最小水头

水库死水位与水轮机预想出力所对应的下游水位之差

潮汐电站正常运行情况下，作用水头的最小值。一般是指水库死水位与水轮机预想出力所对应的下游水位之差。

水电站的最大水头和最小水头

水电站运行期间，其水头是经常变化的。规划、设计水电站时，常需确定可能出现的最大水头和最小水头，供水工建筑设计、机型选择和核定机组安装高程时使用。

最大水头主要取决于正常工作期间上游最高水位和相应的下游最低水位，即：

（m）（1-1）

最少水头则主要取决于上游最低水头与相应的下游最高水头，即：

（m）（1-2）

式中：1代表上游水位，2代表下游水位

对于堤坝式和混合式水电站，正常工作期间的上游最高水位就是正常蓄水位。下游最低水位与运行情况有关，应根据水电站可能出现的最小负荷及其他用水部门特点，加以确定。当缺乏资料时，可按1/3~1台机组容量运行时的下泄流量，确定下游最低水位，多机组水电站取较大值。如果水库满蓄时水电站不可能以很低出力运行，则下游最低水位应按1台机组以上的较大容量运行时的下泄流量考虑。应该指出:反击式水轮机在低负荷运行时效率较低，出力以不小于1/2台机组额定容量考虑为宜，当下流有用水要求时，下泄流量不能小于下游需要的最小流量。

堤坝式和混合式水电站，其水库死水位就是上游最低水位，相应的下游最高水位，应按全部机组满载运行时的电站过流量加上其他用水部门（例如通航、过鱼等）的同期下泄流量确定。对于低水头水电站，则应考虑宣泄洪水时形成电站最小水头的情况。

分析典型日受阻出力及受阻电量的计算

（1）根据选定的装机容量进行电力系统典型日电力电量平衡计算，确定蓄能电站发电出力过程和抽水人力过程。

（2）根据水机专业提供的各额定水头方案与最大水头、额定水头以及最小水头相对应的单机流量（包括水轮机及水泵两种工况），按照典型日发电出力过程和抽水人力过程进行能量转换计算，推求各额定水头方案上、下水库日运行水位过程及工作水头过程。

（3）分析发电工况末尾时段的工作水头（发电工况最小水头）与额定水头的对比关系，如果最小水头大于额定水头，则无受阻出力，否则有受阻出力。此受阻出力等于系统要求该时段应发出力与实发出力之差，令其值为。相应受阻电量应按下述方法计算。

在发电工况末尾时段内用直线插值法试算（向时段初方向倒算），求出达到系统负荷要求应发出力的时刻，该时刻与发电工况末尾时刻之差为受阻时间，该时刻与发电工况末尾时刻的电量差即为受阻电量，按下式简化计算：

式中：——典型日受阻电量；

——典型日受阻容量；

——典型日受阻时间。

设计水头的确定方法

水电站的总水头（毛水头）一般指水电站上、下游水位差。而设计水头，则指总水头出去引水建筑物、管道等各种阻力损失后的净水头。当上、下游水位变化是时，水头也会发生变化。对于只有日调节的小型水电站，上游水位的变化范围就是水库的工作深度，在计算时可采用工作深度的中间位置作为上游计算水位，下游水位随所通过的流量而改变，通过洪水时，下游水位最高，水头最低。当原河流水位对尾水位有影响时，尾水位可按河道正常水位计算，当原河道水位对尾水位无影响是时，可按电站设计流量相应的水位决定尾水位。

设计水头H也可近似地取水电站的平均水头，即：

式中： ——水电站的最大水头；

——水电站的最小水头。

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