水資源規(guī)劃及利用課程復(fù)習(xí)資料

(1)循環(huán)性與有限性(2)時(shí)空分布不均勻性(3)用途廣泛性和不可替代性(4)有利性和有害性人類為了生存和發(fā)展的需要，采取各種措施，對(duì)自然界的水和水域進(jìn)行控制和調(diào)配，以防止水旱災(zāi)害，開發(fā)利用和保護(hù)水資源。的增增(5)引水加(6)蓄水水(7)地下水開發(fā)源(8)海水淡化(9)水污染防止防(1)防洪治(2)排水水(3)水土保持害(4)沉滓控制((10)公共給水用(11)工業(yè)用水(12)灌溉(13)水力發(fā)電水(14)內(nèi)河航運(yùn)(15)水產(chǎn)養(yǎng)殖(16)土壤改良(17)旅游(1)總量可觀，人均畝均占有量少，水資源供需矛盾突出(2)地區(qū)分布不均，水土資源組合失衡(4)水土流失嚴(yán)重，河流泥沙問題突出(5)水資源污染問題嚴(yán)重，水環(huán)境狀況不容樂觀(6)水資源與生產(chǎn)力布局不相匹配。(1)治理黃河黃河可能是世界上問題最多、最復(fù)雜的一條河流，問題的關(guān)鍵是泥沙。目前黃河可以說是集斷流、潰堤、淤積、污染諸問題于一身。近期治理黃河的要求主要有以下幾條：①堤防不決口；②河道不斷流；③水質(zhì)量不超標(biāo)；④河床不抬高。2①堅(jiān)持開展中上游水土保持工作，進(jìn)一步減少入黃泥沙。②通過全力節(jié)水治污和引入外流域調(diào)水，千方百計(jì)增加黃河水量，并對(duì)全流域全部水資源統(tǒng)一管理調(diào)度，這樣才有可能治理黃河。③通過工程和管理措施，在中下游形成一條相對(duì)穩(wěn)定的“中水河的沖淤平衡問題。④在河口適當(dāng)修建工程，穩(wěn)定流路，降低高程，引起溯源沖刷，改善下游河道淤高情況。(2)長江防洪采取工程措施和非工程措施解決長江洪災(zāi)這一心腹大患。在工程措施方面，要依靠堤防、水庫和分洪區(qū)三大項(xiàng)；在非工程措施方面，要實(shí)現(xiàn)精確預(yù)報(bào)、科學(xué)調(diào)度、全流域統(tǒng)一管理和推行洪災(zāi)保險(xiǎn)制度等。①長江流域已建并將建大量水庫，但各水庫都有其開發(fā)目標(biāo)，不能全為防洪服務(wù)。如何才能在遇到特大洪水統(tǒng)一調(diào)度。形同虛設(shè)。③長江干流和支流間的洪水關(guān)系(尤其是洞庭四水流域)極為復(fù)獲得最大效益，恢復(fù)洞庭的青春。④各種非工程措施的研究和實(shí)施。⑤長江口的整治工程等。(3)全國水資源合理配置中國水資源在空間上分布很不均勻，與各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況更不(4)全方位節(jié)水工程實(shí)行“節(jié)水為先”的基本戰(zhàn)略。(5)治污與生態(tài)環(huán)境治理工程(6)水電大開發(fā)(7)建立與完善水資源管理體制形成法規(guī)，以法治水本課程的內(nèi)容及水利水能規(guī)劃的主要內(nèi)容本課程的內(nèi)容：水資源及其綜合利用的基本概念，水資源評(píng)價(jià)，水資源供需平衡分析，水庫及興利調(diào)節(jié)計(jì)算，防洪減災(zāi)規(guī)劃，水能利用及水資源管理與保護(hù)，水資源系統(tǒng)分析。水資源規(guī)劃和設(shè)計(jì)與施工具有同等重要的地位。進(jìn)行規(guī)劃工作的主要步驟：數(shù)據(jù)和圖幅等。33、擬定水資源綜合利用開發(fā)方式和工程總體布置初步方案，粗略擬定各主要水工建筑物和主要設(shè)備的型式和主要尺寸。4、擬定待建水資源工程主要參數(shù)的若干個(gè)可能方案，并對(duì)其進(jìn)行社會(huì)等方面的定性評(píng)價(jià)，選出最佳方案作為選用方案。7、對(duì)選定方案，制定工程綜合利用優(yōu)化調(diào)度初步方案和水電站運(yùn)行的初步計(jì)劃，供運(yùn)行管理單位參考。擬定水資源開發(fā)方式與選擇主要參數(shù)是水利水能規(guī)劃工作的核心。2、灌溉的主要參數(shù)：水庫蓄水庫容、渠首或抽水站的設(shè)計(jì)流量、和保護(hù)管理水資源的基礎(chǔ)工作，為水利規(guī)劃提供依據(jù)。水資源評(píng)價(jià)的主要任務(wù):科學(xué)分析區(qū)域或流域水資源特點(diǎn)，準(zhǔn)確把水資源評(píng)價(jià)是水資源規(guī)劃的前期工作，在規(guī)劃中遇到的問題在評(píng)價(jià)中要僅可能考慮。水資源評(píng)價(jià)比水資源規(guī)劃可行性研究更具普查和宏觀意義。(1)水資源評(píng)價(jià)的背景與基礎(chǔ)水資源評(píng)價(jià)的背景與基礎(chǔ)：水資源評(píng)價(jià)區(qū)的自然情況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀、水利工程及水資源利用現(xiàn)狀以及水資源系統(tǒng)等。(2)水資源數(shù)量評(píng)價(jià)總水資源進(jìn)行估算和評(píng)價(jià)，是水資源評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)部分。(3)水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)包括對(duì)河流泥沙、天然水化學(xué)特性及水資源污染狀況等的調(diào)查和評(píng)4(4)水資源開發(fā)利用及其影響評(píng)價(jià)包括：社會(huì)經(jīng)濟(jì)及供水基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀調(diào)查分析，供用水現(xiàn)狀調(diào)查分析，現(xiàn)狀供用水效率分析，現(xiàn)狀供用水存在問題分析，水資源開發(fā)利用對(duì)環(huán)境的影響分析。(5)水資源綜合評(píng)價(jià)包括：水資源供需發(fā)展趨勢(shì)分析、評(píng)價(jià)區(qū)水資源條件綜合分析，分區(qū)水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)程度分析。3、水資源評(píng)價(jià)分區(qū)水資源評(píng)價(jià)分區(qū)的原則:(1)盡量按流域水系劃分，保持大江大河干支流的完整性。 (2)同一區(qū)內(nèi)自然地理、水資源特點(diǎn)、水資源開發(fā)利用條件和水利建本相同或相似。 (3)應(yīng)充分考慮水資源供需特點(diǎn)，將供需矛盾相對(duì)突出的地區(qū)予以區(qū)(4)盡可能保持行政區(qū)劃完整。 (5)根據(jù)工作需要、評(píng)價(jià)工作量大小、現(xiàn)有資料情況確定分區(qū)大小和(6)各種級(jí)別的水資源評(píng)價(jià)分區(qū)原則上應(yīng)一致。4、水平年、典型年和系列法水平年：基準(zhǔn)年、近期水平年、中期水平年、遠(yuǎn)期水平年。要根據(jù)水資源評(píng)價(jià)的任務(wù)和所具備的條件來選擇使用水平年，一般應(yīng)有現(xiàn)狀和近期兩個(gè)水平年。未來降水有隨機(jī)特點(diǎn)，目前不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，而水資源量、供水典型年法(代表年)：根據(jù)已有資料頻率分析結(jié)果，確定平水年和枯水年等不同典型年的年選擇要合理確定年總水量和年內(nèi)分配，使其確有平水年、枯水年及特枯水年的代表性。月31日，水文年從一年汛初至次年汛初，水利年按農(nóng)作物灌溉期末劃典型年的選用——統(tǒng)計(jì)：用日歷年，供水：水文年，農(nóng)業(yè)用水：水系列法(水資源供需平衡動(dòng)態(tài)模擬法)：根據(jù)所選水文氣象系列逐年逐時(shí)段對(duì)未來的水資源供需情況進(jìn)行計(jì)算分析。能較好地反映未來水資源量、供水量和需水量的動(dòng)態(tài)變化特作用，是比較合理的方法。5泥沙、天然水化學(xué)特性及水資源污染狀況調(diào)查評(píng)價(jià)等內(nèi)容。泥沙、天然水化學(xué)特性及水資源污染狀況調(diào)查評(píng)價(jià)等內(nèi)容。1)河流水質(zhì)2、河流水化學(xué)特性年際變化，河流離子徑流量(包括出海、出境、入境離子徑流量)，河流離子徑流模數(shù)及地區(qū)分布。水質(zhì)：水質(zhì)泛指水體的物理、化學(xué)和生物學(xué)的特征和性質(zhì)，受自然因素和人類活動(dòng)的雙重影響。水資源評(píng)價(jià)時(shí)，必須開展水資源污染狀況的調(diào)查與評(píng)價(jià)，包括污染源調(diào)查與評(píng)價(jià)，地表水資源質(zhì)量狀況評(píng)價(jià)，地表水污染負(fù)荷總量控制分析，地下水資源質(zhì)量現(xiàn)狀評(píng)價(jià)，水資源質(zhì)量變化趨勢(shì)分析及預(yù)測(cè)，水資源污染危害及經(jīng)濟(jì)損失分析，不同質(zhì)量的可供水量估算及適應(yīng)性分析。符合要求的水質(zhì)和充足的水量是進(jìn)行水資源開發(fā)利用的兩個(gè)必要硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、氯化物。2)水體的污染及其危害水體的自凈能力：指受污染的水體在一定的條件下具有逐漸恢復(fù)其原有水質(zhì)狀態(tài)的能力。合理利用水體的自凈能力，減少水污染控制費(fèi)用，是水資源保護(hù)規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)考慮的一個(gè)重要原則。一、水體污染物質(zhì)的主要來源：可分為：自然污染和人為污染。二、水中的主要污染物及其危害：需氧污染物及其危害常采用下列指標(biāo)表示水中需氧有機(jī)物的含量：1)生化需氧量(Bio-chemicalOxygenDemand，簡稱BOD):表示水中有機(jī)污染物經(jīng)微生物分解所需的氧量(以mg/L為單位)，生化需氧量越高，表示水中需氧的有機(jī)污染物越多。2)化學(xué)需氧量(ChemicalOxygenDemand，簡稱COD):表示用化學(xué)氧化劑氧化水中的有機(jī)污染物所消耗的氧量，測(cè)定方法有高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法。3)總有機(jī)碳(TOC)和總需氧量(TOD):6總有機(jī)碳包括水體中所有的有機(jī)污染物的含碳量，是評(píng)價(jià)水體氧有機(jī)污染物的一個(gè)綜合指標(biāo)?？傂柩趿浚河袡C(jī)物完全氧化所需要的氧量。植物營養(yǎng)物及其危害(3)水體重金屬污染及其危害重金屬不能被降解，只會(huì)分散或富集，對(duì)人和生物有毒性。(4)水體油類物質(zhì)污染及其危害破壞生物正常生活環(huán)境，造成生物機(jī)能障礙。①油膜阻礙海水蒸發(fā)，改變海面反射，減少日光輻射，使海面溫度下降，影響水體綠色植物光合作用，同時(shí)阻隔大氣和水體間氣體交會(huì)破壞海洋浮游植物體內(nèi)的葉綠素，阻滯細(xì)胞分裂而造成大量死亡。(5)水體熱源污染及其危害①溶解氧降低，微生物分解能力增強(qiáng)，生化耗氧量增加，水體(6)水體農(nóng)藥污染及其危害來自于：①生產(chǎn)農(nóng)藥工廠直接排放②懸浮于空氣中的農(nóng)藥通過降雨③農(nóng)、林區(qū)地表徑流和農(nóng)業(yè)排水水體農(nóng)藥污染造成魚類、鳥類大量死亡，對(duì)人類健康有嚴(yán)重威6、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為保證供水質(zhì)量，有必要根據(jù)不同部門對(duì)水質(zhì)的要求制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)水體各種成分尤其是有害成分的含量給出一定的界限，從而可以★我國(GB3838-2002)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》依據(jù)地表水環(huán)境Ⅱ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場(chǎng)、仔稚幼魚的索餌場(chǎng)等；Ⅲ類：主要適用于集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦水質(zhì)的評(píng)價(jià)方法可分為監(jiān)測(cè)指數(shù)法和生物評(píng)價(jià)法兩種一、監(jiān)測(cè)指數(shù)法計(jì)數(shù)學(xué)處理，得到一個(gè)簡單的數(shù)值，用以表征水體的污染程度。7進(jìn)行分析。當(dāng)污染物危害程度隨濃度增加而增加時(shí)：I=C/Ciisi當(dāng)污染物危害程度隨濃度增加而減少時(shí)：I(C+C)/(C一C)iimaxiimaxsiI=isisisi應(yīng)用數(shù)學(xué)模型得出一個(gè)概括性的指數(shù)以綜合表征水體的污染程度。I=1nI；nii=1ii=1I2+I2內(nèi)梅羅指數(shù)法：I=imaxI2+I22imaxII狀況處于臨界狀態(tài)。3、模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)法：先對(duì)單項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)考慮各參數(shù)在總體中的地位，配以適當(dāng)權(quán)重，然后運(yùn)用模糊矩陣復(fù)合運(yùn)算法，得出綜二、生物學(xué)水質(zhì)評(píng)價(jià)方法程度不一；水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一；對(duì)水體質(zhì)量的綜合評(píng)判有一定模糊性；1、指標(biāo)生物法：利用指示生物可以對(duì)水污染程度作出綜合判斷。生物是反映環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣的一個(gè)綜合指標(biāo)，它與環(huán)境構(gòu)成統(tǒng)一的類、數(shù)量、生物群的組合及結(jié)構(gòu)均發(fā)生變化。依據(jù)水體污染影響水生生物群落結(jié)構(gòu)的原理，用數(shù)學(xué)形式表示群落貝克生物指數(shù)法：BI=2A+BA：對(duì)有機(jī)污染缺乏耐受能力的大型無脊椎水生動(dòng)物種類數(shù)；B：對(duì)有機(jī)污染有中等耐受能力的大型無脊椎水生動(dòng)物種類數(shù)。根據(jù)BI的計(jì)算值來判斷水質(zhì)污染程度：82．5．1區(qū)域總水資源概念及水資源總量計(jì)算總總騰發(fā)植物截流損失土壤水調(diào)蓄河川基地下水調(diào)蓄地表調(diào)蓄地表徑流河川徑流R因此計(jì)算總水資源量有四個(gè)公式：受實(shí)際情況和資料限制，目前還沒有直接用上述公式計(jì)算總水資源量，而是分別對(duì)地表水和地下水進(jìn)行評(píng)價(jià)。不同類型的評(píng)價(jià)區(qū)有不同的計(jì)算方法。92．5．2水資源現(xiàn)狀供需平衡及趨勢(shì)分析對(duì)水資源供需發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析?，F(xiàn)狀供需平衡及趨勢(shì)分析包括用水增長預(yù)測(cè)和可能增加的供水能力預(yù)估。用水增長預(yù)測(cè)常用：趨勢(shì)外延法、參照社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展長遠(yuǎn)在用水增長預(yù)測(cè)中，人口的增長是一些國家中最主要的因素。用水預(yù)測(cè)是基于各行各業(yè)的需水預(yù)計(jì)的要求。價(jià)指標(biāo)體系評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：水資源評(píng)價(jià)結(jié)果，以一系列定量指標(biāo)加以表示，稱為評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，由此可對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)的水資源及水資源供需的特點(diǎn)進(jìn)行。一、水資源評(píng)價(jià)成果的主要指標(biāo)1、基本社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：土地、人口、耕地、灌溉面積、產(chǎn)值、糧食產(chǎn)二、現(xiàn)狀水資源利用指標(biāo)包括：總供水量、總用水量、水資源利用率與人均用水量等。三、現(xiàn)狀、近期、中期、遠(yuǎn)期水資源供需分析指標(biāo)——典型年法水資源利用率、人均用水量。四、規(guī)劃期水資源供需分析指標(biāo)——系列法變量、水資源利用率、人均用水量等；以年計(jì)的需水量保證率。2．5．4水資源供需綜合指標(biāo)及綜合評(píng)價(jià)包括：耕地率，耕地灌溉率，人口密度，工業(yè)產(chǎn)值模數(shù)，需、供水量模iiiii=1三、分類分析水量小于人均需水量的下限時(shí)，則認(rèn)為該地區(qū)缺水。當(dāng)水資源利用率超過50%時(shí)，用水比較緊張，繼續(xù)開發(fā)利用比較困難的地區(qū)，絕大部分應(yīng)屬缺水地區(qū)。開發(fā)條件差的地區(qū)，水資源利《中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究綜合報(bào)告》提出我國21世紀(jì)水資源1、人與洪水協(xié)調(diào)共處的防洪減災(zāi)戰(zhàn)略2、以建設(shè)節(jié)水高效的現(xiàn)代灌溉農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)為目標(biāo)的農(nóng)業(yè)用水略3、節(jié)流優(yōu)先、治污為本、多渠道開源的城市水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略4、以源頭控制為主的綜合防污減災(zāi)戰(zhàn)略5、保證生態(tài)環(huán)境用水的水資源配置戰(zhàn)略6、以需水管理為基礎(chǔ)的水資源供需平衡戰(zhàn)略7、解決北方水資源短缺的南水北調(diào)戰(zhàn)略措施8、與生態(tài)環(huán)境建設(shè)相協(xié)調(diào)的西部地區(qū)水資源開發(fā)利用戰(zhàn)略水資源綜合規(guī)劃的目標(biāo)是：為我國水資源可持續(xù)利用和管理提供規(guī)劃基礎(chǔ)，在進(jìn)一步查清水資源及開發(fā)利用現(xiàn)狀、分析和評(píng)價(jià)水資源承載能力基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)水資源的要以水資源可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。滿足不同部門的利益要求，是現(xiàn)代水資源規(guī)劃的基本內(nèi)容。水資源規(guī)劃應(yīng)遵循的原則：(1)全面規(guī)劃；(2)協(xié)調(diào)發(fā)展；(3)可持續(xù)利用；(4)因地制宜；(5)依法治水；(6)科學(xué)治水；(7)與其他規(guī)劃相協(xié)調(diào)。水資源規(guī)劃往往包括綜合規(guī)劃和各項(xiàng)專業(yè)規(guī)劃。水資源規(guī)劃既是一個(gè)系統(tǒng)分析過程，又是一個(gè)宏觀決策過程。水資源規(guī)劃內(nèi)容從邏輯上可分為七個(gè)階段：1、問題剖析階段2、規(guī)劃及管理模型制定階段3、方案篩選與優(yōu)化階段：包括確定可能的規(guī)劃措施、規(guī)劃措施的分類5、規(guī)劃方案評(píng)價(jià)階段：包括目標(biāo)滿足程度評(píng)價(jià)、效益指標(biāo)評(píng)價(jià)、合理性檢驗(yàn)、確定規(guī)劃方案。6、工程實(shí)施階段：根據(jù)方案決策及工程優(yōu)化開發(fā)程序，進(jìn)行工程建設(shè)7、運(yùn)行、反饋與調(diào)整階段1、水資源及其開發(fā)利用情況調(diào)查評(píng)價(jià)2、節(jié)約用水和水資源保護(hù)3、需水預(yù)測(cè)和供水預(yù)測(cè)4、水資源配置控制目標(biāo)為需求，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，增加供給。5、總體布局與實(shí)施方案1、綜合規(guī)劃：(1)流域規(guī)劃(2)區(qū)域規(guī)劃(3)跨流域規(guī)劃((〈需水量〈(〈|航運(yùn)〈放木工業(yè)用水(農(nóng)業(yè)灌溉〈漁業(yè)用水包括農(nóng)田灌溉需水；些需水一般不消耗水，但對(duì)水位，流量會(huì)有一定要求，因此要做好河道內(nèi)控制節(jié)點(diǎn)的水量水質(zhì)平衡，并對(duì)用水量進(jìn)行計(jì)算。一、概述★水資源供需平衡分析的目的包括：3、進(jìn)行開源節(jié)流的總體規(guī)劃，明確水資源綜合開發(fā)利用保護(hù)的主要目需平衡分析的原則：需平衡分析的方法：供水保證率可有縱向和橫向兩種概念。列。，其具有的供水保證率P。(1)水庫面積特性：水庫水位與水庫面積的關(guān)系曲線。(縱坐標(biāo)為水庫水位)水庫面積特性曲線取決于水庫河谷平面形狀，平原水庫面積我曲線原地區(qū)一般不宜建高壩。(2)水庫容積特性：水庫水位與水庫容積的關(guān)系曲線(縱坐標(biāo)為水庫水位)?！?水庫的特征水位和特征庫容(記)特征水位：為完成不同的任務(wù)，在不同時(shí)期和各種水文情況下，需控制達(dá)到或允許消落的各種庫水位。特征庫容：相應(yīng)的特征水位以下或兩特征水位間的水庫容積。(一)死水位和死庫容：死死庫容(V)：死水位以下的水庫庫容，也稱墊低庫容。死在正常運(yùn)用中，死庫容不參加徑流調(diào)節(jié)，也不放空。(二)正常蓄水位和興利庫容：Z水庫在正常運(yùn)用情況下，為滿足設(shè)計(jì)興利蓄要求而在開始供水時(shí)應(yīng)蓄到的高水位，又稱實(shí)際興利水位。V節(jié)庫容。興 (三)防洪限制水位(Z)：水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位。限防洪限制水位是協(xié)調(diào)防洪和興利關(guān)系的關(guān)鍵。(四)防洪高水位和防洪庫容：防洪高水位(Z)：當(dāng)遇下游防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水防庫為控制下泄流量而攔蓄洪水，這時(shí)在壩前(或上游側(cè))達(dá)到的最防洪庫容(V)：防洪高水位與防洪限制水位間的庫容。用防以攔蓄灌水，滿足下游防洪要求重疊庫容(V)：當(dāng)防洪限制水位低于正常蓄水位時(shí)，防洪庫共容與興利庫容重疊的部分，又稱共用庫容、結(jié)合庫容。防洪庫容與興利庫容重疊有完全重疊、部分重疊和不重疊三種形式。(五)設(shè)計(jì)洪水位和攔洪庫容：設(shè)計(jì)洪水位(Z設(shè)洪)：水庫遇大壩設(shè)計(jì)洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高水位。它是水庫是正常運(yùn)用情況下允許達(dá)到的最高洪水位，也是擋水建筑物穩(wěn)定計(jì)算的主要依據(jù)之一。攔洪庫容(V)：設(shè)計(jì)洪水位與防洪限制水位間的庫容。攔(六)校核洪水位和調(diào)洪庫容：校核洪水位(Z)：水庫遇大壩校核洪水時(shí)，在壩前達(dá)到的最高校洪調(diào)洪(七)總庫容和有效庫容：總庫容(V)：校核洪水位以下的庫容。V=V+V+VV總總死興調(diào)洪共a=淤=沙淤損Va=淤=沙淤損V攔沙V淤損蝕F效效總死興調(diào)洪共水庫工程等效總死興調(diào)洪共水庫工程等別表工工程等別ⅠⅡ10~1.0Ⅲ1.0~0.1Ⅳ0.1~0.01Ⅴ小(2)型0.01~0.001蒸發(fā)損失的計(jì)算方法：經(jīng)驗(yàn)公式、水量平衡法、熱量平衡法、紊動(dòng)合、交換理論法等四類?？紤]。多年調(diào)節(jié)水庫采用多年平均年蒸發(fā)量。滲漏可分三類：止水不嚴(yán)，繞壩滲流和壩底庫周滲流。水庫運(yùn)行的前幾年，滲漏損失往往較大。水庫運(yùn)行若干年后，由于庫床淤積、巖層裂隙逐漸被填塞等原因，滲漏損失會(huì)有所減小。結(jié)冰融化后滯留在岸邊的冰層所引起的損失。(四)其它損失：水工建筑群操作所損失的水量。如魚道操作，船閘過船，木材放流供依據(jù)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段較常用的是經(jīng)驗(yàn)估算法：V/W調(diào)年WW庫容平均淤損率：調(diào)調(diào)V(2)(2)計(jì)算M——流域平均侵蝕模數(shù)；[t/(km2·年)]蝕k——水庫淤積程度系數(shù)，k=0.6指水庫淤積庫容達(dá)原庫容的60%。T——水庫淤至某種程度的年限。計(jì)算水庫平均淤積量和使用年限的具體步驟：攔砂(1)計(jì)算攔砂淤損淤淤損調(diào)(3)計(jì)算水庫平均年淤積量：W=淤淤損調(diào)(4)根據(jù)預(yù)定淤積程度，計(jì)算淤積程度系數(shù)k，然后計(jì)算水庫淤積年限T。為減少水庫淤積，應(yīng)注意流域面上的水土保持工作，并注意好水庫的運(yùn)行管理方式，如做好“蓄清排渾”。(1)上游攔截，就地處理。最根本方法。(2)水庫排沙，保持庫容。水庫采取蓄清排渾的運(yùn)用方式(3)清除淤沙，恢復(fù)庫容。淹沒：水庫蓄水后，將淹沒土地、森林、城鎮(zhèn)、道路、電力通訊設(shè)施、文物古跡、甚至城市建筑物。浸沒：水庫蓄水后，由于庫周地下水位抬高，使樹木死亡，旱田作加礦井積水；使原有工程建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生塌陷；還會(huì)引起庫周塌岸，毀壞農(nóng)田和居民點(diǎn)，減小水庫容積。由于水庫的淹沒，將引起水庫移民。在移民安置工作中，要正確處理國家、集體和個(gè)人的利益。要使移民的生產(chǎn)和生活條件好于遷建以前的生活。水庫的淹沒損失是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，有時(shí)達(dá)工程總投資的40%~50%，而且可能會(huì)有其他方面的影響。淹沒和浸沒問題常成為限制水庫規(guī)模的主要因素之一。對(duì)于巨型和大型水電站，可有計(jì)劃地分期抬一、按調(diào)節(jié)周期分類：節(jié)周期是指水庫的興利庫容從庫空，到蓄滿，又回到放空的完整的2、周調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)周期為一周，將一周內(nèi)變化不大的入庫徑流按用水部門的周內(nèi)需水過程進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)。3、年調(diào)節(jié)：按用水部門的年內(nèi)需水過程，將一年中豐水期的多余水量蓄存起來，用以提高缺水期供水量。有不發(fā)生棄水的完全年調(diào)節(jié)和發(fā)生棄水的不完全年調(diào)節(jié)。完全年調(diào)節(jié)和不完全年調(diào)節(jié)的概念是相對(duì)的，它取決于庫容的大小和來水量的多少。年調(diào)節(jié)水庫一般可同時(shí)進(jìn)興年興年4、多年調(diào)節(jié)：利用興利庫容將豐水年多余水量蓄存起來，以提高多年調(diào)節(jié)水庫一般可同時(shí)進(jìn)行年調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)和日調(diào)節(jié)。對(duì)于水力發(fā)電，通常把具有一定的興利庫容，有能力調(diào)節(jié)天然日徑流量的水電站，稱為蓄水式電站。把無調(diào)節(jié)和僅能進(jìn)行日調(diào)節(jié)的水電站(其日電能受控于天然徑流)稱為徑流式電站。單一任務(wù)徑流調(diào)節(jié)，綜合利用徑流調(diào)節(jié)。反調(diào)節(jié)，單一水庫補(bǔ)償調(diào)節(jié)，水庫群補(bǔ)償調(diào)節(jié)，跨流域調(diào)水調(diào)節(jié)。一、工作保證率和設(shè)計(jì)保證率的含義用于蓄水式電站和灌溉用水。P=正常工作歷時(shí)(日、旬或月)100%運(yùn)行總歷時(shí)(日、旬或月)多用于徑流式電站，航運(yùn)用水和其他不進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)的用水部年保證率與歷時(shí)保證率之間的換算：M為破壞年份的破壞歷時(shí)與總歷時(shí)之比。3、按保證正常用水的數(shù)量計(jì)算保證率?？刹捎孟鄳?yīng)措施進(jìn)行補(bǔ)償。提高保證率意味著擴(kuò)大工程規(guī)模，往往技術(shù)上有難度，經(jīng)濟(jì)上有困難，所以要選取合適的保證率。設(shè)計(jì)保證率是工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的依據(jù)。二、設(shè)計(jì)保證率為擬建的水利水電工程選定的合理的工作保證率稱為設(shè)計(jì)保證率2、設(shè)計(jì)保證率的選擇水利水電工程設(shè)計(jì)保證率的選擇是一個(gè)復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)技術(shù)問題。(一)水電站設(shè)計(jì)保證率水電站設(shè)計(jì)保證率關(guān)系到供電可靠性、水資源利用程度和電站造價(jià)。對(duì)重要的電站采用高的設(shè)計(jì)保證率。率系統(tǒng)中水電站容量比重(系統(tǒng)中水電站容量比重(%)水電站設(shè)計(jì)保證率(%)同一電力系統(tǒng)中，規(guī)模和作用相近的聯(lián)合運(yùn)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(jì)保證率。(二)灌溉設(shè)計(jì)保證率(三)供水設(shè)計(jì)保證率 (四)通航設(shè)計(jì)保證率內(nèi)通航獲得滿足的歷時(shí)百分率表示。在綜合利用的水庫中，設(shè)計(jì)保證率按以下方案考慮①要將歷時(shí)保證率換算成年保證率，②要以主要部門的設(shè)計(jì)保證率為準(zhǔn)進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，③還要對(duì)年水量頻率分別進(jìn)行校核，取偏于安全的結(jié)果。計(jì)保工作量大。在滿足規(guī)劃工作要求的情況下，可選用若干典型年份或典型多年徑流系列作為設(shè)計(jì)代表期。一、設(shè)計(jì)代表年在規(guī)劃工作中，選擇有代表性的枯水年、中水年和豐水年作為設(shè)計(jì)水期，可按供水期水量選定設(shè)計(jì)枯水年。二、設(shè)計(jì)多年徑流系列設(shè)計(jì)多年徑流系列是從長系列資料中選出的有代表性的短系列。(一)設(shè)計(jì)枯水系列由于完整調(diào)節(jié)周期不多，通常采用扣除允許破壞年數(shù)的方法加以確定。定T=T=nP(n+1)破設(shè)從資料中選出最嚴(yán)重的連續(xù)枯水年組，從最末一年開始扣除T，破余下的即為設(shè)計(jì)枯水系列。還要注意：①用設(shè)計(jì)枯水系列的調(diào)節(jié)計(jì)算結(jié)行校核，若另有正常工作遭破壞的時(shí)段，要從T中破扣除，得出新的破壞年數(shù)，并用它重新確定設(shè)計(jì)枯水系列，②有時(shí)需校核破壞年份的供水量和電量，若不能滿足，則水庫應(yīng)在允許破壞時(shí)段前(二)設(shè)計(jì)中水系列中水系列。選擇時(shí)要滿足：①至少有一個(gè)以上的完整周期，②系列年徑v列進(jìn)行計(jì)算，或以補(bǔ)償電站為主，選出統(tǒng)一的設(shè)計(jì)代表系列。水庫的興利調(diào)節(jié)計(jì)算主要解決三類課題：(1)根據(jù)用水要求，確定興利庫容；(2)根據(jù)興利庫容，確定設(shè)計(jì)保證率下的供水水平(調(diào)節(jié)流量)；(3)根據(jù)興利庫容和水庫操作方案，求水庫運(yùn)用過程。三類課題的實(shí)質(zhì)是找出天然來水，用水和興利庫容之間的關(guān)系。徑流調(diào)節(jié)計(jì)算的基本原理是水量平衡原理：計(jì)算時(shí)段的水量平衡方程：W=W+WW末初入出入出末初入出末初水庫的興利調(diào)節(jié)計(jì)算的方法：時(shí)歷法和概率法。(一)不計(jì)水量損失的年調(diào)節(jié)計(jì)算由于用水已知，可根據(jù)天然徑流，定出水庫補(bǔ)充放水起止時(shí)間。逐入庫徑流條件下為滿足既定用水要求所需的興利庫容。(二)考慮水量損失的年調(diào)節(jié)計(jì)算方法：①不計(jì)水量損失算出興利庫容，取此庫容之半加上死庫容，作為全年蓄水量；②由平均蓄水量得出庫水位和水庫面積；③根據(jù)庫水位和水庫面積算出年損失水量；④興利庫容為不計(jì)損失興利庫容加年損失水量；⑤根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，用簡化計(jì)算方法所得結(jié)果偏大。1、徑流來水過程與用水過程差別越大，則所需興利庫容越大。2、在一次充蓄條件下，累計(jì)整個(gè)供水期不足水量和損失水量之和，即利庫容均不變。供水期均勻供水的徑流調(diào)節(jié)稱為等流量調(diào)節(jié)。3、設(shè)計(jì)枯水年供水期調(diào)節(jié)流量與多年平均流量的比值成為調(diào)節(jié)系數(shù)調(diào)a=Q/Q，a用以度量徑流調(diào)節(jié)程度。調(diào)供2蓄2為興利庫容。供2蓄2為興利庫容。當(dāng)W>W時(shí)，為滿足用水要求，應(yīng)為第二次供水預(yù)供2蓄25、當(dāng)全年用水量小于設(shè)計(jì)枯水年來水量時(shí)，枯水期不足水量可由徑流調(diào)節(jié)解決，否則要進(jìn)行多年徑流調(diào)節(jié)。二、根據(jù)興利庫容，確定調(diào)節(jié)流量假定若干調(diào)節(jié)流量方案，對(duì)每個(gè)方案求出各自需要的興利庫容，繪調(diào)興興0調(diào)調(diào)興興0調(diào)調(diào)設(shè)供設(shè)損興供(1)水庫調(diào)節(jié)性能問題。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，庫容系數(shù)：=8%~30%時(shí)，一般通常還會(huì)以對(duì)設(shè)計(jì)枯水年按等流量進(jìn)行完全年調(diào)節(jié)所需的興利庫容V為界限，實(shí)際庫容大于V時(shí)為多年調(diào)節(jié)，否則為年調(diào)節(jié)。根據(jù)定完完完設(shè)年枯設(shè)枯設(shè)年設(shè)枯完設(shè)年枯設(shè)枯設(shè)年設(shè)枯為設(shè)計(jì)枯水年枯水期來水總量；T為設(shè)計(jì)枯水年枯水期歷時(shí)?？?2)劃定蓄供水期問題。供水期：指天然來水小于用水，需由水庫放水補(bǔ)充的時(shí)期。當(dāng)調(diào)節(jié)流量未知時(shí)要進(jìn)行試算。三、根據(jù)既定興利庫容和水庫操作方案推求水庫運(yùn)用過程(一)定流量操作各時(shí)段的調(diào)節(jié)流量為已知值，當(dāng)各時(shí)段的調(diào)節(jié)流量相等時(shí)，稱為定流量操作。多用于灌溉、給水和航運(yùn)等部門。推求水庫運(yùn)用過程可分時(shí)段進(jìn)行水量平衡。當(dāng)興利庫容和操作方案既定來說，入庫徑流不同，水庫運(yùn)用過程也不同。對(duì)于長水文系列進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，可以統(tǒng)計(jì)得出工程正常工作的含義的水庫運(yùn)用過程。 (二)定出力操作應(yīng)按定出力操作。(1)供水期以V滿蓄為起算點(diǎn)，蓄水期以V放空為起算點(diǎn)，分別順興興時(shí)序算到各自期末。類似于定流量操作。(2)供水期以期末V放空為起算點(diǎn)，蓄水期以期末V滿蓄為起興興算點(diǎn)，分別逆時(shí)序算到各自期初。次逼近的試算法(試算可先假定水電站引用流量)。1、從某一特定蓄水情況開始(庫滿或庫空)，上上下上下下上下下一時(shí)段計(jì)算。否則另行假定重算。圖解法的原理和列表法相同，都是以水量平衡為原則，即通過天然來水量和興利部門用水之間的對(duì)比求得供需平衡。圖解法常用于年調(diào)節(jié)水庫和多年調(diào)節(jié)水庫的興利調(diào)節(jié)計(jì)算，解算速一、水量累積曲線和水量差積曲線(一)水量累積曲線水量累積曲線：橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為從計(jì)算時(shí)刻t(坐標(biāo)原點(diǎn))0t線計(jì)算表水水量累積值W=W月07789∶78年月78979Q某年097水量累積曲線的主要特性：(1)曲線任意兩點(diǎn)間的縱坐標(biāo)表示兩點(diǎn)時(shí)刻之間的水量。(2)連接曲線兩點(diǎn)，割線的斜率代表兩點(diǎn)間歷時(shí)的平均流量。(3)曲線上任意一點(diǎn)的切線斜率代表該時(shí)刻的瞬時(shí)流量。水量累積曲線的形狀總是向上的。(二)水量差積曲線水量差積曲線：將水量累積曲線放如斜坐標(biāo)網(wǎng)格內(nèi)，斜坐標(biāo)為流量為零的軸，橫坐標(biāo)為接近平均流量的整值數(shù)，縱坐標(biāo)仍為水量累積。水量差積曲線的主要特性：定定定(1)Q>Q時(shí)，曲線上升；QQ，曲線下降。當(dāng)定定定均流量時(shí)，曲線將圍繞水平軸上下擺動(dòng)。(2)曲線上任意時(shí)刻t的縱坐標(biāo)到水平軸的距離表示從起始時(shí)刻t到x0x定定x定定0t0到傾斜軸的垂直距離表示同期累積水量垂直距離表示到t時(shí)刻的總累積水量。x00t00定txQt。從曲線到傾斜軸的定0t0(3)曲線上任意兩點(diǎn)至斜線的垂直距離之差，表示兩點(diǎn)歷時(shí)的實(shí)際水(4)任一時(shí)刻的流量可由水量差積曲線上該點(diǎn)切線斜率按流量比尺決二、根據(jù)用水要求確定興利庫容的圖解法(一)確定年調(diào)節(jié)水庫興利庫容的圖解法(1)繪制設(shè)計(jì)枯水年水量差積曲線及其流量比尺；調(diào)調(diào)(2)在流量比尺上定出已知調(diào)節(jié)流量的方向線Q，繪出與調(diào)調(diào)組；(3)供水期上、下切線間的縱距，按水量比尺量取，即等于所求興利興調(diào)興調(diào)庫容V。改變Q將得出不同的興調(diào)興調(diào)歷圖解，將求得各自特定的興利庫容經(jīng)驗(yàn)頻率曲線。(二)確定多年調(diào)節(jié)水庫興利庫容的圖解法(1)繪制設(shè)計(jì)枯水系列水量差積曲線及其流量比尺。破設(shè)(2)按公式T=n一P(n+1)破設(shè)數(shù)。數(shù) (3)選出最嚴(yán)重的連續(xù)枯水年系列，并自此系列末期扣除T，以劃定破設(shè)計(jì)枯水系列。破破調(diào)(4)確定在正常工作遭破壞年份的最低用水量Q，Q破破調(diào)破破定出前一年的蓄水量s,點(diǎn)的位置。調(diào)(6)過s,做斜率等于Q的線段，同時(shí)在設(shè)計(jì)枯水系列起始時(shí)刻作水量調(diào)調(diào)差積曲線的切線，其斜率也等于Q，則兩平行線間的縱距即為該多年調(diào)調(diào)節(jié)水庫應(yīng)具備的興利庫容V。 (7)當(dāng)長系列資料中有兩個(gè)以上的嚴(yán)重枯水系列而難以確定設(shè)計(jì)枯水設(shè)枯平調(diào)節(jié)時(shí)的調(diào)節(jié)流量(即Q)，小于整個(gè)水文系列的平均流量設(shè)枯平當(dāng)考慮水庫水量損失時(shí)，用不計(jì)損失算出平均蓄水量和平均水面，流量。也可對(duì)長系列水文資料，運(yùn)用推調(diào)節(jié)流量平行線的方法，求處各種年份和年組所需的V，然后對(duì)各V進(jìn)行頻率計(jì)算，按設(shè)計(jì)保證率確定興興必需的V。(圖案2-19)興三、根據(jù)興利庫容確定調(diào)節(jié)流量的圖解法(一)確定年調(diào)節(jié)水庫調(diào)節(jié)流量的圖解法(1)繪制滿庫線，滿庫線是設(shè)計(jì)枯水年水量差積曲線下縱距為V的曲線；興(2)繪制枯水期水量差積曲線與滿庫線的公切線； (3)公切線的斜率即為已知V所能獲得的符合設(shè)計(jì)保證率要興求的調(diào)節(jié)流量，切點(diǎn)為水庫供水的起迄時(shí)間；(4)考慮水量損失時(shí)，先求平均損失流量，從調(diào)節(jié)流量中扣除損失流量，即得凈調(diào)節(jié)流量。設(shè)興調(diào)設(shè)興調(diào)興調(diào)(二)確定多年調(diào)節(jié)水庫調(diào)節(jié)流量的圖解法調(diào)調(diào)興調(diào)設(shè)興調(diào)設(shè)興設(shè)調(diào)興設(shè)調(diào)(3四、根據(jù)水庫興利庫容和操作方案，推求水庫運(yùn)用過程(一)等流量調(diào)節(jié)時(shí)的水庫運(yùn)用過程(二)定出力調(diào)節(jié)時(shí)的水庫運(yùn)用過程注意改變起算點(diǎn)，供水期以水庫蓄滿開始起算；蓄水以水庫§6.1水能資源估算及水電站的開發(fā)布置一、水力發(fā)電原理和水能資源估算||二、水電站的開發(fā)布置方式壩式，河床式、引水式、混合式內(nèi)容為選擇水電站的主要參數(shù)而計(jì)算，需假定若干水庫正常蓄水位方量、各部門用水量、電力系統(tǒng)負(fù)荷等，算出各個(gè)時(shí)段的出力和發(fā)電量，以決定電力系統(tǒng)中各電站的最有利運(yùn)行方式。的發(fā)電流量Q；根據(jù)水能計(jì)算的邊界條件(水庫蓄水位、蓄水量)等，電進(jìn)一步分析計(jì)算各時(shí)段水庫蓄水量的變化量編W、時(shí)段平均水庫水位上上iii=1發(fā)電量E。水能計(jì)算的方法：例6-1。(一)年調(diào)節(jié)水電站保證出力計(jì)算應(yīng)用各年水文資料，在已知或假定水庫正常蓄水位和死水位的條P的供水期平均出力值，即為年調(diào)節(jié)水電站的保證出力N。設(shè)保當(dāng)水庫以發(fā)電為主時(shí)，水電站的保證出力是指符合水電站設(shè)計(jì)保證率要求的枯水年供水期平均出力。(二)無調(diào)節(jié)及日調(diào)節(jié)水電站保證出力計(jì)算計(jì)算原理與年調(diào)節(jié)水電站保證出力相似，但要采用歷時(shí)(日)保證時(shí)根據(jù)實(shí)測(cè)日平均流量及相應(yīng)水頭，算出各日平均出力，然后按其大小排列，繪制其保證率曲線，曲線中相應(yīng)于P的日平均出力值，即為所求設(shè)(三)多年調(diào)節(jié)水電站保證出力計(jì)算計(jì)算方法與年調(diào)節(jié)水電站保證出力的計(jì)算基本相同，對(duì)實(shí)測(cè)長系列水文資料進(jìn)行興利調(diào)節(jié)和水能計(jì)算。簡化計(jì)算時(shí)，可以設(shè)計(jì)枯水系列的平均出力作為保證出力值N。保三、水電站多年平均年發(fā)電量的計(jì)算平均年發(fā)電量：水電站在多年工作期內(nèi)，平均每年所能產(chǎn)生的電能，是水電站一個(gè)重要的動(dòng)能指標(biāo)。(一)設(shè)計(jì)中水年法根據(jù)一個(gè)設(shè)計(jì)中水年，可大致定出水電站的多年平均年發(fā)電量。年中i裝i=1n：時(shí)段平均出力小于裝機(jī)容量N的數(shù)段數(shù)，裝m：時(shí)段平均出力大于(或等于)裝機(jī)容量N的數(shù)段數(shù)。裝(二)三個(gè)代表年法E=[E+E+E年3枯中豐(三)設(shè)計(jì)平水系列法設(shè)計(jì)平水年系列指：一水文年段(一般由十幾年的水文系列組成)，其文規(guī)律。(四)全部水文系列法為精確求出多年平均年發(fā)電量，按水庫調(diào)度圖進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，對(duì)計(jì)算工作量大，多用于初步設(shè)計(jì)階段。其中用電戶有：(一)工業(yè)用電(二)農(nóng)業(yè)用電(三)市政用電(四)交通運(yùn)輸用電總負(fù)(一)日負(fù)荷圖特征值把日負(fù)荷圖分成三個(gè)區(qū)域：峰荷區(qū)、腰荷區(qū)和基荷區(qū)。標(biāo)：(2)日平均負(fù)荷率y：y=N/N，y越大，表示日負(fù)荷越小。日電能累計(jì)曲線：出力與相應(yīng)電量之間的關(guān)系曲線。(二)年負(fù)荷圖(1)日最大負(fù)荷年變化曲線(2)月平均負(fù)荷年變化曲線設(shè)計(jì)負(fù)荷水平年：在規(guī)劃階段，與遠(yuǎn)景電力負(fù)荷發(fā)展水平相適應(yīng)的年份。一般采用第一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行后的第5~10年，并與國民經(jīng)濟(jì)5§6.4電力系統(tǒng)的容量組成及各類電站的工作特性所有電站裝機(jī)容量的總和：N=NN=N+N=N+N+N系，裝系，必系，重系，工系，備系，重=N+N+N+N+N系，工系，負(fù)系，事系，檢系，重N=N+N=N+N+N+N系，裝系，可系，阻系，工系，備系，空系，阻不斷量的基本組成是不變的。(一)水電站的技術(shù)特性(1)水電可再生，但出力和發(fā)電量受天然來水制約。由于不需燃料，單位電能成本比火電站低。(2)水庫有綜合作用，發(fā)電有時(shí)受其他要求(如灌溉、航運(yùn))影響。(3)年運(yùn)行費(fèi)與發(fā)電量無關(guān)，豐水期可多發(fā)電以節(jié)約系統(tǒng)燃料消耗。(4)機(jī)組開啟靈活，出力適應(yīng)劇烈變化，適宜擔(dān)任調(diào)峰、調(diào)頻和事(5)建設(shè)地點(diǎn)受限，工程量大，有淹沒及移民問題，需要配套輸變(二)火電站的特點(diǎn)按生產(chǎn)性質(zhì)分為：凝氣式火電站和供熱式火電站?；痣娬镜墓ぷ魈攸c(diǎn)：(1)只要燃料保證供應(yīng)，出力可不受影響；如燃料質(zhì)量高，可建在靠近負(fù)荷中心，減少配套輸變電工程；如燃料質(zhì)量低，可建坑(2)火電站由于投入時(shí)間長，適宜在系統(tǒng)中擔(dān)任基荷。(3)火電站擔(dān)任峰荷和腰荷時(shí)，單位電能煤耗要增加。(4)火電站本身單位千瓦投資比水電站低，如考慮配套工程，則千(5)由于有燃料消耗，火電站發(fā)電成本比水電站高。(三)其他電站需要持續(xù)不斷地以額定出力工作，在系統(tǒng)中總擔(dān)任基荷。發(fā)電成比火電站略低或接近。用石油或天然氣為燃料，機(jī)組啟動(dòng)速度較快。燃?xì)廨啓C(jī)組在短時(shí)間內(nèi)擔(dān)任系統(tǒng)調(diào)峰容量和系統(tǒng)事故備用容量。抽水蓄能電站在系統(tǒng)中的作用：(1)吸收系統(tǒng)中負(fù)荷低谷時(shí)的多余電能進(jìn)行抽水蓄能，使火電機(jī)組保持高效率，達(dá)到單位煤耗最小，年運(yùn)行費(fèi)最省。(2)與常規(guī)水電站一樣，機(jī)組對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷急劇變化適應(yīng)性好，可擔(dān)任(3)與常規(guī)水電站一樣，適宜擔(dān)任系統(tǒng)負(fù)荷備用容量，事故備用容量。 (5)常規(guī)水電站發(fā)電受到其他用水部門的限制，而抽水蓄能電站本身不消耗水量，不影響其他部門(如灌溉)用水。風(fēng)電優(yōu)點(diǎn)：環(huán)境效益好，無任何有害氣體和廢棄物。風(fēng)電缺點(diǎn)：穩(wěn)定性不好，不宜擔(dān)任峰荷；機(jī)組成本高。任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)?；痣娬颈旧硗顿Y小，但年運(yùn)行費(fèi)較大，且要消耗大量燃料，機(jī)組有最小技術(shù)出力等限制，為取慮使用燃?xì)廨啓C(jī)電站擔(dān)任尖峰負(fù)荷和事故備用容量?！?.5水電站在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行方式行方式(一)無調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性枯水期在在基荷運(yùn)行。豐水期仍在基荷運(yùn)行，只有天然流量所產(chǎn)(二)無調(diào)節(jié)水電站在不同水文年的運(yùn)行方式在設(shè)計(jì)枯水年枯水期以最大工作容量或大于最大工作容量的某個(gè)出力運(yùn)行。在豐水期以全部裝機(jī)容量運(yùn)行，有時(shí)仍不免有棄水。在豐水年，全年天然流量所產(chǎn)生的出力均可能大于全部裝機(jī)容，水(一)日調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性然來水量(扣除其他部門用水)所能發(fā)出的電能量相等。在不發(fā)生棄水的前提下，盡可能在峰荷工作。對(duì)水電站進(jìn)行日調(diào)節(jié)對(duì)電力系統(tǒng)有三方面效益：(1)日調(diào)節(jié)水電站在枯水期擔(dān)任峰荷，可使火電站一日出力比較均勻，機(jī)組效率高，煤耗少，降低整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。(2)在保證一定出力情況下，日調(diào)節(jié)水電站比無調(diào)節(jié)水電站容量大些，可更多取代火電站容量，使整個(gè)系統(tǒng)投資下降。(3)在每年豐水期，為充分發(fā)揮日調(diào)節(jié)水電站裝機(jī)容量的作用，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。站進(jìn)行日調(diào)節(jié)有上述效益，但進(jìn)行日調(diào)節(jié)后下游水流流量變化劇烈，可能會(huì)對(duì)下游航運(yùn)和灌溉造成影響，要采取適當(dāng)措施。(二)日調(diào)節(jié)水電站在不同季節(jié)的運(yùn)行方式(1)在設(shè)計(jì)枯水年，枯水期水電站以最大工作容量擔(dān)任系統(tǒng)峰荷，豐(2)在豐水年，即使在枯水期，日調(diào)節(jié)水電站也要擔(dān)任峰荷與部分腰水電站的運(yùn)行方式(一)年調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性水期，棄水期和不蓄不供期。(二)設(shè)計(jì)枯水年的運(yùn)行方式(1)供水期(2)蓄水期(3)棄水期(4)不蓄不供期(三)豐水年的運(yùn)行方式由于來水量多，水庫在供水期內(nèi)，年調(diào)節(jié)水電站可擔(dān)任部分基荷少不能滿足各部門正常用水需求。量大，一般蓄水期較短。在此期間，水電站可盡早轉(zhuǎn)到基荷運(yùn)行。在棄水期，水電站應(yīng)以全容量在基荷運(yùn)行。多年調(diào)節(jié)水電站一般總是同時(shí)進(jìn)行年調(diào)節(jié)和日調(diào)節(jié)。多年調(diào)節(jié)水電站一般年份內(nèi)只有供水期和蓄水期，只有連續(xù)豐水年才會(huì)有棄水，連續(xù)枯水年才會(huì)放空。一般水庫水位總在正常蓄水位和由于多年調(diào)節(jié)水電站相對(duì)庫容大，水電站運(yùn)行方式受一年來水變化的影響小，所以一般來水年份，水電站將擔(dān)任峰荷(或峰、腰負(fù)荷)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇水電站的裝機(jī)容量由最大工作容量、備用容量和重復(fù)容量所組成。足電力系統(tǒng)正常工作的基本要求：①系統(tǒng)電力平衡系統(tǒng)中發(fā)電站的出力隨時(shí)滿足系統(tǒng)的負(fù)荷要求。N,+N,=p,水、工火、工系N,=N,N,②系統(tǒng)電量平衡E=E+E當(dāng)水電站正常蓄水位與死水位方案擬定后，水電站的保證出力或在某一段時(shí)間內(nèi)能保證的電能量便被確定為某一固定值。在系統(tǒng)負(fù)荷圖上③系統(tǒng)容量平衡工作容量的確定(一)無調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的確定無調(diào)節(jié)水電站也被稱為徑流式水電站。一般只擔(dān)任基荷，由于沒有調(diào)節(jié)能力，其最大工作容量即等于按歷時(shí)設(shè)計(jì)保證率所求的保證出力。無調(diào)節(jié)水電站的保證出力為：(kW)N=9.81nQ(kW)保、無設(shè)設(shè)(二)日調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的確定N=9.81nQH(kW)設(shè)設(shè)N=NN峰保日基E=24N峰峰再由E，根據(jù)日電能累計(jì)圖求出日調(diào)節(jié)水電站最大工作容量。峰這時(shí)N=N+N水工基峰(三)年調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的確定年調(diào)節(jié)水電站設(shè)計(jì)枯水年供水期平均調(diào)節(jié)流量為：Q=(W+V)/T(m3/s)調(diào)供年調(diào)供相應(yīng)水電站在供水期內(nèi)的保證出力為：nQH保、年調(diào)供(kW)E=NT(kW·h)保、供保、年供用電力電量平衡法確定水電站最大工作容量分為四個(gè)步驟： (1)假定若干個(gè)(最少三個(gè))水電站最大工作容量的方案，將各方案繪在各月的典型日負(fù)荷圖上，在日電能累積曲線上定出相應(yīng)的日電能。(2)根據(jù)每個(gè)方案供水期各月的日電能，求出水電站各月的日平均出力，然后求出各方案供水期保證電能，E=730N(i：第i供保ii,jj=供水期個(gè)方案)。(3)做出水電站最大工作容量與相應(yīng)供水期保證電能的關(guān)系曲線。由E=NT定出的電能在曲線上定出水電站最大工作容量。保、供保、年供(4)作電力系統(tǒng)出力平衡圖和系統(tǒng)電能平衡圖。系統(tǒng)出力平衡圖：在電力系統(tǒng)日最大負(fù)荷年變化圖上定出水、火電站的工作位置，兩者之間交線為一水平線。系統(tǒng)電能平衡圖：在電力系統(tǒng)日平均負(fù)荷年變化圖上定出水、火關(guān)系，所以該圖上水、火電站的分界線并非一根直線。(四)多年調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的確定年調(diào)節(jié)水電站：只計(jì)算設(shè)計(jì)枯水年供水期平均的平均出力(保證出力)及其相應(yīng)的電能，由其擔(dān)任峰荷而求出水電站最大工作容量。多年調(diào)節(jié)水電站：要計(jì)算設(shè)計(jì)枯水系列的平均出力(保證出力)及其年保證電能，將電能在全年加以分配，使設(shè)計(jì)水平年系統(tǒng)內(nèi)擬建水電站的最大工作容量盡可能大，以減少火電站裝機(jī)容量，節(jié)省系統(tǒng)總投資。當(dāng)缺乏設(shè)計(jì)水平年或遠(yuǎn)景負(fù)荷資料時(shí)，則不能采用電力電量平衡法，只能用經(jīng)驗(yàn)公式或其他簡略法估算。二、電力系統(tǒng)各種備用容量的確定當(dāng)突荷出現(xiàn)，系統(tǒng)容量不足時(shí)，系統(tǒng)周波會(huì)下降，調(diào)整周波所需擔(dān)任負(fù)荷備用容量的電站，通常被稱為調(diào)頻電站。調(diào)頻電站的選?。嚎拷?fù)荷中心，具有大水庫、大機(jī)組的壩后式水電站。如是引水式電站，選用引水道較短的電站作為調(diào)頻電站。要考慮到調(diào)頻電站對(duì)下游水位變化的影響。當(dāng)電力系統(tǒng)較大時(shí)，要考慮采用多個(gè)分布在不同地點(diǎn)的電站作為調(diào)頻電站。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)缺乏水電站時(shí)，也可采用火電站擔(dān)任調(diào)頻電站，由于火電機(jī)組技術(shù)特性限制，擔(dān)任系統(tǒng)調(diào)頻任務(wù)往往比較困難，且單位電能的煤耗增加，常常不經(jīng)濟(jì)。在實(shí)際運(yùn)行中，在年內(nèi)不同時(shí)期的負(fù)荷備用可在不用電站間相互轉(zhuǎn)移，但總是由正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)組擔(dān)任。設(shè)電力系統(tǒng)總發(fā)電機(jī)組為n，一臺(tái)機(jī)組平均事故率為p，則n臺(tái)機(jī)組中有m臺(tái)同時(shí)發(fā)生事故的機(jī)率P為：mP=n![pm(1一p)n一m]mm!(n一m)!如規(guī)定P0.01%，則可由上式求出事故備用容量的機(jī)組臺(tái)數(shù)mm系統(tǒng)最大負(fù)荷的10%左右，且不得小于系統(tǒng)中最大一臺(tái)機(jī)組的容量。事故備用容量在火電站與水電站之間的分配可做如下技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：(1)火電站在額定出力90%時(shí)熱效率最高，因此火電站在機(jī)組運(yùn)行時(shí)可(2)水電站包括抽水蓄能電站在內(nèi)，由于開啟靈活，最適宜在系統(tǒng)中擔(dān)任事故備用容量。但如果事故備用時(shí)間較長，要在水庫內(nèi)準(zhǔn)備足夠的規(guī)范規(guī)定：預(yù)留擔(dān)任事故備用的備用庫容要能以N在基荷連續(xù)水事運(yùn)行3~10天(T=72~240小時(shí))，即：V=TN水事事備0.00272nHmin(3)火電站也可擔(dān)任冷備用的事故備用容量。當(dāng)系統(tǒng)有需求時(shí)，先讓還可節(jié)約火電站長期熱備用所消耗的燃料。 (4)除上述技術(shù)條件外，還要使系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用最小。一般情況上所述，事故備用容量可按水、火電站工作容量的比例分配。對(duì)于調(diào)節(jié)性能好和靠近負(fù)荷中心的大型水電站可多設(shè)置一些事故備用3、檢修備用容量系統(tǒng)內(nèi)的各種機(jī)組都應(yīng)進(jìn)行有計(jì)劃的檢修。水電站每臺(tái)機(jī)組平均力、電量和容量平衡時(shí)要使F足夠大。如果不夠大，要另外設(shè)置檢修檢備用容量N。因火電站有燃料保證，系統(tǒng)檢修備用容量一般以設(shè)在檢備三、水電站重復(fù)容量的選定(一)概述電站和調(diào)節(jié)性能差的水電站，在汛期內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量棄水。為減少棄水，水電站要多增加部分容量。這部分容量，由于在設(shè)計(jì)枯水內(nèi)來水少而不能當(dāng)作系統(tǒng)中的工作容量以替代火電站工作，因而被稱為重復(fù)容量。重復(fù)容量主要是發(fā)季節(jié)性電能，以節(jié)約系統(tǒng)燃料費(fèi)。(二)選定水電站重復(fù)容量的動(dòng)能經(jīng)濟(jì)計(jì)算設(shè)置N的年費(fèi)用：C=Nk[(A/P,i,n)+p]重重水s水N為：aNhfNk[(A/P,i,n)+p]重經(jīng)濟(jì)重水s水經(jīng)濟(jì)水s水f：火電廠單位發(fā)電所需燃料費(fèi)；p：水電站補(bǔ)充千瓦容量的年運(yùn)行費(fèi)。水(三)無調(diào)節(jié)水電站重復(fù)容量的選定N=f(h)，在曲線上由計(jì)算出的h，在h~N曲線上定出N，由經(jīng)濟(jì)裝N=NN定出N。重裝水工重(四)日調(diào)節(jié)水電站重復(fù)容量的選定日調(diào)節(jié)水電站汛期在必備容量(最大工作容量和備用容量之和)全部擔(dān)任基荷后還有棄水的情況下才設(shè)置重復(fù)容量。同樣，由計(jì)算出的h在h~N曲線上定出N，再由N=NN定出N。經(jīng)濟(jì)裝重裝必重(五)年調(diào)節(jié)水電站的重復(fù)容量續(xù)時(shí)間，將棄水流量的年持續(xù)曲線換算為棄水出力年持續(xù)曲線。在此曲線上，由計(jì)算出的h經(jīng)濟(jì)定出N重。四、水電站裝機(jī)容量的選擇及分析水電站裝機(jī)容量的選擇是一個(gè)重要的動(dòng)能經(jīng)濟(jì)問題。選擇水電站裝機(jī)容量的步驟：力系統(tǒng)資料、動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、水工建筑物和機(jī)電設(shè)備資料等；(2)確定水電站最大工作容量；、檢修備(4)確定水電站重復(fù)容量；要求。在檢查電力系統(tǒng)容量平衡圖后最后定出水電站裝機(jī)容量。時(shí)主要檢查：①系統(tǒng)負(fù)荷是否被系統(tǒng)中各電站承擔(dān)，是否有受阻；②負(fù)荷備用全年中是否足夠，分擔(dān)是否合理；③是否有足夠的事故備用，分擔(dān)是否合理，承擔(dān)事故備用的水電站水庫中是否有足夠的事故備用用水；④在年負(fù)荷低谷期，系統(tǒng)中所有機(jī)組是否能得到檢修，并注意汛⑤水庫綜合利用是否得到滿足，如灌溉、航運(yùn)等。(1)系統(tǒng)最大負(fù)荷年變化線；(2)系統(tǒng)要求的可用容量控制線；(3)系統(tǒng)裝機(jī)容量控制線。水年和設(shè)計(jì)中水年。對(duì)低水頭電站要研究豐水年容量平衡情況，并檢查受阻問題。對(duì)大型水電站的特枯年份也要進(jìn)行容量平衡分析，檢查出力不足電力系統(tǒng)遭破壞的情況，研究補(bǔ)救措施。調(diào)峰容量平衡問題：(1)當(dāng)各電站總的調(diào)峰能力等于(或大于)當(dāng)日系統(tǒng)負(fù)荷圖最大負(fù)荷減去最小負(fù)荷加上旋轉(zhuǎn)備用容量時(shí)，則系統(tǒng)的調(diào)峰能力達(dá)到平衡(或有盈余)，否則為調(diào)峰能力不足。其中旋轉(zhuǎn)備用容量一般取負(fù)荷備用容量加事故備用容量的一半。(2)當(dāng)各電站開機(jī)容量的允許最小出力等于(或小于)當(dāng)日系統(tǒng)負(fù)荷圖最小負(fù)荷時(shí)，系統(tǒng)的調(diào)峰容量達(dá)到平衡(或有盈余)，否則為調(diào)分別進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)峰容量平衡計(jì)算，以闡明設(shè)計(jì)電站對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)峰能力的影響和改善程度。在下列情況下還要研究預(yù)留機(jī)組的合理性：(1)在水能資源缺乏而系統(tǒng)負(fù)荷增長較快的地區(qū)，要求水電站擔(dān)遠(yuǎn)景峰荷；(2)遠(yuǎn)景河道上游將有調(diào)節(jié)性能好的水電站，可增加本電站保證處理等動(dòng)能效益；(3)在設(shè)計(jì)水平年的供電范圍內(nèi)徑流利用程度不高，估計(jì)遠(yuǎn)景電力系統(tǒng)的供電范圍擴(kuò)大后，可以提高本電站的水量利用率。在裝機(jī)容量選擇時(shí)還要考慮一些其他因素：裝機(jī)容量年利用小時(shí) E年N裝水電站裝機(jī)容量年利用小時(shí)數(shù)參考表(1)裝裝機(jī)容量年利用小時(shí)數(shù)(h)2500~35003500~45004500~55005500~7000水電站調(diào)節(jié)性能節(jié)年調(diào)節(jié)無調(diào)節(jié)水電站裝機(jī)容量年利用小時(shí)數(shù)參考表(2)裝裝機(jī)容量年利用小時(shí)數(shù)(h)2000~30003000~50005000~6000水電站工作位置腰荷基荷水能利用程度：一般表現(xiàn)為水量利用率，定義徑流利用系數(shù)W00可以考慮多增加裝機(jī)容量。級(jí)電站略大，但如果相差過大，則要檢查裝機(jī)容量是否偏大或偏小。水電站經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：在單位千瓦投資低，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越的電站上應(yīng)考綜上所述，水電站裝機(jī)容量的選擇是一項(xiàng)涉及眾多技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素的為滿意的裝機(jī)容量方案?！?.7以發(fā)電為主的水庫特征水位的選擇(掌握概念即可)(一)正常蓄水位與各水利部門效益之間的關(guān)系(二)正常蓄水位與有關(guān)的經(jīng)濟(jì)和工程技術(shù)的關(guān)系投資和年運(yùn)行費(fèi)增大；2、隨正常蓄水位的提高，水庫淹沒損失加大；3、隨正常蓄水位的提高，受壩址地質(zhì)和庫區(qū)巖性的制約因素(三)正常蓄水位比較方案的擬定正常蓄水位的上限方案，主要考慮下列因素：(四)選擇正常蓄水位