水利水電工程概論

1、1、水資源的自然屬性：二、 水資源的特點我國水資源總量豐富，約我國水資源總量豐富，約28124億億m3，居世界第，居世界第6位；位；人均占有量少，約人均占有量少，約2200 m3，相當于世界人均占有，相當于世界人均占有量的量的1/4，被聯(lián)合國列為，被聯(lián)合國列為13個貧水國之一。個貧水國之一。2、水資源的社會屬性：一、洪澇災害（水多）1.2 水資源面臨的問題1、原因：、原因：u水資源時空分布不均水資源時空分布不均u全球氣候變化與人類活動影響加劇全球氣候變化與人類活動影響加劇u城市化發(fā)展迅速城市化發(fā)展迅速u江河防洪標準偏低江河防洪標準偏低2、形式：、形式：河流洪水、突發(fā)洪水、城市洪澇災害等河流洪水

2、、突發(fā)洪水、城市洪澇災害等二、干旱缺水（水少）（08年底-09年初）我國水資源短缺主要表現(xiàn)在：農(nóng)業(yè)缺水、城市缺水和生態(tài)缺水。 1.農(nóng)業(yè)缺水：我國全部耕地中只有我國全部耕地中只有40%40%能夠確保灌溉，全國正常能夠確保灌溉，全國正常年份農(nóng)業(yè)缺水量達年份農(nóng)業(yè)缺水量達300300億立方米億立方米( (全國總?cè)彼繛榻珖側(cè)彼繛榻?00400億立方米億立方米) )。有關資料顯示，每年農(nóng)業(yè)因缺水造。有關資料顯示，每年農(nóng)業(yè)因缺水造成的損失超過成的損失超過15001500億元。億元。 原因：水資源分布與耕地分布不匹配原因：水資源分布與耕地分布不匹配 2.城市缺水：全國全國600600多個城市中，有多個

3、城市中，有400400多個城市存在供水不足，多個城市存在供水不足，其中比較嚴重的缺水城市達其中比較嚴重的缺水城市達110110個，全國城市缺水總個，全國城市缺水總量為量為6060億立方米。在億立方米。在3232個百萬人口以上的特大城市個百萬人口以上的特大城市中，有中，有3030個城市長期受缺水困擾個城市長期受缺水困擾 。原因：人口增加、城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟社會發(fā)展加快。原因：人口增加、城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟社會發(fā)展加快。 3.生態(tài)缺水：原因：經(jīng)濟用水擠占生態(tài)用水原因：經(jīng)濟用水擠占生態(tài)用水生態(tài)補水工程：生態(tài)補水工程：扎龍濕地補水、扎龍濕地補水、白洋淀補水等。白洋淀補水等。三、水環(huán)境污染（水臟） 原因原因：人類活動

4、排放的污水、廢水量日益增加：人類活動排放的污水、廢水量日益增加 危害危害: :（1 1）危害人體健康和生產(chǎn)用水；）危害人體健康和生產(chǎn)用水； （2 2）加劇水資源短缺危機）加劇水資源短缺危機西南諸河區(qū)、西北諸河區(qū)、長江區(qū)、珠江區(qū)和東西南諸河區(qū)、西北諸河區(qū)、長江區(qū)、珠江區(qū)和東南諸河區(qū)水質(zhì)較好，符合和優(yōu)于南諸河區(qū)水質(zhì)較好，符合和優(yōu)于類水的河長占類水的河長占95%95%64%64%；海河區(qū)、黃河區(qū)、淮河區(qū)、遼河區(qū)和松花江區(qū)水海河區(qū)、黃河區(qū)、淮河區(qū)、遼河區(qū)和松花江區(qū)水質(zhì)較差，符合和優(yōu)于質(zhì)較差，符合和優(yōu)于類水的河長占類水的河長占35%35%47%47%。 攔 河 壩砼壩（重力壩，砼拱壩）土石壩（土壩，堆石

5、壩，土石混合壩）漿砌壩（重力壩，拱壩） adheA超高：ah波浪在壩坡上的爬高（m）風浪引起在壩前水位雍高（m）安全加高，meA20世紀20年代末，碾壓砼經(jīng)常用于高速公路路基和機場路面，當時被稱為貧砼，干貧砼。1941年首次建議將碾壓砼用于大壩施工。19601961年碾壓砼首次用于圍堰施工，臺灣石門大壩。19611980 理論上不斷發(fā)展，大量室內(nèi)試驗對碾壓砼材料進行了全面研究。 均質(zhì)壩心墻壩斜墻壩混凝土瀝青混凝土鋼筋混凝土土工膜均均質(zhì)質(zhì)壩壩土質(zhì)心墻壩土質(zhì)心墻壩土質(zhì)斜墻壩土質(zhì)斜墻壩土質(zhì)斜心墻壩土質(zhì)斜心墻壩多種土質(zhì)壩多種土質(zhì)壩人工材料心墻壩人工材料心墻壩人工材料斜墻壩人工材料斜墻壩壩頂靜水位超高a

6、dheA超高：ah波浪在壩坡上的爬高（m）風浪引起在壩前水位雍高（m）安全加高，meA 如：1966年美國建成的新埃克斯奇格（new exchegner）壩，H=100m 1971年澳大利亞建成的塞薩納（Cechana）壩1980年巴西建成的阿利亞河口壩（H=160m）1981年中國建成湖北西北口壩（H95m）西北口面板堆石壩，壩高95m壩面碾壓壩面碾壓 各種閘門示意圖各種閘門示意圖三、水閘的工作特點（建在土基上）三、水閘的工作特點（建在土基上） 二、施工導流的設計標準一次斷流一次斷流分期導流分期導流四、導流建筑物型式四、導流建筑物型式隧隧 洞洞明明 渠渠龍口范圍加固龍口范圍加固沖擊水輪機帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動3. 水電的實際出力水電的實際出力N33)9.81/9.81EWNHH QttWmkN mNH Qggg gg水流水流水量（水的容重，水流出力：水流出力：式中：式中：9.81()10.8 0.880.65 0.75NHQkw水流 水電站機電設備總的工作效率。大中型水電站：小型水電站： ,1,11,1,19.8111ni ii iii ii iNHQkwQiiHiimng總 () 斷面與斷面上的多年平均流量； 斷面與斷面多