水資源規(guī)劃與利用-第七章(河流綜合利用規(guī)劃)-精選課件

1、第七章 河流綜合利用規(guī)劃 7.1 概述 7.2 河流綜合利用規(guī)劃的內(nèi)容 7.3 水庫群的水利水能計(jì)算 本章思考題及課外延伸 7.1 概述 河流綜合利用規(guī)劃： 可以協(xié)調(diào)國民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)治理和開發(fā)河流的具體要求，妥善處理上下游、左右岸以及相鄰區(qū)域與河流治理和開發(fā)相關(guān)的利益關(guān)系，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。 河流綜合利用規(guī)劃的基本原則： （1）統(tǒng)一規(guī)劃,全面安排,綜合治理,綜合利用； （2）系統(tǒng)規(guī)劃與突出重點(diǎn)相結(jié)合； （3）依據(jù),等法律規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)； （4）正確處理與其它行業(yè)規(guī)劃的關(guān)系; （5）正確處理各方面的關(guān)系； （6）實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度； （7）廣泛聽取多方面的意見。 河流綜合利用規(guī)劃

2、的步驟與方法：1、準(zhǔn)備階段（1）明確規(guī)劃目的、任務(wù)、范圍和類型，制定工作大綱和技術(shù)大綱；（2）收集資料；（3）查勘前的準(zhǔn)備；（4）制定查勘計(jì)劃；（5）徑流分析與計(jì)算。 2、外業(yè)查勘階段（1）對(duì)流域基本情況補(bǔ)充調(diào)查；（2）河流概況及水庫查勘；（3）管區(qū)查勘；（4）洪水與河道調(diào)查。 3、規(guī)劃研究階段（1）確定流域治理開發(fā)的原則、方針和任務(wù)；（2）擬定規(guī)劃方案；（3）水利水能計(jì)算；（4）經(jīng)濟(jì)計(jì)算及方案比較；（5）選定近期工程。 7.2 河流綜合利用規(guī)劃的內(nèi)容 1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃 2 總體規(guī)劃方案 3 水資源供需分析與評(píng)價(jià) 4 防洪規(guī)劃 5 治澇規(guī)劃 6 灌溉規(guī)劃 7 城鄉(xiāng)生活及工業(yè)供水規(guī)劃 8 水

3、利發(fā)電規(guī)劃 9 航運(yùn)規(guī)劃 10 河道與河口整治規(guī)劃 11 水土保持規(guī)劃 12 水質(zhì)保護(hù)規(guī)劃 13 漂木、漁業(yè)、灘涂開發(fā)、水利滅螺、旅游等規(guī)劃 14 重要樞紐規(guī)劃 15 環(huán)境影響評(píng)價(jià) 16 流域水利管理 17 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)與綜合分析 18 近期工程實(shí)施意見 7.3 水庫群的水利水能計(jì)算 一 水庫群及其相互補(bǔ)償?shù)母拍?1 水庫群：一群共同工作的水庫整體（群體）。 2 類型： 串聯(lián)式（梯級(jí)）水庫群并聯(lián)式水庫群混聯(lián)式水庫群3 任務(wù)： （1）選擇水庫群最優(yōu)開發(fā)方式（形式、次序）； （2）確定各水庫的開發(fā)規(guī)模； （3）擬定水庫群最佳聯(lián)合調(diào)度方式； （4）計(jì)算投資、效益、影響，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、環(huán)境評(píng)價(jià) 4 水庫群的補(bǔ)

4、償調(diào)節(jié)作用 水庫群聯(lián)合工作時(shí)，因水文情況與水庫調(diào)節(jié)性能的差異，可以互相補(bǔ)償，提高總的保證供水量或保證出力。（1）水文補(bǔ)償：不同河流或干支流，因水文不同步性，起到相互補(bǔ)充水量（稱徑流補(bǔ)償），提高總供水量或出力。利用水文條件的差別來進(jìn)行的補(bǔ)償，稱- （2）庫容補(bǔ)償：利用各水庫調(diào)節(jié)性能的差異，而進(jìn)行的補(bǔ)償，稱-。 選擇調(diào)節(jié)性能好的水庫作為補(bǔ)償水庫，調(diào)節(jié)性能差的水庫作為被補(bǔ)償水庫。改變補(bǔ)償水庫的運(yùn)行方式，以提高總的保證出力或水量。二 串聯(lián)水庫的水利水能計(jì)算 1. 徑流調(diào)節(jié)1） 防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié) （1）在丙處安全泄量 得到 總防洪庫容 （考慮：丙處安全泄量；乙丙間防洪標(biāo)準(zhǔn)）（2）總防洪庫容在梯級(jí)水庫中有多種

5、組合 分擔(dān)防洪庫容（3）結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，讓本身防洪要求高的水庫、庫容積較大的水庫、水頭較低的水庫和梯級(jí)水庫的下一級(jí)水庫等多承擔(dān)防洪庫容。但要注意，各水庫承擔(dān)的防洪庫容不能小于其必需防洪庫容。2） 主要承擔(dān)下游灌溉用水任務(wù)的徑流調(diào)節(jié)（1）先作出灌區(qū)需水圖。將乙?guī)煸O(shè)計(jì)代表年的天然來水過程和灌區(qū)需水圖繪在一起，就很容易找出總灌溉庫容。（2）分配灌溉庫容。3） 主要任務(wù)是發(fā)電的梯級(jí)水庫 水量差積曲線圖解法方法：（1）從最上一級(jí)水庫開始 在第一級(jí)水庫，當(dāng)最大過水能力QT1和水庫興利庫容V甲1已知時(shí)，和單水庫調(diào)節(jié)一樣的方法，進(jìn)行水電站水庫徑流調(diào)節(jié)（2）對(duì)下一級(jí)水庫 * 作壩址處天然來水水量差積曲線；* 在差

6、積曲線上，各點(diǎn)縱坐標(biāo)（水量）減去當(dāng)時(shí)存在上一級(jí)水庫中的水量，得出修正的水量差積曲線；*接下來，在最大過水能力QT2和水庫興利庫容V2已知時(shí)，和單水庫調(diào)節(jié)一樣的方法。（3）假如有多個(gè)水庫，循環(huán)以上過程。4） 綜合利用水庫 比較復(fù)雜。思路、原則一致，一般要建立數(shù)學(xué)模型，求解。2.補(bǔ)償調(diào)節(jié) 舉例：甲水庫為多年調(diào)節(jié)水庫，乙壅水壩處為無調(diào)節(jié)水庫，甲、乙間有支流匯入。為了充分利用水資源，甲庫的蓄放水須考慮乙發(fā)電用水和灌溉用水的徑流補(bǔ)償。調(diào)節(jié)計(jì)算的原則要充分利用甲乙壩間支流和區(qū)間來水，盡可能使甲庫在汛末蓄滿，以便利用其庫容來最大限度地提高乙處的枯水流量。 三 并聯(lián)水庫的水利水能計(jì)算 1. 防洪補(bǔ)償調(diào)節(jié) 上游

7、若干個(gè)水庫共同承擔(dān)下游防洪河段的防洪任務(wù)時(shí)，使各水庫的下泄量加區(qū)間洪水應(yīng)能安全通過防洪河段，即qq安1） 確定補(bǔ)償水庫、被補(bǔ)償水庫： 補(bǔ)償水庫（C庫）：調(diào)節(jié)性能好；占下游洪水比重大被補(bǔ)償水庫（B庫）：按本庫安全下泄 QBt: B庫按本庫安全下泄的泄洪過程線 B: 流達(dá)時(shí)間（從B到A的集流時(shí)間） Q區(qū)t: 區(qū)間洪水 區(qū): 區(qū)間洪水流達(dá)時(shí)間。C Qc cB QB BAD Q區(qū) 區(qū)2） 作（QB+Q區(qū)） t 曲線 將QB t 與Q區(qū) t 錯(cuò)開流達(dá)時(shí)間相加比如： B = 12 區(qū) = 8 C = 10 = B - 區(qū) = 12 8 = 4 將 Q區(qū) t 前移4小時(shí)與 QB t 相迭加。 q安3） 將（

8、QB+Q區(qū)） t 倒置于 q安 下 若B C ，將 （QB+Q區(qū)） t 后移， = B - C 則QC t 與后移的（QB+Q區(qū)） t 倒置線所圍面積，即C庫的防洪總庫容（V防洪） V防總 = V防 + V補(bǔ) C庫的防洪補(bǔ)償下泄過程線為 afg 線 qct = q安t (Q區(qū) + QB) t+ 2. 并聯(lián)水庫水電站的電力補(bǔ)償 1）電當(dāng)量法圖解法 方法實(shí)質(zhì)將各水電站聚合成一個(gè)“大水電站”研究，求補(bǔ)償調(diào)節(jié)后的總保證出力。步驟： （1）將各水電站天然流量過程Q t ，按 N=AQH，計(jì)算水流不蓄出力過程N(yùn) t 。 （2）將各水電站的N t 同時(shí)序相加，得總不蓄出力過程，并繪制出總不蓄電能差積曲線。

9、（3）將各電站的V興 按公式 E庫=AEV興H，換算為電庫容。根據(jù)各電站的電庫容，求出總電庫容 E庫。 （4）在不蓄電能差積曲線上進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。具體方法和水量差積曲線圖解法一樣。 Q W V興 Q調(diào) N E E庫 N保 （5）檢驗(yàn)：水電站V興在蓄水期末能否蓄滿？ 避免用某一水電站的V興去調(diào)節(jié)另一水庫水量的不合理現(xiàn)象 方法： 檢驗(yàn)方法： 在蓄水期，比較 E不j E庫j ？ 某電站j在蓄水期不蓄電能累計(jì)值 該電站的電庫容如果 E不j E庫j 電庫容蓄不滿 將蓄不滿的部分從E庫中減去 （ E庫j = E庫j - E不j E庫j = E庫j - E庫j ） 得到E庫（修正后的總電庫容） 再進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算

10、abcd 線 是按 E庫 進(jìn)行調(diào)節(jié)的 abcd 線 是按修正后的E庫 進(jìn)行調(diào)節(jié)的 (6) 對(duì)其它調(diào)節(jié)年度作同樣計(jì)算，得到N ，按大小次序排隊(duì)，繪制其保證率曲線。 根據(jù)設(shè)計(jì)保證率，在圖上可求總保證出力。 得到補(bǔ)償效益 N保 = N保 - N保 遇到綜合利用比較復(fù)雜情況，常采用時(shí)歷列表法2）時(shí)歷列表法 （1）選出補(bǔ)償水電站：調(diào)節(jié)性能好， 大的， 綜合利用要求簡單的作為第一類補(bǔ)償電站 （2）選擇統(tǒng)一的設(shè)計(jì)枯水段 一般以主要補(bǔ)償水電站的供水期為設(shè)計(jì)枯水段 （3）被補(bǔ)償電站按本庫最有利的工作方式運(yùn)行，求出各月出力過程 （4）試算求出各補(bǔ)償電站的出力過程。 四 水庫群的蓄放水次序 1. 并聯(lián)水庫群的蓄放水

11、次序有兩個(gè)調(diào)節(jié)性相似的水電站：甲、乙（均為年調(diào)節(jié)）已知：系統(tǒng)負(fù)荷資料：N t , N t 兩水電站 W t , z V , z F （ W蓄水量； F庫面積 ）求：最佳蓄放水次序準(zhǔn)則：總發(fā)電量最大（即總不蓄電能損失最小） （盡可能高水頭發(fā)電）甲乙 1） 供水期 （Q天 Q調(diào) ），水庫供水（放水）供水期平均出力： 不蓄出力 水庫出力 供水期電能：需水庫放水的出力 由甲或乙放水滿足。 假如甲水電站放水，發(fā)N庫i1式 假如乙水電站放水，發(fā)N庫i2式 由 1式 = 2式，得：3式甲、乙水電站放水存在的關(guān)系式 比較哪個(gè)先放水有利？不蓄電能損失最小 i 時(shí)段有dH甲i或dH乙i的消落，將使 i 時(shí)段之后的

12、供水期的不蓄水量W不蓄的發(fā)電水頭降低，引起不蓄電能損失 4式5式9.81/3600=1/367.1 按min dE不蓄 原則放水 若 dE不蓄甲 dE不蓄乙 甲庫先放水當(dāng) k甲 k乙 時(shí)，甲庫放水有利甲i結(jié)論：供水期，k值小者先供水有利， k甲 = k乙時(shí)，兩庫同時(shí)供水。 注：需在供水期逐時(shí)段進(jìn)行判斷 （W不蓄、F、H 均逐時(shí)段變化） 2） 蓄水期水庫蓄水，z ，消落深度 dH （增加）， 則， 不蓄電能dE不蓄 （ 因dH增加而增加） 按max (dE不蓄) 原則 蓄水 則 k大者，蓄水有利。不蓄水量扣除待蓄水量關(guān)于W不蓄: 自i之后到汛末之蓄水期的不蓄水量扣除待蓄水量后的天然來水量，即：2

13、. 梯級(jí)水電站群蓄放水次序 特點(diǎn)：有水力聯(lián)系 上一級(jí)水電站放水將流入下庫，可在下庫發(fā)電1） 供水期甲放水： 乙放水：甲電站乙電站式中， W不蓄甲甲庫以上自 i 時(shí)段后的供水期的天然水量； W不蓄乙甲乙電站區(qū)間的自 i 時(shí)段后的供水期的天然水量； V興甲甲庫V興存水 H本電站到末級(jí)電站的水頭之和W不蓄總流經(jīng)該水電站的總不蓄水量（i后供水期）K值小者放水有利2） 蓄水期 K值大者有利式中， W不蓄甲 i 時(shí)段后到汛末扣除W待后的流經(jīng)本水電站的總不蓄水量總結(jié) 并聯(lián)水電站群 串聯(lián)水電站群供水期 k小放水蓄水期 k大蓄水討論 （1）判別式的局限性 對(duì)串聯(lián)水庫群，因上游水電站W(wǎng)不蓄總小而H大，則，一般上庫k值小，必為上庫先供后蓄，下庫先蓄后供。這種方式可能與防洪及興利等綜合利用有矛盾。（2）應(yīng)用判別式時(shí)，應(yīng)與水庫調(diào)度相結(jié)合，考慮綜合利用的限制和約束。 本章思考題及課外延伸 1.思考題: (1)河流綜合利用規(guī)劃的基本原則、步驟、內(nèi)容（綜述）