水能利用-径流调节

水力发电水力发电(hydroelectric power) 是指利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含的位能转换成水轮机的动能，然后再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能。

利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上发电机，随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。

因此，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。

科学家们依据水位落差的天然条件，有效地利用流体力学工程及机械物理等，使发电量达到最高，供人们使用既经济又无污染的电力。

水力发电的整个流程如下：1 水力发电特点水力发电主要有以下几个特点：(1) 发电成本低。

水力发电是利用河流所携带的水能，不需要再消耗其他的动力资源。

而且上一级水电站使用过的水流仍可为下一级水电站所利用，梯级电站的发即是这个道理。

另外，水电站的设备也比较简单，其检修、维护费用也较同容量的火电厂低很多。

如果把消耗的燃料费用计算在内，火电厂的年运行费用约为同容量水电站的10至15倍。

因此，水力发电的成本较低，可以提供较经济的电能。

(2) 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、操作比较灵活。

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。

(3) 工程效益的综合性。

水电工程是一项复杂的综合性工程，具有防洪、灌概、航运、给水以及旅游等多种功能。

水电站建设后，可能会出现泥沙齡积、良田、森林和文化古迹等被掩没，鱼类生活和繁衍被打乱等各种不利现象。

库区周围地下水位的大幅度提高会对周边的果树、作物的生长产生不良影响，建设大型水电站还可能影响流域的气候，导致干旱或洪错，甚至诱发地震、泥石流、滑坡等地质灾害。

《水资源规划及利用》期末考卷问答及详情答案.doc1、什么是水资源的综合利用,水资源(可供利用的大气降水、地表水和地下水的总称)综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施。

社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用水资源，来满足社会各部门对水的需求，尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益;河川水能资源的基本开发方式有哪几种,有何特点,答:方式表现为集中落差和引用流量的方式。

根据集中落差的方式可分为:坝式(蓄水式)水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。

坝式水电站的特点是:优点:拦河筑坝，形成水库，抬高上游水位，集中河段落差，能调节水量，提高径流利用率。

缺点:基建工程较大，且上游形成淹没区。

引水式水电站的特点:优点:不会形成大的水库，淹没损失小，工程量小缺点是饮水量较小，水量利用率较低。

混合式水电站:综合利用水能，比较经济。

防洪的工程措施和非工程措施有哪些,两者的区别,工程措施:修筑堤坝、河道整治、开辟分洪道和分蓄洪区、水库拦洪、水土保持。

非工程措施:建立洪水预警系统和洪水警报系统、洪泛区管理、洪水保险、防洪调度。

工程措施是指利用水利工程拦蓄调节洪量、削减洪峰或分洪、滞洪等，以改变洪水天然运动状况,达到控制洪水、减少损失的目的\(非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施)什么是径流调节,分哪几类,(P28)为了消除或减轻洪水灾害或是满足兴利需要，通过采取能够控制和调节径流的天然状态，解决供需矛盾，达到兴利除害目的的措施称为径流调节。

径流调节分为两大类:为兴利而利用水库提高枯水径流的径流调节，兴利调节:为削减洪峰流量而利用水库拦蓄洪水，以消除或减轻下游洪涝灾害的调节，洪水调节。

水库特征水位和特征库容有哪些,其含义是什么,水库工程在不同时期有不同任务，为满足兴利要求和保证防洪安全，需要一些控制性的水位和库容，我们把这些决定水库调节能力，其限定作用的控制水位和库容，称水库的特征水位、特征库容。

第四章兴利调节(综合利用水库)4.1 水库特性4.2 兴利调节分类4.3 设计保证率4.4 设计代表期4.5 兴利调节计算的原理和方法4.6 兴利调节计算的时历列表法4.7 兴利调节时历图解法4.8 多年调节计算的概率法本章思考题及课外延伸兴利调节：以水库的容积V 兴，控制和改变河川的时程分配，以满足（或适应）国民经济各用水部门的需要。

兴利调节的中心任务：研究天然来水——各部门用水——V 兴关系QtQ~tq~t+∆V-∆V蓄水期供水期§4.1 水库特性一。

水库面积特性和容积特性1.水库面积特性——指水库水位与水面面积的关系曲线020040060080010001200140010311032103310341035103610371038103910401041104210431044104510461047104810491050水位（米）面积（平方米）水库水位周口市沈丘县淮河槐店闸上, 2010周口市沈丘县淮河槐店闸上, 2010GPS定位水库面积遥感影象图上量测地形图上量测2.水库容积特性——指水库水位与容积的关系曲线是面积曲线的积分⎰=zz dzz F V 0)(02040608010012010311032103310341035103610371038103910401041104210431044104510461047104810491050水位（米）库容（亿立方米）（1）静库容曲线——设水库库面水平，水库水流流速u=0 时的z~V 关系曲线（2）动库容曲线——实际上，库面非水平，u 0,V = V 静+ V 附加——山谷水库，用于研究水库淹没，梯级衔接，水库移民V 静V 附加Z二。

水库的特征水位和特征库容特征水位——水库工程为完成不同任务在不同时期和各种水文情况下，需控制达到或允许消落的各种库水位。

特征库容——相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积。

图6.2.1 特征水位与特征库容示意图1—死水位；2—防洪限制水位；3—正常蓄水位；4—防洪高水位； 5—设计洪水位；6—校核洪水位；7—坝顶高程；8—兴利库容； 9—死库容；10—防洪库容；11—调洪库容；12—重叠库容；13—总库容6 5 4 32 1131110 12897（1）死水位（Z 死）和死库容（V 死）在正常运用的情况下，允许水库消落的最低水位，称死水位。

大工秋《水利水能规划》大作业答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：网络教育学院《水利水能规划离线作业》题目：兴利库容的时历列表法计算学习中心：专业：年级：年春/秋季学号：学生：指导教师：春季入学则去掉“/秋”字，秋季入学则去掉“/春”字。

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阅后删除此文本框1 基本知识1.1水库兴利调节除了只能按天然径流供水的无调节水利水电工程外，凡具有调节库容者，均能进行一定程度的兴利调节。

调节性能与水库库容的对应关系：周期越长，调节性能越好，相应的库容也越大。

1、按调节周期分：（1）日调节：日调节的调节周期为一昼夜，即利用水库兴利库容将一天内的均匀来水，按用水部门的日内需水过程进行调节。

电力负荷的日变化规律。

（2）周调节：周调节的调节周期为一周，即将一周内变化不大的入库径流按用水部门的周内需水过程进行径流调节。

一个时间段内，用电的周变化规律。

（3）年调节：年内河川径流变化甚大，丰水期和枯水期的来水量相差悬殊。

径流年调节的任务是按照用水部门的年内需水过程，将一年内丰水期多余水量蓄存起来，用以提高缺水时期的供水量，调节周期在一年以内。

根据径流年内的丰、枯变化，以丰补枯的调节。

（4）多年调节：径流多年调节的任务是利用水库兴利库容将丰水年的多余水量蓄存起来，用以提高枯水年的供水量。

多年的丰枯变化，以丰水年补枯水年。

2、按水库任务分（1）单一任务径流调节（2）综合利用径流调节3、按水库供水方式分（1）固定供水（2）变动供水4、其它分类（1）反调节水库：下游水库按用水需求，对上游水库的泄流的再调节。

（2）单一水库补偿调节：水库与下游区间来水之间的互相补偿。

（3）库群补偿调节：有水文、库容、电力补偿。

1.2调节周期的概念建造所谓的调节周期，是指水库的兴利库容从库空到蓄满再到放空的完整的蓄放过程。

第六章水能利用§6.1 水能计算原理及水电站开发方式§6.2水电站水能计算§6.3电力系统负荷及装机容量§6.4 水电站在电力系统中的运行方式§6.5 水电站装机容量选择§6.6 水库特征水位选择本章思考题及课外延伸一、水能计算的基本原理如图，河段首尾断面分别为断面1-1和断面2-2，取水平面0-0为基准面。

设断面流量为Q（m3/s），T（s）时段内流经断面的水体为W=QT（m3）12v1v212Z1Z2H12Q河流水面河底河段水能计算示意图6.1水能计算原理及水电站开发方式根据水力学中的能量方程，水体在断面1-1和断面2-2处的能量分别为：式中，、为断面的水面高程；、为断面的大气压强；为水的容重；、为断面流速的不均匀系数；、为断面的平均流速。

2111112P v E Z Wr r g α⎛⎫ ⎪=++ ⎪⎝⎭2222222P v E Z Wr r g α⎛⎫ ⎪=++ ⎪⎝⎭1Z 2Z 2P 2v 2α1P 1v 1αr水体在河段两断面的能量差为：在不太长的河段中，大气压强和近似相等，流速水头和也相差不大，则两断面的水流能量差近似为：式中，为断面1-1和断面2-2之间的水头差（也称落差）；t 为时间，单位为秒。

()22121122121212[]2P P v v E E E Z Z Wrr gαα--=-=-++g v 2222α()12121212E E E r Z Z W rQtH =-=-=12H 1P 2P g v 2211α在电力系统中，能量单位习惯上采用kW·h ，取水的容重为9807 N/m 3，1 kW·h=3.6×106J ，则在T 小时内两断面的水流能量差为：此即为该河段所蕴藏的水能资源。

单位时间内的水能称为水流功率，在电力系统中，称为水流出力。

水流出力计算式为：此式常被用来计算河流的水能资源蕴藏量。

《水利水能规划》复习思考题
段为供水期；②兴利库容如图示。

请根据下列水库调洪过程，画出入库洪水过程线 Q ~t ，下泄洪水过程线的示意图。

水库调洪过程：当t 1 时刻洪水开始进入水库时，水库水位处于堰顶高程，道的泄水流量为零。

随后，入流渐增，库水位随之增高，溢洪道开始泄流，随着库水位的增高，下泄流量增大。

当洪峰过去后，入库流量开始减小，直到t 2 于出库流量时，水库出现最高洪水位和最大下泄流量，此后，入库流量开始小于出库流量，库水位亦随之下降，直到回落至堰顶高程。

如图所示 V 兴
Q 调
Q 调
b c
时刻洪水开始进入水库时，水库水位处于堰顶高程，此时溢洪道的泄水流量为零。

随后，入流渐增，库水位随之增高，溢洪道开始泄流，随着库水位的增高，下泄流量增大。

当洪峰过去后，入库流量开始减小，直到t 2 时刻入库流量等于出库流量时，水库出现最高洪水位和最大下泄流量，此后，入库流量开始小于出库流量，库水位亦随之下降，直到回落至堰顶高程。

图：当洪水开始进入水库时，水库水位处于堰顶高程以下，从此时刻到t1 时刻，充蓄洪水至堰顶高程，之后与a图泄洪过程一样。

什么是设计枯水年，设设计枯水年是指与设计保证率P有一定对应关系的年份，用。

水利水电工程管理技术术语1、水资源开发利用：通过各种措施对水资源加以治理、控制、调节、保护和管理，使之在一定的时间和地点按规定的标准供国民经济各部门使用。

2、水资源分区：能反映水资源和其他自然条件地区差别，尽量照顾供水系统、水文地质单元和流域水系完整，适当考虑行政区划且便于水资源评价和水资源规划的单元划分。

3、水资源规划：在一定区域内，为合理开发利用、治理、配置、节约和保护水资源的总体安排。

4、水资源总量：当地降水形成的地表和地下产水量，即地表径流量与降水入渗补给量之和。

5、水资源可利用总量：在可预见的时期内，统筹考虑生活、生产和生态环境用水，通过经济合理、技术可行的措施，当地水资源中可供一次性利用的最大水量。

6、水资源综合利用：通过水资源综合治理、开发利用、保护、管理等各种措施，使水资源为国民经济各部门所利用。

7、水资源评价：对水资源的数量、质量、时空分布特征、开发利用条件的分析评定。

8、地表水资源量：河流、湖泊、冰川等地表水体中由降水形成的、可以逐年更新的动态水量，用天然河川径流量表示。

9、地表水资源开发率：地表水源供水量占地表水资源量的百分比。

10、设计水平年：作为选择工程规模及其特征值而依据的有关国民经济部门规划达到某个发展水平的年份。

11、干旱指数:年蒸发能力与年降水量的比值，是反映气候干湿程度的指标。

12、调水区：跨流域（区域）调水工程向外调出水量的地区。

13、受水区：跨流域（区域）调水工程从外调入水量的地区。

14、径流调节：按照国民经济各用水部门的要求，通过工程措施对地表径流和地下径流在时间上和地区上进行再分配。

15、调节周期：水库一次蓄泄循环的历时。

16、年调节：水库按照用水部门的需水过程对一个水文年度内来水径流进行的调节（即调节周期为一个水文年）。

17、多年调节：水库调节周期长达若干水文年的径流调节。

18、防洪限制水位/汛期限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，也是水库在汛期防洪运用时的起调水位。

一、名词解释●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。

●水能资源：河川水流、沿海潮汐等所蕴藏的天然水能。

●水利：是人类在掌握水的客观变化规律的前提下，采取各种工程措施和非工程措施，以及经济、行政、法制等手段，对自然的水能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程总称。

●水流出力：单位时间内的水能。

●水资源的综合利用：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，并且将除水害和兴水利综合起来，统筹解决，这种开发水资源的方式称为水资源的综合利用。

●安全泄量：河水不发生漫溢或堤防不发生溃决的前提下，河床所能通过的的最大安全泄量。

●作物的灌溉制度：是指作物在全生育期内规定的灌溉次数、灌水时间、灌水定额、灌溉定额。

●灌水定额：某一次灌水时每亩田的灌水量。

●灌溉定额：全育期历次灌水定额之和。

●径流调节：即按照人们的需求，通过水库的蓄水、泄水作用，控制径流和重新分配径流。

●水库面积特性：是指水库水位与水面面积的关系曲线。

●水库容积特性：指水库水位与容积的关系曲线。

●水库特征水位：水库工程为完成不同任务在不同时期和各种水文情况下，需控制达到或允许消落的各种库水位，统称特征水位。

●水库特征库容：相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积，称特征库容。

●死水位：在正常运用情况下，允许水库消落的最低水位称死水位。

●死库容：死水位以下的水库容积称死库容。

●正常蓄水位：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应蓄到的高水位，称正常蓄水位。

●兴利库容：正常蓄水位与死水位之间的库容，称兴利库容。

●防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称防洪限制水位。

●防洪高水位：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防洪高水位。

●防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容，称为防洪库容。

1.安全泄量：在河水不发生漫溢或提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死，并开始影响有效库容时为止的这段时间。

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，余下的即为设计枯水系列。

破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。

12.重复容量：在丰水期内多发电，以替代火电站容量工作；在设计枯水期内不能当作电力系统的工作容量，被称为重复容量。

13.内部收益率：项目在寿命期内各年净现金流量现值代数和等于零时对应的折现率。

选择题1、死水位越低，蓄水库容电能（ A），不蓄电能（B ）。

A越大 B越小 C不一定 D不变2、水电站的调节性能越好，所需重复容量（ B ）。

A越大 B越小 C不一定 D不变3、下游的防洪标准一定的情况下，安全泄量越小，防洪高水位（ A ）。

A越高B越低 C不一定 D不变4、无调节水电站的装机容量等于（ C ）。

A最大工作容量 B保证出力 C最大工作容量和重复容量之和 D必须容量5、洪水调节时，（ A ）既可减少洪峰，又可减少洪量，（ B ）只能减少洪峰，而无法减少洪量。

防汛名词解释(来自网络）防汛名词解释(来自网络）闸门闸门安装在闸坝泄流空口，各种过水管道的进出口，用以控制水位、调节流量的门。

关闭时挡水或蓄水，开启时进水或泄水。

节制闸横跨河流或渠道修建的，用以控制和调节水位、流量以利引水灌溉、排涝或改善航运条件的水闸。

套闸一种简易船闸。

具有过船、挡水、引水、排水等作用。

其组成和船闸相似。

船闸在河流梯级控制处用以通航的水工建筑物。

它主要由上下游闸首、闸室和引航道等部分组成。

防汛闸门建在防汛墙缺口上的活动挡水建筑物为防汛闸门，即通道闸门。

压顶在重力式驳岸顶上或浆砌块石防汛墙顶上现浇一块条形（钢筋）砼为压顶，其作用是增强结构整体性。

汛期与枯水期、丰水期汛期指江河中由于流域内季节性或周期性降雨、融冰、化雪而引起的水位流量上涨时期。

枯水期亦称枯水季。

指流域内地表水流枯竭，主要依靠地下水补给水源的时期。

在一年内枯水期历时久暂，随流域自然地理及气象条件而异。

丰水期指江河水流主要依靠降雨或融雪补给的时期。

一般是在雨季或春季气温持续升高的时期，这时河中水量丰富，延续时间长。

窨井窨井即马路中间下水道检查井（又称天窗）。

悬移质与推移质悬移质指悬浮在河道流水中、随流水向下移动的较细的泥沙及胶质物等。

推移质指在水流中沿河底滚动、移动、跳跃或以层移方式运动的泥沙颗粒。

吴淞零点系根据吴淞站（现上海市东海船厂内）1871年至1900年实测资料，在1901年确定一个略低的最低潮位作为吴淞零点，并于1920年引测到松江佘山，建立永久性测量标志。

天文潮和气象潮及风暴潮潮位一般由天文潮和气象潮两部分组成的。

天文潮是地球上海洋受月球和太阳引潮力作用所产生的潮汐现象。

它的高潮和低潮潮位和出现时间具有规律性，可以根据月球、太阳和地球在天体中相互运行的规律进行推算和预报。

气象潮是由水文气象因素（如风、气压、降水和蒸发等）所引起的天然水域中水位升降现象。

除因短期气象要素突变，如风暴所产生的水位暴涨暴落（风暴潮）外，气象潮一般比天文潮小。