2023學(xué)年完整公開課版水能

寶玉石學(xué)地質(zhì)基礎(chǔ)教育部職業(yè)教育寶玉石鑒定與加工專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)GemsandJadeIdentificationandProcessingTeachingResourceLibrary水能建設(shè)者姓名：占文鋒一、我國(guó)水資源概況二、我國(guó)水能資源特點(diǎn)三、水力發(fā)電的基本原理及其特點(diǎn)四、水能資源的開發(fā)方式水能資源是再生資源，開發(fā)利用水能資源的主要形式是修建水電站。在天然河川徑流中，水聲隆隆，沖走砂石，說明在水中存在有巨大的能量—水能（水能資源），它是年復(fù)一年可再生的資源。一、我國(guó)水能資源概況一、我國(guó)水能資源概況

我國(guó)是世界上水能資源最豐富且具有優(yōu)越水電事業(yè)發(fā)展自然條件的國(guó)家，2005年公布的復(fù)查結(jié)果見下表。水能蘊(yùn)藏量>1萬kW河流（條）3886年發(fā)電量萬億kW·h（度）世界排序總量（億kW）6.946.08首位技術(shù)可開發(fā)億kW5.422.47首位經(jīng)濟(jì)可開發(fā)億kW4.021.75首位

在我國(guó)的水能資源中，根據(jù)最新水能資源復(fù)查結(jié)果，全國(guó)小水電資源技術(shù)可開發(fā)量為1.25億千瓦。據(jù)2003年世界水能大會(huì)估計(jì)，世界小水電可開發(fā)資源大致為1.44億千瓦。此外，我國(guó)還具有豐富的潮汐水能資源，可開發(fā)的潮汐水能資源約2100萬kW，相當(dāng)于年發(fā)電量580億kW·h。由于水能資源是可以再生的，有人形象地說：“滾滾江河向東流，流的都是煤和油”，水能資源不利用，就會(huì)年復(fù)一年的白白浪費(fèi)，用了就能發(fā)電?！倍⑽覈?guó)水能資源特點(diǎn)

蘊(yùn)藏豐富，分布不均時(shí)間上：夏秋季4～5個(gè)月的徑流量占全年的60%～70%，冬春季徑流量很少；空間上：水能資源大部分集中在西部。除西藏外，云、貴、川三省蘊(yùn)藏的水能資源占全國(guó)的50%以上，而華東、華北和東北三大區(qū)共占全國(guó)水能資源的6.8%，70%以上的大型水電站和80%以上的特大型水電站集中分布在云、貴、川、藏西南四省。2.開發(fā)率低，發(fā)展迅速截至2004年9月，我國(guó)水電裝機(jī)容量突破了1億千瓦大關(guān)，其開發(fā)率僅為24%，大大低于發(fā)達(dá)國(guó)家50%－70％的開發(fā)利用水平。按1996年統(tǒng)計(jì),世界其它國(guó)家的利用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國(guó)（法國(guó)74%，瑞士72%，日本66%，巴拉圭61%，挪威60%，英國(guó)58%，瑞典、捷克斯洛伐克56%，芬蘭、美國(guó)55%）。

1949年建國(guó)初，全國(guó)水電站裝機(jī)容量?jī)H36萬kW，年發(fā)電量12億kW

·h，我國(guó)第一座水電站昆明石龍壩電站建于1912年，裝機(jī)1440kW，新中國(guó)成立后，在中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下，水電事業(yè)得到了蓬勃發(fā)展。到1995年底，全國(guó)水力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)5208萬kW，特別是黨的十一屆三中全會(huì)以來，水電發(fā)展的速度更快，由1978年的1728萬kW增長(zhǎng)到1995年的5208萬kW，建成了一大批大中型水力發(fā)電站。在建的三峽水電站，裝機(jī)容量1820萬kW，單機(jī)容量70萬kW，是目前世界上最大的水利水電工程。目前全國(guó)已建和在建的大中型水電站如下圖。全國(guó)大中型水電站分布圖長(zhǎng)江流域大中型水電站分布圖黃河流域大中型水電站分布圖珠江流域大中型水電站分布圖

3.前景宏偉由于我國(guó)水能資源豐富，開發(fā)利用程度較低，所以，對(duì)水能開發(fā)利用，修建水電站，有著宏偉的光輝前景。為了有效、合理地開發(fā)利用這些資源，在原電力工業(yè)部主持下，經(jīng)過數(shù)次規(guī)劃，于1989年形成了現(xiàn)在的十二大水電基地，如下圖。（三）水力發(fā)電的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1.水能的再生2.水資源可綜合利用（多目標(biāo)開發(fā)；梯級(jí)開發(fā)）3.水能可調(diào)節(jié)4.水力發(fā)電具有可逆性（抽水蓄能電站）5.機(jī)組工作的靈活性好6.水力發(fā)電生產(chǎn)成本低、效率高7.不污染環(huán)境，有利于環(huán)境保護(hù)缺點(diǎn):1.受自然條件影響大。

2.一次投資較大，工期長(zhǎng)。

3.事故后果嚴(yán)重。水管破裂、潰壩等，設(shè)計(jì)、施工應(yīng)安全可靠。

四、水能資源的開發(fā)方式

1.壩式開發(fā)

2.引水式開發(fā)

3.混合式開發(fā)4.潮汐水能開發(fā)

1.壩式開發(fā)

定義：在河流峽谷處，攔河筑壩，壩前雍水，在壩址處集中落差形成水頭，此水能開發(fā)方式稱為壩式開發(fā)。

壩后式水電站（1）河床式水電站

葛州壩水電站（圖一）三門峽水電站（圖2）（圖二）三峽水電站（3）溢流式水電站（新安江水電站）北京下馬嶺引水電站世界最大的潮汐電站——法國(guó)朗斯電站4.潮汐水電站實(shí)物圖抽水蓄能電站實(shí)物圖特點(diǎn)：（1）壩式開發(fā)的水頭取決于壩高。（2）可以用來調(diào)節(jié)流量，水電站引用流量大，電站規(guī)模也大，水能利用較充分。

（3）綜合利用效益高。

（4）壩式水電站的投資大，工期長(zhǎng)。

適用：

適用于河道坡降較緩，流量較大，有筑壩建庫(kù)條件的河段。

2.引水式開發(fā)

在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水，通過人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再經(jīng)壓力管道引水到水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電的水能開發(fā)方式。（3）沒有水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流，水量利用率較低，綜合利用價(jià)值較差。（4）無水庫(kù)淹沒損失，工程量較小，單位造價(jià)較低。類型：

無壓引水式：引水道是無壓的有壓引水式：引水道是有壓的適用：適合河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段。

（1）水頭相對(duì)較高，目前最大水頭已達(dá)2030m（2）引用流量較小，規(guī)模較小。最大達(dá)幾十萬kW。特點(diǎn)：3.混合式開發(fā)

在一個(gè)河段上，同時(shí)采用壩和有壓引水道共同集中落差形成水頭的開發(fā)方式。優(yōu)點(diǎn)：

具有壩式開發(fā)和引水式開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)

河段