水电工程规划设计土木工程导则第一卷

1)引言 347 2）影响超高设计的主要因素 348 3）综合设计准则 348. 4)推荐的超高设计程序 349 5）超高设计需注意的问题 349 7.冰工程 349 1)引言 349 2）冰对水利工程的影响 349 3）冰压力 350 4)冰的预防 350 二、地质设计 351 1.坝址 351 2.持水能力(或水量损失) 351 1)引言 351 2）水库漏水 351 3）渗漏过多 351 4）解决措施 351 3. 地霞. 352 4.滑坡(岸坡稳定性) 353 三、部分环境设计准则 353 1.水质： 353 1)引言 353 2）确定水质标准的水质参数 354. 3）水质问题 354 4)影响溶解氧含量的因素 354 5）水利工程中的溶解氧问题 354 2.温度分层 354 1)引言 354 2）影响分层的主要因素 355 3）温度分层的特性 355 4）水库分层的特征 355 5）水库分层的影响 355 6）改进措施及选择性泄水 356 3.水库泥沙， 357

1）泥沙问题及设计需考虑的因素 357 2）设计中对水库库容的保护 359 3）多沙河流修建水库设计中需考虑的因素 361 4)设计分析与预测方法 361 4.来流量设计， 363 1）河道用水要求 363 364 2）不同用水之间的矛盾 3）某些流量的估算 364 4）河道流量法的基本组成部分 365 5）现有河道流量法的主要局限 366 366 四、水库设计中需考虑的运行问题 366 1.水电站运行管理： 1）不同阶段的水库运行管理 366 2）规划用水增加水力发电量 366 3)用水规则的制定 367 367 2.多用途水库的运行管理 1)引言 367 2）优先级的选择 368 369 3.梯级水库系统的运行管理 4.水库优化调度. 369 1）优化库容分配增加发电量 369 2）防洪优化调度 3.69 370 五、水库清理 370 1.影响水库清理的因素 1）工程方面的要求 370 2)工程规模 370 3）环境因素 370 370 2.清理的基本步骤 1)砍伐 370 2)收集 370 3)处理 370 4),清除 371 地质勘察 372 第六章 概述， 372 一、

附录固态地球组成物的分类 1.美国垦务局火成岩的野外分类 、2..美国垦务局沉积岩的野外分类. 3.美国垦务局变质岩的野外分类 .4.美国垦务局固结的火山碎屑岩的野外分类 5.北美使用的地表沉积物名词 附录二 收集地质资料的各种方法和手段的提要 一、获取新资料的方法 1.从地面 2.从矿物种类 3.从地下流体的成分 22

4.从地质构造、地层及地下流体的出露情况“ 4 5.从固体地球组成物的性质. 413 418 6.从地下流体的化学和物理性质 7.从能量系统的状态 418 8.从地质年代 421 422 二、了解地质情况的手段 1.直接观察 422 2.间接观察 422 422 三、采取地质材料样品的方法 422 1.地表取样一一固体 2.洋底取样一一固体， 423. 423 3.钻孔取样一一固体. 4.钻孔取样一一流体 423 地球组成物的一些特性 425 附录三 425 一、矿物的比重 425 二、地球组成物的典型容重 427 三、地震波纵波在各类地球组成物中的代表性传播速度 四、无限介质中电磁雷达和声雷达从一个点源（如钻孔) 430 在典型基岩中的探测距离 431 五、基岩一般的无侧限抗压强度和弹性模量 432 六、完整基岩的代表性强度及弹性参数 435 七、散粒体一般的无侧限抗压强度和弹性模量 436 八、沿矿物节理面的残余抗剪强度 437 九、散粒体的抗剪强度 十、基岩中破裂面的抗剪强度 438 438 1.无次生充填物裂面的峰值抗剪强度 440 2.有次生充填物裂面的峰值抗剪强度 3.剪切带的抗剪强度： 440 .， 十一、地球组成物的透水性及其量测方法 441 十二、节理的开度和间距对基岩透水性的影响 442 十三、骨料对高碱性水泥的反应 442 J 444 十四、地球组成物典型的电阻率范围 ? 446 十五、地球组成物的热传导系数 ： 十六、基岩的热胀系数 452

十七、地质作用产生搬迁、侵蚀、沉积和不同相对密度时的水的流速 453 十八、统一土分类表 454 十九、土的膨胀性、崩解性和离子交换性质 455 、二十、强度／稠度类型与应力水平的一般相关关系的野外手工试验 457 第二部分 环 境 一章 环境问题及其减缓措施 459 概述 459 、 二、鱼道 459. 1.引言 459 2.鱼梯。 459 1)进口， 461 2)鱼道， 461 3)出口 462 4)辅助供水系统 462 5）其它的向上游过鱼的结构： 462 6)结构描述 462 3.下游鱼道 .470 1)建筑CAD图纸，常规应用的普通型网筛 470 2）其它的网筛类型 474 3）机械输运 477 三、温度及供水 477 1.温度 477 2.藥类生长 478 四、溶解氧 478 1.引言 478 2.水轮机掺气 479 1),分流片 479 2）压缩空气 483 3）对水轮机运行的影响 483 3.水库掺气：， 489 4.温跃层水泵掺气 .489 5.闸孔泄流掺气 493 t.

6.掺气费用 493 五、流量需求 497 1.内流需求量的确定， 497 2.增值分类研究法 497. 3.提供最低限度的流量 501 六、气泡的危害 501 七、监测 504 1.要求监测的参数 504 2.运行监测参数 504 八、清淤 504 九、水位波动 506 1.水库 506 2.尾水 506 十、水生植物及类 507 1.富营养化 507 507 2.水生植物 十一、河流渔业调节及水生环境的改善 508 508 1.建筑物 2.砾石补充 508 3.藻类 508

量研究计划的制定和阶段划分

本章和第一卷“规划”的其它各章，为循序研究水电工程的每个阶段（从选点①到 可行性研究）·提供了通用的导则这些章节还规定了每个研究阶段相应所需的工作深 度、研究要求和技术方法：其所涉及的专业范围包括电力需求、河流资料及其它工程 特性的收集，水能蕴藏量的估算，电站规模的确定，费用估算和动力效益分析。与常 规水电站的设计、施工和运行有关的技术问题在第二篇“设计”中讨论。

2.特殊的规划和设计研究项目

对抽水蓄能电站、小型水电站和潮汐电站的规划要求，一般来说同对常规水电站 的规划要求相类似。但对于这些特殊型式的工程，其规划方法在许多方面也有一定的 特殊性。抽水蓄能工程规划所需调查的资料，应参照增补的规划和技术资料中的有关 篇章。

无论事先是否具备继以进行更详细工程分析的基础，一个高效的水电站规划班子 将能通过尽早地选定方案，以达节约时间、精力和费用的目的。经济上不可行的工程 方案，应尽可能早地放弃：

①此处译作"踏勘选点"；踏勘表示勘测工作深度，“选点"表示设计工作深度和本阶段的主要任务：译 者考虑在此之前理应还有普查自然资源，故此处未译作“普查选点：以下简称选点。

1.收集有关基本资料 (1）指定设计人员 (2）组成研究班子 (3）制订研究大纲或工作进度表 (4)确定工程参数 (5）核定并会唔主要的有关机构 (6)收集有关技术资料 2.进行负荷与电源分析（第一章） (1）确定电力系统范围 (2）选定负荷预测方法 (3）核定负荷组成和测算系统设计负荷 （4）核定现有电源和测算设计系统电源 (5）比较系统负荷和系统电源，以确定增力

3.进行水文和地质研究（第三章） (1）地质研究（诱发地震、地基和其它研究项目） (2）水文研究（历时流量、淤积、水质、尾水、水位一面积一库容关系及其 研究项目） 4.确定工程的可能发电量 (1）历时流量法 (2)序列流量演算法 5.进行电站容量研究 (1）选定电站规模的变化幅度和发电机组类型 (2）进行逐时演算分析（当需要时） (3）确定对发电厂运行的限制 6.确定各项工程的费用 (1)土地和土地清理 (2)文物资源救护 (3) 筑坝 (4) 发电厂房 (5)溢洪道 (6)对外交通 (7)有关的移民 (8）鱼类和野生生物救护 (9）进水口和输水道 (10)压力管道 (11)输电线路 7.制定工程费用流程（第六章） （1）施工期利率和通货膨胀 (2)工程装备的利息和折旧 (3）运行、维修和更新费 (4）保险和税收 8.进行工程经济研究（第七章） (1)效益计算方法 (2）替代费用和电力效益 (3）根据准则进行经济可行性论证 (4)市场销路研究 9.研究工程的环境和社会效应（第八章）

匹点研的一般目的是确定某一可能的项目是否具有开发前途，或更具体地说， 是否应进一步花费时间和人财物力对某一具体的开发项目进行更详细的研究。选点 （初步的）研究要求花费的时间和精力较少，因此，一般有可能对可能的工程结构和 布置进行较大变化范围的工程方案研究，以确定是否应进人可行性阶段。 概略地判定经济合理性通常是基于某一合理的效益费用比（B／C)、最大净效益 或其它的经济准则。如果工程效益明显地不能抵偿其费用，选点阶段将建议不再做进 一步的研究。如果工程是有前途的，选点研究报告中应包括有在形式上便于使用的有 关资料、关于进一步研究的建议以及对可行性研究所需提供的人财物力的大致估算

2.FERC咨询的第一阶段

FERC同政府有关部门的咨询过程的第一阶段，通常是在选点研究期间进行。要 求项目申请人同这些机构接触，并为这些机构逐一提供与项目有关的详细资料。这些 资料应包括地形图、总体布置图、工程技术和设计数据、河流流量资料及工程运行将 对其产生的影响、可能的环境影响和建议的消减措施申请人应同每一机构中有经验 的研究人员进行咨询，以确定为履行批准手续可能需要进一步进行哪些研究工作

可行性研究的目的是确定某一或某一方案变动范围不大的工程是否需要兴建。如 果这一研究成果表明工程方案之一是经济可行的，那么研究班子应该提出一详细的经 济合理性论证和一财务可行性分析，以表明工程具有满足资金偿还要求的能五这此

研究除了更详细的概念性设计和费用估算外，也要求对电力市场和电力系统运行情况 进行研究：：在大多数情况下还要求进行环境影响（EIS）或是判定无明显环境影响 (FONSI）的研究。有关常规水电开发项目在法律方面和环境方面的问题，：包括环境 影响研究的任务，在第八章中讨论。

2.FERC咨询的第二阶段

FERC询过程的第二阶段通常发生在可行性研究阶段，在该阶段期间， 中用人 向FERC提供有关资料，使其在有关对推荐工程履行批准手续问题上能做出有情报 根据的决定。当有关的联邦和州所属机构要求用30～60天的时间审阅申请书，且向 FRC提出必须由申请者予以答复的审定意见和建议时，申请方应做出对上述有关机 构都可利用的补充研究。 当认为被推荐的设计方案有下述情况时，申请FERC初步许可或豁免，必须包 括相应的研究成果： 1）影响到工程的经济、财务或技术可行性时； 2）导致工程所在位置或设计方案的重大改变时； 3）被要求进一步查明对重要文化或自然资源具有决定意义工程响的某项研究 成果时； 4）决定合适的补教措施时；或 5）尽量减小对重要文化或自然资源的影响时。

源的专有权授给了专设的联邦或省的渔业和野生生物机构。因此由这些机构决定申请 书可以被正式审查之前必须进行的研究工作，

一旦管理部门已经做出继续推进工程设计的决定，即可进行施工前设计（总体设 计)。这些研究包括详细审查在工程规划过程中可行性研究阶段选定的（各）比较方 案，规划研究的这一最后阶段带要相当多的费用和时间，因此研究班子经理必须对其 先前的规划成果确有把握。研究班子的成员必须保留继续改进方案的余地，因为详细 的研究可能显示出原来倾向的工程设计方案并非是最好的，从而需要重复规划的先前 名阶段

2.FERC咨询的第三阶段

在这一研究阶段，在总体设计研究的基础上，领有许可证者向FERC递交批准 申请书；然后FERC将其复制后转交上述有关机构各一份征求意见，并将这些意见 加以汇总。最后的修改、补充或校正必须经过所有有关机构的审查

本规划导则的各章，在适当处叙述了联邦和州政府机构在水电规划流程中的 能。这些机构主管水电规划，并向开发者提供信息和资料。在所有层次上同相应适当 的机构进行接触是水电规划人员的责任。 应特别提到同FERC和同地区的联邦能源市场管理署的合作（见第二章）。第八 章抛要概述了水电开发中法律和环境方面的问题，并提到了在规划过程中应接触的其 它联邦和州属机构。

一、负荷与电源分析的目的

负荷与电源分析的目的是确定对设计水电项目生产能力的需求及供电时间的安 排。需求指的是当预测的用电和备用之和超过供电时所出现的缺电数量；供电时间指 的是需要增加发电的时间。预测一般包括负荷和电源的峰值（兆瓦）以及电能负荷利 电源的平均值（兆瓦小时或平均兆瓦)。多数地区的发电规划主要以峰值负荷及电源 的分析为基础。在受能量限制的电源，如水电比重较大的地区，能量负荷和电源的分 析也是同样需要的。 ：一般来说，在评价大型或综合利用开发项目以满足新的负荷要求而非替代或更新 现有的电源时，FERC要求提出一个工程运行和资源利用的报告。但是，有时也要为 小型工程提供负荷与电源分析。当一个水电工程须满足新系统一年或多年的大部分用 电需求时，则不论工程规模大小，都应进行负荷与电源分析。而分析方法的详细程度 应和工程规模大小相一致

二、负荷与电源分析的主要步骤

1.步骤一：确定研究参数 1）分析的类型一一在大多数地区，只做容量（峰值）负荷与电源分析就足够 了，对于水力或其他受能量限制的电力生产占负荷的三分之一或更多的系统，也要做 电量的负荷与电源分析。 负荷和电源分析应该说明预测的电源以及负荷和所需备用的大小，以便能鉴别由 设计水电项目所能满足的是多大的预测缺电额。 为确定对大多数基荷水电项目的需求，只须简单比较年负荷和电源就足够了．为 确定对包括抽水蓄能电站在内的调峰电站的需要，可能有必要进行包括日负荷形状在 内的详细分析。当评价抽水蓄能电站时，还需查明低谷时的抽水电量。 2）系统一一一般来说，被分析的电力系统是由所设计电站供电的系统。对非常 大的电站，这个系统可能是一个大供电区，或区域供电可靠性委员会所控地区或其分 区。对较小的电站或独立供电区内的电站，这个系统的地理范围可能很小。 3）分析周期一一负荷预测所包括的时段是从现在起到某运行方式能代表设计水 电站大部分运行期的运行方式时为止。在水电工程分期开发的情况下，或当电力系统 的能源结构可能发生明显变化的情况下，负荷与电源分析可能要做至水电项目初期运

行后的若干年。 分析周期应该与所研究项目的计划周期相适应。许多水电项目的规划、设计和施 工，至实际投产的时间通常要大于十年；因此，一般需要分析十五到二十年。对于系 统负荷需要若干年才能被吸收完的大型电站尤其如此。当电站相对系统负荷的增长规 模较小时，其规划设计到实际投产的时间可能较短，预测十年是足够的。

2.步骤二：估算未来需求

1）预测一一电力负荷的预测一般是就年最大峰值负荷要求（容量要求）而言 的。当水电或其它能量有限制的电源占系统保证电量的大部分时，还应对年电能需求 进行预测。 2）预测的类型一一负荷预测有三种基本方法或模型： (1）趋势分析法； (2)终端用电分析法； (3）计量经济分析法； 趋势分析是以历史趋势的延伸以及为反映预期的变化对所预测结果所做修改为基 出的。 终端用电分析包括预测施工用电需求在内。举例来说，住宅的终端用电预测是从 估计电器设备的用电要求，每个设备的利用率，以及预测的家庭数量来编制的： 计量经济分析是以电力需求与影响这一需求的各种系数之间的关系为基础的。目 前，许多预测用两个或多个方法来做陆军工程兵团所著水电工程手册（COE， 1985）附录B更详细叙述了这三种预测方法。 3）最大负荷一一阿拉斯加、新英格兰和太平洋西北部的最大负荷在冬季月份。 美国南部地区和中西部部分地区（MAINReliabilityCouncilarea）最大峰荷在夏 季。在美国其他地区夏季和冬季的最大峰荷期是近似相同的。对于只有一个单一季节 有最大峰荷的地区，只需对该季节做负荷电源分析。当有两个季节性最大负荷时，则 可能需要对两个季节都进行负荷一电源分析。 有时要明确系统的周负荷形状，用以帮助确定水电工程应该承担的负荷类型。为 说明负荷预期状况的整个变化范围，至少要为年内的三个时期给出周负荷图：（例如 夏、冬和春或秋季的工作周）。 4）负荷预测中的节能问题一一从历史上来说，负荷预测是在实际电价不会上涨 的假设基础上做的。这就导致另一个假设，电价不会引发用户降低电能消耗量。结 果，电力需求预测不包括由于价格或节能措施使负荷减少的调整。七十年代以来，电 价迅速上涨使这些假设不成立了。预测负荷年复一年地明显下降，充分显示了电价对 电力需求的影响并迫使对新发电厂的撤销。

负荷预测应反映在预测期内根据现有公共和私营的规划能够被合理采用的，全部 负荷管理和节能措施的影响。七十年代以来，电价上涨，加上政府和公司赞助节能计 划，产生了显著的节能作用。需求预测模型已能较准确地计算价格引导的以及规定指 令的节能措施。因此，计划者现在能够有理由确信，至少在那些由投人产出模型所做 的预测已考虑了节能影响。然而，计划者必须审核预测的假设，以亲自查明价格引导 和规定指令的节能措施已确实包括在内。在项目可行性报告中，这种审查的结果应在 工程可行性报告的负荷预测部分正文中写明。把节能措施的分析作为设计水电项目的 个替代方案（或作为包括水电项目的计划的一部分），将在第七章讨论。 5）LRAC和LRIC的研究一一在某些情况下，所建议电站的可行性或必要性可 能取决于电力负荷增长的预测值；以及节能是否已恰当地反映在预测中还存在某些疑 问。在这种情况下，应研究用价格确定负荷增长率；这一价格的基础是电力的长期平 均成本（LRAC）和长期递增成本（LRIC)。基于LRAC价格的预测，代表最可能 的增长率；而建立于LRIC价格的预测，代表了能达到的最大的节能水平。 .6）补充电源一一负荷预测应按部门用途来进行分析（住宅的、商业的、工业 的、灌溉的等等)。系统负荷的估计应计及系统的输出和备用需求以及系统本身的负 荷需要。

3，步骤三：确定基础系统电源

负荷与电源分析必须查清当系统在没有所建议的水电项目的情况下，系统在不同 时间可获得的输人电力和发电电源（“无项目”情况）。.电源估算通常是根据单独电源承 担尖峰的能力，但对于水电比重大的系统也要估算出其年电能的生产值， 应按电厂退役、计划停产、检修以及由于寿命和环境限制所减少的出力，对需求 进行调整，水电容量应只反映负荷尖峰月份可以考虑依靠的容量。有关新安排的发电 容量的资料可以从最新的行业信息或地区可靠性委员会的报告中获得（见本章第五· 2节）。

四：确定所建议项的必需容量和投入时间

比较上面第二步所确定的负荷值和第三步确定的电源，以确定：（a）什么时候发 电资源不足；（b）所缺电源的大小；（c）该水电项目所能满足的缺电部位。 根据预测的缺电大小和日期就可以确定所建议的水电厂是否可在该系统中使用， 如果可以，，还要定出其最早投入的时间。这种分析包括了包含所建议水电项目在内的 电源安排计划（“有项目”情况）的制定，用以同不包含该水电项目的电源安排进行比 较（如上节所述“无项目”情况）。这种分析也将是经济评价的重要资料。 通常希望用电力系统模型来评价对腰荷和峰荷电站（包括抽水蓄能电站）的要求

性。模型考虑了负荷特性和电厂的运行特性，

5.负荷与电源分析成果的表示

应该对水电项目投入前几年一直到项目的容量全部被系统利用以后若 周期中逐年列出负荷及电源的资料数据。

6.尖峰负荷和电量分析

本节所述的方法是对尖峰负荷与电源的分析。如果还要作电量分析，步骤也是相 同的，不同仅在于这种分析建立在电量需求和电源发电量估算的基础上：水电发电量 应建立在枯水年出力的基础上，除非该地区另有规定。在电量分析中有时需要把水电 站季节性出力与季节性需求模式进行比较，目的是为了弄清楚水电项目的出力是否能 与系统的需求模式一致。

对大多数水电开发工作者来说，历史的和设计的负荷资料最初来源于电力公可， 他们经常为电力规划或其他目的做负荷预测。这些预测也提供给地区可靠性委员会在 他们的报告中采用。对大多数大型研究项目地区报告已足够了，所以通常不必直接从 电力公司收集数据。然而，对单独电力系统中的水电项目来说，则根据个别电力公司 的负荷和资源来估算其需求将是必要的，

2.地区可靠性委员会的报告

北美电力可靠性委员会·（正规名称应是国家电力可靠性委员会）包括了九个地区 可靠性委员会，他们基本上包括美国和加拿大的全部电力系统。按照联邦电力法的规 定，地区委员会提供每年的负荷电源分析。这些报告包含了通常电力规划者可用的定 期发布的负荷电源资料的主要来源，而且它们是其它许多机构编制报告的基础。这些 报告中包括的主要负荷电源数据如下： ·去年、报告年及下一年逐月的电量及尖峰需求； ·以后八年的年电量和尖峰需求； ·报告年开始时具有的已建的发电能力； ·以后十年增加的和退役的发电能力； ·以后十年夏季和冬季的尖峰需求和备用需求； ·确定备用容量的准则说明。

在有些地区报告中所提供的数据还进一步按小区来划分，还要提供包括加拿大系 统的地区中属于美国部分的数据。 从地区可靠性委员会办公室，可获得地区报告的复制件。然而，报告印数有限， 有可能拿不到。报告摘要可从下述单位得到： 北美电力可靠性委员会 ResearchPark Terhune Road

国家能源信息管理局 国家能源信息中心 华盛顿（Washington，20585)

电力研究院建于1973年，从事有关电力生产、输送、分配和使用技术中广泛保 证的研究和开发工作。电力研究院的活动与联邦政府、州机关、电力公司及美国和其 他国家研究机构相配合工作。有关负荷预测、电价设计和发电方案的大量出版物，可 从下述单位买到：

Electrical PowerResearchInstitute（电力研究院） 3412.HillviewAvenue Palo Alto, California 94304

踏勘研究必须在一定经费和时间的限制下提供关于需求和经济可行性的初步结

论。应尽量利用已有的研究成果。如果难以得到的话，也用不着做完全的负荷电源分 析

大型水电项目的详细的可行性研究可能需要一次送代以上的负荷电源分析.对用 电需求分析进行精确加工的要求引伸于整个规划的全过程，因此，必需的深入程度随 研究而变化，在详细研究开始时难以断定。详细研究阶段的初始时期，所做的负荷电 原分析必须有适当的范围和详细程度，以便或是为不太复杂和较少争议的大型项目提 供及时完成的报告，或是对那些复杂和有争议的项目所需重演的详细研究打下一个牢 固的基础。

作为负荷电源分析本身的补充，在可行性研究报告中还可能根据决策人的需要提 供以下资料： ·市场区域地图 ·选定预测的来源 预测的类型（例如是单独机关的预测或是多个公司预测的汇总） ·预测的方法和所作的假设（如果有的话） ·过去十年中每年的实际负荷表，应算出实际年平均增长率并与预测的增长率比 ·被选定的预测负荷增长率与以往年份（所做预测一译注）的增长率进行比 较（例如与过去五年中每年所做的预测相比较，十年或二十年的增长率是上升还是下 降?）阐明上升或下降趋势与节能、提高电价、经济增长或衰退以及其他因素的关 系. ·对历史上所做负荷预测的精确度的评价，例如近年的实际负荷与至少倒回5年 前所做的负荷预测之间的比较。 ·列出电源预测中包括的在建或拟建的大型电站的清单，标明类型、装机容量、 平均发电量（要做能量分析的地方）以及计划投入系统运行的时间。 上述测定方法和资料说明，应满足对于非过份复杂或无过多争议的大型电站的规 划编制和报告编写的要求，

规划编制和公众参与活动常常指定对复杂而有争议的项目做更详细的必要性分 析，：典型的更详细分析包括： ·按居民、商业和工业部门分别预测负荷，以便更清楚地确定远景需求的根据和

·远景需求年份代表性时段的更为详细的日或周的负荷形状，以便更清楚地表示 水电站应承担的负荷类型； ·其它负荷增长情况的发展趋势，以确定负荷增长对项目上马和投人时间的影响 ：与其他已公布的负荷预测进行比较。

对某一已知地区会有几个预测。这些预测可能差别很大，特别是如果它们是由目 标互相冲突的机构提供时。如果这种差别很大，则规划人员必须弄清楚为什么预测是 不同的，以及如何处理这种变差。

有两个原因造成预测结果的矛盾：不同的预测方法或预测中不同的假设：这些假 设可以是明显的需求影响因素；或是隐含的，如促使预测者修改历史负荷增长率或负 荷模式的主观因素。即使预测模型是表达完善的，相应的统计方法和数据基础都是绝 对正确的（永远也不会是这样的），预测精度的本身还依旧取决于所做的假设：例如 对某一种特殊燃料的远景需求取决于互相影响的各种变化因素。这些因素包括燃料及 其替代品的价格、人口增长和其生活方式、劳动就业、人均收入、家庭大小及数量、 现有的房屋及其他建筑物的更新速度、设备状况及其更新速度、工业技术以及大量其 他的所谓独立的难以确定的因素。

在一个复杂的计量经济需求模型中，要对不同地区和不同的消费阶层，统计预测 燃料需求与独立变量之间的数百个不同的数学关系。没有一个这种影响需求的因索可 以完全被精确地预测出来。因此，相应的预测应该被认为是能源增长的可能合理范围 的粗略估计，而不是未来能源消费的精确计算。 对需求影响的最重要的因素（独立变化）是人口、家庭或消费者的数量（以及消 费者的类型）、人均的实际收入、个人总收入，以及电、天然气和油的价格在比较 各种负责预测方案时，准备一张列有这些关键变量、每个变量在过去十年的年增长 率、每个变量的当前“基”值和每个预测中所假定的每个变量的计划增长率的表是有帮 助的。除非在模型的结构上，或者模型所用的系数或弹性上，有重大的偏差，比较这

4.对相互矛盾预测的利用

在确定设计对水电项目的需求和投入时间时，所有的预测值都应被考虑采用，即 使是相互矛盾的。由电力市场管理局或地区可靠性委员会所提供的预测，·可作为基本 预测，而其他所有的预测方案可用做敏感性测试。如果各预测方案对项目的需求和投 人时间有影响时，规划人员应在规划设计过程中密切注视负荷的增长，以便及时调整 设计和施工的安排。对任何水电项目的供电需求和投入时间，都应进行周期性的审 查。在负荷增长预测的变差幅度很大的时候，或负荷增长率呈变化状态时，这种审查 就变得特别重要。 通常预测机关提供负荷增长的一个预测范围，它反映了影响负荷增长的很多因索 的不确定性。在这种情况下，在实际工作中，通常使用中值预测作为规划的基础，而 把高的和低的增长情况用做敏感性分析。

某些水电项目的出力可以很好地替代现有成本昂贵的火力发电厂出力：家加利福 尼亚、阿拉斯加和新英格兰地区可能属于这种情况，那里许多能源的需求是由燃油 机、燃气机组来供应的。在这种情况下，所建议的水电厂并不是推迟或代替新增的火 电容量，因而为确定对电站的要求并不需要进行负荷电源分析，而是可以用经济可行 性分析来代替。为了确立这种必要性，只要这种分析表明所建议的水电站的建设和运 行费用小于所替代的现有火电站的费用就行了然而，报告必须包括现有的和预测未 来的电力系统的描述，以说明水电站是如何用来替代火电的国家标准，以及何种类型的电站要 被热代出去，评价水电项目的能源替代法，在下面第七章的六节中讨论。

，水文分析的任务包括推算厂房、溢洪道的规模和其它水文特征值，以及确定工程 的年发电量和有效库容。地质分析的任务是确保承载地层能够安全承受水库和坝体的 巨大重量而不出现渗漏或发生溃坝的危险。 本章概要地叙述了在大多数水电站规划报告中所要求的水文和地质的基本分析工 作，

1）资料的种类一一水电站设计所需求的水文资料中最重要的是长系列径流记 录。它是所有随后水能和库容计算的基本资料：一个完整的水电站设计还需要分析研 究其他的水文资料，它本身可作为整个大坝设计中的一部分，包括： ·水库高程一面积一库容曲线 ·尾水水位一流量曲线 ·建库前后的水面线 ·下游河道特性和限制条件 ·溢洪道设计洪水 ·洪水频率曲线 ·枯水径流频率曲线 ·泥沙资料 ·水质资料 .调度规则 ·径流损失 ·水库净蒸发 ·现有和未来水权对可利用水资源的影响 ·今后流域开发规划对可利用水资源的影响 2）资料深度一一研究分析和提供资料的方法是根据设计深度和现有数据的数量 和质量确定的。做合理的估算时，并不总需要很详尽的分析研究。事实上，有时因受 现有资料的数量和种类的限制也是作不到的，为弥补资料的缺乏有时不但不生篇儿

假定和延展现有资料。

查以免疏漏。核查工作可以在开发考察时通过河段和站址踏勘完成。 修正现有的径流资料是为了使径流数据在整个观测期内保持一致性，并客观地反 映出某一预定基准状态下的情况变化。基准状态可以是目前状态或今后某一水平年的 预计径流状态，如下所述。 4)天然径流一一通常需要将径流还原成“天然”径流或未调节径流状态。还原得 出的水文系列排除了分流、回排和同观测期内不同时期发生的上游水库蓄水影响，具 备了资料的一致性。还原采用的方法有：加入引水流量和绕过测站回归的水量；考虑 水库蒸发、蓄变量、其他损失等修正量。 5）修正径流一一若现有用水户，如抽排灌溉用户希望继续维持下去，就可不必 整理成天然径流系列。为获得具有一致性的径流资料，对采用分流措施之前的径流资 料需修正到所选定的基础条件下的径流。按选定条件推算的径流资料就叫做修正径流 序列，它反映了某个时间点的流域状况。 .6）设计坝址的径流估算一一如果设计断面附近没有观测站，对使用的径流资料 应予以修正。应采用标准的水文学方法来修正测站径流资料以使其代表工程所在地点 的径流。在修正时应考虑集水面积、地形和雨型等水文因素。 7）径流资料的延长一一如果可利用的资料系列较短，不足以作水能计算，则必 须用相关和回归的方法把资料延长。也可以采用随机方法生成盗料代梦实测短系列

失量可以分为两类：消耗型与非消耗型。消耗型损失的水不再回归河道，因此 能为下游所利用，非消耗型损失水量将回归河道，可被下游综合利用。最常见的 上北消型经法摄生影加下

1）下游约束一一水电站设计应考虑工程下游的河道，因为下游河迫的 制电站运行。可能出现的约束（不限于此）有： ·河道泄流能力可能约束电站装机规模，或是有可能在支流大水期间电站运行受 限. ：由于环境或公共安全原因使水位变幅受到限制将影响调峰运行．另外，为保持 河道和库岸的稳定也许要限制水位的变率， ：·为了满足航运、环境的要求建筑造价、预算、定额，例如鱼类产卵、娱乐等，而约束流量也将限制电 站运行，