troduction of hydro-electric power and
hydraulicturbines
Power may be developed from water by three fundamental processes : by action of its weight, of its pressure, or of its velocity, or by a combination of any or all three. In modern practice the Pelton or impulse wheel is the only type which obtains power by a single process the action of one or more high-velocity jets. This type of wheel is usually found in high-head developments. Faraday had shown that when a coil is rotat ed in a magnetic field electricity is generated. Thus, in order to produce electrical ener gy, it is necessary that we should produce mechanical energy, which can be used to rot ate the coil. The mechanical energy is produced by running a prime mover by the ene rgy of fuels or flowing water. This mechanical power is converted into electrical powe r by electric generator which is directly coupled to the shaft of turbine and is thus run by turbine. The electrical power, which is consequently obtaind at the terminals of the generator, is then transited to the area where it is to be used for
doing work.he plant or machinery which is required to produce electricity is collectiv ely known as power plant. The building, in the entire machinery along with other aux iliary units is installed, is known as power house.
Keywords hydraulic turbines hydro-electric power classification of hydel plants head scheme
There has been practically no increase in the efficiency of hydraulic turbines sinc e about 1925, when maximum efficiencies reached 93% or more. As far as maximum efficiency is concerned, the hydraulic turbine has about reached the practicable limit o f development. Nevertheless, in recent years, there has been a rapid and marked increa se in the physical size and horsepower capacity of individual units.
In addition, there has been considerable research into the cause and prevention of cavitation, which allows the advantages of higher specific speeds to be obtained at hig her heads than formerly were considered advisable. The net effect of this progress wit h larger units, higher specific speed, and simplification and improvements in design h as been to retain for the hydraulic turbine the important place which it has
long held at one of the most important prime movers.
1. types of hydraulic turbines
Hydraulic turbines may be grouped in two general classes: the impulse type which utilizes the kinetic energy of a high-velocity jet which acts upon only a small part of t he circumference at any instant, and the reaction type which develops power from the combined action of pressure and velocity of the water that completely fills the runner and water passages. The reaction group is divided into two general types: the Francis, sometimes called the reaction type, and the propeller type. The propeller class is also f urther subdivided into the fixed-blade propeller type, and the adjustable-blade type of which the Kaplan is representative.
1.1 impulse wheels
With the impulse wheel the potential energy of the water in the penstock is transf ormed into kinetic energy in a jet issuing from the orifice of a nozzle. This jet dischar ge freely into the atmosphere inside the wheel housing and strikes against the bowl-sh aped buckets of the runner. At each revolution the bucket enters, passes through, and p asses out of the jet, during which time it receives the full impact force of the jet. This produces a rapid hammer blow upon the bucket. At the same time the bucket is subjec ted to the centrifugal force tending to separate the bucket from its disk. On account of the stresses so produced and also the scouring effects of the water flowing over the w orking surface of the bowl, material of high quality of resistance against hydraulic we ar and fatigue is required. Only for very low heads can cast iron be employed. Bronze and annealed cast steel are normally used.
1.2 propeller runners
nherently suitable for low-head developments, the propeller-type unit has effecte d marked economics within the range of head to which it is adapted. The higher speed of this type of turbine results in a lower-cost generator and somewhat smaller powerh ouse substructure and superstructure. Propeller-type runners for low heads and small outputs are sometimes constructed of cast iron. For heads above 20 ft, they are made of cast steel, a much more reliable material. Large-diameter propellers may hav e individual blades fastened to the hub.
1.3 Francis runners
With the Francis type the water enters from a casing or flume with a relatively lo w velocity, passes through guide vanes or gates located around the circumstance, and flows through the runner, from which it discharges into a draft tube sealed below the t ail-water level. All the runner passagesare completely filled with water, which acts up on the whole circumference of the runner. Only a portion of the power is derived from the dynamic action due to the velocity of the water, a large partof the power being obt ained from the difference in pressure acting on the front and back of the runner bucket s. The draft tube allows maximum utilization of the available head, both because of th e suction created below the runner by the vertical column of water and because the ou tlet of he drafttube is larger than the throat just below the runner, thus utilizing a part o
f the kinetic energy of the water leavin
g the runner blades.
1.4 adjustable-blade runners
The adjustable-blade propeller type is a development from the fixed-blade propel ler wheel. One of the best-known units of this type is the Kaplan unit, in which the bla des may be rotated to the most efficient angle by a hydraulic servomotor. A cam on th e governor is used to cause the bladeangle to change with the gate position so that hig h efficiency is always obtained at almost any percentage of full load.
By reason of its high efficiency at all gate openings, the adjustable-blade propell er-type unit is particularly applicable to low-head developments where conditions are such that the units must be operated at varying load and varying head. Capital cost an d maintenance for such units are necessarily higher than for fixed-blade propeller-type units operated at the point of maximum efficiency.
2.Hydro-plants may be classified on the basis of hydraulic characteristics as foll ow:
① run-off river plants .
②storage plants.
③pumped storage plants.
④tidal plants.
They are described below.
(1) Run-off river plants.
These plants are those which utilize the minimum flow in a river having no appre ciable pondage on its upstream side. A weir or a barrage is sometimes constructed acr oss a river simply to raise and maintain the water level at a pre-determined level withi n narrow limits of fluctuations, eithersolely for the power plants or for some other pur pose where the power plant may be incidental. Such a scheme is essentially a low hea d scheme and may be suitable only on a perennial river havingsufficient dry weather f low of such a magnitude as to make the development worthwhile.
Run-off river plants generally have a very limited storage capacity, and can use water only when i comes. This small storage capacity is provided for meeting the hourly flu ctuations of load. When the available discharge at site is more than the demand the ex cess water is temporarily stored in the pond on the upstream side of the barrage, whic h is then utilized during the peak hours.
he various examples of run-off the river pant are: Ganguwal and Kolta power ho uses located on Nangal Hydel Channel, Mohammad Pur and Pathri power houses on Ganga Canal and Sarda power house on Sarda Canal.
The various stations constructed on irrigation channels at the sites of falls, also fa ll under this category of plants.
(2) Pumped storage plants.
A pumped storage plant generates power during peak hours, but during the off-pe ak hours, water is pumped back from the tail water pool to the headwater pool for futu re use. The pumps are run by some secondary power from some other plant in the syst em. The plant is thus primarily meant for assisting an existing thermal plant or some o ther hydel plant.
During peak hours, the water flows from the reservoir to the turbine and electricity is generated. During off-peak hours, the excess power is available from some other plant , and is utilized for pumping water from the tail pool to the head pool, this minor plant thus supplements the power of another major plant. In such a scheme, the same water
is utilized again and again and no water is wasted
For heads varying between 15m to 90m, reservoir pump turbines have been devis ed, which can function both as a turbine as well as a pump. Such reversible turbines c an work at relatively high efficiencies and can help in reducing the cost of such a plan t. Similarly, the same electrical machine can be used both as a generator as well as a motor by reversing the poles. The provision of such a scheme helps considerably in i mproving the load factor of the power system.
(3) Storage plants
A storage plant is essentially having an upstream storage reservoir of sufficient si ze so as to permit, sufficient carryover storage from the monsoon season to the dry su mmer season, and thus to develop a firm flow substantially more than minimum natur al flow. In this scheme, a dam is constructed across the river and the power house may be located at the foot of the dam such as in Bhakra, Hirakud, Rihand projects etc. the power house may sometimes be located much away from the dam . In such a case, the power house is located at the end of tunnels which carry water from the reservoir. Th e tunnels are connected to the power house machines by means of pressure pen-stocks which may either be underground or may be kept exposed .
When the power house is located near the dam, as is generally done in the low he ad installations ; it is known as concentrated fall hydroelectric development. But when the water is carried to the power house at a considerable distance from the dam throu gh a canal, tunnel, or pen-stock; it is known as a divided fall development.
(4) Tidal plants
Tidal plants for generation of electric power are the recent and modern advancem ents, and essentially work on the principle that there is a rise in seawater during high t ide period and a fall during the low ebb period. The water rises and falls twice a day; each fall cycle occupying about 12 hours and 25 minutes. The advantage of this rise a nd fall of water is taken in a tidal plant. In other words, the tidal range, i.e. the differe nce between high and low tide levels is utilized to generate power. This is accomplish ed by constructing a basin separated from the ocean by a partition wall and installing t urbines in opening through this wall.
Water passes from the ocean to the basin during high tides, and thus running the t urbines and generating electric power. During low tide，
the water from the basin runs back to ocean, which can also be utilized to generat e electric power, provided special turbines which can generate power for either directi on of flow are installed. Such plants are useful at places where tidal range is high. Ran ce power station in France is an example of this type of power station. The tidal range at this place is of the order of 11 meters. This power house contains 9 units of 38,000 kW.
4.Hydro-plants or hydroelectric schemes may be classified on the basis of operati ng head on turbines as follows:
① low head scheme (head<15m),
②medium head scheme (head varies between 15m to 60 m) ,
③high head scheme (head>60m). They are described below:
(1) Low head scheme.
A low head scheme is one which uses water head of less than 15 meters or so. A r un off river plant is essentially a low head scheme, a weir or a barrage is constructed t o raise the water level, and the power house is constructed either in continuation with the barrage or at some distance downstream of the barrage, where water is taken to the power house through an intake canal.
(2) Medium head scheme
A medium head scheme is one which used water head varying between 15 to 60 meters or so.This scheme is thus essentially a dam reservoir scheme, although the da m height is mediocre. Thisscheme is having features somewhere between low had sch eme and high head scheme.
(3) High head scheme.
A high head scheme is one which uses water head of more than 60m or so. A dam of s ufficient height is, therefore, required to be constructed, so as to store water on the ups tream side and to utilizethis water throughout the year. High head schemes up to heigh ts of 1,800 meters have been developed. The common examples of such a scheme are: Bhakra dam in (Punjab), Rihand dam in (U.P.), and Hoover dam in (U.S.A), etc.
火电厂项目环评案例 第一部分火力发电厂概况和工程分析要点 一、相关产业政策 1、禁止新建煤层含硫份大于3%的矿井，已建成的逐步限产或关停。 2、新建、改造含硫份大于1.5%的煤矿，必须建设相应规模的煤炭洗选设施。 3、除以热定电的热电厂外，禁止在大中城市城区和近郊区新建燃煤电厂。燃煤含硫份大于1%的电厂，必须建设脱硫设施。 4、关于发展热电联产的规定，见法律法规P193。 二、工程分析主要内容 1．项目概况 ⑴概况:项目名称、工程性质、建设单位、地理位置 ⑵项目组成：包括主体工程、公用与辅助工程、环保工程（处理设备与装置） 主体工程：锅炉容量及台数、气轮机功率及台数、发电机功率及台数。 公用与辅助工程：煤码头、灰场、生活区、煤场、给排水设施、供水系统的水源、取水口和补水量，燃料和废灰的运输等。 ⑶与现有工程的依托关系：新扩改项目有该部分内容。 ⑷项目占地情况：工程占地、建设占地、施工期临时占地面积、灰场面积，说明占地的性质，明确是否占用基本农田。 ⑸厂区总平面布置图 ⑹总投资。⑺施工进度；⑻人员组成与工作制度。 2．工程分析
⑴燃料：来源、煤质及耗煤量、卸煤和储存。 燃用中、高硫煤需安装脱硫设施，脱硫剂通常为石灰石，石灰石的来源及运输方式（罐车）等需说明。 ⑵水源及耗水量：水源、取水口和补水量，耗水量和水平衡、排水率、水的综合利用率、循环水率、厂区排水（排水系统、处置方式及排水去向）。 ⑶排烟状况：烟气排放状况、烟囱高度、出口参数、环境空气污染物排放状况。 ⑷发电工艺流程 ⑸污染物的产生及排放：来源、排放方式、污染因子、处理方式、产生量、排放量、排放去向。 废水：一般包括冷却塔排污、化学废水、锅炉酸洗水、含油废水、煤场及输煤系统排水、脱硫系统排水、杂用废水和生活污水，若是湿式还有除湿废水）。主要污染因子：SS、pH、COD、石油类、盐类、氨氮、BOD、Cl-等。 废渣：灰：一般运至灰场；渣：可运至灰场或综合利用；脱硫石膏一般综合利用或运至灰场。 废气：SO2、NO X（NO2）、TSP（通常为PM10） 灰渣：产生量、除灰和除渣系统（是干式还是湿式，若是湿式还有除湿废水）、灰渣输送和外运、灰场。 噪声：噪声来源及水平。 ⑹烟气脱硫系统
水力发电的原理与种类 一、引言 台湾目前发电种类主要有核能、火力、水力及风力发电。核能及火力发电的燃料需仰赖进口，相对地水力发电属于自产能源，且对电力系统的品质控制有相当大的帮助。水力电厂并不消耗水量，发电后的用水仍然供给自来水、农业用水及工业用水所需，可说是相当乾淨的再生能源，也是最主要的自产能源。 然而，因以建拦水坝方式设置水力发电机组的环保阻力愈来愈大，随着全岛电力系统的总装置容量日渐增加，水力发电所佔的发电比率却日渐减少。 二、水力发电的原理与种类 水力是天然循环的丰富资源，如果能善加运用，对人类造福无穷。但是如果不能加以控制，不但资源浪费，而且必危害无穷。由于水对农业、工业生产及人民生活有密切的关係，人类的生活，不论直接或间接，都不能没有水，因此各国对于水力的开发都极为重视。如果水力受到恰当的控制，不但可以消除水灾及旱灾，而且还可以利用水力来提高人类的生活水准。 (一) 水力的开发 1.水－天然的再生能源 雨水降落大地以后，除了一部份被泥土吸收或潜入地层，一部份直接被阳光蒸发及经由植物蒸发之外，其馀的都慢慢集合，汇流入溪涧河川。河流的流量与雨量有密切关係，雨季流量大，旱季流量小。而河流中每一秒钟水流体积的移动量叫做「流量」，流量的单位是每秒钟多少立方公尺。而水从高地流到低地的垂直距离叫做「落差」，又称为「水头」。如果水量一定，则落差越高所产生的「水力」也就越大。 2. 水力的开发与运用 水库的开发如果只是为了某一特定的目标，例如发电或灌溉，称为「单元开发」；如果同时能解
决多项问题，例如防洪灌溉发电等，称为「多元开发」，以经济部水利署所属的石门水库来说，就是多元开发。在这裡我们只着重于发电方面的开发，所以只就「水力发电」的部分阐述。水力开拓的必要条件是「落差」与「流量」。而落差和流量的取用方法是在河流上游适当的地方建筑一座水坝，拦阻河水，抬高水位或使水流顺着输水管路送到下游的水力发电厂取得落差，以推动厂内的水轮发电机，使天然的水力转变成电力。另外，水的能量包括动能与位能，水力机械中的水轮机可以把这两种能量转变为机械能，同时加以有效利用。 1. 水输出的功率 若总落差的高度为H 公尺，流量为每秒Q 立方公尺的水，功率如用瓩(kW) 为单位表示时，水输出的功率就是P ﹦9.8ηQH(kW)，式中的η为整体效率。以实例说明：有一发电厂总落差为100 公尺，其流量为每秒10立方公尺，则其理论上所能产生之输出功率即为：P = .8×0.9×10×100= 8,820 (kW) (二) 水力发电的原理与流程 高山上的雨水受重力作用而向下奔流，滔滔不绝，力量巨大，如果我们能想办法加以利用，这个巨大不息的力量，就可以为人类做许多工作。 1. 水力发电的原理 以具有位能或动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。 1.惯常水力发电流程 惯常水力发电的流程为：河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组须运转发电时，打开主阀(类似家中水龙头之功能)，后开启导翼(实际控制输出力量的小水门)使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转，于发电机加入励磁后，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。
饱受争议的怒江水电开发 案例摘要：怒江在自由奔腾了千万年后将被大坝拦腰截断。六库电站在流域综合规划及环评缺失、移民安置规划未审核、国家尚未正式核准的情况下于2007年初悄然移民并动工，而这只是“两库十三级”怒江大水电开发的第一步。自2003年起，怒江水电开发已经争论了6年有余，成了环保与发展争议的标志。随着六库电站的动工，中国环保史上的最大交锋进入白炽化。 背景资料 1999年，国家发改委「根据我国的能源现状，决定用合乎程序的办法对怒江进行开发」。于是拨出资金，对怒江中下游云南境内的水电开发进行规划。怒江流域水电规划进行了近3年时间，2003年7月基本完成。 但是在审查会上，国家环保部门要求专题审查"环境影响评价报告"。于是在建与慎建问题上引起一场激烈的争论。六库电站已于2007年初悄然移民并动工，但争论从未停止。 建设国家大剧院是几代人的心愿。早在20世纪50年代，政府对长安街的规划就设想了国家大剧院的建设，周恩来首次提出建设国家大剧院批示，后因财政原因没有实施。1998年4月国务院方正式批准立项，于2001年12月13日开工，2007年9月建成。 怒江是我国西南的一条国际河流，发源于青藏高原唐古拉山南麓，经西藏流入怒江栗僳族自治州境内，纵贯贡山、福贡、泸水等县流入保山市出境。怒江干流中下游河段───色邑达至中缅边界全长742千米，天然落差1578米，可开发装机容量达2132万千瓦，是我国重要的水电资源之一。同时，怒江水能资源开发具有的优势有：地质条件好、水能资源富集；搬迁人口少，移民人口从宽估算不到三峡电站移民人口的1 /10；淹没土地少，沿江耕地较分散，河谷地带基本上是水土流失严重的区域，水库淹没耕地58996亩，都是人地矛盾极其突出的地方；开发成本低，怒江洪峰流量较小，泄洪建筑和导流工程投资小；对外交通方便，流域干流两岸均有公路通过。 审查会让批复不得不延后 在审查会上，国家环保部门提出，2003年9月1日开始，《中华人民共和国环境影响评价法》就要正式实施，要求大型电站规划必须专门做环境影响评价报告，鉴于怒江水电开发的规模和与《环境影响评价法》实施日期的临近，要求专题审查"环境影响评价报告"，批复因此不得不延后。 反对派"打响"了"保卫怒江第一枪" 2003年9月3日，国家环保总局召开"怒江流域水电开发活动环境保护问题"专家座谈会，包括5名院士在内的27位专家指出，怒江是我国目前仅存的两条未被规模开发的大河之一（另一条为雅鲁藏布江），为我国乃至世界上不可多得的物种基因库和世界自然遗产地，其潜在的生态价值、科学价值和经济价值不可估量。为使怒江流域真正实现可持续发展，给子孙后代留下一条原始生态环境相对完整的生态河流，不宜在此开发水电。 一些专家成为反对派。归结起来，反对派的观点主要有： 第一，怒江州怒江峡谷是世界上著名的峡谷，其连续深切的峡谷形态以及谷地湍流的水流流态，使之在世界大峡谷中占据重要位置，有可能成为第二或第三大峡谷，因此是世界级峡谷旅游资源。水电站的建设将极大地降低其品质和作为旅游资源的价值，将会丧失其独特
常见发电方式的基本原理及特点 常见的发电方式主要有火力发电、风力发电、水力发电、太阳能发电和核能发电。其中火力发电是现阶段最普及、技术最成熟的发电方式，缺点是污染严重、利用率不高；风力发电属于新能源发电，洁净、无污染，缺点就是装机容量太小、受地域限制；水力发电装机容量大、洁净无污染，缺点是前期投资太大、建设周期长；太阳能是干净的可再生的新能源，缺点是不能连续发电、受天气影响大；核能发电，容量大、技术含量高、燃料运输方便，但有巨大的安全隐患。 火力发电火力发电是指利用煤炭、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过热能来加热水，使水变成高温产生高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机继而发电的一种发电方式。其本质是将化石燃料中的化学能转化为热能，再将热能转化为带动发电机转动的机械能，发电机内部再通过磁通量的改变来产生感应电流。其特点是不可再生，发电效率低，会造成烟气污染与粉尘污染。 而作为清洁的发电方式风能发电是让风轮在风力的作用下 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
旋转，把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。风轮是集风装置，它的作用是把流动空气具有的动能转变为风轮旋转的机械能。风能是一种可再生的能源，环境效益好、基建周期短、装机规模灵活。但风能也有它的缺点，比如噪声大，成本高，不稳定，不可控等。和火力发电一样，水力发电也具有悠长的历史，水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能，再转变成电能的过程。水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。水电工程投资大、建设周期长，但力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。 太阳能发电是人类对于能源最直接的利用，从本质上讲，无论是化石能还是水能风能都是太阳能的一种存在形式。常见的发电方式有两种和太阳能电池的直接转化和太阳能热电站，其中太阳能热电站的工作原理则是利用汇聚的太阳光， AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF
水电站过流部件尾水管水力计算方法与案例 尾水管是反击式水轮机所特有的部件，尾水管的性能直接影响到水轮机的效率和稳定性，一般水轮机中均选用经过试验和实践证明性能良好的尾水管。 尾水管有直锥形和弯肘形两种。除贯流式水轮机组外，大中型反击式水轮机均采用弯肘形尾水管，其型式一般不加里衬且不单独对尾水管进行设计，而是按照模拟水轮机所采用的标准尾水管放大选用，只有在特高比转速下才需要大高度尾水管，在无标准时方需单独设计。为尽量降低水下开挖量和混凝土用量，本电站水轮机组选用弯肘形尾水管。 尾水管各部分尺寸的计算 1 尾水管的深度 对转桨式水轮机，取13.2D h ≥。 2 进口锥管的计算 对转桨式水轮机而言，进口锥管的锥角最优值通常取??=10~8β，此处我们折中取?=9β，而根据推荐的D D 001.13=，则 3h = βtan 234D D -=? ??-9tan 23 .3001.146.4=66.3m 3 肘管型式 肘管的形状十分复杂，它对整个尾水管的性能影响很大，一般推荐定型的标准肘管。标准见参考资料[1]第168页表5-6. 4 水平长度
水平长度L是机组中心线到尾水管出口的距离。肘管型式一定，长度L决定了水平扩散段的长度。通常取L=4.5 D. 1 5 出口扩散段 出口扩散段通常采用矩形断面，出口宽度一般与肘管出口宽度相等，顶角? α，底板一般呈水平，少数情况下为了减少开挖而? =13 10 ~ 底板稍上台。 本电站取? α，底板水平，尾水管的水平段宽度B=（2.3～2.7） =10 D，不加支墩。 1 则尾水管部分尺寸见下表3-1 表3-1 尾水管部分尺寸单位：m 尾水管单线图见图3-1，尾水管平面图见图3-2.
水电的原理与种类 一、引言 台湾目前发电种类主要有核能、火力、水力及风力发电。核能及火力发电的燃料需仰赖进口，相对地水力发电属于自产能源，且对电力系统的品质控制有相当大的帮助。水力电厂并不消耗水量，发电后的用水仍然供给自来水、农业用水及工业用水所需，可说是相当乾淨的再生能源，也是最主要的自产能源。 然而，因以建拦水坝方式设置水力发电机组的环保阻力愈来愈大，随着全岛电力系统的总装置容量日渐增加，水力发电所佔的发电比率却日渐减少。 二、水力发电的原理与种类 水力是天然循环的丰富资源，如果能善加运用，对人类造福无穷。但是如果不能加以控制，不但资源浪费，而且必危害无穷。由于水对农业、工业生产及人民生活有密切的关係，人类的生活，不论直接或间接，都不能没有水，因此各国对于水力的开发都极为重视。如果水力受到恰当的控制，不但可以消除水灾及旱灾，而且还可以利用水力来提高人类的生活水准。 (一) 水力的开发 1. 水－天然的再生能源 雨水降落大地以后，除了一部份被泥土吸收或潜入地层，一部份直接被阳光蒸发及经由植物蒸发之外，其馀的都慢慢集合，汇流入溪涧河川。河流的流量与雨量有密切关係，雨季流量大，旱季流量小。而河流中每一秒钟水流体积的移动量叫做「流量」，流量的单位是每秒钟多少立方公尺。而水从高地流到低地的垂直距离叫做「落差」，又称为「水头」。如果水量一定，则落差越高所产生的「水力」也就越大。 2. 水力的开发与运用 水库的开发如果只是为了某一特定的目标，例如发电或灌溉，称为「单元开发」；如果同时能解 决多项问题，例如防洪灌溉发电等，称为「多元开发」，以经济部水利署所属的石门水库来说，就是多元开发。在这裡我们只着重于发电方面的开发，所以只就「水力发电」的部分阐述。水力开拓的必要条件是「落差」与「流量」。而落差和流量的取用方法是在河流上游适当的地方建筑一座水坝，拦阻河水，抬高水位或使水流顺着输水管路送到下游的水力发电厂取得落差，以推动厂内的水轮发电机，使天然的水力转变成电力。另外，水的能量包括动能与位能，水力机械中的水轮机可以把这两种能量转变为机械能，同时加以有效利用。
水电站水轮机选型设计总体思路和基本方法 水轮机选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性都有重要的影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式、动能参数、水工建筑物的布置等，并考虑国内外已经生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一 已知参数 1 电站规模：总装机容量：32.6MW 。 2 电站海拔：水轮机安装高程：▽=850m 3 水轮机工作水头： max H =8.18m ，min H =8.3m ，r H =14.5m 。 二 机组台数的选择 对于一个确定了总装机容量的水电站，机组台数的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运行的灵活性、可靠性，还将影响到电厂建设的投资等。因此，确定机组台数时，必须考虑以下有关因素，经过充分的技术经济论证。 1机组台数对工程建设费用的影响。 2机组台数对电站运行效率的影响。
3机组台数对电厂运行维护的影响。 4机组台数对设备制造、运输及安装的影响。 5机组台数对电力系统的影响。 6机组台数对电厂主接线的影响。 综合以上几种因素，兼顾电站运行的可靠性和设备运输安装的因素，本电站选定机组为：4×8.15MW 。 三 水轮机型号选择 1 水轮机比转速s n 的选择 水轮机的比转速s n 包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能量指标与空化性能。 各类水轮机的比转速不仅与水轮机的型式与结构有关，也与设计、制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界限与范围，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出了关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式。当已知水电站的水头时，可以用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。 轴流式水轮机的比转速与使用水头关系 中国： s n =H 2300 （m ·KW ） 日本： s n = 5020 20000 ++H （m ·KW ）
《水力发电站》说课稿 我说课的内容《水力发电站》对比实验的改进与运用。本课是是鄂教版五下科学12课的内容，也是“能源与矿产”单元的第一课，教材首先通过“水力发电站里发电机转动就能发电”引出探究性的问题：水是怎样使发电机转动起来的？接着用小水轮代替水力发电机研究：怎样用水使小水轮转起来？怎样使小水轮转得快？所以，根据教材内容、课标要求、学生学情，我确定这节课的主要目标就是：知道小水轮转动的快慢与水流大小、水位高低、冲击叶片的位置等因素有关。难点是让学生经历这个实验的探究过程。 为了圆满完成实验目标，教材是这样编排的：首先是制作小水轮：一根钢丝穿过一个圆柱体，在圆柱的周围均匀的插入几个相同的叶片制成简单的小水轮（图1）；接着进行实验研究：用手拿装满水的烧杯，用同样的流量在不同的高度冲击小水轮，再从同样的高度用不同水流量冲击小水轮，比较小水轮转动快慢。（图2） （图1）（图2） 根据历年来学生的实验情况来看不足之处主要体现在以下几个方面： 1、小水轮制作方面：叶片过短，在实验中冲击位置不好把握，学生可能会把水冲在小水轮的轴上,（图3）相对叶片而言，小水轮的轴太大这样转动时产生的摩擦力也会更大，甚至小水轮根本不会转动（图4），还有教材中直接把小水轮放在水槽上，位置不固定，实验中出现了小水轮和钢丝一起转动的情况。（图5）这些因素很影响实验效果，无法保证实验一次成功。
（图3）（图4）（图5） 2、水位高度和水流大小不易控制。教材是让学生用手从高度不同的位置冲击小水轮的叶片、用不同的流量冲击小水轮的叶片，流量和高度的位置很难把握，冲击叶片的位置也很难把握，教材向学生展示的是对比实验，可实验中，变量不好定量控制，不变量也无法保证不变，导致实验现象有偏差。并且手拿烧杯控制水流大小和高度随意性太强，不利于反复演示。 针对实验中存在的不足，我对本课实验进行了以下创新： 1.选取一个 2.5厘米长的圆柱作为小水轮的轴，减小了摩擦力，用6个相同的叶片均匀的插入圆柱周围，在小水轮的每个叶片上的8厘米和1厘米的位置分别作上红色和黄色标记，准确的改变了冲击叶片的位置。（图6），在小水轮上装一个显示转速的无线电子计数器（图7），最后用双面胶固定在底座上避免了实验中小水轮会晃动，这样一个漂亮的小水轮就组装好了。 （图6）（图7）（图8） 2.把烧杯改为有水龙头的小水箱，水龙头可以灵活的控制水流的大小，但考虑到水流出来时不能形成水柱，也会影响实验效果，我在水龙头下接了一节纱布。用45和90度两
水力发电的原理 水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。水力常被规划成水力发电厂，通常建基于大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建于如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味着，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。 水力发电是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。 利用天然水流为资源。水力发电则系利用筑坝蓄水，昼夜取舍，不尽不竭，既便利又为经济。故近五十年来，世界各国发电，多由火力侧重于水力，都在努力开发水力资源。美国全国发电量最初用火力者在百分之八十以上，至目前为止，水力已占将及半数，由此可见开发水力之重要。而在燃料缺乏之国家，如瑞士、意大利等国，更须大量开发水力发电，以补其缺。 水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄水力发电两种： 台湾的惯常水力发电厂共有36座，总装置容量157万千瓦，依其运输型式又分为三种，水库式电厂如德基、石门、曾文、雾社等水库。调整式电厂:如龙涧、立雾等电厂及川流式电厂。 由于近年来台湾地区耗电量急遽的增加，台湾电力公司为了配合国家经济建设的需要，积极开发优良水力资源，以充裕供电能力，因此，运用水位落差的原理，花日月潭风景区开发了明潭抽蓄水力发电工程。明潭抽蓄水力发电厂，装置267千瓦抽蓄水轮发电机六部，以日月潭为上池，位于下游的水里溪河谷兴建下池，利用上下池间约380公尺之落差作抽蓄水力发电，其方式是在晚间离峰用电时，
发电机的工作原理 newmaker 发电机原理 <一> 发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。 <二>发电机的分类可归纳如下： 发电机分：直流发电机和交流发电机 交流发电机分：同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 <三>发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。 柴油发电机工作原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为…作功?。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用…电磁感应?原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 汽油机驱动发电机运转，将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装，就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子，利用…电磁感应?原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 ·主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ·载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ·切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。
五年级下册《水力发电站》说课稿 李楼小学田荣华 一、教材分析 本课内容可以分为三部分。 第一部分，课文首先提出：说一说水力发电站一般修建成什么样子。这部分教材有如下意图，一是了解学生对水电站的熟悉情况，强化水电站一般都修建有一个大坝，用来拦截水，大坝上游的水位较高，大坝下游的水位较低，二是从发电站的发电机的转动引出水轮转动的问题。学生在有关的图书和电视、电脑上对发电站有所了解，调动学生的经验，学生就能说出自己所了解的水电站。 第二部分，制作小水轮，研究小水轮转动快慢与哪些因素有关，是本节课的重点，教材首先提出了一个问题：怎样使小水轮转动起来？学生很快就能想到用水冲击小水轮。在设计实验的基础上，学生亲自动手实验，最后形成自己的结论，并把结论写在课本上。通过结论解决后面的“发电机是怎样转动起来的？ 第三部分，生产生活中水力在其他方面的应用，教材首先提出问题：生产生活中，除了水力发电外，还有哪些方面利用了水力？期望通过问题把学生的视野推向水力发电以外的地方，教材上呈现的大坝放水调沙、浮筒打捞沉船和水磨三幅图，可以启发学生的思维。接下来让学生进行课外进行考察，也是把课堂上所学的水力利用的知识与生活联系起来。 二、学情分析 五年级学生通过中年级的科学课学习，已经形成了一定的科学态度，并掌握了一定的科学方法和能力，比如模拟实验，类比推理能力。而教材对水力发电的原理也进行了简化，突出了科学探究的思路和方法。同时也没有强调用文字对水力发电过程总结，而是让学生通过模拟实验和类比推理，自己总结水力发电机发电的原因。这种教学设计，既体现了学生为主体的指导思想，也突出了科学探究的教学理念。 三、教学目标 1、知道小水轮转动的快慢与水位高低、水流量大小、水冲击水轮的位置等因素有关。 2、经历小水轮转动的快慢与哪些因素有关的探究过程，知道不同问题要用不同的探究方法。 3、敢于猜想，意识到形成重视实验和证明的科学态度的重要性。
水力发电原理及特点 把天然水流蕴藏的力学能转换成电能的发电方式。 是水能利用的主要形式。天然水流所蕴藏的力学能称为水力资源，是人类可以利用的重要能源之 一。"在自然状态下，河川水流的这种潜在能量以克服摩擦、冲刷河床、挟带泥沙等形式消耗掉。兴建水电站可利用这部分能量。1878年在德国建成世界上第一座水电站。 此后，1880年制成了冲击式水轮机，1918年制成了轴流式转桨水轮机，1957年制成了斜流式水轮机，并开始出现可逆式抽水蓄能机组。尤其是在第二次世界大战以后，随着机械制造业和超高压输电技术的发展，世界各国的水力资源得到大力开发。80年代最大的水轮发电机的单机容量已超过了70万千瓦，最大的水电站装机容量已达1050万千瓦。 由于天然水流有着明显的季节性，而大量的电能又是无法贮存的，因此，开发河川水电一般都必须首先把天然河川水流的潜在能量蓄集起来，然后再根据用电需要对其进行时间上的再分配。另外，也只有把河川水流的能量蓄集起来，才便于完成水能到电能的集中转换，如图所示。河面上 A、B两点的水位差H称为河段Ⅰ～Ⅱ的落差。如在Ⅱ断面附近筑坝拦水并兴建电站，则Ⅰ～Ⅱ河段的落差就被集中到电站附近。 这一集中的落差称为水电站的水头，其物理意义为电站上、下游单位质量水体的势能差。它由河川水流的动能转换而来。通过压力水管向水轮发电机组供水，水轮机接收水流的能量并将其转变成自身旋转的机械能,然后再带动发电机旋转,完成力学能到电能的转换。 当供水量为Q米3/秒）,水的密度为ρ≈1000千克／米3，考虑到102千克力·米/秒＝1千瓦，则水轮发电机组的输入功率为: Nh=
9."81QH（千瓦）。由于在整个能量转换过程中不可避免地存在着各种能量损失，因此水电站的输出功率N最后可按下式估算： N= 9."81QHη（千瓦） [attachment=14313] 上式称为水力发电或水能利用基本方程式。式中η为水力发电的效率。大型水电站η高达90％以上。 [b]水力发电有如下特点： [/b] ①能源的再生性。由于水流按照一定的水文周期不断循环，从不间断，因此水力资源是一种再生能源。 所以水力发电的能源供应只有丰水年份和枯水年份的差别，而不会出现能源枯竭问题。但当遇到特别的枯水年份,水电站的正常供电可能会因能源供应不足而遭到破坏，出力大为降低。 ②发电成本低。水力发电只是利用水流所携带的能量，无需再消耗其他动力资源。而且上一级电站使用过的水流仍可为下一级电站利用。另外，由于水电站的设备比较简单，其检修、维护费用也较同容量的火电厂低得多。如计及燃料消耗在内，火电厂的年运行费用约为同容量水电站的10倍至15倍。因此水力发电的成本较低，可以提供廉价的电能。 ③高效而灵活。水力发电主要动力设备的水轮发电机组，不仅效率较高而且启动、操作灵活。它可以在几分钟内从静止状态迅速启动投入运行；在几秒钟内完成增减负荷的任务,适应电力负荷变化的需要,而且不会造成能源损失。因此，利用水电承担电力系统的调峰、调频、负荷备用和事故备用等任务，可以提高整个系统的经济效益。
案例1 某水电站“7·22”高处坠落事故 一、事故等级：较大事故（高处坠落） 二、损失概况：造成3人死亡，直接经济损失约300万元。 三、事故经过 2011年7月22日08：40左右，某水电工程施工单位协作单位的外协队伍王某、李某、杨某三人在进水口5#检修闸门槽801.3米高程清理金属结构安全防护平台上浮渣和施工垃圾过程中，未按规定系好安全绳，违规切割金属结构安全防护平台钢板，导致防护平台一块钢板坍塌坠落，三名作业人员随安全防护平台钢板一同坠落到高程736m进水口底板，在送往医院抢救途中经120救护医生确诊，三人均已死亡。 四、应急救援 1事故发生后，作业队现场负责人立即向120急救中心求救，并组织将三名高处坠落人员抬上救援车辆，送往医院抢救。 2建管局接到事故报告后并进一步核实有关情况，立即向上级公司及市安监局报告了事故的初步情况，积极开展事故应急和善后处置，全力做好死亡人员善后处置和亲属的安抚工作。 3 进水口工程全面停工整顿，并在全工地开展安全大检查，强化隐患排查治理，严防安全事故再次发生。
五、原因分析 1直接原因 1.1事故当事人违规切割金属结构安全防护平台钢板，导致防护平台承载力降低失稳坠落； 1.2事故当事人违章作业，未采取防坠措施进行高空作业； 1.3防护平台上堆有大量建筑垃圾，作业人员在平台上施工时加大平台荷载，导致防护平台超荷载垮塌，作业人员随平台一起坠落死亡。 2间接原因 2.1施工单位企业主体责任落实不到位，布置工作任务和施工前未进行详细的安全技术交底，未进行安全风险辨识，未制定专项安全技术措施。 2.2施工单位安全管理不到位，从业人员安全教育培训不足，安全意识较差，安全管理人员和特种作业人员无证上岗，指挥工人冒险作业，违章作业问题突出。 2.3现场安全监管不力，安全检查和隐患排查不到位，没有及时发现和制止违章作业、违章指挥行为； 2.4监理单位安全监督不到位，未督促施工单位制定安全技术措施并进行交底，现场安全巡视检查缺位，没有及时发现和制止违章行为，未认真履行对安全生产管理人员和特种作业人员资格的审查职责。
一、组织单位： 主办单位：中国可再生能源学会 承办单位：北京中电蓝天新能源技术研究院 协办单位：上海市新能源行业协会、浙江省太阳能行业协会 支持单位：淘光伏、solzrzoom光伏网、欧姆尼克新能源、索尔光伏 二、培训时间与地点： 时间：2016年6月17-20日（17日全天报到） 地点：苏州市（具体地点另行通知） 三、培训费2000元/人，（含参会费、资料费、参观费等） 食宿统一安排，费用自理。 四、主要培训内容简介（结合实际案例讲解+光伏设计软件实训） 1．国家光伏发电政策及盈利模式 2．分布式光伏电站类型介绍、并网条件、接入电压等级 3. 分布式光伏系统中主要部件（光伏组件、逆变器、支架、线缆等）的选型分析 4．分布式光伏电站现场勘查及设计要点（工商业、民用屋顶） 5. 农光互补电站规划及设计要点、施工建设 6. 荒山坡地光伏电站设计要点、施工建设 7. 水面漂浮式光伏电站设计要点、施工建设 8. 光伏电站的运行维护及日常检查管理 9. 分布式光伏电站的开发模式、报批申请流程、注意事项 10. 光伏电站的成本分析及投资回报(如何开拓市场及业主常问问题解答) 11. 现场实际动手模拟现实中的屋面情况,完成设计施工作业 五、拟邀请专家名单（排名不分前后） 李宝山—中国可再生能源学会秘书长 王斯成—国家发改委能源所研究员 李世民—联合国工业发展组织国际太阳能中心副主任 杨宏—西安交通大学教授 张军军—国网电科院国家能源太阳能发电研发(实验)中心主任 徐永邦—东旭集团副总裁 龚剑军—华威新能源公司总经理 六、参加对象：
1. 各省、市、区光伏发电主管部门负责人； 2. 能源投资公司、光伏发电业主单位主管负责人； 3. 各电网经营企业的负责人； 4. 光伏发电项目咨询、设计、施工、监理等参建单位负责人； 5. 光伏电站设备、材料供应单位负责人； 6. 现代农业公司、现代渔业公司、金融服务机构负责人； 7. 太阳能光伏科研单位、职业院校有关人员等。 8. 其他光伏农业从业人员 七、申请证书所需材料及说明： 1、申请国家人力资源和社会保障部、国家农业部联合颁发的职业资格证书《太阳能利用工》中级、 高级、技师，证书费中、高级800元/个，技师1000元/个 证书所需材料： 1、申请以上证书需提供小2寸彩底照片2张，身份证复印件正反两面、最高学历证明复印件各一 份，证书考试为百分制，60分通过，理论及实操两项考核通过者颁发相应等级证书。 2、申请技师需提供小2寸彩底照片5张，身份证复印件正反两面、最高学历证明复印件各一份， 八、联系方式： 联系人：杨杰， 邮箱：
案例1： 某水利水电施工单位中标承揽了一座混凝土重力坝地主体工程施工,施工单位在签署协议书后按照合 同要求在规定地时间内编制完成了相关图纸和文件。 问题： 1.施工单位签署协议后编制地图纸和文件包括()。 A.施工总进度计划 B.施工总布置设计 C.临时设施设计 D.施工方法和措施 E.工程设备 2.假设你是该项目地项目经理,你认为在混凝土验仓前需做好哪些浇筑前地准备作业? 3.该大坝混凝土采用平浇法施工,在某仓混凝土施工中出现了冷缝,作为项目经理,请分析冷缝发生地原因,并提出可能地处理和预防措施。 4.施工质量是极其重要地一环,混凝土坝地施工质量控制要点是什么? 正确答案： 1.ABCD 2.浇筑前地准备作业包括基础面地处理、施工缝地处理、立模、架筋及预埋件安设等。仓面准备就绪,风、水、电及照明布置妥当后,才允许开仓浇筑混凝土。 3.平层法施工,如果层间间歇超过混凝土地初凝时间,会出现冷缝,使层间地抗渗、抗剪和抗拉能力明显降低。若分块尺寸和铺层厚度已定,要使层间不出现冷缝,应采取措施增大运输浇筑能力。若设备难以增加,则应考虑改变浇筑方法,将平层法改为薄层浇筑、阶梯浇筑,以避免出现冷缝。 4.混凝土坝地施工质量控制应从原材料地质量控制入手,直至混凝土地拌和、运输、入仓、平仓、振捣、养护等各个环节,混凝土坝作为大体积混凝土工程还有温度控制和一、二期冷却等问题。混凝土浇筑结束后,还需进一步取样检查,如不符合要求,应及时采取补救措施。对在质检过程中发现地质量问题应及时进行处理。一般采用补强灌浆地处理措施,对质量十分低劣又不便灌浆补强处理地,一般需要整块炸掉,重新浇筑。 案例2： 根据河流规划拟在A江建设一水利水电枢纽工程,该枢纽工程位于西南地区。工程以发电为主,同时兼有防洪、灌溉等任务。挡水建筑物为土石坝,水电站采用引水式开发方式。引水隧洞布置在右岸,在左岸设有开敞式溢洪道。该流域大部分为山地,山脉、盆地相互交错于其间,地形变化大。坝址地区河床覆盖层厚度平均20m,河床冲击层为卵砾石类土,但河床宽度不大。坝址两岸山坡陡峻,为坚硬地玄武岩。在坝址地上下游2km内有可供筑坝地土料190万m3作为防渗体用,另有1250万m3地砂砾料可用作坝壳料。由于本地区黏性土料天然含水量较高,同时考虑其他因素,土石坝设计方案选为斜墙坝。 问题： 1.针对该土石坝施工,你认为如何做好料场规划? 2.作为项目经理,如何安排斜墙和反滤料及坝壳地施工顺序? 正确答案： 1.土石坝是一种充分利用当地材料地坝型。土石坝用料量很大,在选坝阶段需对土石料场全面调查,施工前配合施工组织设计,要对料场作深入勘测,并从空间、时间、质与量诸方面进行全面规划。 空间规划系指对料场位置、高程地恰当选择,合理布置。时间规划是根据施工强度和坝体填筑部位变化选择料场使用时机和填料数量。料场质与量地规划即质量要满足设计要求,数量要满足填筑地要求。对于土料,实际开采总量与坝体填筑量之比一般为2～2.5,砂砾料为1.5～2。
水力发电原理及水电站概况 本课程主要容为介绍水力发电的基本原理，以及概述性地介绍水电站各组成系统的设备的类型、作用。主要是让读者从总体上了解水电站是如何实现水能转化为电能？实现这个过程需要哪些设备的支撑？这些设备的具体分工是如何的？由于本课程为总体性概述，因此对于具体设备的工作原理和部结构则不作具体性的阐述，若读者对这些问题感兴趣，可以参考其他水力专业性书籍。 一.水力发电基本原理及水电站在电力系统中的工作方式 1.水力发电基本原理 水力发电过程其实就是一个能量转换的过程。通过在天然的河流上，修建水工建筑物，集中水头，然后通过引水道将高位的水引导到低位置的水轮机，使水能转变为旋转机械能，带动与水轮机同轴的发电机发电，从而实现从水能到电能的转换。发电机发出的电再通过输电线路送往用户，形成整个水力发电到用电的过程。 如图1-1所示，高处 水库中的水体具有较大的 势能，当水体经由压力管 道流进安装在水电站厂房 的水轮机而排至水电站的 下游时，水流带动水轮机 的转轮旋转，使得水动能 转变为旋转的机械能，水 轮机带动同轴的发电机转 子切割磁力线，在发电机的定子绕组上产生感应电动势，当定子绕组与外电路接通时，发电机就向外供电了。如此，水轮机的选择机械能就通过发电机转变为电能。
2. 水电站的出力和发电量的计算 水电站在某时刻输出的功率，称为水电站在该时刻的出力。水电站的理论出力公式如下： )(81.9kW QH gQH t gVH P g g g t ===ρρ 上式中的Q 为水轮机的引用流量，H g 为水电站上、下游的高程差，称为水电站的毛水头。 水电站的实际出力公式如下： )(81.9)(81.9kW KQH QH h H Q P g ==?-=ηη 上式中H 称为水轮机的工作水头，△h 为水头损失；η为水轮发电机组的总效率；K=水电站的出力系数，对于大中型水电站，K 值可取为8.0～8.5，对于小型水电站，K 值一般取为6.5～8.0。 3. 水电站的运行特点 目前，在我国的电力系统中，主要是火电厂与水电站以及少数的核电厂、风力发电厂、地热能发电厂联合工作。为了使得各类电厂合理分担电力系统的负荷，各种类型的电厂在电力系统中承担着不尽相同的作用。以下图2-1为电力系统日负荷曲线图： 一般来说，由于火电和核电机组在机组性能上 的特点，它们一般在电力系统中主要承担基荷和腰 荷的负荷，而结合水电机组的特点以及不同的季 节，水电机组在承担电力负荷上选择性更为灵活。 下面我们先了解一下水电站的运行特点： （1） 水电站的工作情况随河川径流的多变 而变化。水电站的出力和发电量受到天然径流来水 量的影响，虽然水库具有调节径流的作用，但也只 能是在一定程度上小幅度调节（水库库容越大，调 节的作用就越明显），导致水电站在枯水季节出力
电力案例五： 太阳能光伏发电系统设计计算 作者：李华芳前言 太阳能光伏发电是目前发展最快、最具潜力的新能源利用方式之一，太阳能光伏发电系统又分为独立光伏发电系统和并网光伏发电系统两种类型，两者在设计过程中考虑的因素有所不同，从而设计计算也有一定区别。其中独立光伏发电系统的设计计算独具特色，本文以2kW独立光伏发电系统和200kW并网光伏发电系统的设计为例，简单介绍光伏发电系统的设计计算。 1．独立太阳能光伏发电系统的结构及设计 1. 独立太阳能光伏发电系统结构框图 独立光伏发电系统是指仅仅依靠太阳能电池供电的光伏发电系统或主要依靠太阳能电池供电的光伏发电系统，在必要时可以由油机发电、风力发电、电网电源或其他电源作为补充。从电力系统来说，kW级以上的独立光伏发电系统也称为离网型光伏发电系统。
独立光伏发电系统由太阳能电池方阵、防反充二极管、控制器、逆变器、蓄电池组以及支架和输配电设备等部分构成。 太阳能电池方阵吸收太阳光并将其转化成电能后，在防反充二极管的控制下为蓄电池组充电。防反充二极管也称为“阻塞二极管”或“隔离二极管”。其功能是利用二极管的单向导电性，防止无日照时蓄电池组通过太阳能电池方阵放电。 直流或交流负载通过开关与控制器连接。控制器负责保护蓄电池，防止出现过充或过放电状态，即在蓄电池达到一定的放电深度时，控制器将自动切断负载；当蓄电池达到过充电状态时，控制器将自动切断充电电路。有的控制器能够显示独立光伏发电系统的充放电状态，并能贮存必要的数据，甚至还具有遥测、遥信和遥控的功能。在交流光伏发电系统中，DC-AC逆变器将蓄电池组提供的直流电变成能满足交流负载需要的交流电。
水力發電原理 ------ 水力發電簡圖/ 查丁壬手繪------ 水力發電 :的基本原理是利用水位落差,配合水輪發電機產生電力, 也就是利用水的位能轉為水輪的機械能, 再以機械能推動發電機,而得到電力. 科學家們以此水位落差的天然條件,有效的利用流力工程及機械物理等, 精心搭配以達到最高的發電量, 供人們使用廉價又無污染的電力. 於1882年, 首先記載應用水力發電的地方是美國威斯康辛州.到如今,水力發電的規模從第三世界鄉間所用幾十瓦的微小型,到大城市供電用幾百萬瓦的都有.
水力發電的方式: 1.水道式 取水堰- 進水口- 水路- 沉沙池- 水路- 水槽- 壓力鋼管- 電廠 - 尾水路 2.水壩式: 水庫- 進水口- 壓力鋼管- 電廠- 尾水路 3.抽蓄發電式: 上池- 進水口- 壓力鋼管- 抽蓄電廠- 下池 水輪機型的構造: 水輪機是將水之位能,轉變為機械的裝置,其動作原理可分為: 法蘭西水輪機, 螺旋槳水輪機,及衝擊式水輪機等三種. 衝擊式水輪機的原理:是將水流的壓力水流,轉換為速度水流,以推動水輪.也就是將水流經由噴嘴噴射在水輪周邊的輪葉, 以推動水輪機發電,一般用在高水頭,小流量的地方. 法蘭西水輪機及螺旋槳水輪機都是將有壓力的水流在封閉而飽和的渦輪室中作用在整個水輪上,法蘭西水輪機用在中水頭,大流量的地方. 而螺旋槳水輪機用在低水頭,並且可以依水流量的大小,來設計螺旋槳的角度. 水力發電機種類: 水力發電機多採用回轉磁場三相交流同步發電機. 額定電壓: 一般電站水力發電機的電壓,小型者通常為3,300 伏特,中型者通常為6,600伏特大型者有11,000至22,000伏特等.