一款物理学重力势能计算方法在乌江彭水水电站的应用，乌江彭水水电站，位于重庆市彭水自治县县城乌江上游11公里处万足乡境内长溪河坝址。它是国家计委列入干流规划中的第十个梯阶电站，重庆市唯一的大型水利建设项目，是以发电为主的电网骨干电站，兼顾防洪、航运和其他综合利用，可起调峰、调频、峰谷补偿的作用。电站总装机容量：有效坝高(落差)82米，每秒流下的水量为2800m3/s(2.8×106kg)由重力势能公式和按水的机械能转化为电能的效率为77.77％，电站发电的功率为：1.75×109/1000≈1750000Kw，总装机容量为175万kw。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一款物理学重力势能计算方法在乌江彭水水电站的应用。
技术介绍
乌江彭水水电站，原名乌江彭水水电枢纽，位于重庆市彭水自治县县城乌江上游11公里处万足乡境内长溪河坝址，下距河口涪陵142公里。它是国家计委列入干流规划中的第十个梯阶电站，重庆市唯一的大型水利建设项目，被国家和重庆市列为“十五”重庆前期工程项目。是以发电为主的电网骨干电站，兼顾防洪、航运和其他综合利用，可起调峰、调频、峰谷补偿的作用。
技术实现思路
本专利技术为了解决其技术问题，所采取的技术方案是:1、电站总装机容量:①(按高中物理课本重力势能公式)，有效坝高(落差)82米，每秒流下的水量为2800m3/s (2.8 X 106kg)，按水的机械能转化为电能的效率为77.77 %，该电站发电的功率为:2800m3/S水在82米高处的势能为:由重力势能公式，Ep = mgh 代入 2.8 X IO6 X 9.8 X 82J = 2.25008 X IO9其中转化为电能的部分2.25008X IO9X77.77% J 1.75X IO9J因为所用的时间为ls，故发电功率为1.75X1071000 ^ 1750000Kw，总装机容量为175万kw0②电站装机容量大，单位造价低。工程静态总投资107.59亿元，动态总投资121.51亿元。单位造价6943元。总装机容量由公式得:175万千瓦(约占国家最大三峡电站1820万千瓦的10% ;占全国次大水电站金沙江上溪罗渡水电站120万千瓦的15%和向家坝水电站600万千瓦的29% )。安装5台X35万千瓦的大型混流式水轮发电机组，保证出力38万千瓦，计算年平均发电时间4374小时，多年平均发电量由公式:E年=NXT =1452000X4374 = 63.51亿千瓦时，若考虑上游梯级成库后的调节作用，发电量还会增加，若与火电生产相同电量比较，每年约可节约燃煤300万吨，且不污染环境和大气。2、乌江源远流长，水量充沛，多年平均流量1370立方米/秒，彭水河口(木棕河)1650立方米/秒。电站以上流域面积69000平方公里，占乌江流域总面积78.5%。电站正常蓄水位293米(黄海高程)，校核洪水位298.85米，相应水库库容14.65亿立方米，其中调节库容5.18亿立方米，防洪库容2.32亿立方米。3、坝址系 高山峡谷，岩石坚硬，有良好的地形质条件，是建筑大坝的最佳位置。电站坝顶高程301.5米，分别比彭水的乌江大桥(高程253米)高48.5米；县政府门前(高程245米)高56.5米；滨江大道(高程236米)高65.5米。河床最低开挖高度185米，最大坝高116.5米，最大坝底宽度90.26米，大坝为碾压形混泥土重力坝，共分15个坝段，其中船闸坝段32米，坝顶长度325.5米，坝轴线在河床溢流坝段为弧形，半径450米，大坝采用全表孔泄洪，共设9孔泄洪堰，堰孔宽14米，堰顶高程268.5米，堰面采用WES曲线，采用挑流或挑面流消能，1#2W孔，反弧半径43.98米，弧半径39.75米，鼻孔高度254米，挑角30°。地下电站布置在右岸山体内，主体建筑物有引水渠、进水塔、引水隧洞、引水压力钢管、主厂房、开关站、引水检修闸门廊道(井)，尾水渠和厂外防渗排水系统等组成；五条引水隧洞采用一机一孔布置，1、2、3、号洞径14米，4号洞径12.5米，5号机洞径10.5米，地下厂房252X30X76米，这一特大跨度的地下厂房居全国第一，引水压力钢管直径亚洲为最，并取消传统的调压井，在全国首次采用变顶高尾水扩容减压高新技术。4、电站导流洞布置在河床左岸，共两条，断面为马蹄形，每条导流隧洞净断面积207.54平方米，进口高程208米，隧洞洞身轴线长分别为1338米、988米(支洞)、1230.7米，导流隧洞为四级建筑物，由进口明渠、进水塔、洞身及出口明渠四部分组成。电站施工导流采用了河床一次导流，枯水期隧洞导流，汛期围堰过水，基坑淹没的导流方案。5、电站在发电的同时，充分满足航运要求。通航建筑物布置在左岸，由500吨级两级垂直升船机、中间渠道和单线船闸等过坝建筑物组成，它使现有乌江渠化为深水航道113公里，使70余险滩夷为镜湖，通航能力由200吨级提高到500吨级；为下游枯水期增补流量30立方米/秒，改善了下游通航条件；汛期与上游的构皮滩、乌江渡等水电站的大型防洪水库，搀臂联合运用，同时与山峡水库紧密配合，可防长江中下游洪魔逞狂。宽阔的水库既是水产优等养殖场，又可解决城市供水，尤其是彭水水厂在电站源头取水，可以减少抽水扬程100余米，让库区人民吃上甘美可口卫生的自来水，库区沿岸提水灌溉，尽可能作到综合利用，使水库做到发挥多种效能，取得最大的经济效益。6、电站淹没损失小，移民搬迁较少。库区多系峡谷山地，地少人稀，淹没或影响的实物指标涉及重庆市彭水、酉阳县、贵州省铜仁地区沿河县等共23个乡镇，108个村，380个组，需要安置搬迁、淹没或迁复建单位168个，人口 28971人，(其中彭水3235人，酉阳8202人)房屋面积101.4万平方米，土地4.4万亩。7、电站位置好，交通方便。区域位置居中，距主要负荷中心的重庆市区输电距离仅180公里，属大型电站送电最佳距离，使输电工程的投入大大减少，同时可以节约电力成本，提高电网经济效益。输电工程规模:张家坝500KV变电站为武陵山区枢纽电网，占地160亩，场面之壮观，令人震憾。工程一期为开关站，无主变，最终主变规模2X 750MVA ;500KV出线，一期5回，最终12回，220KV出线，最终10回，投资系重庆电网公司。工程铁塔和输电线正在紧锣密鼓地架设。它西接湖南张家界电网，东与重庆电网接入，预计2007年6月前竣工。工程交通方便，水运可直达坝址，正在改造的彭(水)酉(阳)二级公路通过坝址，距渝湘高速公路出口 11公里，渝怀铁路的彭水火车站距坝址仅20公里。工程资金来源是由项目业主控股，通过融资解决。在重庆市和贵州省的支持下，大唐国际发电股份有限公司与重庆市建设投资公司、重庆鼎泰(集团)有限公司、重庆拓源实业有限公司、贵州省开发投资公司、贵州乌江水电站开发有限责任公司等，于2003年8月签订了投资协议，其中大唐占40%股份(相对控股)，其他五家公司各占12%，组建重庆大唐国际彭水水电开发有限公司(定员43人)负责彭水水电站的工程建设和发电运营。工程进度不断刷新。截止9月底，工程建设累计完成投资418700万元。其中，建设工程费230147万元、安装工程费5977万元、设备费58502万元、其他费124074万元(主要是移民费用)。资金到位累计406477万元，其中资本金50684万元(大唐国际24890万元、重庆建设7467万元、贵州开投4500万元、贵州乌电7467万元、重庆鼎泰3180万元、重庆拓源3180万元)，银行贷款355793万元(农行141480万元、开行31613万元、中行47930万元、工行50000万元、开行技援20000万元、建行1090万元、中行短贷63680万元)。目前工程已进入攻坚阶段。电站标致性工程大坝浇筑初具规模，浇筑高度已达63米，引水发电系统正按计划推进，进水塔主体工程混凝土浇筑全线封顶，地下厂房正在进行机组肘管、蜗壳、锥管安装和混凝土浇本文档来自技高网...
【技术保护点】
一款物理学重力势能计算方法在乌江彭水水电站的应用，其特征是：①电站总装机容量：(按高中物理课本)，有效坝高(落差)82米，每秒流下的水量为2800m3/s(2.8×106kg)，按水的机械能转化为电能的效率为77.77％，该电站发电的功率为：2800m3/S水在82米高处的势能为：由重力势能公式，EP＝mgh代入2.8×106×9.8×82J＝2.25008×109其中转化为电能的部分2.25008×109×77.77％J≈1.75×109J因为所用的时间为1s，故发电功率为1.75×109/1000≈1750000Kw，总转机容量为175万kw。②电站装机容量大，单位造价低。工程静态总投资107.59亿元，动态总投资121.51亿元。单位造价6943元。总装机容量由公式得：175万千瓦。安装5台×35万千瓦的大型混流式水轮发电机组，保证出力38万千瓦，计算年平均发电时间4374小时，多年平均发电量由公式：E年＝N×T?1452000×4374＝63.51亿千瓦时，若考虑上游梯级成库后的调节作用，发电量还会增加，若与火电生产相同电量比较，每年约可节约燃煤300万吨，且不污染环境和大气。
【技术特征摘要】
1.一款物理学重力势能计算方法在乌江彭水水电站的应用，其特征是: ①电站总装机容量:(按高中物理课本)，有效坝高(落差)82米，每秒流下的水量为2800m3/s (2.8X 106kg)，按水的机械能转化为电能的效率为77.77 %，该电站发电的功率为: 2800m3/S水在82米高处的势能为:由重力势能公式，Ep = mgh 代入 2.8 X IO6X 9.8 X 82J = 2.25008 X IO9 其中转化为电能的部分2.25008X IO9X77.77% J≈ 1.75X IO9J 因为所用的时间为ls，故发电功率为1.75 X 109/1000 ≈ 1750000Kw,总转机容量为175万kwo ②电站装机容量大，单位 造价低。工程静态总投资107.59亿元，动态总投资121.51亿元。单位造价6943元 。总装机容量由公式得:175万千瓦。安装5台X35万千瓦的大型混流式水轮发电机组，保证出力38万千瓦，计算年平均发电时间4374小时，多年平均发电量由公式:E年=NXT-1452000X4374 = 63.51亿千瓦时，若考虑上游梯级成库后的调节作用，发电量还会增加，若与火电生产相同电量比较，每年约可节约燃煤300万吨，且不污染环境和大气。2.根据权利要求1所述的一款物理学重力势能计算方法在乌江彭水水电站的应用，其特征是:乌江源远流长，水量充沛，多年平均流量1370立方米/秒，彭水河口(木棕河)1650立方米/秒。电站以上流域面积69000平方公里，占乌江流域总面积78.5%。电站正常蓄水位293米(黄海高程)，校核洪水位298.85米，相应水库库容14.65亿立方米，其中调节库容5.18亿立方米，防洪库容2.32亿...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖功宽，
申请(专利权)人：肖功宽，
类型：发明
国别省市：
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