《水利水能规划》课件——总复习

1水资源的综合利用是使宝贵的水资源得到比较充分的利用，以较少的代价取得较大的综合效益。

水资源的综合利用包括水力发电、防洪、治涝、灌溉、航运、给水、渔业等很多方面。

以上的各个方面，给人类活动带来了很多方便。

兴水利，除水害，人们通过开发水资源，使自己的生产生活更加方便。

而且能够抵抗自然灾害，如水灾旱灾等。

总之，水资源的综合利用是人类改造自然的重要成果。

2但是由于人们认识的局限性、片面性，以及囿于局部利益等原因，人们在开发利用水资源是会出现很多问题，过度开发水资源，使自然环境和生态环境遭到破坏，某些水库忽视了过航、过木和过鱼的要求；有些水电站的水库没有兼顾灌溉或下游防洪等。

修建水库等水利工程，必然会对河流的水文情况产生重大影响、水库诱发地质灾害等等都是水资源开发中存在的问题。

3解决以上可能出现的问题，我们必须从当地的客观自然条件和各用水部门的实际出发，抓主要矛盾，从国民经济利益最大的角度考虑，同时因地制宜来制定水能规划，并且应该进行各种评估，尤其是环境的影响评估，使在水资源利用的全过程中，水利工程的施工、运行期间不对其他行业、环境等产生负面影响。

1.水资源的特点：①流动性②多用途性③公共性④永续性⑤利与害的两重性2.水利水能规划的任务和内容：它的任务是让学生在掌握工程水文知识的基础上，学习水资源规划及利用的基本理论和基本知识，初步掌握有关的分析计算方法，以使学生毕业后，经过一段生产实际的锻炼，能从事这方面的技术工作和管理工作。

主要内容包括水资源综合利用概述，水库兴利调节计算，水库洪水调节计算，水能计算及水电站在电力系统中的运行方式，水电站及水库主要特征参数选择，河流综合利用规划及水库群的水利水能计算，水库调度，水资源评价与水资源供需平衡分析以及水资源管理与保护等。

3.水利水能规划的原则：①综合利用②经济效益最优4.径流调节：兴利调节、洪水调节径流调节：修建专门的水工建筑物，对天然径流进行重新分配，使它满足国民经济建设各部门的需求，这种措施的总称。

名词解释:投资利润率:项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的所前利润总额与项目投资的比率,称为投资利润率.水库滞洪:在一次洪峰到来时,将超过下全泄量的那部分洪水暂时挡置在水库中,待洪峰过去后,再将拦蓄的洪水泄掉,腾出库容来迎接下一次洪水。

事故备用容量：当有机组发生事故，能够立刻投入系统替代事故机组工作的备用容量，称为事帮备用容量。

径流补偿：利用两河（或两支流，丰、枯水期的起迄时间不完全一致（或水文不同步情况，来水时间相互错开的特点，把它们联系起来，共同满足用水或用电的需要。

以达到相互补充水量，提高两河的保证流量。

这种补偿为径流补偿。

防洪：是指按照规定的防洪标准，因地制宜地采用恰当的工程措施，以削减洪峰流量，或加大河床的过水能力，保证安全渡汛。

1.安全泄量：在河水不发生漫溢或堤防不发生溃决的前提下，河床所能安全通过的最大流量。

2、水电站最大工作容量：指设计水平年电力系统最大工作容量中可能合理承担的、可以替代火电站的那部分容量。

3、保证出力：水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期内的平均出力。

4、水库的使用年限 ：把水库开始运行到泥沙全部淤满死库容V，并开始影响有效库容时为止的这段时间。

死5、调节周期：水库的兴利库容从库空—库满——放空的完整的蓄放过程。

6.水资源的综合利用：使同一河流或同一地区的水利资源同时满足各不同水利部门的需要，并将除水害和兴利结合起来统筹解决的开发方式。

7.径流调节：按人们的需要，通过水库的蓄水、泄水作用，控制径流和重新分配径流的时空分布。

8设计保证率：指多年期间用水部门按照规定保证正常工作不受破坏的机率（或程度）。

，9. 设计枯水系列：在实测资料中选最严重的连续枯水段，逆时序从枯水年组末起倒扣除允许破坏年数T破余下的即为设计枯水系列。

10.多年平均发电量：多年平均年发电量指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量。

11.最大工作容量：指设计水平年电力系统最大工作容量中可能合理承担的、可以替代火电站的那部分容量。

水利水能规划总 复 习主要内容⏹水资源的综合利用⏹兴利调节⏹洪水调节⏹水利水电经济计算与评价⏹水能计算及水电站在电力系统中的运行方式⏹水电站及水库的主要参数选择⏹水库群的水利水能计算⏹水库调度 绪论⏹水资源的涵义和特点♦ 流动性♦ 多用途性♦ 公共性♦ 永续性♦ 利与害的两重性⏹ 我国的水资源和水能资源♦ 我国水资源的分布特点⏹地区分布不均匀⏹ 年内分布不均匀⏹ 年际变化大 水资源的综合利用⏹水力发电—— 只利用水并不消耗水量⏹ 灌溉—— 消耗大量水量，用水年内变化大，有季节性⏹ 航运—— 不消耗水量，要求有一定的水深⏹ 给水—— 用水较均匀⏹ 防洪—— 要求水库蓄水，以调节径流 水力发电⏹基本原理)(81.91.3671212121h kW Qt H Qt H E ⋅==---)(81.9212121kW QH T E N ---==⏹水力发电的任务♦利用这些被无益消耗掉的水能来生产电能⏹河川水能资源蕴藏量 ♦落差和流量河川水能资源的基本开发方式⏹坝式（dam hydropower station ）♦ 坝后式水电站—— 厂房布置在坝的后面♦ 河床式水电站—— 厂房成为挡水建筑物一部分⏹ 引水式（diversion hydropower station ）♦ 有压引水式♦ 无压引水式⏹ 混合式（mixed hydropower station ）♦ 当河段上游坡降较缓且有筑坝建库条件，下游坡降陡且有条件集中较大落差时，采用混合式开发较经济防洪与治涝⏹洪灾与涝灾的区别和联系♦ 洪灾⏹由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使客水入境而造成的灾害。

除对农业造成重大灾害外，还会造成工业甚至生命财产的损失 ♦ 涝灾⏹由于本地降水过多，地面径流不能及时排除，农田积水超过作物耐淹能力，造成农业减产的灾害♦共同的特点⏹均为地表积水（或径流）过多灌水方法⏹地面灌溉♦投资省、技术简单，但用水量较大，易引起地表土壤板结⏹地下灌溉♦土壤湿润均匀，避免板结，节约用水，但资金及田间工程量较大⏹喷灌♦省水、增产，但投资较高且需要消耗动力，灌水质量受风力影响较大⏹滴灌♦省水、省地、省肥，但投资较高水库特性⏹水库面积特性⏹水库容积特性⏹水库的特征水位和特征库容⏹死水位（Z死）和死库容（V死）⏹正常蓄水位（Z蓄）和兴利库容（V兴）⏹防洪限制水位（Z限）和结合库容（V结）⏹设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦）⏹校核洪水位（Z校核）和调洪库容（V调洪）⏹总库容（V总）和有效库容（V效）⏹坝顶高程水库的水量损失⏹蒸发损失))((f F h h W --=库陆水蒸⏹渗漏损失 ♦ 通过坝身及水工建筑物止水不严实处的渗漏损失♦ 通过坝基及绕坝两翼的渗漏损失♦ 由坝底、库边流向较低水层的渗漏损失⏹ 结冰损失水库淤积及淹没、浸没⏹水库淤积♦ 纵向淤积形态♦ 横向淤积形态⏹ 水库淤积防治♦ 水力排沙♦ 水力冲刷♦ 机械清淤⏹ 水库淹没区的划分♦ 经常淹没区—— 正常蓄水位以下库区♦ 临时淹没区—— 正常蓄水位以上一定标准的洪水回水和风浪、冰塞壅水等淹没地区设计保证率⏹工作保证率♦ 年保证率 ⏹多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比⏹ 蓄水式电站、灌溉用水等采用⏹ 运行总年数工作遭破坏年数运行总年数运行总年数正常工作年数-=⨯=%100P ♦ 历时保证率⏹多年期间正常工作历时（日、旬、月）占总历时的百分比⏹ 径流式电站、航运用水和其他不进行径流调节的用水部分采用%100)()('⨯=日、旬、月运行总年数日、旬、月正常工作历时P 兴利调节计算⏹径流调节计算的基本依据——水量平衡原理出入初末W W W W -+= )(V W W W W W ∆∆=-=-或初末出入水库兴利调节计算的课题⏹ 根据用水要求，确定兴利库容——时历列表法⏹ 根据兴利库容，确定设计保证率条件下的供水水平（调节流量）⏹ 根据兴利库容和水库操作方案，求水库运用过程多年调节计算⏹多年调节水库兴利库容♦ 多年库容V 多—— 调整年际径流⏹ 概率法计算♦ 年库容V 年—— 调节年内径流⏹ 时历法计算 洪水调节⏹任务♦ 当水库有下游防洪任务时，其作用主要是削减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量♦ 若水库是防洪与兴利相结合的综合利用水库，则除了滞洪作用还有蓄洪作用 ⏹ 影响因素♦ 入库洪水、泄流建筑物型式及尺寸、汛期水库的控制运用方式以及下游的防洪要求♦⏹ 方法 ♦ 列表试算法♦ 半图解法水库调洪计算的原理tV t V V q q Q Q q Q ∆∆=∆-=+-+=-122121)(21)(21 ⏹基本原理♦ 逐时段地联立求解水库的水量平衡方程和水库的蓄泄方程基本计算公式⏹一次收付期值公式 ),,/()1(n i P F P F i P F n =+=⏹一次收付现值公式 ),,/()1(n i F P F i F P n =+=- ⏹分期等收（付）期值公式 ),,/(1)1(n i A F A ii A F n =-+= ⏹基金存储公式 ),,/(1)1(n i F A F i i F A n =-+= ⏹分期等付（收）现值公式 ),,/()1(n i A P A i F P n =+=- ⏹本利摊还（资金回收）公式 ),,/(1)1()1(n i P A P i i i P A n n=-++= 国民经济评价♦费用与效益⏹费用♦国民经济为项目建设所需投入的全部代价♦水利建设项目投资⏹达到项目设计效益所需的全部一次性投资，包括主体工程投资和相应的配套工程投资 ♦水利建设项目的年运行费⏹项目建成投产后在运行管理中每年所需支付的各项费用，一般包括：材料和燃料动力费、维修费、大修理费、管理费及其他费用 ⏹效益♦项目为国民经济所作出的全部贡献⏹水电效益包括水电站容量与电量效益以及水库防洪、灌溉、城镇供水、航运等综合利用效益 ⏹火电效益包括发电效益，并计及其对环境污染等的负效益 ♦水利建设项目的效益按功能分类⏹防洪效益、治涝效益、灌溉效益、城镇供水效益、水力发电效益、航运效益等国民经济评价指标和评价准则♦经济内部收益率（EIRR ）⏹项目在计算期内的经济净现值累计等于零时的折现率，反映项目对国民经济所作贡献的相对指标⏹当经济内部收益率大于或等于社会折现率时，该项目在经济上是合理的♦经济净现值（ENPV ）⏹用社会折现率将项目计算期内各年的净效益，折算到计算期初的现值之和，反映项目对国民经济所作贡献的绝对指标⏹当经济净现值大于或等于零时，该项目在经济上是合理的♦经济效益费用比（EBCR ）⏹项目效益现值与费用现值之比，反映项目单位费用为国民经济所作贡献的一项相对指标 ⏹当经济效益费用比大于或等于1.0时，该项目在经济上是合理的 财务评价⏹费用支出♦ 总投资⏹总投资= 固定资产投资+ 建设期利息+ 流动资金♦ 年经营成本⏹ 包括经营成本、折旧费、摊销费和利息支出♦ 税金⏹ 包括增值税、销售税金附加和所得税⏹ 财务收入♦ 电量效益♦ 容量效益♦ 年利润总额 清偿能力分析⏹电价测算♦ 构成—— 成本、股息及红利、盈余公积和公益金、还本利息和各种税金⏹ 借款偿还期♦ 水电建设项目投产后用可用于还贷的资金偿还固定资产投资借款的本息所需要的时间 ⏹ 还贷资金♦ 还贷利润= 税后发电利润－盈余公积金－公益金－应付利润 ⏹ 资产负债率 权益合计负债合计负债合计资产合计负债合计资产负债率+==盈利能力分析♦财务内部收益率（FIRR）⏹衡量建设项目在财务上是否可行⏹大于或等于规定的财务基准收益率时财务上是可行的♦投资回收期（P t）⏹项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间♦财务净现值（FNPV）⏹按行业的基准收益率或设定的折现率，将项目计算期内各年净现金流量折现到建设期初的现值之和⏹大于或等于零的建设项目在财务上是可行的♦投资利润率⏹项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额与项目投资的比率⏹年利润总额=年收入－年成本－销售税金附加♦投资利税率⏹项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利税总额与项目总投资的比率⏹年利税总额=年收入－年成本+增值税水能计算的目的与内容⏹水能计算的目的♦确定水电站的工作情况⏹出力、发电量及其变化情况♦选择水电站的主要参数⏹水库的正常蓄水位、死水位和水电站的容量等♦在电力系统中的运行方式⏹主要内容——水电站的出力与发电量♦水电站的出力⏹概念：发电机组的出线端送出的功率（kW）♦水电站发电量⏹概念：水电站出力与相应时间的乘积（kW·h）水电站保证出力计算⏹水电站保证出力是指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期（供水期）内的平均出力⏹多年平均年发电量是指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量电力系统及其用户特性⏹电力系统♦若干个电站及用户之间用输电线路联结成为一个共同的电力网⏹包括发电厂、变电站、输电中、电力用户⏹用户特性♦工业用电♦农业用电♦市政用电♦交通运输用电电力负荷图电力生产就是利用电能发、供、用同时进行的特点进行的电力系统中各电站的出力过程和发电量必须与用电户对出力的要求和用电量相适应，这种对电力系统提出的出力要求称为电力负荷⏹日负荷图♦ 负荷在一昼夜内的变化过程线⏹ 年负荷图♦ 负荷在一年内的变化过程线电力系统的容量组成⏹电力系统的容量组成重检备事备负备工重备工重必装 ＝N N N N N N N N N N N ++++++=+=''''♦ 装机容量——所有电站装机容量的总和，即铭牌出力⏹ 必需容量最大工作容量： 为了满足系统最大负荷要求而设置备用容量： 准备额外的容量，由负荷备用容量、事故备用容量和检修备用容量所组成 ⏹ 重复容量——利用弃水额外增发季节性电能所需额外增加的一部分容量，它不必增加水库、大坝等水工建筑物的投资水电站的技术特性♦水电站的出力和发电量是随天然径流量和水库调节能力变化而变化♦水库具有综合利用任务，但各部门的用水要求不同，水电站所承受的调节能力也有所不同 ♦水能是再生性能源，水电站的年运行费用与所生产的电能量无关，因此在丰水期内应尽可能多发水电，以节省系统燃料消耗♦水电站机组开停灵便，迅速，因此水电站适宜担任系统的调峰、调频和事故备用等任务 ♦水电站的建设地点要受水能资源、地形、地质等条件的限制。

水利水能规划复习资料一、填空题无调节（即径流式）水电站总是工作在日负荷图的基荷.，而调节好的水电站在枯水期又总是工作在日负荷图的「峰荷位置_。

径流调节计算的原理是水量平衡原理，用公式表示为一W末=亚初+W入一W出（或4V=（Q入-Q出）A T ）公式的物理意义是「在任何一时段内，进入水库的水量和流出水库的水量之差，等于水库在这一时段内蓄水量的变.。

确定装机容量中的最大工作容量是以保证出力和保证电能为依据的。

在水利水能规划中无论是时历列表试算还是图解法其基本原理都是依据__水量—平衡。

水库水量损失主要包括.蒸发损失―渗漏损失.和结冰损失_。

二.名词解释水库群：一群共同工作的水库整体（群体）。

防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容。

用以拦蓄洪水，满足下游防护对象的防洪要求。

设计枯水系列：为了计算水库运用多年连续枯水状况，选择的设计枯水系列。

在实测资料中选择出最严重的连续枯水年组，并从该年组最末一年起逆时序扣除允许破坏年数，就得到设计枯水系列。

重复容量：在汛期，为了减少弃水额外增大水电站的容量，使在丰水期多发电。

由于这部分加大的容量不能当作工作容量，因而称重复容量。

水电站保证出力：是指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期（供水期）内的平均出力。

电力系统最大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。

防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。

年保证率：是指多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比。

三,判断改错题保证电能一定大于多年平均电能（即多年平均发电量）。

（X）河床式水电站适应于高水头，小流量。

（X）库容系数B是反映水库兴利调节的能力，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。

（X）“调节系数是度量径流调节的程度，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。

”（X）在经济计算中，静态分析与动态分析的本质差别是考虑了资金的时间价值。

（J）水量累积曲线上任意一点的切线斜率代表该时刻的瞬时流量。

水利水能规划复习资料一、填空题无调节（即径流式）水电站总是工作在日负荷图的__基荷___ ，而调节好的水电站在枯水期又总是工作在日负荷图的__峰荷位置_ 。

径流调节计算的原理是__水量平衡原理____，用公式表示为__W末＝W初＋W入－W出(或△V=（Q入-Q出）△T )____公式的物理意义是__在任何一时段内，进入水库的水量和流出水库的水量之差，等于水库在这一时段内蓄水量的变_ 。

确定装机容量中的最大工作容量是以保证出力和保证电能为依据的。

在水利水能规划中无论是时历列表试算还是图解法其基本原理都是依据__水量__平衡。

水库水量损失主要包括_蒸发损失__渗漏损失___和__结冰损失__。

二．名词解释水库群：一群共同工作的水库整体（群体）。

防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容。

用以拦蓄洪水，满足下游防护对象的防洪要求。

设计枯水系列：为了计算水库运用多年连续枯水状况，选择的设计枯水系列。

在实测资料中选择出最严重的连续枯水年组，并从该年组最末一年起逆时序扣除允许破坏年数，就得到设计枯水系列。

重复容量：在汛期，为了减少弃水额外增大水电站的容量，使在丰水期多发电。

由于这部分加大的容量不能当作工作容量，因而称重复容量。

水电站保证出力：是指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期（供水期）内的平均出力。

电力系统最大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。

防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。

年保证率：是指多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比。

三．判断改错题保证电能一定大于多年平均电能（即多年平均发电量）。

（×）河床式水电站适应于高水头，小流量。

(×)库容系数β是反映水库兴利调节的能力，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。

（×）“调节系数是度量径流调节的程度，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。

”（×）在经济计算中，静态分析与动态分析的本质差别是考虑了资金的时间价值。