新能源电站防洪分析研究
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摘 要：新能源（光伏）电站建设于自然生态地面，受到周围水库泄洪、山坡汇水的影响，需要考虑相应的防洪设施。本文对浙江省丽水市某新能源（光伏）电站及周边的来水进行了详细的分析研究，对于电气设备所在的电站场区、场区内自然水系及水系与道路交叉处的桥涵的防洪标准进行了分别说明，并提出了整个地面电站防洪设施建设的对策。
关键词：新能源 电站 光伏 防洪
中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0044-02
本文以浙江省丽水市某新能源（光伏）电站为例，对防洪进行了详细的分析研究，并提出整个地面电站防洪设施建设的对策。
1 电站场址概况
浙江省丽水市某新能源（光伏）电站，海拔高度介于165～193m之间。工程从西北向东南划分为A、B、C三个区域。
2 洪水分析
2.1 小流域设计洪水
2.1.1 计算原理
当tc≥τ时，为全面汇流，洪峰流量计算公式为：
当tc<τ时，为部分汇流，洪峰流量计算公式为：
式中：
Qm—洪峰流量（m3/s）；F—流域面积（km2）
n—暴雨衰减指数，当τ≤1h，取n=n1，1<τ≤6h，取n=n2，6<τ≤24h，取n=n3
Sp—设计频率的雨力（mm/h）；H24p—设计频率P的最大24h雨量，mm。
τ—全面汇流时间（h）；μ—稳定下渗率（mm/h）
L—河长（km）；m— 汇流参数；Nc—糙率。
2.1.2 计算结果
F1区域：50年及10年一遇洪峰流量分别为17m3/s和11.4m3/s；
F2区域：50年及10年一遇洪峰流量分别为11.7m3/s和7.1m3/s；
F3区域：50年及10年一遇洪峰流量分别为7.5m3/s和4.5m3/s。
2.2 附近水库影响
该水库不考虑蓄容作用，50年一遇下泄洪峰流量为42m3/s，10年一遇下泄洪峰流量为28m3/s。
2.3 水系流量统计
西侧水系计算时将断面以上集雨面积进行合并，计算各不同设计频率设计洪峰，西侧、东侧水系50年一遇洪峰流量分别为27.8m3/s，18m3/s；西侧、东侧水系10年一遇洪峰流量分别为11.4m3/s，11m3/s。
因有地表漫流，分支等情况实际存在，经核算，西侧水系需扣减8.1m3/s，东侧水系需扣减2m3/s，实际到达场区设计流量如下：西侧水系流量为27.8m3/s，东侧水系流量为9.0m3/s。
3 50年一遇防洪标准的说明
3.1 相关规范
《光伏发电站设计规范》4.0.3条规定：规划容量30MW的光伏发电站防洪标准（重现期）为50年一遇的高水（潮）位。
3.2 计算说明
以恒定均匀流模型对所有较低处电气设备进行水位核算：
A=B*h X=B+2*h R=A/X
参数说明如下：
B—底宽；h—有效水深；C—谢才系数；n—糙率；i—纵坡；A—过流断面积
X—湿周；R—水力半径；V—流速；Q—流量。
结果为：#9箱变附近最高水位约为177.73m，#9箱变基础顶面标高为178.19m，高出最高水位0.46m。#8箱变与#9箱变处于同一横断面，但#8箱变基础顶面标高为188.40m，因此不受洪水影响。#10箱变附近最高水位约为176.62m，#10箱变基础顶面标高为177.7m，高出最高水位1.05m。#14、#15箱变附近最高水位约为175.46m，#14、#15箱变基础顶面标高分别为176.47m、176.62m，分别高出最高水位1.01 m、1.16m。#16、#17箱变附近最高水位约为173.42m，#16、#17箱变基础顶面标高分别为174.62m、174.65m，分别高出最高水位1.2m、1.23m。
经测算，50年一遇洪水发生时不会对区域内电气设备产生影响。
4 水系防洪标准的说明
4.1 相关规范
《灌溉与排水工程设计规范》3.3.5条规定，灌区内必须修建的排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按重现期5～10年确定。本设计按照上限执行。
4.2 公式说明
本次计算使用的公式为均匀流公式，沟道断面采取梯形断面。
Q=A*V V= R=A/X A=m*h2+B*h
X=
参数说明如下：
B—沟道底宽；h—有效水深；m—边坡系数；n—糙率；i—纵坡；A—过流断面积
X—湿周；R—水力半径；V—流速；Q—流量。
4.3 水系设计计算
西侧水系材质为浆砌块石，东侧水系采用土沟道，沟道底宽均为1.5m，深度1.5m，边坡取1，浆砌块石沟道粗糙系数取0.017，土沟道粗糙系数取0.025，计算可知西侧水系过流量达到28.46m3/s，东侧水系过流量达到9.05m3/s，满足过流量要求。西侧段坡度较大，需采用不同的工程措施，如放缓坡度，采用局部跌水的工程措施，局部冲刷较大处需要对石料质量进行严格控制。东侧需结合原有地形，坡度较大及急弯转角处考虑采取护底护坡。
4.4 桥孔设计
西侧采用1座3孔混凝土桥涵，单孔净宽2m，净高1.8m，东侧采用1座混凝土单孔桥涵，净宽2m，净高1.8m。经计算，西侧3孔桥涵的过流量达到60m3/s，东侧桥涵的过流量达到20.63m3/s，均可以满足50年一遇过水流量的要求，在水系和桥涵连接处采用渐变段进行衔接，有效加快引流。
5 结语
（1）按照《光伏发电站设计规范》要求，本工程光伏发电设备保证50年一遇的防洪标准。
（2）按照《灌溉与排水工程设计规范，》要求，水系设计满足10年一遇的防洪标准。
（3）将B、C区域内水系与道路交叉处均改造为桥涵，满足50年一遇過水流量的要求。
（4）经计算，采取水系及桥涵的防洪设施对于保护电站内电气设备是安全可靠的。
参考文献
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[4] GB50797-2012《光伏发电站设计规范》[S].北京：中国计划出版社，2012.
[5] GB50288-2018《灌溉与排水工程设计规范》[S].北京： 中国计划出版社，2018.
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