河海大學(xué)水資源規(guī)劃及利用復(fù)習(xí)知識點

1、河海大學(xué)水資源規(guī)劃與利用復(fù)習(xí)資料一、水資源特點 ：流動性，可再生性，多用途性，公共性，利與害的兩重性水資源的綜合利用 ：同時滿足幾個部門的需要，并且將除水害和興水利結(jié)合起來統(tǒng)籌解決，這種開發(fā)水資源的方式，稱為水資源的綜合利用防洪與興利矛盾 ：疏浚河道有利于防洪、航運等， 但降低了河水位， 可能不利于自流灌溉引水；若筑堰抬高水位引水灌溉， 又可能不利于泄洪，但卻降低了水電站的水頭，使所發(fā)電能減少。二1 水資源評價的涵義與任務(wù)水資源評價是對某一地區(qū)或流域水資源的數(shù)量、質(zhì)量、 時空分布特征、 開發(fā)利用條件、開發(fā)利用現(xiàn)狀和供需發(fā)展趨勢作出的分析估價。它是合理開發(fā)利用和保護管理水資源的基礎(chǔ)工作，為水利規(guī)

2、劃提供依據(jù)依據(jù)：中華人民共和國水法水資源評價導(dǎo)則(SL/T238-1999)水資源評價的內(nèi)容：水資源評價的背景與基礎(chǔ)水資源數(shù)量評價水資源質(zhì)量評價水資源開發(fā)利用及其影響評價水資源綜合評價2、中國水資源評價分區(qū)10 個一級區(qū)按流域水系劃分，以松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、東南諸河、珠江、西南諸河和西北諸河80 個二級區(qū)一級區(qū)以下劃分二級區(qū)，基本保持河流水系完整性；3、水平年、典型年和系列法水平年基準(zhǔn)年： 為現(xiàn)狀情況，又稱現(xiàn)狀水平年，是指進行水資源評價工作的現(xiàn)狀情況，以某一年為標(biāo)準(zhǔn)力求準(zhǔn)確地反映實際情況近期水平年： 為近期情況， 一般為基準(zhǔn)年以后的5 10 年要求有一定的精度供需分析時應(yīng)進行

3、平衡的調(diào)整中期水平年：為遠景情況，一般為基準(zhǔn)年以后的15 20 年精度要差一些供需分析時也可不作調(diào)整平衡遠期水平年：一般為基準(zhǔn)年以后的30 50 年精度將會更差一些僅側(cè)重于區(qū)域水資源承載能力的宏觀分析典型年法典型年法又稱代表年法首先根據(jù)對已有水文氣象資料進行頻率分析的成果， 確定平水年和枯水年等不同典型年的雨情和水情，然后在此基礎(chǔ)上對各水平年的水資源供需情況進行分析我國規(guī)定，平水年保證率 P 50，枯水年保證率 P 75，特枯水年保證率 P=90（或 95）典型年選擇一般選水利年或水文年，合理確定年總水量和年內(nèi)分配同一年各分區(qū)的保證頻率不同時上、中、下游或各分區(qū)的協(xié)調(diào)降雨和徑流的頻率不同時根據(jù)

4、實際情況分析確定：供水主要靠河川徑流、而且有較強水庫調(diào)蓄能力的情況， 也應(yīng)按徑流系列選擇； 河川徑流供水相對較少且調(diào)節(jié)能力差的區(qū)域， 應(yīng)按降雨系列選擇系列法系列法， 又稱為水資源供需平衡動態(tài)模擬法根據(jù)所選的水文氣象系列，通過逐年逐時段計算，進行未來的水資源供需分析一次歷史系列法歷史系列循回組合法隨機系列模擬法4、水文三要素：降水、徑流與蒸發(fā)5、主要水均衡參數(shù)給水度給水度隨地下水位埋深的增加而加大降雨入滲補給系數(shù)降雨入滲補給系數(shù)有隨埋深h 加大而減小的趨勢潛水蒸發(fā)系數(shù)渠系滲漏與灌溉入滲補給系數(shù)6、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按功能高低將水質(zhì)劃分為五類：類：主要適用于源頭水，國家自然保護區(qū)。類：主要適用于集中式生活飲

5、用水地表水源地一級保護 區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等。類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級保護區(qū)、 魚蝦類越冬場、 洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)。類：主要適用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。類：主要適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。7、水資源總量計算公式（重復(fù)水資源量D）水資源綜合評價方法定義降水扣去作物、土壤及水面直接利用和消耗后的全部水量為總水資源量WPSEWRSWEWCWGWRWEWCP降水量；SE植物截留、地表水體蒸發(fā)、地表滕發(fā)量；RS地表徑流量；WR地下水補給量；WE潛水蒸發(fā)量；WC除潛水蒸發(fā)、基流排泄外的地下水凈排泄消耗

6、量；WG地下水對河川的補給，即河川基流量；R河川徑流量。W R WR D D 重復(fù)計算量三1、 水資源規(guī)劃的目標(biāo)和原則水資源規(guī)劃的目標(biāo)包括整治和興利兩類。整治的目標(biāo)包括對河道、湖泊、水庫、渠道、灘涂、濕地等天然和人工水體的淤積、萎縮和退化等問題的治理，進行生態(tài)保護和重建，制定污水排放控制標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)保護標(biāo)準(zhǔn)。興利的目標(biāo)包括通過修建各種水利工程， 調(diào)節(jié)水資源的時空分布， 推進水資源充分利用，滿足日益增長的社會經(jīng)濟用水需求。2、 水資源規(guī)劃的內(nèi)容水資源調(diào)查評價，水資源開發(fā)利用情況調(diào)查評價，需水預(yù)測，節(jié)約用水，供水預(yù)測，水資源保護，水資源配置，總體布局與實施方案，規(guī)劃實施效果評價3. 水資源供需平衡分

7、析主要介紹兩種方法：典型年法和水資源系統(tǒng)動態(tài)模擬。1現(xiàn)狀供需分析(1) 調(diào)查統(tǒng)計現(xiàn)階段年份各水源的實際供水量和各部門的實際用水量。(2) 進行水量平衡校核。 (3) 現(xiàn)狀供需狀況及分析。(4) 典型年法中供水保證率的概念。Pm100%n1縱向 ：今后多年供水過程中有保證年數(shù)占總供水年數(shù)的百分?jǐn)?shù)；橫向 ：規(guī)定某一年份，把某系列各年的來水都放在這一年進行供需分析，計算其有保證的年數(shù)占系列總年數(shù)的百分?jǐn)?shù)。四1、綜合利用水庫：為實現(xiàn)水資源綜合利用而興建的水利工程。徑流調(diào)節(jié)： 即按人們的需要，通過水庫的蓄水、泄水作用，控制徑流和重新分配徑流。興利調(diào)節(jié)： 為興利目的進行的徑流調(diào)節(jié)。洪水調(diào)節(jié)： 為了攔蓄洪水

8、、削減洪峰而進行的徑流調(diào)節(jié)。3、 興利調(diào)節(jié)的分類調(diào)節(jié)周期：指水庫的興利庫容從庫空蓄滿放空完整的蓄放水過程。日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)。4. 工作保證率和設(shè)計保證率的含義水利水電部門的正常工作的保證程度，稱為工作保證率。要為擬建的水利水電工程選定一個合理的工作保證率，稱設(shè)計保證率。工作保證率有不同的表示形式。1. 年保證率它是指多年期間正常工作年數(shù)占運行總年數(shù)的百分比，即P正常工作年數(shù)P正常工作歷時 日、旬或月10000100 00運行總年數(shù)運行總歷時 日、旬或月2.歷時保證率 指多年期間正常工作歷時（日、旬或月）占總歷時的百分比式中 m為破壞年份的破壞歷時與總歷時之比。P 1 1 P /

9、 m10000同一電力系統(tǒng)中，規(guī)模和作用相近的聯(lián)合運行的幾座水電站，可當(dāng)作單一水電站選擇統(tǒng)一的設(shè)計保證率。5 、 設(shè)計代表年常選擇有代表性的枯水年、 中水年（也稱平水年）和豐水年作為設(shè)計典型年， 分別稱為設(shè)計枯水年、設(shè)計中水年和設(shè)計豐水年。設(shè)計枯水年的效益計算成果代表恰好滿足設(shè)計保證率要求的工程興利情況；設(shè)計中水年代表中等來水條件下的平均興利情況；設(shè)計豐水年則代表多水條件下的興利情況。6 、設(shè)計中水系列為探求水庫運用的多年平均狀況，一般取10 15 年作為代表期，稱設(shè)計中水系列。選擇時要求：1 ）系列連續(xù)徑流資料至少要有一個以上完整的調(diào)節(jié)循環(huán)；2 ）系列年徑流均值應(yīng)等于或接近于多年平均值；3

10、）系列應(yīng)包括枯水年、中水年、豐水年，它們的比例關(guān)系與長系列大體相當(dāng)，使設(shè)計中水系列的年徑流變差系數(shù) CV與長系列的相近。7 、 確定年調(diào)節(jié)水利庫容圖解法步驟：1、繪制設(shè)計枯水年水量差積曲線及其流量比尺2、 在流量比尺上定出已知調(diào)節(jié)流量的方向線Q調(diào)射線， 繪出平行于Q調(diào)射線并與天然水量差積曲線相切的平行線組3、供水期上、下切線間的縱距，按水量比尺量取，即等于所求的水庫興利庫容V 興8、確定年調(diào)節(jié)水庫調(diào)節(jié)流量的圖解法（ 1）在設(shè)計枯水年水量差積曲線下方繪制與之平行的滿庫線， 兩者間縱距等于已知的興利庫容 V興（ 2）繪制枯水期天然水量差積曲線和滿庫線的公切線ab。（ 3）根據(jù)公切線的方向，在流量比

11、尺上定出相應(yīng)的流量值，它就是已知興利庫容所能獲得的符合設(shè)計保證率要求的調(diào)節(jié)流量。切點 a 和 b 分別走出按等流量調(diào)節(jié)時水庫供水期的起迄日期。（ 4）當(dāng)計及水庫水量損失時，先求平均損失流量，從上面求出的調(diào)節(jié)流量中扣除損失流量，即得凈調(diào)節(jié)流量（有一定近似性）。9 、 P 設(shè) 、 Q調(diào) 、 V 興 三者之間關(guān)系（結(jié)合圖說明）（ 1） V 興一定時， P 設(shè)越高，可能獲得的供水期Q 調(diào)越小，反之則大。（ 2） Q 調(diào)一定時，要求的 P 設(shè)越高，所需的 V 興也越大，反之則小。（ 3） P 設(shè)一定時， V 興越大，供水期 Q 調(diào)也越大 。五、1. 洪水致災(zāi)因素自然因素，是產(chǎn)生洪水和形成洪災(zāi)的主導(dǎo)因素；

12、社會因素，包括人口增多、社會經(jīng)濟發(fā)展等，造成洪水災(zāi)害不斷加重；2、研究洪災(zāi)成因，應(yīng)在關(guān)注自然因素作用的同時，著重分析人類活動對洪水成災(zāi)規(guī)律和防洪安全的影響，人類活動的影響主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 植被破壞，水土流失加劇，入河泥沙增多； 圍湖造田，與河爭地，河湖泄蓄洪能力降低； 防洪工程標(biāo)準(zhǔn)低，病險多，抗洪能力弱； 非工程防洪措施不完善，難以適應(yīng)防洪減災(zāi)的要求； 蓄滯洪區(qū)安全建設(shè)不能滿足需要，運用難度大。3.洪水災(zāi)害水災(zāi)：一般是指因河水或湖水泛濫淹沒城市和農(nóng)村所引起的災(zāi)害。澇災(zāi)：指的是因降雨使土地過濕造成農(nóng)作物生長不良而減產(chǎn)的現(xiàn)象，或因雨后地面排泄不暢而產(chǎn)生大面積積水使社會財產(chǎn)受損。4.洪災(zāi)損失

13、經(jīng)濟損失： 指洪水淹沒造成的可用貨幣計量的各類損失，故又稱有形損失，主要包括：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、居民房屋、家庭財產(chǎn)以及各種其他損失等。非經(jīng)濟損失：指洪水引起的難以用貨幣計量的損失，故又稱為無形損失，如生態(tài)環(huán)境的惡化， 文物古跡的破壞， 災(zāi)民傷亡與精神痛苦， 災(zāi)區(qū)疾病流行及其對民眾健康的影響， 正常生活工作秩序與環(huán)境破壞造成的社會混亂， 由于房屋財產(chǎn)損失而使人們的日常生活水平驟然下降， 以及洪災(zāi)對國家的政治穩(wěn)定和國際聲譽的不利影響等。5.洪水災(zāi)害產(chǎn)生的不利影響對經(jīng)濟發(fā)展的影響水一旦成災(zāi)， 將對地區(qū)和國家的經(jīng)濟發(fā)展造成巨大破壞和消極影響，嚴(yán)重威脅著人類社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展對自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)

14、重危害洪泛區(qū)內(nèi)的居民住所、自然景觀、文物古跡等遭到毀壞； 暴雨洪水引起水土流失， 使植被遭到破壞， 土地貧瘠， 入河泥沙增加， 湖泊萎縮失調(diào)， 河流功能退化， 洪水不能正常排泄；洪水的淹沒與沖擊，還會威脅到各種動、植物的生存等。對社會生活產(chǎn)生多方面的影響其中最主要的是人口死亡、災(zāi)民流離、疫病蔓延與流行等問題。對國家事務(wù)產(chǎn)生影響嚴(yán)重的洪水災(zāi)害的發(fā)生，將花費國家大量人力、物力、財力和精力。6 、 防洪減災(zāi)措施：防洪工程措施是指按照規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，為控制和抵御洪水以減免洪水災(zāi)害損失而修建的各種工程。 包括：水土保持、 筑堤防洪與防汛搶險、疏浚與整治河道、分洪、滯洪與蓄洪。防洪非工程措施 是指通過行政

15、、 法律、經(jīng)濟等非工程手段， 以減少洪水災(zāi)害損失的措施。包括：防洪區(qū)的科學(xué)規(guī)劃與管理，公民防洪、防災(zāi)教育，防洪法律、法規(guī)建設(shè)，洪水預(yù)報、警報和防汛通信，蓄洪及分洪工程合理調(diào)度，推行洪水保險，征收防洪基金，防汛搶險，善后救災(zāi)與災(zāi)后重建等。防洪工程措施與防洪非工程措施的目的都是防洪減災(zāi)。兩者的區(qū)別在于：防洪工程措施是以修建工程的手段， 達到控制洪水、 減少洪災(zāi)的作用， 多屬于工程技術(shù)問題。防洪非工程措施主要考慮洪災(zāi)程度和風(fēng)險程度， 根據(jù)保護對象的重要程度不同， 實行不同程度的保護。因此，采用法令、行政、經(jīng)濟、技術(shù)等手段和通過國家、地方和集體、個人之間的合作，預(yù)先安排，以減少洪災(zāi)損失，屬于規(guī)劃管理問

16、題。可見，防洪工程措施和防洪非工程措施的作用不同， 不能相互替代。 在防洪減災(zāi)工作中，應(yīng)把這兩種措施有機地結(jié)合起來， 取長補短， 科學(xué)配置和聯(lián)合運用， 形成完整的防洪減災(zāi)系統(tǒng)。7、防洪標(biāo)準(zhǔn)定義各種防洪保護對象或水利工程本身要求達到的防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)。通常以頻率法計算的某一重現(xiàn)期的設(shè)計洪水為防洪標(biāo)準(zhǔn)，或以某一實際洪水( 或?qū)⑵溥m當(dāng)放大) 作為防洪標(biāo)準(zhǔn)。下游防洪對象的防洪標(biāo)準(zhǔn)與水工建筑物本身的防洪標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)水庫不承擔(dān)下游防洪任務(wù)時， 按水庫工程水工建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)， 選定合適的設(shè)計洪水和校核洪水的流量過程線，作為水庫調(diào)洪計算的原始資料。8、河道整治規(guī)劃是根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除害要求，為治理、改造河道所進

17、行的水利工程規(guī)劃。河道整治規(guī)劃一般包括洪水、中水、枯水三種整治方案。洪水整治的目的是為了防御洪水泛濫，確保沿河人民生命財產(chǎn)安全；枯水整治則主要是保障通航和引水；中水整治對穩(wěn)定河床，控制河勢具有決定性意義。河道整治規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容設(shè)計流量和設(shè)計水位整治線河槽斷面9、堤線布置應(yīng)遵循下列原則：河堤的堤線應(yīng)與河勢流向相適應(yīng)， 并與大洪水的主流線大致平行。 一個河段兩岸堤防的間距或一岸高地一岸堤防之間的距離應(yīng)大致相等，不宜突然放大或縮小。堤線應(yīng)力求平順，各堤段平緩連接，不得采用折線或急彎。堤防工程應(yīng)盡可能利用現(xiàn)有堤防和有利地形， 修筑在土質(zhì)較好、 比較穩(wěn)定的灘岸上，留有適當(dāng)寬度的灘地，盡可能避開軟弱地基、深

18、水地帶、古河道、強透水地基。堤線應(yīng)布置在占壓耕地、 拆遷房屋等建筑物少的地帶， 避開文物遺址， 利于防汛搶險和工程管理。10、調(diào)洪演算原理Q q1 (Q1Q2 )1 ( q1q2 )V2 V1V22ttq=f （ V） q=f（ Z）11、調(diào)洪演算列表試算法步驟及qmax 出現(xiàn)的具體時刻q 的試算：改進法：假定t 出 Q直接令 q =Q , 計算v , 求 v，查 q ，如果與max22222假定的一致，則試算結(jié)束。否則，重新假定t 。調(diào)洪演算雙輔助線法步驟及qmax 出現(xiàn)的具體時刻Q(V1q1 )(V2q2 )t2t2事先計算并繪制曲線組： （ Vt-q 2） =f 1（ Z）（Vt+q 2

19、） =f 2 （Z）q=f3（ Z）水庫上游水位與下泄流量關(guān)系曲線的確定q=f(Z)Z 限、 Z 防、Z設(shè)、Z校及 V防、V攔、V調(diào)整個計算大體可歸納為以下幾點：1收集計算所需基本資料（ 1）設(shè)計洪水資料， 包括大壩設(shè)計洪水、 校核洪水。 水庫下游有防洪任務(wù)時還需要與下游防洪標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的設(shè)計洪水， 壩址至下游防護區(qū)的區(qū)間設(shè)計洪水， 上下游洪水遭遇組合方案或分析資料。（ 2）泄洪能力資料。包括各種方案的溢流堰和泄水底孔的泄洪能力曲線。（ 3）庫容曲線。包括庫容特性曲線和面積特性曲線。（ 4）有關(guān)經(jīng)濟資料。2擬定比較方案。根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、施工設(shè)備等條件，擬定水面溢洪道和泄水底孔的型式、位置

20、和尺寸，擬定幾種可能的起調(diào)水位。3調(diào)洪計算。按一定的操作方式進行調(diào)洪演算，求水庫最高洪水位和最大下泄流量。4方案選擇。根據(jù)調(diào)洪計算成果，計算各方案的大壩造價、上游淹沒損失、泄洪建筑物投資、下游堤防造價及下游受淹的經(jīng)濟損失等。通過技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇最優(yōu)方案。11 、防洪特征水位及相應(yīng)庫容的推求1 防洪限制水位的確定1防洪高水位2正常蓄水位3汛期限制水位4 死水位2防洪高水位及防洪庫容的推求當(dāng)遇下游防護對象的設(shè)計洪水時，在壩前達到的最高水位即為防洪高水位。防洪高水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為防洪庫容。在 t1 時刻以前，使q=Qt1 時刻 Q=q汛限，閘門全開。 ，水位逐漸上升。至 t2至

21、t3時刻， q=q 安，于是用閘門控制，使q=q 安，水位繼續(xù)上升，閘門逐漸關(guān)小。時刻， Q降落得重新等于q，水庫水位達到最高，閘門也不再關(guān)小。t3 以后是水庫泄水過程，水庫水位逐漸回降。3設(shè)計洪水位及攔洪庫容的推求水庫遇大壩設(shè)計洪水時，在壩前達到的最高水位稱設(shè)計洪水位。設(shè)計洪水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為攔洪庫容。（ 1）下游無防洪要求時在 t1時刻以前，以閘門控制使q=Q；t1時刻開始閘門全部打開 ;t2達到 Zmax，即為所求的設(shè)計洪水位。（ 2）下游有防洪要求時t1前， q=Q， Z ， q ；t2時 Q=q汛限，閘門逐漸關(guān)小;t2t3間用閘門控制 q 使 q=q 安，以滿足下游

22、防洪要求;至 t3時， Z=Z 防，因確保水工建筑物的安全，不再控制q，而是將閉門全部打開自由溢流 ;t4 時刻， Zmax， qmax。12、蓄滯洪區(qū) 是指河道周邊辟為臨時蓄存洪水的湖泊、洼地或擴大行洪、泄洪的區(qū)域，其作用是調(diào)蓄洪量，削減河道洪峰流量，降低河道洪水位，確保重點防護區(qū)安全。蓄滯洪區(qū)又可細分為分洪區(qū)、蓄洪區(qū)、行洪區(qū)、滯洪區(qū)。六1、 水能資源與水力發(fā)電的基本原理水力發(fā)電就是利用天然水能生產(chǎn)電能。河川徑流相對于海平面而言（或相對于某基準(zhǔn)面）具有一定的勢能。 因徑流有一定流速，就具有一定的動能。這種勢能和動能組合成一定的水能水體所含的機械能。2、水能資源三個特點：1，資源總量十分豐富，

23、但人均資源量并不富裕2 ，水能資源分布不均，于經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀極不匹配3 ，江河來水量的年內(nèi)和年際變化大，導(dǎo)致水能資源在時間上的分配不均。3、壩式攔河筑壩或閘來抬高開發(fā)河段水位，使原河段的落差HAB 集中到壩址處，從而獲得水電站的水頭H。1.壩后式水電站若筑壩建庫所引起的淹沒損失相對不大，有可能筑中、 高壩抬水， 來獲得較大的水頭。這時因水電站廠房本身不能擋水，就應(yīng)將其布置在壩下游側(cè)，與擋水壩分開，用壓力引水管連接壩和廠房。這是最通常的壩式開發(fā)方式。2. 河床式水電站采用壩式開發(fā)時，若地形、地質(zhì)等條件不允許筑高壩，也可筑低壩或水閘來獲得較低水頭。此時常利用水電站廠房作為擋水建筑物的一部分，使廠房

24、承受壩上游側(cè)的水壓力。3. 壩內(nèi)式水電站如果壩址河道很窄，也可將發(fā)電廠房設(shè)在壩體內(nèi)部。這種水電站稱為壩內(nèi)式水電站。4. 壩旁式水電站在河道內(nèi)建土石壩或拱壩， 難以安排發(fā)電廠房時， 常在壩旁設(shè)進水口和隧洞引水， 至壩下游設(shè)發(fā)電廠房；也可將發(fā)電廠房設(shè)在壩旁的地下，再經(jīng)尾水隧洞與壩下游河道連接。5 、引水式通過沿河修建引水道，使原河段的落差集中到引水道末端廠房處，從而獲得水電站的水頭。H=HAB HQA1無壓明渠或無壓隧洞2 、有壓有壓隧洞或管道當(dāng)?shù)匦巍?地質(zhì)等條件不允許筑高壩，而河段坡度較陡或河段有較大的彎曲段處，建造較短的引水道即能獲得較大水頭時，?？刹捎靡郊兴堋Ｍǔ６际菑搅魇介_發(fā)。6、

25、混合式如果開發(fā)河段的上游部分有一較平坦的地形適宜于筑壩建庫，同時其下游河段坡降較陡，可采用引水道集中落差，在這種地形條件下，采用混合式開發(fā)是比較合理的?；旌鲜剿娬径喟胧切钏降?。4、列表法步驟 ：根據(jù)電站的調(diào)節(jié)方式計算確定各時段的發(fā)電流量Q電；根據(jù)水能計算的邊界條件等，進一步分析計算各時段水庫蓄水量的變化量W、時段平均水庫水位 Z 上、時段平n均下游水位 Z 下及電站的時段平均水頭H；根據(jù) N 9.81 Q H K Q H 和 ENi tii1計算水電站的時段平均出力N 和時段發(fā)電量 E。5、電力負(fù)荷 ：在任何時間內(nèi)，電力系統(tǒng)中各電站的出力過程和發(fā)電量必須與用電戶對出力的要求和用電量相適應(yīng)，

26、這種對電力系統(tǒng)提出的出力要求，常被稱為電力負(fù)荷。三個區(qū)域 ：峰荷區(qū)，腰荷區(qū)，基荷區(qū)常采用以下3 個指標(biāo)值反映日負(fù)荷圖的特征：（ 1）基荷指數(shù) ， N '/ N ， 值越大，基荷占負(fù)荷圖的比重越大，表示系統(tǒng)用電情況比較平穩(wěn)。（ 2）日最小負(fù)荷率 ，N '/ N ''， 值越小，表示日高峰負(fù)荷與日低谷負(fù)荷的差別越大，日負(fù)荷越不均勻。_（3）日平均負(fù)荷率 ， N / N '' ， 值越大，表示日負(fù)荷變化越小。峰谷差： D=N” -N對于電力系統(tǒng)負(fù)荷月內(nèi)、季內(nèi)的不均衡特性，可通過以下3 個指標(biāo) 反映：1 月負(fù)荷率 ，表示在一個月內(nèi)負(fù)荷變化的不均衡性，用該

27、月的平均負(fù)荷N月 與最大負(fù)荷日的平均負(fù)荷 N日 的比值表示。N月/N日2 季負(fù)荷率 ，表示一年內(nèi)月最大負(fù)荷變化的不均衡性，用全年各月最大負(fù)荷Ni'' 的平均值N年'' 的比值表示。12與最大負(fù)荷值N i'' / (12N 年'')i 13 負(fù)荷率 ，表示一年的發(fā)電量E 年 與最大負(fù)荷N年'' 相應(yīng)的年發(fā)電量的比值，即：年 / （8760''h/8760式中： h 為年最大負(fù)荷的利用小時數(shù)。年）EN6、 電力系統(tǒng)裝機容量電站上每臺機組都有一個額定容量，此即發(fā)電機的銘牌出力。電站的裝機容量是指該電站上所

28、有機組銘牌出力之和。電力系統(tǒng)的裝機容量便是所有電站裝機容量的總和。規(guī)劃階段N系 ,裝 N 系,必 N 系 ,重 N系,工N 系,備N系,重運行階段N系 ,裝 N 系,可 N 系,阻 N系,工N系,備N系,空N系,阻7、水電站的技術(shù)特性（ 1）出力和發(fā)電量是隨天然徑流量和水庫調(diào)節(jié)能力有一定的變化。（ 2）工作位置及發(fā)電量受水庫綜合利用的影響。（ 3）水電站的年運行費用與所生產(chǎn)的電能量無關(guān)， 因此在豐水期內(nèi)應(yīng)盡可能多發(fā)水電，以節(jié)省系統(tǒng)燃料消耗。（ 4）水電站適宜擔(dān)任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用等任務(wù)。機組開停靈便、迅速，從停機狀態(tài)到滿負(fù)荷運行僅需 1 2 分鐘時間，并可迅速改變出力的大小，以適應(yīng)負(fù)荷

29、的劇烈變化，從而保證系統(tǒng)周波的穩(wěn)定。（ 5）水電站的建設(shè)地點要受水能資源、地形、地質(zhì)等條件的限制。水電站的單位千瓦投資通常比火電站大，但由于水電站發(fā)電不需消耗燃料， 故單位電能成本比火電站的低。8、無調(diào)節(jié)水電站的運行方式1. 無調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性無調(diào)節(jié)水電站的運行特征是：任何時刻的出力主要決定于河中天然流量的大小。枯水期：擔(dān)任基荷。豐水期：仍只宜于擔(dān)任基荷；只有當(dāng)天然流量所產(chǎn)生的出力大于系統(tǒng)的最小負(fù)荷時，水電站應(yīng)擔(dān)任基荷和一部分腰荷，這時還會發(fā)生棄水。2. 無調(diào)節(jié)水電站在不同水文年的運行方式（ 1）設(shè)計枯水年枯水期 :水電站以最大工作容量或大于最大工作容量的某個出力運行。豐水期：即使以其

30、全部裝機容量運行，有時仍不免有棄水。（ 2）豐水年可能全年均需要用全部裝機容量在負(fù)荷圖的基荷部分運行?？赡苋昃袟壦?、 日調(diào)節(jié)水電站的運行方式1.日調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性日調(diào)節(jié)水電站的工作特征是：除棄水期外， 在任何一日內(nèi)所能生產(chǎn)的電能量，與該日天然來水量時（除其他水利部門用水）所能發(fā)出的電能量相等。原則上是在不發(fā)生棄水情況下，應(yīng)盡量讓日調(diào)節(jié)水電站擔(dān)任系統(tǒng)的峰荷，以充分發(fā)揮水輪發(fā)電機組能迅速靈活適應(yīng)負(fù)荷變化的優(yōu)點。水電站進行日調(diào)節(jié)，對電力系統(tǒng)所起的效益可歸納為以下3 方面：（ 1）日調(diào)節(jié)水電站在枯水期一般總是擔(dān)任峰荷，讓火電站擔(dān)任基荷；從而節(jié)省煤耗，降低系統(tǒng)的運行費用。（ 2）在一定的

31、保證出力情況下， 日調(diào)節(jié)水電站比無調(diào)節(jié)水電站的工作容量可更大一些，能更多地取代火電站的容量；可減少系統(tǒng)的總投資。（ 3）豐水期， 日調(diào)節(jié)水電站全部裝機容量逐步由峰荷轉(zhuǎn)到基荷運行；可增加水電站的發(fā)電量，相應(yīng)減少火電站的發(fā)電量與總煤耗，從而降低系統(tǒng)的運行費用。# 大型水電站承擔(dān)日調(diào)節(jié)任務(wù)時，往往會對下游的綜合利用產(chǎn)生不利影響。應(yīng)注意設(shè)法滿足綜合利用各部門的要求，解決矛盾的措施：（ 1）對水電站的日調(diào)節(jié)進行適當(dāng)?shù)南拗疲唬?2）在水電站下游修建反調(diào)節(jié)水庫以減小流量、水位和流速的波動幅度。11、 水電站的裝機容量是指水電站所有機組額定容量的總和，由水電站最大工作容量、備用容量和重復(fù)容量所組成。在確定水電

32、站的最大工作容量時， 須進行電力系統(tǒng)的電力 （出力）平衡和電量 （發(fā)電量）平衡及系統(tǒng)容量平衡。系統(tǒng)電力平衡 ：系統(tǒng)中所有各電站的出力之和必須隨時滿足系統(tǒng)的負(fù)荷要求。 水火電混合電力系統(tǒng)：NNP水工火工系系統(tǒng)電量平衡 ：系統(tǒng)中所有電站在任一時段內(nèi)的發(fā)電量之和必須與系統(tǒng)在該時段內(nèi)的電量需求相平衡。水火電混合電力系統(tǒng)：E保系E保水 E?；鹣到y(tǒng)容量平衡 ：分析確定系統(tǒng)內(nèi)所有水、 火電站在電力系統(tǒng)負(fù)荷圖上各時段所承擔(dān)的工作容量及各種備用容量，并檢查有無空閑容量和受阻容量。12、 水電站最大工作容量的確定與設(shè)計水平年電力系統(tǒng)的負(fù)荷圖、系統(tǒng)內(nèi)已建成電站在負(fù)荷圖上的工作位置，以及擬建水電站的天然來水情況、水庫

33、調(diào)節(jié)性能、經(jīng)濟指標(biāo)等有關(guān)。1. 無調(diào)節(jié) 水電站最大工作容量的確定_N水工N 保無N 保無 9.81 Q設(shè)H 設(shè)2. 日調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的確定日調(diào)節(jié)水電站的保證出力為：_N保日9.81Q設(shè) H 設(shè)相應(yīng)日保證電能量為：E保日24 N保日3. 年調(diào)節(jié) 水電站最大工作容量的確定根據(jù)發(fā)電要求進行水量調(diào)節(jié)，其平均調(diào)節(jié)流量Q調(diào)為：_Q調(diào)( W供V 年調(diào) ) / T供相應(yīng)水電站在設(shè)計供水期內(nèi)的保證出力為：_N 保、年 9.81 Q調(diào) H 供水電站在設(shè)計供水期內(nèi)的保證電能為E保供 N 保年T供N水工N保無N水工N保無與日調(diào)節(jié)水電站相似，年調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量N保主要取無決于設(shè)計供水期內(nèi)的N水工水工保證

34、電能 E保供 。12、水電站備用容量的確定1負(fù)荷備用容量：電力系統(tǒng)必須隨時準(zhǔn)備一部分備用容量，當(dāng)突發(fā)負(fù)荷發(fā)生時，不致因系統(tǒng)容量不足而使周波降低到小于規(guī)定值， 而影響供電的質(zhì)量。 這部分備用容量稱為負(fù)荷備用容量 N 負(fù)備 。 N 負(fù)備 =N 系統(tǒng) ×(2%5)2、事故備用容量：由于大型系統(tǒng)內(nèi)各種規(guī)格的機組情況十分復(fù)雜，機組發(fā)生事故對國民經(jīng)濟的影響亦難以估計正確， 一般根據(jù)實際運行經(jīng)驗確定系統(tǒng)所需的事故備用容量。 N 事備 =N 系統(tǒng) ×10%3檢修備用容量： 系統(tǒng)中的各種機組設(shè)備， 都要進行有計劃的短期和長期停機檢修。系統(tǒng)檢修備用容量，一般以設(shè)置在火電站上為宜（有燃料保證）

35、。13、水電站重復(fù)容量的選定14、水電站裝機容量的選擇及分析水電站裝機容量的選擇及分析：N裝N水工N水備N重1 用E 水日在12 月份典型日負(fù)荷圖上量取N水工2 保證出力倍數(shù)法:N裝 =K×N保 3 年裝機利用小時數(shù)法試算確定。h年 E年N裝E年N裝h年15、正常蓄水位與各水利部門效益之間的關(guān)系 ：1防洪，防洪庫容與興利庫容完全結(jié)合或部分結(jié)合時， 提高正常蓄水位可直接增加水庫調(diào)蓄庫容， 同時有利于攔蓄洪水，提高下游地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。 2發(fā)電，隨著正常蓄水位的增高，水電站的保證出力、多年平均年發(fā)電量、裝機容量等動能指標(biāo)也將隨著增加。 3灌溉和城鎮(zhèn)供水， 正常蓄水位的增高， 一方面可以加大

36、水庫的興利庫容， 增加調(diào)節(jié)水量，擴大下游地區(qū)的灌溉面積或城鎮(zhèn)供水量； 另一方面， 有利于上游地區(qū)從水庫引水自流灌溉或?qū)λ畮熘苓吀叩剡M行揚水灌溉或進行城鎮(zhèn)供水。 4航運，正常蓄水位的增高，有利于調(diào)節(jié)天然徑流，加大下游航運流量，增加航運水深，提高航運能力；另一方面由于水庫洄水向上游河道延伸， 通航里程及水深均有較大的增加，大大改善了上游河道的航運條件。16正常蓄水位上下限方案的擬定下限方案主要根據(jù)各水利部門的最低興利要求擬定。發(fā)電：盡量滿足電力系統(tǒng)對擬建水電站所提出的最低發(fā)電容量與電量要求。灌溉或城鎮(zhèn)供水：盡可能滿足地區(qū)發(fā)展規(guī)劃及最必需的工農(nóng)業(yè)供水量。對在多沙河流上的某些水庫，還要考慮泥沙淤積的影

37、響，保證水庫有一定的使用壽命。2 、上限方案擬定主要考慮下列因素：（ 1）庫區(qū)的淹沒、浸沒損失。（ 2）壩址及庫區(qū)的地形地質(zhì)條件。（ 3）河流梯級開發(fā)規(guī)劃方案。盡量“首尾相接” 。（ 4）蒸發(fā)、滲漏損失。（ 5）人力、物力、財力及工期的限制。17、選擇正常蓄水位的步驟和方法在擬定正常蓄水位的比較方案后，應(yīng)該對每個方案進行下列各項計算工作。1. 擬定水庫的消落深度。規(guī)劃階段通常采用簡化法：以發(fā)電為主的水庫：根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，可用水電站最大水頭 H的某一百分比初步擬定水庫的消落深度 h 消，從而定出各個方案的調(diào)節(jié)庫容。2 根據(jù)初估的工程規(guī)模，選擇設(shè)計保證率，選擇設(shè)計代表年或設(shè)計代表系列。3 用簡化法進

38、行徑流調(diào)節(jié)與水能計算，求各方案的保證出力、多年平均發(fā)電量、裝機容量、保證供水量及灌溉面積等。4 求出各方案之間有關(guān)水利動能參數(shù)的差，對水利動能參數(shù)較小的方案，選擇恰當(dāng)?shù)奶娲桨浮? 計算各方案及其替代方案的投資、年運行費，然后求得各方案的年費用NF1、替代方案的年費用NF2 及系統(tǒng)的年費用（NF 系=NF1+NF2），以便進行水利動能經(jīng)濟比較，從中選出最有利方案。18、 設(shè)計死水位的選擇各水利部門對死水位的要求1發(fā)電的要求在已定的正常蓄水位下，隨著水庫消落深度的加大，興利庫容及調(diào)節(jié)流量均隨著增加；另一方面， 死水位的降低， 相應(yīng)水電站供水期內(nèi)的平均水頭卻隨著減小，因此其中存在一個比較有利的消落

39、深度，使水電站供水期的電能最大。為便于分析， 可以把水電站供水期的電能劃分為兩部分，一部分為蓄水庫容電能，另一部分為來水量產(chǎn)生的不蓄電能E供 E庫E不蓄E庫9.81水Q庫 H 供T供9.81V興水H 供T供T供36000.00272 水V興 H 供水W供H供E不蓄 0.002722 其他綜合利用要求工業(yè)用水、灌溉或航運等。應(yīng)根據(jù)徑流調(diào)節(jié)所需的興利庫容選擇死水位。（ 1）如果綜合利用各用水部門所要求的死水位， 比按發(fā)電要求的死水位高時， 則可按后者要求選擇設(shè)計死水位。（ 2）如果情況相反， 當(dāng)水庫主要任務(wù)為發(fā)電， 則根據(jù)主次要求，在盡量滿足綜合利用要求的情況下按發(fā)電要求選擇設(shè)計死水位； 當(dāng)水庫主

40、要任務(wù)為灌溉或城市供水時， 則在適當(dāng)照顧發(fā)電要求的情況下按綜合利用要求選擇設(shè)計死水位。19、選擇死水位的步驟與方法1. 方案擬定以發(fā)電為主的水庫，選擇死水位時應(yīng)考慮水電站在設(shè)計枯水年供水期（年調(diào)節(jié)水庫）或設(shè)計枯水年系列（多年調(diào)節(jié)水庫）獲得最大的保證出力，而在多年期內(nèi)獲得盡可能多的發(fā)電量，同時考慮各水利部門的綜合利用要求以及對上下游梯級水電站的影響，然后對各方案的水利、動能、經(jīng)濟和技術(shù)等條件進行綜合分析，選擇比較有利的死水位。在已定的正常蓄水位條件下，根據(jù)庫容特性、綜合利用要求、地形地質(zhì)條件、水工、施工、機電設(shè)備等要求，確定死水位的上、下限，然后在上、下限之間，擬定若干個死水位方案進行比較。（

41、1）選擇水庫死水位的上限，一般應(yīng)考慮下列因素: 通常為獲得最大多年平均年電能的死水位，比為獲得最大保證出力的死水位高。因此水電站水庫的上限方案，應(yīng)稍高于具有最大多年平均年電能的死水位。 對于調(diào)節(jié)性能不高的水庫，應(yīng)盡可能保證能進行日調(diào)節(jié)所需的庫容。 對于調(diào)節(jié)性能較高的水庫，盡可能保持具有多年調(diào)節(jié)性能。（ 2）選擇水庫死水位的下限，一般應(yīng)考慮下列因素： 如水庫具有綜合利用要求，死水位的下限不應(yīng)高于灌溉、城市供水及發(fā)電等引水所要求的高程； 考慮水庫泥沙淤積對進水口高程的影響； 死水位也不能過低，要考慮進水口閘門制造及啟閉機的能力或水輪機制造廠家所保證的最低水頭。2 水利動能計算（ 1）求出各方案的水庫消落深度和興利庫容；然后對每個方案用設(shè)計枯水年或枯水年系列資料進行徑流調(diào)節(jié)，得出各個方案的調(diào)節(jié)流量及平均水頭。（ 2）對各個死水位方案，計算保證出力和多年平均年發(fā)電量，通過系統(tǒng)