水利水能规划总结完结版
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不完全年调节(季调节)仅能存蓄丰水期部分多余水量的径流调节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。
电力负荷在任何时间内,电力系统中各电站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。
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防洪库容防洪高水位与防洪限制水位间的库容工作保证率水利水电部门的正常工作的保证程度灌溉定额指全生育期历次灌水定额之和。
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,灌水定额和灌溉定额而言。
灌水定额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水层深度。
洪水调节为了拦蓄洪水,削减洪峰而进行的径流调节洪灾由于洪峰流量超过河床的安全泄量,因而泛滥(或决堤)成灾。
径流调节按人们的需求,通过水库的蓄水,泄水作用,控制径流和重新分配径流。
库容系数β=V兴/W年,反映水库兴利调节能力拦洪库容Z限与Z设洪之间的库容涝灾因素①因降水集中,地面径流积聚在盆地、平原或沿江沿湖洼地,积水过多或地下水位过高②积水区排水系统不健全,或因外河外湖洪水顶托倒灌,是积水不能及时排出,或者地下水位不能及时降低。
二者结合就会妨碍农作物的正常生长,以致减产或失收,或者使工矿区,城市淹水而妨碍正常生产和人民正常生活。
设计保证率为拟建的水利水电工程选定一个合理的工作保证率,该选定的工作保证率势必成为水利水电工程规划设计时的重要依据。
设计洪水位水库遇大坝设计洪水时,在坝前达到的最高水位水电站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(供水期)内的平均出力水电站最大工作容量指设计水平均年电力系统负荷最高(一般出现在冬季枯水季节)时水电站能担负的最大发电容量水能资源蕴藏量根据多年平均流量计算所得的水流出力水资源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利用的质量,并在某一地点为满足某种用途而得以利用。
死库容(垫底库容)死水位以下的水库容积死水位在正常运用的情况下,允许水库消落的最低水位。
水电站的出力指发电机组的出线端送出的功率kw。
水库淤积河水中挟带的泥沙在库内沉积。
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调洪库容校核洪水位与防洪限制水位之间的库容调节周期水库的兴利库容从库空到蓄满到放空的完整的蓄放过程校核洪水位水库遇大坝校核洪水时,在坝前达到的最高水位兴利库容正常蓄水位与死水位间的库容有效库容校核洪水位与死水位之间的库容总库容校核洪水位以下全部库容填空1.多年平均发电量指水电站在多年工作期间,平均每年生产的电能量.反应水电站多年平均动能效益,也是水电站一个重要动能指标2.电力系统中各种类型的用电户,通常按其生产特点和用电要求将用电户划分为工业用电,农业用电,市政用电及交通运输用电3.水库水量损失主要包括蒸发损失和渗漏损失,在冰冻地区可能还有结冰损失4.水电站的装机容量是由N”I ,N负备,N事备,N检备,N重5.水库的淤积计算需要水文泥沙资料,库区纵横断面或地形图,库容曲线;水库调度运用资料;工程资料等基本资料6.集中水能主要类型有坝式,引水式,混合式7.防洪措施有水土保持,筑堤防洪与防汛抢险,疏浚与整治河道,分洪滞洪与蓄洪8.治涝工程措施有修筑围堤和堵支联圩,开渠撇洪,整修排水系统9.灌水方法按照向田间输水的方式和湿润土壤的方式分为地面灌溉,地下灌溉,喷灌和滴灌四类10.水库兴利调节可按调节周期,水库任务和供水方式分类11.水库兴利调节可按水库供水方式分为固定供水和变动供水12.水电站多年平均年发电量估算方法设计中水年法,三个代表年法,设计平水系列法,全部水文系列法问答1.水资源特点①流动性。
所有的水都是流动的,大气水,地表水,地下水可以相互转化。
②多用途性,水资源是具有多种用途的自然资源,水量水能水体均各有用途③公共性④永续性。
处在自然界水循环中的水具有可更新补充,可供永续开发利用的特点所以计算水资源量,水能资源量时不能只看一年内数量⑤利与害的两重性水作为重要资源给人类带来各种利益,但当水量集中的过快过多时,又会形成洪涝灾害,给人类带来严重灾害。
2.水库各种特征水位与特征库容①死水位:在正常运用的情况下,允许水库消落的最低水位。
死库容(垫底库容):死水位以下的水库容积,一般用于容纳水库泥沙,抬高坝前水位和库内水深。
②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。
它决定水库的规模效益和调节方式。
兴利库容:正常蓄水位与死水位间的库容。
用以调节径流,提高枯水时的供水量或水电站出力③防洪限制水位:水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,是水库汛期防洪运用时的起调水位。
④防洪高水位:当遇下游防护对象设计标准洪水时,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。
防洪库容:防洪高水位与防洪限制水位间的库容⑤设计洪水位:水库遇大坝设计洪水时,在坝前达到的最高水位。
拦洪库容:Z限与Z设洪之间的库容⑥校核洪水位:水库遇大坝校核洪水时,在坝前达到的最高水位。
调洪库容:校核洪水位与防洪限制水位之间的库容⑦总库容:校核洪水位以下的全部库容。
有效库容:校核洪水位与死水位之间的库容3.水库调洪计算的半图解法的主要步骤:将水量平衡方程改写为Q+( V1/△t-q1/2)=(V2/△t+q2/2)事先计算并绘制曲线组A是(V/△t-q/2)=f1(Z)B是(V/△t+q/2)=f2(Z)C是q=f3(Z)其中q=f3(Z)即是水位下泄流量关系曲线,其余两线是半图解法中必须的两根辅助线。
①根据已知的入库洪水流量线,水库水位容积关系曲线,汛期防洪限制水位,计算时间段△t等,确定调洪计算的起始时段,并划分各计算时段。
算出各时段的平均入库流量Q,以及定出第一时间段初始的Z1,q1,V1值②在图的水位坐标轴上量取第一时段的Z1,得a点。
作水平线ac交曲线A于b点并使bc=Q。
因曲线A是(V/△t-q/2)=f1(Z),a点代表Z1,ab就等于(V1/△t-q1/2),ac就应等于Q+( V1/△t-q1/2),按式Q+( V1/△t-q1/2)=(V2/△t+q2/2)③从c点做垂线交曲线B于d点。
过d点作水平线de交水位坐标轴于e,de=ac=(V2/△t+q2/2)。
因曲线B是(V/△t+q/2)=f2(Z),d点在曲线B上,e就应代表Z2,从e可读出Z2值④de交曲线C于f点,过f点作垂线交q坐标轴于g点。
因曲线C是q=f3(Z),e点代表Z2,于是ef应是q2,即从g点可以读出q2值⑤根据Z2值,利用水库水位容积关系曲线就可求出V2⑥将e点代表的Z2值作为第二时段Z1,按上述方法进行图解计算,又可求出第二时段的Z2,q2,V2值.按此逐时段进行计算,将结果列成表格,即可完成全部计算。
4.水库调洪计算的列表试算法:a根据已知的水库水位容积关系曲线V=f(Z)和泄洪建筑物方案,用水力学公式q=f(H)=AH B求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(V)。
b选取合适的计算时刻,以秒为单位。
c决定开始计算的时刻和此时刻的V1,q1值,然后列表计算,计算过程中,对每一计算时刻的V2,q2值进行试算。
d将计算结果会成曲线供查阅。
5.说明绘制日电能累计曲线的主要步骤,并对该曲线的变化趋势进行说明:它是日负荷图的出力值与其相应的电量之间的关系曲线,方法可将日负荷曲线以下的面积自下至上加以分段,便得△E1,△E2等分段电量,令图右边的横坐标代表分段电能量△E的累计值,由此定出相应的a和b点。
按此方法向上逐段累积点能量到负荷的最高点,各交点的连线gabcd便是日电能累计曲线。
特点:(1)在最小负荷N‘以下,负荷无变化,故gc为一直线段;(2)在最小负荷N’以上,负荷有变化,故cd为上凹曲线段。
d点的横坐标为一昼夜的电量E全日;(3)延长直线段gc,与d点的垂线df相交与e点,则e点的纵坐标就表示平均负荷N.6.说明估算水电站多年平均发电量的常见方法:(1)设计中水年法:a选择设计中水年,要求该年的年净流量及其年内分配均接近于多年平均情况。
b列出所选设计中水年各月的净水流量c根据国民经济各部门的用水要求,列出各月的用水流量d求出相应各时段的平均水头及其平均出力e将各时段平均出力乘以时段小时数的各时段的发电量。
E年=E中=t【N i(i从1到n求)+mN装】2)三个代表年法E年=1/3[E枯+E中+ E丰](3)设计平水系列法:某一水文年段其平均径流量约等于全部水文系的多年平均值,其径流分布符合一般水文规律(4)全部水文系列法:为了精确的求出水电站在长期运行中的多年平均年发电量对全部水文系列逐年计算发电量,最后求出多年平均值。
7.水库调洪计算:瞬态法计算公式Q-q=1/2(Q1+Q2)-1/2(q1+q2)=(V2-V1)/△t=△V/△t其中Q1,Q2为计算时段初末的入库流量Q为平均入库流量=(Q1+Q2)/2;q1,q2为初末下泄流量q为平均下泄流量=(q1+q2)/2;V1,V2为蓄水量;△t为计算时段。
表明:在一个计算时段中,入库水量与下泄水量之差即为该时段中水库蓄水量的变化。
当已知水库入库洪水过程线时Q1,Q2,Q已知。
V1,q1是计算时段开始时的初始条件,V2,q2未知,当前一个时段的V2,q1求出后其值便是下一时段的V1,q1是计算有可能逐时段的连续下去。
假定暂不计自水库取水的兴利部门泄向下游的流量,则下泄流量应是泄洪建筑物泄流水头的函数q=f (H)最终得q=f(V)求解V2,q2 8.确定年调节水库兴利库容的图解法(不计水量损失)1.代表期法步骤:a绘制设计枯水年水量差积曲线及其流量比尺b在流量比尺上定出已知调节流量的方向线Q调射线,绘出平行于Q调并与天然水量差积曲线相切的平行线组c供水期上下切线间的纵距,按水量比例尺量取,即等于所求的水库兴利库容。
2采用径流调节长系列时历法时,首先针对长系列实测径流资料,用于上述相同的步骤与方法进行图解,求出各年所需的兴利库容。
再按由大到小顺序排列,计算,绘制兴利库容经验频率曲线。
最后,根据设计保证率由兴利库容频率曲线查定所求的兴利库容。
9.确定多年调节水库兴利库容的图解法(不计水量损失)步骤:a绘制设计枯水年水量差积曲线及其流量比尺b按照公式T破=n-P设(n+1)计算在设计保证率条件下允许破坏年数c选出最严重的连续枯水年系列,并自此系列末期扣除T破,以划定设计枯水系列d根据需要与可能,确定在正常工作遭破坏年份的最低用水流量Q破,Q破<Q调。
e在最严重枯水年系列末期作天然水量差积曲线的切线,使其斜率等于Q破。