率分析计算成果和插补延长径流系列，应符合以下要求：(1)相比拟流域的地质、地形、植被条件、人类活动影响基本相同或相似；(2)集水面积相差一般不超过50％；(3)同时用多年平均降水量或相应降水量比例进一步修正集水面积比拟成果。2.0.7进行区域综合分析计算，除按1.0.4条的原则使用现行的区域综合图表外，还应根据资料条件、工程设计需要和工作深度，进一步分析综合以下关系：(1)区域天然年径流和集水面积关系；(2)区域年降水和年径流关系。2.0.8必须对已确定使用的年径流系列进行代表性分析和一致性分析。分析年径流系列代表性的主要方法，应是直接作出流域内、水文气象相似区域内或气候一致区内长系列雨量站年降水量过程线及其10年滑动平均曲线，分析年降水周期变化规律，对比其长系列和与年径流系列同步的短系列的统计参数。分析年径流系列一致性的主要方法，应是分析流域年降水径流关系的年际变化，或是调查了解流域水利水电工程历史发展情况。2.0.9年径流系列代表性和一致性分析，除一般地评价外，还应具体定性或定量地确定：(1)人类活动对年径流的影响；(2)系列均值水平；(3)未来径流形势。2.0.10根据电站设计保证率和资料条件，丰、平、枯三个设计代表年年径流频率可分别取为5％~25％、50％和75％~95％。2.0.11设计代表年年内分配和各月内分配，根据经验频率接近设计频率的实测典型年(设计典型年)同倍比缩放确定；设计典型年应选择年内月内实测径流资料完整或比较完整且对电站未来运行较为不利的典型。2.0.12实测径流资料短缺时，应按不同的降水和径流资料条件，采用以下方法确定设计代表年年径流量及其年内或月内分配：(1)按集水面积比例直接或经综合后移用参证测站资料。(2)应用已有的径流区域综合图表。(3)从降水量参证测站几个相近频率的年降水量设计典型年年份中，选取有实测径流资料的年份作为年径流设计典型年；相应的设计代表年年径流量用区域综合等方法确定。(4)无以上资料条件时，在降水量与径流二者的年内分配有较好关系的地方，设计代表年年内分配可根据降水量参证测站设计典型年各月降水量占全年降水量的百分数，加上适量基流后确定。2.0.13在相关分析中，不得进行辗转相关，一般不必计算相关系数和选配回归方程。相关关系好坏，可直接由相关图目估判断；在对个别突出点据分析处理后，可徒手定线、图上读值。2.0.14站址以上流域人类活动影响较大时，一般不宜进行年径流还原计算；但无人类活动影响或影响较小且需要移用径流参证测站资料时，则应考虑参证测站天然年径流还原问题。2.0.15受人类活动影响较大的径流系列，一般不宜进行频率计算，应根据受流域水利水电工程等较大影响前后系列的长短，采用以下方法定量确定反映现实情况的实际径流特征：(1)实测径流资料短缺时的径流计算方法；(2)分析对比流域年降水径流关系的变化；(3)直接统计分析受较大人类活动影响后的实测径流系列。2.0.16除人类活动外，小水电设计径流应注意复杂的地形地貌(如极不均匀或极不稳定河道)、特殊的地质条件(如喀斯特)和突发的自然事件(如洪水溃堤)等对径流的影响。2.0.17水电梯级电站、灌渠电站、抽水蓄能电站和跨流域引水的电站，一般可按本章设计径流。梯级电页码，3/7小型水力发电2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ站的上级电站对梯级水文情势影响较大时，应按电站泄引水方式、区间集水面积大小和有关资料计算各级电站径流。3流量历时曲线3.0.1小水电水文分析计算，应提供电站引水口断面、坝址断面或入库断面等设计断面的日平均流量历时曲线。3.0.2推求日平均流量历时曲线，根据不同资料条件主要采用以下方法：(1)应用丰、平、枯三个年径流设计代表年的全部日平均流量，分级或不分级排队统计；(2)按集水面积比例和多年平均年降水量比例直接缩放移用径流参证测站的日平均流量历时曲线；(3)综合区域日平均流量历时曲线。3.0.3实测径流资料短缺时，根据不同的资料情况，也可用以下方法推求日平均流量历时曲线：(1)不经过同倍比缩放，直接统计分析丰、平、枯三个设计年径流设计典型年的日平均流量；(2)仅统计分析年径流平水代表年或接近平水代表年的平水典型年的日平均流量；(3)先推求月平均流量历时曲线，然后经径流参证测站的或区域综合的日、月平均流量历时曲线的对比分析，将月平均流量历时曲线转换为日平均流量历时曲线。3.0.4推求日平均流量历时曲线，应在径流分析计算工作成果基础上进行，所应用的设计径流成果必须经过系列代表性、一致性和人类活动影响等分析。3.0.5流量保证率仍采用经验频率的数学期望公式(2.0.3)计算。3.0.6根据资料条件和电站规划设计的需要，可进一步推求或综合以下形式的流量历时曲线：(1)各设计频率的日平均流量历时曲线；(2)枯期日平均流量历时曲线；(3)“日平均流量一多年平均流量(或集水面积)保证率”关系曲线。3.0.7图示流量历时曲线，应根据流量变幅、流量历时曲线的形式和实际分析计算工作的需要，分别选用合适的普通格纸或对数格纸绘制。4枯水分析4.0.1除枯期径流和流量历时曲线外，小水电水文分析计算应根据资料条件和工程设计要求，提出以下全部或部分内容的枯水分析成果：(1)年内枯水一般规律和异常变化，包括平水年(或多年平均)、枯水年、特枯年枯期、连续最枯三个月或两个月和最枯月径流量及最小日平均流量；(2)年际枯水一般规律和异常变化，包括枯水年、特枯年和连续枯水年段发生的周期规律；(3)人类活动对枯水径流的影响；(4)未来枯水径流形势评估。4.0.2枯水分析，应在径流分析计算和推求流量历时曲线工作成果基础上进行；除应结合洪水调查和站址勘察调查枯水外，还应在枯期进行专门的枯水调查。4.0.3专门枯水调查中的野外工作，可选择在年内枯季长期干旱无雨的时期进行。除一般描述外，调查的主要内容应有：调查时的河道枯水水位、流量；历史枯水的年份、发生时间、水位、流量、持续历时，或河道干涸断流的年份、发生时间、持续历时；人类活动对枯水的影响。4.0.4调查时实测的枯水流量水平，应根据流域代表性雨量站或降水量参证测站的年、枯期降水量系列和当年相应的年、枯期降水量或干旱无雨情况，对比分析确定。5设计洪水5.0.1小水电水文分析计算，应根据资料条件和工程设计要求，提供以下全部或部分的设计洪水成果：页码，4/7小型水力发电2007-8-8文件使用pdfFactoryPro试用版本创建ÿ(1)各设计频率的年最大洪峰流量；(2)各设计频率的分期最大洪峰流量；(3)各设计频率的年和分期设计洪水过程线。5.0.2小水电设计洪水，应按《水利水电工程设计洪水计算规范》的主要原则、内容和方法进行；但可结合小水电特点，适当降低要求和简化。5.0.3小水电站厂房、引水输水建筑物、挡水泄水建筑物的设计洪水标准，应符合《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(“山区、丘陵区部分”和“平原、滨海部分”，SDJ12—78和SDJ217—87，试行)及其《补充规定》的规定，按具体情况分别确定或综合选定。5.0.4当站址或其上下游附近有足够实测洪水资料时，应按《水利水电工程设计洪水计算规范》有关章节规定，进行频率分析计算，根据实测洪水资料直接推求设计洪水。5.0.5当站址或其上下游附近实测洪水资料短缺时，主要应根据经审定的全国和各省(自治区、市)暴雨和产流汇流区域综合研究成果及其配套查算图表(以下简称“暴雨洪水查算图表”或《图表》)，由设计暴雨间接推求设计洪水。5.0.6由设计暴雨推求设计洪水时，设计雨量应根据暴雨洪水查算图表确定；设计雨型、产流汇流参数和设计洪水过程线，除应用暴雨洪水查算图表的区域综合成果外，凡有条件的，都应根据参证测站实测暴雨洪水资料分析综合选定。5.0.7小水电设计成洪暴雨历时一般可取为24h；但应根据站址流域集水面积的大小和参证测站实测暴雨