隨著國家對水資源合理利用的重視程度，越來越多的小水電站的改造和新建成為了一項重要舉措，那么怎么設(shè)計一個小型水電站呢？請隨小編一起簡單了解一下。

一、小型水電站的特點

1、地理位置偏僻 

小型水電站多數(shù)分布在相對偏僻的山溝里，交通不便、通訊不便，遠離城鎮(zhèn)，外購材料采購不便，給施工帶來諸多不便。 

2、缺少水文資料 

小型水電站多數(shù)分布在流域面積只有幾十平方公里到幾百平方公里的小型河流上，沒有水文站和實測水文資料，徑流計算，洪水計算和水能計算需要按無資料法和面積比法計算。 

3、工程規(guī)模小投資少 

受流量、水頭和地形條件的限制，小型水電站裝機容量一般在200～3000kw范圍；壩高在6～15m之間；設(shè)計水頭在5～20m范圍；總庫容在20～500萬m3之間，沒有調(diào)節(jié)庫容；庫區(qū)回水長度在500～2000m之間；工程投資一般在200～2000萬元之間。 

4、工程占地少、淹沒范小、移民動遷工作簡單 

多數(shù)小型水電站庫區(qū)回水范圍都在原來行洪斷面之內(nèi)，不淹沒耕地、林地，沒有移民動遷工作。即使有淹沒，多數(shù)是淹沒少量的河邊薄耕地與疏林地，工程占地也很少。淹沒處理與工程征地工作相對容易。 

5、對自然環(huán)境影響不大 

小型水電站規(guī)模小，淹沒范圍小，占地少，對自然環(huán)境影響不大，沒有污染排放，在環(huán)境評價方面及水保方面容易過關(guān)。 

6、建設(shè)期短經(jīng)濟效益顯著 

小型水電站多數(shù)利用自然優(yōu)勢，工程規(guī)模小，工程量小，建設(shè)期短。如果施工組織科學合理，多數(shù)小型水電站可以在一年內(nèi)建成投產(chǎn)。工程投資在200～2000萬元之間，單位千瓦投資在6000～8000元之間，一般在10～12年可以收回成本，經(jīng)濟效益比較顯著。與其他行業(yè)相比，不用采購原料，不用外出推銷產(chǎn)品，管理方便，運行陳本低，收入穩(wěn)定，是一項好產(chǎn)業(yè)。

二、小型水電站的設(shè)計要點 

1、水能計算 

小型水電站多數(shù)沒有水文資料，給水能計算帶來不便。對于下游有水文站的河流，并且有長系列實測流量資料，可以用面積比法推求到電站壩址處，再利用推算的水文成果進行本電站水能計算。對于沒有水文資料，又沒有可比條件的小型水電站水能計算，可以采用查水文手冊的辦法，從水文手冊上查出本電站壩址以上流域多年平均徑流深，按以下公式計算全年來水量。 

W年=0.1F 

公式中： 

W年―全年來水量，萬m3； 

F―流域面積 ，km2； 

―多年平均徑流深，mm。 

月來水量Q月=W年×月分配系數(shù)（查水文手冊） 

月平均流量=Q月÷全月時間秒數(shù) 

全年發(fā)電量E年=E月 

E月=NT =AHT月 

式中： 

E年―全年發(fā)電量，萬kw.h，等于12個月發(fā)電量之和； 

E月―每個月發(fā)電量，萬kw.h； 

N―水能出力，kw； 

T月―一個月小時數(shù)，一個月按30.4天，T月=30.4×24=729.6小時； 

A―發(fā)電機組綜合效率系數(shù)，一般取7.5～8； 

H―平均水頭，m； 

經(jīng)過實踐檢驗，小型河流洪水歷時短，洪峰流量陡漲陡落，加上庫容小，沒有調(diào)節(jié)能力，按月平均流量計算的年發(fā)電量E年偏大，應乘以一個折減系數(shù)K，根據(jù)實踐經(jīng)驗，流域面積越小，庫容越小，折減率越大，一般取K=0.75～0.85，即E年設(shè)=E年×K。 

2、小型水電站設(shè)計水頭的確定 

小型水電站壩高較小，庫區(qū)水深小，正常運用時，庫區(qū)允許消落深度h值也小，因此，水頭H值變化不大。H值按以下公式確定： 

H=正常水位--滿負荷發(fā)電尾水位-總水頭損失 

一般情況下，取h=（正常水位-滿負荷發(fā)電尾水位）×10% 

3、裝機容量與單機容量選擇及配套變壓器選擇 

小型水電站裝機容量應按水能計算成果確定，一般在幾百千瓦到幾千千瓦，從目前發(fā)展趨勢來看，趨向大裝機、提高水資源利用率方向發(fā)展。 

按年利用小時數(shù)衡量，年利用小時數(shù)應在2000～3000小時比較合理。按水資源利用率衡量，水資源利用率在50%～60%比較合理。按引用流量衡量，引用流量是多年平均流量的2倍左右比較合理。 

每座小型電站機組臺數(shù)不易過多，一般2～4臺比較合理。如果3～4臺，選擇單機容量相同為好；如果選擇2臺，應一大一小，并且大機組容量是小機組容量2倍左右比較合理。 

電站升壓變壓器應與發(fā)電機容量相匹配。一般配套2臺為好。如果安裝2臺發(fā)電機組，采取單機單變升壓方式；如果安裝3臺相同機組，采取一臺單機單變，另外兩臺采取兩機一變升壓方式；如果安裝4臺相同機組，采取兩機一變的升壓方式比較合理。 

4、電站設(shè)計盡量不占耕地林地，避免移民動遷 

當前我國已經(jīng)有森林法、土地法、物權(quán)法，對于耕地、林地控制很嚴，賠償標準很高；涉及移民動遷工作就更難辦了。因此，盡量控制5年一遇洪水不淹沒耕地、林地，20年一遇洪水不淹住戶，盡量避免出現(xiàn)移民動遷工作。占地賠償與移民安置費用應控制在總投資20%以內(nèi)。

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