《水利工程水利计算规范》中水电站径流调节方法的改进

王 平

(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200434)

水利工程水电站的径流调节和水能计算主要方法为时历法，主要计算结果为保证出力和多年平均发电量等指标，径流调节和水能计算是确定水库和电站规模及效益的重要根据，也是水库发电调度和优化运行的基础。在国内广泛使用的水电站时历法径流调节技术[1]创立于20世纪50年代，受当时计算工具等条件的限制，计算的思路和方法都是以人工手算或图解法为主的。随着水文径流资料的延长和计算技术的提高，传统时历法的缺点和问题越发突出，计算理论和方法亟待更新改进。20世纪80年代计算机普及使用以来，水库和水电站优化调度技术得到了快速发展，但水电站时历法径流调节技术却没有大的改进，SL104-95《水利工程水利计算规范》[2]及有关工具书[3-6]关于水电站时历法径流调节的计算方法与20世纪50年代相比并没有实质性的改进。2014年新修编的重要工具书《水工设计手册》(第二版)[7]有关发电水库径流调节和水能计算的内容仍然没有更新改进，其他有关水库时历法径流调节改进方法研究的公开资料[8-11]也很少。2015年新修订的SL104-2015《水利工程水利计算规范》[12]终于对水电站的径流调节和水能计算方法做了重大改进，但新规范提出的仅是改进的原则和主要方法，仍没有完整、具体的计算方法。本文分析以原规范SL104-95为代表的原有常规方法存在的问题，介绍新规范SL104-2015相应方法的改进原则和主要内容，提出仍需进一步改进的具体措施，形成完整的、易于使用的水电站径流调节和水能计算改进的新方法。

1 原有常规方法径流调节的问题

1.1 计算方法没有分类判断标准

SL104-95中7.1.6将有调节能力的水电站分为年调节和多年调节2类，采用有差别的方法作径流调节计算。但SL104-95并没有提出划分水电站调节性能的方法和分类判断标准，国内其他有关的水利水电规范中也没有类似的分类判断标准。有些书籍中用水库库容系数等作为分类判断标准的经验性方法(举例见表1)，但各种书籍的分类标准相差较大，也不是水库调节计算中选择方法的确切依据。由于没有准确的分类判别标准和方法，在水电站分类和径流调节计算时易出现同一个电站被分成不同类型，而得出不同的计算结果，这显然是方法分类错位引起的不合理现象。

表1 水库调节性能判别标准

1.2 仅注重供蓄水期内的径流调节方法不完全合理

SL104-95中7.1.2“水电站水库径流调节计算应主要采用时历法，对于调节程度高的大型水库，必要时宜同时采用概率法或随机模拟法进行计算或校核，并选用偏安全的成果作为设计值”，而原规范只在附录A中给出一个通用的计算公式(A1)，对公式中时段发电用水如何确定，如何进行径流调节并没有给出建议方法。从SL104-95中7.1.6有关内容叙述中可知，规范主要采用的是原有常规方法，即先把径流系列按水文年划分为基本调节年度，再把各个水文年划分为蓄水期和供水期，多年调节水库划分为连续丰水或枯水年组。不同水文年份均从相同的水位起调或终止，计算条件中必须至少预先知道一年的来水过程，于每年供水期初水库蓄满开始，确定一个固定流量(等流量法)或固定出力(等出力法)，逐时段计算，要求供水期末库水位刚好消落至死水位，否则重新确定流量或出力值重复计算。具体计算常采用列表法、差积曲线法、简化水量平衡方程式法、图解法等。计算的基本周期为一年，用同样的方法完成全部水文年的计算，得出各水文年内蓄水期、供水期的发电流量和发电出力。原有常规方法径流调节的目的，是在每个年份内推求当年调节周期中均匀相等的发电流量(等流量法)或发电出力(等出力法)。但从总体比较，因各个水文年的调节流量或出力是大小不等的，按照保证出力的概念，做频率统计后，符合保证率要求的保证出力是排队系列中较低值，计算的保证出力偏小。原有常规方法计算过程不考虑发电保证率对径流调节计算过程的影响，只按单一不变的模式调节径流，没有充分利用库容主动调节发电过程，影响了结果的合理性和适用性。

1.3 发电保证率与保证出力的对应关系不太准确

SL104-95中1.0.6及其条文说明指出，发电保证率执行《水利水电工程动能设计规范》。DL/T5015-1996《水利水电工程动能设计规范》“2.0.4设计保证率：水电站正常发电的保证程度，用水电站正常发电的时段数与计算总时段数相比的百分率表示。时段长短可根据水库调节性能和设计需要，按年、月、旬、日分别选用”；修订后的NB/T35061-2015《水电工程动能设计规范》“2.0.16设计保证率：水电工程在多年运行期间正常发电或其他用户的正常用水得到保证的程度。设计保证率通常用按数学期望公式计算的百分数表示，可采用年保证率或历时保证率”。而SL104-95中7.1.6“对于年调节水电站应根据长系列径流调节计算成果，统计分析各水文年供水期平均出力，以设计保证率的供水期平均出力为电站保证出力；对于多年调节水电站应根据长系列径流调节计算成果，先计算各供水段的平均出力，然后按年统计，以设计保证率的年平均出力为电站保证出力”。由此可知，SL104-95的计算保证率及相应保证出力的方法与《(水利)水电工程动能设计规范》的定义有所不同，这造成了保证率和保证出力计算结果的偏差。原规范SL104-95计算的保证出力概念不准确的原因，是其沿用了早期选典型年、等流量调节的简化做法，现在有条件优先使用系列年、等出力方法调节计算了，所以应把其模糊的发电保证率及保证出力概念改回到准确符合其定义上去，不应继续采用习惯做法而违背其准确定义。

1.4 年调节水库分期和起止水位不完全合理

SL104-95等原有常规方法按多数年份蓄水期起始时间确定水文年，并再划分为蓄水期、供水期等。把本来复杂多变的径流调节过程简化概括，这是人工手算时期为了减少计算量、降低计算难度而采取的简化措施。但这种划分并不能全面代表水库合理的运行方式，不能充分反映水库多变的发电运行状态。受入库径流和发电用水的影响，历年同期水库蓄水或供水情况可能差别较大，人为划分为蓄水期和供水期，并规定各年同期都要按相同的水位起调或终止，显然与实际情况不符，依此调节计算并不完全合理。

SL104-95条文说明7.1.3“对于年调节水库，可从系列年第一年的丰水期初和死水位开始计算，顺时序计算至最后一年的枯水期末和库水位消落至死水位为止”。原有常规方法每年均从蓄水期死水位开始起调，在蓄水期末蓄满水库调节库容，在供水期末库水位刚好消落至死水位。这种调节方法割断了相邻年之间的径流补偿，导致水库平均运行水位偏低，很多实际工程计算都可证明其保证出力偏小。

1.5 对径流的计算期要求太长

原有常规方法径流调节中，列表法、差积曲线法、简化水量平衡方程式法等都要至少预先知道一年的入库径流过程作为计算条件，否则就无法计算供水期的等流量或等出力，多年调节水库还要预先知道连续丰水年组的全部入库径流过程，再按水库发电流量或出力均匀相等和尽量不弃水为目标，调节水库蓄水放水和发电出力。这种计算每一个时段都要预先知道当年的全部来水情况，是一种事后的理想化计算，与水库实际运行情况差别较大。

2 新规范已经改进的主要内容

发电水库径流调节和水能计算方法的改进原则，应是改正或避免SL104-95等原有常规方法存在的不合理的问题，创立目标明确、方法统一、计算准确、结果合理的改进方法。通过新老规范对比，可以看到原规范存在的主要问题已在新规范中得到基本解决，SL104-2015已从以下几方面对原有常规计算方法作了重要的改进。

2.1 统一不同调节性能水库的计算方法

水库年调节和多年调节没有统一的判别标准，年调节和多年调节之间并无严格明确的分界线。水库调节性能随径流特性、发电用水过程、库容大小等多种因素而变化。同一水库在不同条件或年份具有的调节性能也不同。因为不同调节性能的界限并不能准确确定，所以径流调节的计算方法也不应严格区分，应改用统一方法。改进方法不应再硬性划分年调节、多年调节等分类，改进的计算方法应能适用各种调节性能的水库。

SL104-2015中8.2.4“对于调节性能为年及以上的水电站，应根据长系列径流调节计算成果，以各计算时段平均出力绘制保证率曲线，按选定的发电设计保证率确定水电站保证出力；对于无调节或日调节水电站，应选择日平均出力系列中相应于设计保证率的日平均出力作为水电站保证出力”。此条规定的实质是统一了各种调节性能的水电站的计算方法，在各种调节性能电站的保证出力计算中只有计算时段的不同，没有方法的不同。

2.2 采用全系列等出力法

改进方法应在全部系列内连续调节计算，电站运行从原方法的主要调节出库流量转变为主要调节发电出力，为了得到最大的保证出力，改进方法用全系列等出力法代替原方法的单独年份供水期或蓄水期内的等流量法或等出力法。改进方法在正常发电期按相同的时段平均等出力发电，在丰水期蓄满调节库容后才能加大发电出力，在水库水位降低到死水位后，若来水不足才会发生保证出力破坏。原有常规方法追求每个单独水文年供水期最小出力极大化，改进方法在全系列内争取最大的保证出力。水电站能可靠地承担电力系统发电任务的基础是具有保证出力(或保证电量)，没有保证出力的发电量是价值较低的季节性电量。

SL104-2015中8.2.2说明“时历法径流调节计算的计算起点，一般根据水库的调节性能分别拟定:①对于年调节水库，一般选择径流系列第一年丰水期初为计算起点，从死水位开始顺时序进行计算，计算到径流系列最后一年的枯水期末为止，并使库水位消落到死水位。②对于多年调节水库，一般可以选择连续丰水年的丰水期末为计算起点，从正常蓄水位开始顺时序进行计算;也可以选择连续枯水年的枯水期末为计算起点，从死水位开始计算;到径流系列最后时段的水位应该等于计算起点的水位。”此条说明中对两种调节性能水库都是要求从计算起点连续计算到终点，不再采用SL104-95单独年份供水期或蓄水期内的等出力法或等流量法，这种在全部系列内以发电出力为目的的连续调节计算的方法即为全系列等出力法。

2.3 正确计算保证率和保证出力

改进方法应按发电设计保证率的准确定义，正确计算保证率和保证出力。要从3个方面正确理解和计算：①保证率统计范围，确定设计或实际保证率及相应保证出力的准确统计范围是全部系列的计算总时段数，其他只统计符合设计保证率的枯水年、枯水时段、供水期等都是近似或简化的方法。②符合设计保证率的时段平均出力统计，是径流调节计算中选用的计算时段(一般为月、旬、日)内的平均出力，并不需要特指是供水(枯水)时段，因为有的丰枯变化较大的电站的保证出力控制时段也可能出现在蓄水期、有的低水头电站的保证出力的控制时段也可能出现在洪水期。③保证出力计算，是以全部计算系列的单个时段内的平均出力参与统计(而不是若干个供水或枯水时段之间的平均出力)，按各时段内的平均出力统计绘制其保证率曲线，按选定的发电设计保证率确定相应的保证出力。

SL104-2015中8.2.4已经用保证率、保证出力的准确计算方法代替了原近似或简化的方法，即明确无调节、日调节、年调节及以上的水电站，都以各计算时段平均出力绘制保证率曲线，按选定的发电设计保证率确定水电站的保证出力。

2.4 合理划分计算期

原有常规方法受计算能力的限制，把长系列划分为单独的水文年作为基本的调节计算期。改进方法以计算机为工具，计算能力增强，调节计算周期可以扩大到全部系列年的所有时段。改进方法应最大限度地取消对调节过程的假定，对每年调节期内不再划分供水期和蓄水期等人为分期；也不再划分丰水年和枯水年组；调节计算过程仅知道面临一个时段初的水库蓄水情况，计算条件不应再预先知道一年或更长的径流过程，而最多仅可以知道面临一个时段的径流；计算水库水位连续变化，不再规定供水期、蓄水期等固定的人为确定的起止水位。改进方法不再划分供水期和蓄水期而连续计算，是为了避免不管水库蓄水情况，每年都按固定的方式供水、蓄水等不合理运行方式。改用水库蓄水作为判断发电出力可比原有常规方法更符合实际，如此改进计算可以使保证出力明显提高，可以更合理地运用水库的调蓄功能。

SL104-2015的8.2.2说明中已要求年或多年调节水库都是要求从计算起点连续计算到终点，不再采用SL104-95[2]原有常规方法对每年划分供水期、蓄水期等做法，新规范实现了合理划分计算期的改进目标。

3 需要进一步改进和完善的内容

3.1 计算起点和终点水位仍需进一步合理确定

SL104-2015中8.2.2“采用长系列法进行径流调节计算时，应合理选择起讫点，按时序逐时段进行计算，计算起始点和终止点水位应一致”，在8.2.2说明中对年和多年调节水库的计算起讫点作了具体要求，但这一要求有不易操作或不合理之处，具体分析如下。

(1)计算起点:SL104-2015中8.2.2对年调节水库以径流系列第一年丰水期初死水位为起点；对多年调节水库以连续丰水年的丰水期末正常蓄水位为计算起点，这一要求准确确定起点水位的原则是合理的，但实际计算开始还难以准确界定“第一年丰水期初”“连续丰水年的丰水期末”，不方便径流调节计算。

为遵照新规范应合理确定起讫点及水位的原则，尽量准确确定水库起调时段和水位，可以在计算前经综合考虑拟定起点和水位，例如可以根据水库施工安排和初期蓄水计划初定起点和水位，也可以据径流调节初步计算结果再修正，但不宜硬性的把起点定为“第一年丰水期初”或“连续丰水年的丰水期末”。选择计算起点的关键是按规范的原则，准确确定起点水位，使径流调节尽量符合实际情况。

(2)计算终点:SL104-2015中8.2.2要求计算起始点和终止点水位应一致，这是考虑避免起讫水位变化较大而影响径流调节成果的准确度。但改进方法的水库径流调节计算过程不应再受原有常规方法人为确定的供水期或蓄水期、丰水年或枯水年份、固定的起止水位等约束，水库的水位是随机变化的，计算终点的水位一般都不会恰巧等于计算起始点水位。一般库容不大或对水位变化没有特别要求的水库，按正常径流调节自然结束即可，起讫水位变化对长系列径流调节结果影响一般很小；如果库容很大，为避免水库蓄水变化影响水能指标的准确度，要求终止点水位与计算起始点相同或接近，也不应人为强制改变终点水位，合理的做法是在计算过程中按需要的水位截取终点时段，但计算系列要受到跨年度的截短，参数统计时应注意调整有效计算总时段数。

3.2 计算方式统一改为计算机试算法

在计算机已普及的年代，原有常规方法的列表法计算法、差积曲线法、查图法、简化水量平衡方程式等显然已不能适应使用要求，手工计算用长系列资料试算保证出力是件很困难的事情，使用了计算机后却变得较容易。改进方法应放弃人工计算和图解法，改以计算机长系列连续试算法代替各种原有常规方法。

3.3 正确计算保证率曲线

为了对设计方案进行比较，需要分析不同保证出力与相应保证率的关系。但原有常规方法的径流调节计算过程中并不考虑保证率，只是在径流调节计算后，再把长系列里的发电出力作频率统计，并绘制出力频率曲线，然后近似地以出力频率曲线代替发电保证率的概率曲线，并确定各保证率对应的不同保证出力。原有常规方法的这种做法缺乏理论依据，仅是很粗的简化估计，与发电保证率的定义不符，结果误差较大。改进方法计算中应正确区分和计算保证出力与保证率关系曲线、(某一保证率对应的)发电出力频率曲线。用设计保证率控制保证出力的计算结果，使改进方法计算的保证出力与保证率关系曲线准确符合理论定义。

4 改进方法完整的计算步骤

4.1 计算条件确定

水库径流调节和水能计算所需要的主要资料有：水库库容与水位关系、发电尾水位与流量关系、系列年各时段入库径流、正常蓄水位及库容、汛期限制水位及库容、汛期开始和终止时间、死水位及库容、水量损失、生态环保等用水、装机容量、设计保证率、引水系统水头损失、水轮发电机组出力限制条件、机组运行效率、综合出力系数等。

4.2 确定起始时段和水位

一般可以从长系列第一个时段开始，根据综合分析，选择从死水位、汛限水位、正常蓄水位等适当的水位起调，以后各时段应连续计算。如起调水位难以准确确定，也可根据径流初步调节计算过程分析，重新确定起调时段和水位。计算系列末水位是连续计算的结果，由于离起始点已很远，期间已经历丰、枯来水时段，结束时段末水位一般已不受起始水位的影响。如果要求最后一个时段水库调节末水位结束于起调水位或其他某一特别水位，可在已完成的计算过程中寻找符合条件的终点时段。

4.3 初步估算保证出力

改进方法采用全系列各时段等出力连续试算法，计算电站的保证出力。可根据设计经验、已有初步成果或任何其他方法，先初拟或假定保证出力的初始试算值，以缩小试算的范围。初始拟定或假定值只影响试算的时间，并不影响最终计算结果。

4.4 各时段径流调节计算

改进方法以面临时段水库水位和仅面临时段径流作为计算条件，不需要预先知道全年或更多的径流。把水库运行分为保证出力正常发电期、加大发电出力期、发电破坏期。水库水位处于死水位和正常蓄水位(或汛期限制水位)之间区域，电站按保证出力正常发电；水库水位在死水位时，天然来水量如不够保证出力发电，电站就处于破坏期；如水库水位在正常蓄水位(或汛期限制水位)，来水量除可满足保证出力发电外，多余的水量可用于加大发电出力。

全系列中正常发电期的保证出力是相等的，而水库水位是变动的，相应的保证出力发电流量也是变化的，各时段发电流量要用试算法求得，保证出力也要通过全系列多轮次的试算，才能准确符合发电设计保证率。改进方法以时历顺序进行全系列各时段水量平衡连续计算，其中水库来水、蓄水、发电用水、弃水有复杂的组合变化，包含径流调节的三个调节期，调节期的变化组合是自然的、随机的，并不需要人为干预。

4.5 发电保证率和保证出力计算

径流调节中用初拟的或假定的保证出力计算，从起始时段开始对全系列所有时段进行水量平衡，得出各时段连续发电出力过程，包含了保证出力、加大出力、破坏期出力。对此出力过程做频率计算，把发电出力大于等于初拟或假定保证出力的时段数与系列总计算时段数相比，可得出初步的发电保证率。初始的保证率不一定等于发电设计保证率，可以修改初拟的或假定的保证出力再重复计算，逐次修改保证出力，直到计算的保证率等于发电设计保证率为止。

发电保证率和保证出力的结果是同时得出的，保证出力的定义必须同时符合保证率的概率统计概念。设计保证率是用正常发电的时段数与计算总时段数相比的百分率表示的，而不应用一个笼统的平均值表示。

4.6 径流调节和水能指标

通过全系列等出力试算法求出符合设计保证率的发电保证出力，即可对径流调节和水能计算的全过程进行统计，选择输出多年平均发电量、保证电量、季节电量等分类电量、保证出力、发电保证率、特征水头、发电水量利用率等各种水能计算指标和发电流量、水头、出力等过程的频率计算成果。

5 改进方法的应用情况和特点

5.1 应用情况

20世纪80年代后，国内一些单位开始了径流调节计算的电算化，并对计算方法逐步作了改进探索。针对原有常规方法的不合理问题进行了改进，先后把典型代表年法改为长系列年、从差积曲线等流量(等出力)人工图解计算改为计算机数字化计算、由各水文年分年简化计算改为长系列连续调节模拟计算。改进方法充分利用了水库调节库容对不均匀径流的调节作用，使发电过程在保证率范围内尽可能均匀，能显著增大保证出力，提高发电效益，改进方法已用于多项水电站工程的设计、审查和运行。新规范SL104-2015修编过程中经过各方共同努力，吸收了经过实践验证的改进新方法，终于使基本完善的改进方法纳入新规范。

5.2 方法检验

改进方法经过了以下检验：不同人分别用改进方法各自独立地编制计算软件，然后对相同方案计算，检验一致性;分别用原有常规方法和改进方法编制不同的计算软件，然后对相同方案计算，检验差异性;对改进方法与水库发电调度图(长系列时历法编制[13])径流调节的结果比较，检验协调性。

5.3 统一计算模式

发电水库径流调节的任务是计算调节库容、保证出力和保证率三者之间的关系。原有常规方法根据库容、保证出力等不同已知条件，分别采用差积曲线法(等流量或等出力)、列表法、简化水量平衡方程式法完成计算。改进方法用计算机数值计算，把调节库容、保证出力、保证率三者关系的多种径流调节模式，统一为设定调节库容、设定保证出力，推求保证率的试算法，可以完成各种径流调节任务。

5.4 适应新变化

原有常规方法调节计算，把每个水文年划分为蓄水期、供水期等，实质上是认为蓄水期的水量丰沛不会产生发电破坏，所有的发电破坏时段都只会发生在供水期。但在降雨、径流年际间变化较大的地区，划分的水文年和蓄水期不一定能代表所有年份的径流变化情况，枯水年份的蓄水期初可能径流偏小，造成发电用水不足，蓄水期也可能发生破坏。另外，随着社会的发展变化，以发电为主的水库可能增加了部分城市供水、生态环境放水等任务，水库发电供水任务有所外延，发电供水时段增加。原有常规方法从蓄水期初库空起调，到蓄水期末蓄满，再到供水期末降低到库空的固定模式已不能完全适应径流变化较大的情况，也不能适应新的发电供水要求。原有常规方法当年蓄水期来水留当年供水期利用，水库先蓄水再供水的基本假设已与实际发电供水情况脱节。所以，改进方法不再划分蓄水期和供水期，以满足发电用水为目的，不人为主动降低水库蓄水位，改进方法可以比原有常规方法更好地适应径流、发电供水多变的新情况。

5.5 改进方法特点

改进方法的最大特点，是把原有常规方法注重“时间、水位状态调节”改变为注重“发电目标调节”。原有常规方法对水文年、蓄水期、供水期、起调和终止水位等“时间、水位状态”参数做了较严格的规定，但对保证出力、保证率等主要“发电目标”参数却无有效的控制，甚至在径流调节过程中根本不考虑保证率的因素。原有常规方法不论来水丰枯都控制在供水期末降低到死水位，不为后续时段的发电预蓄水量；在较枯的供水期内不顾保证率的要求，仍以均匀出力发电，造成发电保证率内关键期的保证出力偏小。改进计算方法注重“发电目标调节”，取消对水库“时间、水位状态”的不合理规定，改为对发电调节主要目标保证出力和保证率的严格控制。因此，改进方法获得了比原有常规方法较大的保证出力和保证电量，可以更好地满足电网发电调度要求。

5.6 改进方法进一步优化的方向

径流调节和水能计算仅是发电水库的初步计算结果，以发电为主水库采用改进方法计算后，还可能有发电破坏深度不符合要求、发电弃水可能较多问题。原因是在计算中水库的发电破坏期、发电加大期库水位可调节的范围太小。具有季调节能力以上的水库，可以编制水库调度图[13]，把径流调节计算中的水位线扩大为相应的发电调度区域，既可解决前述两个问题，又能进一步提高径流调节成果的合理性和准确性。

6 实例

6.1 计算基本条件

某水库以发电为主，水电站装机容量10万kW，设计发电保证率选取为90%。采用径流系列为50a分月流量，各种水量损失已在分月流量中扣除，水库特征库容、水位都已初步确定。要求进行水库的径流调节和水能指标计算。分别采用原有常规径流调节方法(单独年内供水期等出力发电)、改进方法(全系列等出力法)对比计算。主要计算结果见表2，如图1、图2所示。

表2 径流调节对比

图1 发电出力频率曲线

图2 发电出力保证率曲线

6.2 原有常规方法结果

原有常规方法径流调节的目的是推求当年供水期内均匀相等的发电出力，每个时段的调节计算时都需要提前预知当年的全部径流过程。水库在蓄水期内均匀出力发电，在蓄水期末刚好蓄满水库调节库容；在供水期内以试算的保证出力发电，供水期末又刚好把水位降低到死水位。这种调节过程，发电出力在当年供水期内相等，但在年际之间变化较大，(图1虚线)出力频率曲线斜率较大，电站多年统计的保证出力偏小。

6.3 改进方法结果

改进方法以推求全系列最大的保证出力为目的，不预测来水，不确定蓄水期和供水期。为了获得最大的保证出力，在满足正常保证出力的前提下，尽量利用余水把调节库容蓄满。当入库径流不够按保证出力发电时，可以利用水库蓄水发电，降低到死水位时可能发生保证出力的破坏。在全部计算期内按相同的时段平均等出力发电，(图1实线)出力频率曲线中段呈水平状态，能获得较大的保证出力。对发电出力破坏深度的问题，可以再通过后续的水库调度设计[13]得到控制和优化调整。

6.4 保证率曲线和出力频率曲线的对比

图1实线为改进方法发电保证率90%对应的全系列各时段出力频率曲线，虚线为原有常规方法的出力频率曲线，原有常规方法调节计算过程不考虑保证率的因素。图2为保证出力与保证率关系曲线，原有常规方法以发电出力频率曲线近似代替保证出力与保证率关系曲线；改进方法可以按不同保证出力对全系列重复计算多个方案，得出多个相应的发电保证率，就可绘制出保证出力与保证率关系曲线。从结果可以看出，相同发电保证率时，改进方法计算得出的发电保证出力都明显大于原有常规方法近似估算的保证出力。

水库径流调节应发挥水库的调蓄作用，在选择不同保证率时提供不同的保证出力，以供工程设计或运行选择。但原有常规方法在径流调节过程中并不考虑发电保证率的影响，只能提供固定不变的一套调节成果，这也是原有常规方法必须要改进的原因之一。改进方法在调节计算中考虑发电保证率的约束，当保证率要求高时，可获得较小的保证出力；当保证率要求低时，可以获得较大的保证出力。

表3 不同电站径流调节结果对比

6.5 两种方法计算结果对比分析

以发电为主要任务的水库，径流调节和水能计算的首要目的是提高电站的发电保证出力。实例和更多的设计结果可以证明(见表3)，改进的径流调节方法得出的发电过程合理，保证出力明显大于原有常规方法的保证出力；多年平均发电量也有不同程度的增加，当然增加的幅度与库容、水头、径流特性等有关。

7 结语

本文介绍的发电水库径流调节计算改进方法，是以解决工程的计算问题为目的，改正或避免原有常规方法的不合理之处，统一了不同调节性能水库的计算方法，取消了原有常规方法不合理的计算假定和简化，提出了新的长系列连续计算、全系列各时段出力试算等全面的改进措施。改进方法提高了水库水电站时历法径流调节计算方法在理论上的合理性和实用价值，可以普遍适用于发电为主的水电站，能计算水电站多种径流调节任务。