第一章 水资源的综合利用

《水利水能规划》课后习题第一章水资源的开发利用作业1、什么是水资源的综合利用和可持续利用？2、水力发电的原理是什么？试推求水流出力基本公式。

3、河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？4、防洪的工程措施和非工程措施有哪些？5、与水资源相关的水利部门有哪些？简述其用水特点。

如何解决各水利部门之间的矛盾？第二章水库兴利调节计算作业1．水库特征水位和特征库容有哪些，其含义是什么？2．设计保证率的涵义是什么？有哪几种表示方法？3．水库兴利调节计算的基本原理是什么？4．调节流量、兴利库容及设计保证率三者之间的关系怎样？5．水库运用过程如下图。

试就下列三种情况，确定兴利库容。

单位：108m3（1）w1=10，w2=3 ，w3=6 ，w4=2，w5= w6=0，V n=（2） w1=10，w2=5，w3=4，w4=5，w5= w6=6，V n=（3）w1=15，w2=7，w3=8，w4=9，w5=3，w6=8，V n=6．某水库一周之内的来、用水过程如表1所示，为满足用水过程，最小需多大的周调节库容，并求出各时段末水库兴利库容蓄水量。

（单位：108 m3）表1 某水库一周之内的来、用水过程时段星期一星期二 星期三 星期四 星期五 星期六 星期日 来水量 30 30 20 15 10 25 10 用水量202020202020207．某年调节水库设计代表年（P =75 %）的各月来水量和综合用水量如表2。

计算的该年各月蒸发损失增量（水面蒸发与陆面蒸发差值）也列于表2，该水库区地质和水文地质条件属中等，渗漏损失以月平均蓄水量的l ％计。

根据库区地形图量得水库面积曲线如表3。

根据泥沙淤积要求确定的该水库死库容为10×104m 3。

试求该水库的兴利库容和正常蓄水位。

8．已知某水库设计枯水年天然入库流量过程如表4。

水库兴利库容为50[(m 3/s)月]，多年平均入库流量为40m 3/s ，求水库供水期调节流量和蓄水期可用流量。

浙江省水资源管理条例（2002年10月31日浙江省第九届人民代表大会常务委员会第三十九次会议通过）第一章总则第一条为了合理开发、利用、节约和保护水资源，发挥水资源的综合效益，保护生态平衡，促进经济和社会的可持续发展，根据《中华人民共和国水法》等有关法律、行政法规的规定，结合本省实际，制定本条例。

第二条在本省行政区域内开发、利用、节约、保护、管理水资源，适用本条例。

本条例所称水资源，包括地表水和地下水。

第三条水资源属于国家所有。

农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水，归各该农村集体经济组织使用。

前款所称由农村集体经济组织修建管理的水库，由县级以上人民政府在确保农村集体经济组织及其成员用水权益的前提下，按照尊重历史、维持现状的原则，根据国家和省的有关规定予以确认。

对水资源依法实行取水许可制度和有偿使用制度。

第四条开发、利用、节约、保护水资源，应当全面规划、统筹兼顾、标本兼冶、综合利用、讲求效益，发挥水资源的多种功能，协调好生活、生产和生态环境用水。

第五条县级以上人民政府应当加强水资源开发、利用、节约和保护工作，并将其纳入国民经济和社会发展计划，增加财政投入，加强水工程建设，促进水环境改善。

各级人民政府应当加强节约用水工作，建立健全节约用水管理制度，强化节约用水宣传和教育，全面推行节约用水措施，推广节约用水新技术、新工艺、新产品，发展节水型工业、农业和服务业，建立节水型社会。

第六条省人民政府水行政主管部门负责全省水资源的统一管理和监督工作。

市、县（市、区）人民政府水行政主管部门按照规定的权限，负责本行政区域内水资源的统一管理和监督工作。

县级以上人民政府有关部门按照职责分工，负责本行政区域内水资源开发、利用、节约和保护的有关工作。

第七条单位和个人都有保护水资源和节约用水的义务。

鼓励单位和个人以多种形式参与水资源的开发、利用，其合法权益受法律保护。

在开发、利用、节约、保护、管理水资源等方面成绩显著的单位和个人，由人民政府给予奖励。

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。

《水利水能规划》课程教学大纲四年制本科《土木工程专业》适用(30学时1.5学分)—、本课程的性质和任务本课程是土木工程专业的专业选修课。

本课程的主要任务是：让学生掌握水文方面的一些基本知识，了解有关的水文和水能计算的方法和内容，掌握水能资源开发利用的基本理论，以及部分水工建筑物及水电站建筑物的结构特点、布置要求、有关的设备布置要求及运行要求等，为以后从事规划、设计、水电站管理以及有关的科学研究工作打下一定的专业基础。

二、本课程的基本要求1、对能力培养的要求(1)了解水资源舲利用的原则和社会沁，水能资源的开发強，河流的舲利用咖；(2)了解水库的一些主要特性，保证率和保证代表期，径流调节的作用及分类等；(3)掌握水能计算的基本方法、水电站的保证出力和多年平均发电量的计算方法；(4)了解水电站经济运行的基本内容和计算方法；(5)了解水电站水利枢纽的组成建筑物及各建筑物的作用、特点及运行要求等；(6)了解水电站厂房的基本类型，厂房内部主要设备布置、安装及运行要求，厂房内附属设备的组成及布置要求，厂房内部的结构布置要求及结构尺寸的确定。

2、本课程的重点和难点(1)河川径流的基本水文概念及水文计算方法；(2)水能计算的任务和基本方法水电站的经济评价及主要参数的选择；(3)水电站经济运行的基本内容和水库调度；3、选修课程及基本要求本课程的先修课程为《水力学》、《系统工程》、《工程经济》等，同时为《水轮机调节》、《水电站建筑物》等课程奠定基础。

三、课程内容1、教学基本内容绪论第一章水能资源的综合利用(1)水能资源的综合利用(2)水力发电(3)水能资源的基本开发方式(4)河流提级开发及跨流域开发第二章径流调节(1)河川径流(2)水库特性(3)设计保证率和设计代表期(4)径流调节的作用及分类(5)径流调节的计算第三章水能计算及水电站主要参数选择(1)水能计算的目的和基本方法(2)水电站的保证出力和多年平均发电量计算(3)电力系统的负荷及容量组成(4)电力系统中各类电站的工作特性(5)不同调节性能的水电站在电力系统中的运行方式(6)水电站调节计算(7)水电站装机容量选择(8)水电站水库正常蓄水位和死水位选择简介第四章水电站经济运行(1)水电站经济运行的基本概念(2)水电站厂内经济运行(3)水电站水库经济运行第五章水电站水利枢纽概述(1)概述(2)挡水建筑物作用、类型(3)泄水建筑物作用、类型(4)引水建筑物作用、类型(5)水电站建筑物作用、类型(6)通航、筏运、过鱼建筑物(7)实例第六章水电站发电厂房(1)水电站厂房的基本类型(2)厂区建筑物和水电站厂房的组成(3)地面厂房下部块体结构的布置及主要尺寸的确定(4)厂房发电机层及电气设备、机械控制设备的布置(5)水电站厂房内的起重设备、装配场所及对外交通(6)厂内油、气、水系统的布置及采光通风等问题(7)主厂房轮廓尺寸的确定(8)其它类型的厂房2、课外作业：课外作业随堂布置。

水利水能规划主讲：王双银水利与建筑工程学院第一章水资源的开发利用水资源开发利用：人类社会为了生存和发展的需要采用工程措施及非工程措施，对水资源进行控制、调节、治导、开发、管理和保护，以防治水旱灾害并满足国民经济各部门用水要求。

第一章水资源的开发利用 水资源开发利用原则各水力发电防洪灌溉其他用水部门各部门的用水矛盾及其协调公元前256年 都江堰1998年灌溉面积达到到66.87万公顷，灌溉面积已达40余县。

三峡水利枢纽一、综合利用原则水资源综合利用的原则，就是按照国家对环境保护、人水和谐、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（包括水利、防洪、交通、农业及城市供水、环境、旅游等部门）对水的需求，尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益。

一、综合利用原则从功能和用途方面综合考虑——一水多效 单项工程的综合利用——一库多用地域方面综合利用——上下游统筹兼顾 提高水的重复利用率——循环利用二、可持续利用原则水资源可持续利用：能够支持人类社会和经济可持续发展的水资源开发利用。

二、可持续利用原则淡水资源是有限的防止人类对水的侵害水资源的配置、节约、保护工程和非工程措施并举水资源的统一配置、统一调度、统一管理一、河流水能资源分析与估算水电站损失1.水头损失：沿程水头损失ΔH 1局部水头损失ΔH 2 H 净=H-ΔH 1-ΔH 22.水量损失：蒸发、渗漏、弃水 Q =Q 毛-ΔQ3.功率损失：水轮机效率ηT 、发电机效率ηG)(kW AQH N 净=)(80.9kW QH N 净η=η80.9=A ΔH 1ΔH 2H 净GT ηηη=)(h kW T AQH E ⋅=净一、河流水能资源分析与估算)(KWAQHN净A=8.5 ，大型水电站（装机N＞300MW）8.0~8.5 ，中型水电站（N=50~300MW）7.5~8.0 ，小型水电站（N＜50MW）二、河川水能资源蕴藏量N=9.80Q H1-2（kW）基本思想：沿河分段计算水流出力，然后逐段累加。

第一章1、什么是水资源的综合利用和可持续发展？答：水资源综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、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；水资源的可持续发展就是能够支持人类社会和经济可持续发展的水资源开发利用。

河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？（P12）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？（P17）答：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。

第二章什么是径流调节？分哪几类？（P28）答：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？答：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。

它包括：（1）死水位和死库容：在正常运用情况下，水库都有一个允许消落的最低水位，将其称为死水位。

死水位以下的库容成为死库容。

第一章 绪论1.1 水资源定义及特点水资源定义及特点（1） 定义：广义上是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有实用价值和经济价值的水。

产中具有实用价值和经济价值的水。

狭义上狭义上 人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。

人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。

（2） 特点：a 不可替代性不可替代性 b 循环性与再生性循环性与再生性 c 稀缺性稀缺性 d 分布不均匀分布不均匀 e 利用的多样性和综合性样性和综合性 f 利害双重性利害双重性 g 公共性与非公共性公共性与非公共性 h 水资源利用中的外部不经济性及其特点：天然水体不仅是供体，往往也是污废水的受纳体。

经济性及其特点：天然水体不仅是供体，往往也是污废水的受纳体。

1.2 （1）水的自然循环与社会循环的关系：）水的自然循环与社会循环的关系：自然循环是水资源获得再生的重要途径，但当人工侧支循环影响强度足够大时，就会引起天然水文循环时空分布的秩序出现不同程度的紊乱，会引起天然水文循环时空分布的秩序出现不同程度的紊乱，引起流域尺度上的一系列资引起流域尺度上的一系列资源，生态和环境效应，只是水资源在局部地区和部分时段出现量与质的衰退现象，形成特有的水量消耗和水质劣变规律，对区域的可持续发展产生重要影响。

特有的水量消耗和水质劣变规律，对区域的可持续发展产生重要影响。

（2） 水的社会循环：水的社会循环：在自然循环的同时，利用地表水和地下水，来满足生产和生活的人工循环。

水的社会循环是水循环的重要组成部分，水资源的自然性已深深地打上了人类社会经济活动的烙印。

烙印。

（3） 水的健康循环：水的健康循环：在水的社会循环中，在水的社会循环中，遵循水的自然运动的规律，遵循水的自然运动的规律，遵循水的自然运动的规律，合理科学的使用水资源，合理科学的使用水资源，合理科学的使用水资源，同时将使同时将使用过的废水经过再生净化，使得上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能，水的社会循环不损害水的自然循环的客观规律，从而维护或恢复城市乃至流域的水环境，实现可持续利用。

[保护水资源ppt]水资源保护第一篇水资源保护:水资源保护法内容中华人民共和国水法(1988年1月21日第六届全国人民代表大会常务委员会第二十四次会议通过，2022年8月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议修订，根据2022年8月27日第十一届全国人民代表大会常务委员会第十次会议《全国人民代表大会常务委员会关于修改部分法律的决定》第二次修正，根据2022年7月2日《全国人民代表大会常务委员会关于修改等六部法律的决定》第三次修正)第一章总则第一条为了合理开发、利用、节约和保护水资源，防治水害，实现水资源的可持续利用，适应国民经济和社会发展的需要，制定本法。

第二条在中华人民共和国领域内开发、利用、节约、保护、管理水资源，防治水害，适用本法。

本法所称水资源，包括地表水和地下水。

第三条水资源属于国家所有。

水资源的所有权由国务院代表国家行使。

农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水，归各该农村集体经济组织使用。

第四条开发、利用、节约、保护水资源和防治水害，应当全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合利用、讲求效益，发挥水资源的多种功能，协调好生活、生产经营和生态环境用水。

第五条县级以上人民政府应当加强水利基础设施建设，并将其纳入本级国民经济和社会发展计划。

第六条国家鼓励单位和个人依法开发、利用水资源，并保护其合法权益。

开发、利用水资源的单位和个人有依法保护水资源的义务。

第七条国家对水资源依法实行取水许可制度和有偿使用制度。

但是，农村集体经济组织及其成员使用本集体经济组织的水塘、水库中的水的除外。

国务院水行政主管部门负责全国取水许可制度和水资源有偿使用制度的组织实施。

第八条国家厉行节约用水，大力推行节约用水措施，推广节约用水新技术、新工艺，发展节水型工业、农业和服务业，建立节水型社会。

各级人民政府应当采取措施，加强对节约用水的管理，建立节约用水技术开发推广体系，培育和发展节约用水产业。