水利水能规划__第五章_水能计算及水电站在电力系统中的运行方式
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章节重点(1)水力发电的基本原理根据伯努利方程:得出单位水体的水能,所以,对于水体重量,其潜在的水能为:其水流功率(出力)为:所谓水电站出力,是指发电机组的出线端送出的功率。
水电站是能量转换的装置,它将水能转换为机械能,然后又机械能转换为电能。
通常情况下,水电站出力小于水流出力。
水电站出力可用下面公式计算:水电站发电量:(2)水能计算的基本方法水能计算是为求水电站出力N和发电量E而进行的计算。
水能计算的方法包括:统计法和时历法(列表法——数值法:半图解法、图解法)。
方法的选择与水电站调节类型有关。
(3)水电站保证出力及其计算,是指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求水电站保证出力N保的枯水期(供水期)内的平均出力。
其计算方法根据水电站类型不同而异。
(4)多年平均发电量及其计算多年平均发电量E年是指水电站在多年工作期间,平均每年所能生产的电能量,它反映水电站的多年平均动能效益,是水电站发电效益的一个重要的稳定指标。
多年平均发电量的常用简化算法如下:E年的大小与N装及水电站运行方式有关,在未选定N装前,暂不考虑N<N装,Q<Q T的限制,按N=AQH来计算水流出力,即采用无限装机法;选定N装后,计算。
按N<N装(5)电力负荷图将电力系统中不同用电户对电力系统的要求叠加起来,得到系统中所有用户所需出力N(负荷)随时间t的变化曲线,即为电力负荷图。
(6)电力系统的容量组成电站的装机容量是指所有机组铭牌出力之和。
电力系统的装机容量便是所有电站装机容量的总和,即:N系, 装=N’’系, 工+ N系, 备+ N重其中:N’’——系统最大工作容量。
指设计水平年电力系统负荷最高(一般在系工冬季枯水季节)时,所有电站能担负的最大发电容量。
N系, 备——系统备用容量。
为了确保系统供电的可靠性和供电质量,当系统在最大负荷时发生负荷跳动,因而短时间超过了设计最大负荷时,或者机组发生偶然停机事故时,或者进行停机检修等情况,都需要准备额外的容量,称为系统备用容量。
第一章水资源综合利用1、水力发电的基本原理及计算公式:水力发电就是利用天然水能生产电能的水利部门。
水流在重力作用下不断向下游运动,其重力势能会转化为动能来发电。
水流出力:单位时间内的水能 N1-2=9.81QH1-2(kw)某一河段蕴藏的水能资源:E1-2=N1-2·T(kw·h)8P2、河川水能资源的估算:利用水流出力的累加值估算某一河流的水能资源量见9P表1-13、集中水能的方式:集中水能的方法:集中落差、引取流量水电站集中水能的方式有坝式,引水式,混合式同“4”4、水资源的开发方式:坝式:坝后式、河床式;引水式:有压引水式、无压引水式;混合式5、水源的获得方案:水源主要有:1、蓄洪补贴 2、引取水量较丰的河湖水 3、汲取地下水为了配合以上水源,需要修建相应工程:1、蓄水工程 2、自流灌溉引水渠首工程 3、提水灌溉工程 4、渠系 5、长藤结瓜水利系统6、各种灌溉方法及其优缺点:地面灌溉:优点:投资省,技术简单;缺点:用水量大,容易引起地表土壤板结;地下灌溉:优点:土壤湿润均匀,避免板结,节约用水量;缺点:资金及田间工程量大;喷灌:优点:可以灵活掌握洒水量,降低灌水定额,省水、增产;缺点:投资高,需要消耗劳动力,灌水质量受风速影响大;滴灌:优点:省水、省工、省地、省肥;缺点:投资高,滴头容易堵塞7、灌溉制度:某种作物在全生育期内规定的灌水次数、灌水时间、灌水定额、灌溉定额。
其中,灌水定额指某一次灌水时每亩田的用水量;灌溉定额是指全生育期历次灌水定额之和。
8、灌溉用水量的计算:见P169、防洪和治涝的工程措施:1、水土保持2、筑堤防洪与防汛抢险3、疏浚与整治河道4、分洪、滞洪与蓄洪第二章兴利调节1、水库的特征水位和特征库容:死水位(Z死) 死库容(V死)正常蓄水位(Z蓄)兴利库容(V兴)防洪限制水位(Z限)防洪高水位(Z防)防洪库容(V防)设计洪水位(Z射洪)拦洪库容(V拦)校核洪水位(Z校洪)调洪库容(V调洪)总库容(V总)有效库容(V效)2、水库的水量损失:包括蒸发损失、渗漏损失,冰冻地区还可能有结冰损失渗漏损失可分三类:(1)坝身及水工建筑物止水不严处(2)通过坝基及绕坝两翼处(3)坝底、库边流向较低渗水层处3、水库蒸发损失的计算:见P 294、水库泥沙淤积形态:横向淤积形态可分为全断面淤积、主槽淤积、沿湿周均匀淤积;纵向淤积形态可分为三角洲淤积、带状淤积、锥体淤积5、年保证率与历时保证率的计算和大小: 水利水电部门正常工作的保证程度,称为工作保证率。
《水资源规划及利用》课程笔记第一章水与人类文明1.1 水的星球- 地球表面约71%被水覆盖,其中97.5%为海水,2.5%为淡水。
- 地球上的水资源主要分布在海洋、河流、湖泊、冰川、地下水等地方。
- 海洋是地球上最大的水体,占地球水资源总量的97%。
1.2 水的解读- 水是由两个氢原子和一个氧原子组成的化合物,化学式为H2O。
- 水具有固态、液态和气态三种状态,是自然界中唯一具有这些状态的物质。
- 水具有高比热容、高热膨胀系数和良好的溶解性等特点,对调节气候、维持生态平衡具有重要意义。
- 水的密度在4℃时最大,这一特性对水生生物的生存具有重要意义。
1.3 水文循环- 水文循环是指地球上水分在不同形态和空间位置之间不断循环的过程,包括蒸发、降水、入渗、地表径流和地下水流等环节。
- 蒸发是指水从地表和水体表面转化为水蒸气进入大气的过程。
- 降水是指大气中的水蒸气凝结成水滴或冰晶并降落到地面的过程,包括雨、雪、雾、露等形式。
- 入渗是指降水或地表水进入土壤并被土壤吸收的过程。
- 地表径流是指降水或融雪后,在地表流动并最终汇入河流、湖泊或海洋的过程。
- 地下水流是指地下水在地下的岩石或土壤空隙中流动的过程。
1.4 水之利害- 水资源对人类社会的利益包括提供饮用水、农业灌溉、工业用水、发电等。
- 水资源对人类社会的潜在危害包括洪涝灾害、水资源短缺、水污染等问题。
- 洪涝灾害是由于降雨过多、河流泛滥等原因导致的水灾,对人类生活和财产安全造成威胁。
- 水资源短缺是由于人口增长、城市化、工农业发展等原因导致的水资源供需矛盾,影响人类的正常生活和经济发展。
- 水污染是由于人类活动导致的水质恶化,对人类健康和生态环境造成危害。
第二章面临的水问题2.1 洪涝灾害频繁成因与危害- 洪涝灾害是指由于降雨过多、河流泛滥等原因导致的水灾,对人类生活和财产安全造成威胁。
- 洪涝灾害的成因包括气候变化、地形地貌、水文条件、人类活动等。
水利水能规划——名词解释第一篇:水利水能规划——名词解释1、水资源:是指可资利用或有可能被利用的水源,这种水源应当具有足够的数量和可用的质量,并在某一地点为满足某种用途而得以利用。
2、水能资源:河川水流、沿海潮汐等所蕴藏的天然水能,称为水能资源,它是一种重要的廉价能源。
3、水利:水利是人类在充分掌握水的客观规律的前提下,采用各种工程措施和非工程措施,以及经济、行政、法制等手段,对自然界水循环过程中的水进行调节控制、开发利用和保护管理的各项工作的总称。
4、水资源的综合利用:有可能也有必要使同一河流或同一地区的水资源,同时满足几个水利部门的需要,并将除水害和兴水利结合起来统筹解决,这种开发水资源的方式称为水资源的综合利用。
5、水流出力:是单位时间内的水能。
6、安全泄量:在河水不发生漫溢或堤防不能发生溃决的前提下,河床所能安全通过的最大流量。
7、作物的灌溉制度:指某种作物在全生育期内规定的灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌水灌溉定额。
8、灌水定额:是指某一次灌水时,每亩田的灌水量,也可以表示为水田某一次灌水的深度。
9、灌溉定额:是指全生育期历次灌水定额之和。
10、径流调节:是利用湖泊、水库等蓄洪,以补充枯水期河水之不足,因而可提高湖泊、水库下游河流的枯水期水位,改善通航条件。
11、死水位死库容:在正常运用情况下,允许水库消落的最低水位。
死水位以下的水库容积称为死库容。
12、正常蓄水位兴利库容:水库在正常运用情况下,为满足设计兴利要求而在开始供水时蓄到的高水位,称为正常蓄水位,又称正高水位或设计兴利水位。
正常蓄水位与死水位之间的库容称为兴利库容或调节库容,用以调节径流、提高枯水时的供水量。
13、防洪限制水位:水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。
14、防洪高水位防洪库容:当遇下游防护对象的设计标准洪水时,水库为控制下泄流量而拦蓄洪水,这时在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。
防洪高水位与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。