水资源规划及利用.ppt
合集下载
水资源规划第2章 水资源综合利用
此时常利用水电站厂房作为挡 水建筑物的一部分，使厂房承受 坝上游侧的水压力。
我国已建的浙江富春江和湖北 葛洲坝水电站等，就是这种布置 形式。
河床式水电站布置方式
1.3. 坝内式水电站
如果坝址河道很窄，也可 将发电厂房设在坝体内部。
这种水电站称为坝内式水电 站。
我国已建的湖南风滩水电站
等就是这种布置形式。
三、河川水能资源的基本开发方式
落差是单位重量水体的位能，而河段中流过的水 体重量又与河段平均流量成正比。
集中水能的方法就表现为： （1）集中落差 （2）引取流量
通常采用的集中水能的方式主要有： • 坝式: 坝后式、河床式、坝内式、坝旁式 • 引水式 • 混合式 • 其他方式: 跨流域开发方式、集水网道式、潮汐式、
失相对不大，有可能筑中、高 坝抬水，来获得较大的水头。
这时因水电站厂房本身不能 挡水，就应将其布置在坝下游 侧，与挡水坝分开，用压力引 水管连接坝和厂房。
这是最通常的坝式开发方式。 如黄河上的刘家峡水电站、 长江上的三峡水电站等。
坝后式水电站布置方式
1.2 河床式水电站
采用坝式开发时，若地形、地 质等条件不允许筑高坝，也可筑 低坝或水闸来获得较低水头。
在电力工业中，电站发出的电力功率称为出力， 因而也用河川水流出力来表示水能资源。
水流出力是单位时间内的水能。所以，在图1-1中 所表示的河段上，水流出力为：
N 1 2 E1 2 9.81QH1-2 T
(2-4)
（2-4）常被用来计算河流的水能资源蕴藏量。
二、河川水能资源蕴藏量估算和我国水能资源概况
断面处 流Qi
（m3/s）
河段平 均流量
Q0 （m3/s）
河段水 流出力 N0（kW）
我国已建的浙江富春江和湖北 葛洲坝水电站等，就是这种布置 形式。
河床式水电站布置方式
1.3. 坝内式水电站
如果坝址河道很窄，也可 将发电厂房设在坝体内部。
这种水电站称为坝内式水电 站。
我国已建的湖南风滩水电站
等就是这种布置形式。
三、河川水能资源的基本开发方式
落差是单位重量水体的位能，而河段中流过的水 体重量又与河段平均流量成正比。
集中水能的方法就表现为： （1）集中落差 （2）引取流量
通常采用的集中水能的方式主要有： • 坝式: 坝后式、河床式、坝内式、坝旁式 • 引水式 • 混合式 • 其他方式: 跨流域开发方式、集水网道式、潮汐式、
失相对不大，有可能筑中、高 坝抬水，来获得较大的水头。
这时因水电站厂房本身不能 挡水，就应将其布置在坝下游 侧，与挡水坝分开，用压力引 水管连接坝和厂房。
这是最通常的坝式开发方式。 如黄河上的刘家峡水电站、 长江上的三峡水电站等。
坝后式水电站布置方式
1.2 河床式水电站
采用坝式开发时，若地形、地 质等条件不允许筑高坝，也可筑 低坝或水闸来获得较低水头。
在电力工业中，电站发出的电力功率称为出力， 因而也用河川水流出力来表示水能资源。
水流出力是单位时间内的水能。所以，在图1-1中 所表示的河段上，水流出力为：
N 1 2 E1 2 9.81QH1-2 T
(2-4)
（2-4）常被用来计算河流的水能资源蕴藏量。
二、河川水能资源蕴藏量估算和我国水能资源概况
断面处 流Qi
（m3/s）
河段平 均流量
Q0 （m3/s）
河段水 流出力 N0（kW）
水利水能规划第一章水资源的综合利用
2
第二节 水 力 发 电
（hydroelectricity generation）
一、水力发电的基本原理
势能(potential energy)
动能(kinetic energy)
水能
设T 秒时段内流过两段面
的水量为W m3
1P1 Z1 V1
Δ Δ
2 P2 Z2
V2
断面1-1处水流的总能量为:
1 河段的潜2在水能
N1-2=9.81QH1-2（千瓦）——水流出力计算公式
4
Δ Δ
A Z上 ΔHA ΔH引
1. 水量损失
2. 水头损失
H净=Z上－Z下－ΔH引
3. 功率损失
Q
水电站效率η=η水×η传×η电
η水——水轮机的效率
η传——传动设备的效率 η电——发电机的效率
N=9.81ηQH （kw）
水电站的出力公式为：N=9.81ηQ电 H净（kw）
4. 引水式开发的适用条件：
河道坡降陡，流量较小或地形、地质条件不允许筑坝 的河段。
43
Z上 5
Δ Δ
1—原河道； 2—明渠；
3—取水坝； 4—进水口； 5—前池； 6—压力水管； 7—水电站厂房。
2 1
水头H
6 7
Z下
19
（三）混合式水电站(mixed hydropower station)
1.概念：在一个河段上，用坝集中一部分落差 ，再通过有压引水道集中坝后河段的另一部分 落差。 2.开发条件：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。
11
有回水
湖北丹江口、浙江新安江水电站属于坝后式
12
第二节 水 力 发 电
（hydroelectricity generation）
一、水力发电的基本原理
势能(potential energy)
动能(kinetic energy)
水能
设T 秒时段内流过两段面
的水量为W m3
1P1 Z1 V1
Δ Δ
2 P2 Z2
V2
断面1-1处水流的总能量为:
1 河段的潜2在水能
N1-2=9.81QH1-2（千瓦）——水流出力计算公式
4
Δ Δ
A Z上 ΔHA ΔH引
1. 水量损失
2. 水头损失
H净=Z上－Z下－ΔH引
3. 功率损失
Q
水电站效率η=η水×η传×η电
η水——水轮机的效率
η传——传动设备的效率 η电——发电机的效率
N=9.81ηQH （kw）
水电站的出力公式为：N=9.81ηQ电 H净（kw）
4. 引水式开发的适用条件：
河道坡降陡，流量较小或地形、地质条件不允许筑坝 的河段。
43
Z上 5
Δ Δ
1—原河道； 2—明渠；
3—取水坝； 4—进水口； 5—前池； 6—压力水管； 7—水电站厂房。
2 1
水头H
6 7
Z下
19
（三）混合式水电站(mixed hydropower station)
1.概念：在一个河段上，用坝集中一部分落差 ，再通过有压引水道集中坝后河段的另一部分 落差。 2.开发条件：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。
11
有回水
湖北丹江口、浙江新安江水电站属于坝后式
12
水资源管理PPT课件
工业用水应采取依据水资源条件调整工业布局，控制用水标准， 改革用水工艺，实行一水多用和循环使用，提高水的重复利用率； 此外要加强污废水处理回用。工业节水大有可为，不仅可节约水 量而且减少污水排放，有利于水污染防治，综合效益显著。
城市，节流更具有突出作用。所以，“国家实行计划用水，厉行 节约用水”是一切水事活动必须遵循的基本原则，成为用水管理 的基本政策。
我国各用水部门，农业节水是重点。搞好水土保持，涵养水分， 减少蒸发，调整种植业结构，有效利用降水发展旱作农业，加强 灌区技术改造，改进灌溉制度和灌水方，推行节水灌溉技术，提 高灌溉水利用率，不但可以起到节约水量，同时也可避免土壤次 生盐渍化的发生，可以说农业节水潜力巨大。
7
（8）水资源投资管理 水资源投资是维护水资源的重要保障，水资源投资管 理主要包括与水资源投资有关的资金的筹措、资金的 利用效率、资金的回收、资金的增（保）殖、资金投 入对国民经济的影响等等。 （9）水资源风险管理 水资源开发利用与保护，既有自然风险，如干旱、洪 水等，也有由于人为的作用产生的人为的风险，如设 备出现故障导致供水中断等，水资源风险管理研究这 些风险的产生、降低甚至消除，提出风险发生情况下 采取的应急对策措施。 （10）水资源利用技术管理 主要包括城市节水技术管理（工业、城镇生活节水）、 农业节水技术管理、 污水处理技术管理以及水资源配 置技术等等。
9
（14）国际水资源管理 世界有众多的国际河流，国际河流的开发利用，由于涉及到相 关的国家，上下游之间的矛盾处理更加复杂，水资源管理更具 有特殊性。国际水资源管理，是以国际河流为研究对象，研究 其开发、利用、保护和协调等相关问题。 （15）水资源综合管理 涉及到水资源部门、行业和领域极其广阔，对水资源管理不能 就就水论水，必须将其放在社会、经济、环境等复合体系中进 行处理。森林管理、湿地管理、妇女在水资源管理中作用、 WTO条件下水资源管理等等都应包括在其中。 （16）水资源安全管理 水资源安全管理是水资源管理最终目标，通过水资源管理，实 现水资源安全是全社会共同关注的话题。
城市，节流更具有突出作用。所以，“国家实行计划用水，厉行 节约用水”是一切水事活动必须遵循的基本原则，成为用水管理 的基本政策。
我国各用水部门，农业节水是重点。搞好水土保持，涵养水分， 减少蒸发，调整种植业结构，有效利用降水发展旱作农业，加强 灌区技术改造，改进灌溉制度和灌水方，推行节水灌溉技术，提 高灌溉水利用率，不但可以起到节约水量，同时也可避免土壤次 生盐渍化的发生，可以说农业节水潜力巨大。
7
（8）水资源投资管理 水资源投资是维护水资源的重要保障，水资源投资管 理主要包括与水资源投资有关的资金的筹措、资金的 利用效率、资金的回收、资金的增（保）殖、资金投 入对国民经济的影响等等。 （9）水资源风险管理 水资源开发利用与保护，既有自然风险，如干旱、洪 水等，也有由于人为的作用产生的人为的风险，如设 备出现故障导致供水中断等，水资源风险管理研究这 些风险的产生、降低甚至消除，提出风险发生情况下 采取的应急对策措施。 （10）水资源利用技术管理 主要包括城市节水技术管理（工业、城镇生活节水）、 农业节水技术管理、 污水处理技术管理以及水资源配 置技术等等。
9
（14）国际水资源管理 世界有众多的国际河流，国际河流的开发利用，由于涉及到相 关的国家，上下游之间的矛盾处理更加复杂，水资源管理更具 有特殊性。国际水资源管理，是以国际河流为研究对象，研究 其开发、利用、保护和协调等相关问题。 （15）水资源综合管理 涉及到水资源部门、行业和领域极其广阔，对水资源管理不能 就就水论水，必须将其放在社会、经济、环境等复合体系中进 行处理。森林管理、湿地管理、妇女在水资源管理中作用、 WTO条件下水资源管理等等都应包括在其中。 （16）水资源安全管理 水资源安全管理是水资源管理最终目标，通过水资源管理，实 现水资源安全是全社会共同关注的话题。
6.水资源综合规划
主要内容
第一节 综合规划的概念
第二节 综合规划方案的设置
第三节 综合规划方案的优选
2
第一节 综合规划 的概念
一、综合规划的目的与任务
1. 主要目的
查清水资源的现状，提出水资源合理开发、高效利用、 优化配置、全面节约、有效保护、综合治理、科学管理的 布局和方案，以水资源的可持续利用支撑经济社会的可 持续发展，作为今后一定时期内水资源开发利用与管理活 动的重要依据和准则。
1. 形成计算方案集
多水源、多用户、多工程的特点，考虑流域的社会、经济 、生态、环境等方面，用水、供水、配水、水处理、节水 等多个环节与技术，形成方案集。
2. 选择推荐方案
从高效、可持续性原则出发，在经济、社会、环境效益等 方面制定具有的评比指标体系，采用适当的评价方法，选
出综合效益最好的方案作为推荐方案。
、污水处理再利用规划、非常规水源利用规划、跨流域调 水规划等。
运行管理方面涉及不同用户优先级、水源利用次序、水利
工程调度方式等。
相关方面的内容一般本身又包含多个方案，将以上各个方 面的方案有机结合起来，形成可行方案集。
针对方案集中的每一种组合进行计算，依据一定的比较准 则，选择出推荐方案。
第六章水资源综合规划主要内容第一节综合规划的概念第二节综合规划方案的设置第三节综合规划方案的优选查清水资源的现状提出水资源合理开发高效利用优化配置全面节约有效保护综合治理科学管理的布局和方案以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展作为今后一定时期内水资源开发利用与管理活动的重要依据和准则
第六章
水资源综合规划
2.约束条件
连续性约束
x
j 1
T
ij
1
水源的ppt课件
基础。
水资源可持续利用
通过合理开发、节约使用和有效 保护水资源，实现水资源的可持
续利用。
生态环境保护
水源保护与生态环境保护密切相 关，是建设美丽中国的重要内容
。
促进经济社会发展
通过水源保护和可持续发展，推 动经济社会的可持续发展和进步
。
03
水源保护的措施与技术
水质监测与评估
定期水质检测
建立水质监测网络，定期对水源 地进行水质检测，包括物理指标
资金支持
争取国际资金支持，用于水资源保护和可持续发展的项目，推动我 国水资源事业的发展。
05
可持续发展的水源利用
节水型社会建设
节水意识普及
通过教育和宣传，提高公众对水资源稀缺性的认 识，培养节约用水的习惯。
节水设施建设
推广节水型农业灌溉、工业冷却、家庭用水等设 备，降低用水消耗。
节水政策制定
制定相关政策，鼓励企业和个人采取节水措施， 对节水行为给予奖励和补贴。
水源保护与可持续发展
$number {01}
目录
• 水源的重要性 • 水源保护的必要性 • 水源保护的措施与技术 • 水源管理与政策 • 可持续发展的水源利用 • 案例分析与实践
01
水源的重要性
人类生存与发展的基础
1 2
3
人类生存需求
水是生命之源，是人类生存的基本需求，用于饮用、洗涤、 农业灌溉等。
、化学指标和生物指标等。
污染源调查
对水源地的周边环境进行调查，了 解污染源的类型、分布和排放情况 ，为制定治理措施提供依据。
水质评估标准
制定科学的水质评估标准，对不同 水源地进行分类管理，确保水质满 足国家或地区规定的饮用水标准。
水资源可持续利用
通过合理开发、节约使用和有效 保护水资源，实现水资源的可持
续利用。
生态环境保护
水源保护与生态环境保护密切相 关，是建设美丽中国的重要内容
。
促进经济社会发展
通过水源保护和可持续发展，推 动经济社会的可持续发展和进步
。
03
水源保护的措施与技术
水质监测与评估
定期水质检测
建立水质监测网络，定期对水源 地进行水质检测，包括物理指标
资金支持
争取国际资金支持，用于水资源保护和可持续发展的项目，推动我 国水资源事业的发展。
05
可持续发展的水源利用
节水型社会建设
节水意识普及
通过教育和宣传，提高公众对水资源稀缺性的认 识，培养节约用水的习惯。
节水设施建设
推广节水型农业灌溉、工业冷却、家庭用水等设 备，降低用水消耗。
节水政策制定
制定相关政策，鼓励企业和个人采取节水措施， 对节水行为给予奖励和补贴。
水源保护与可持续发展
$number {01}
目录
• 水源的重要性 • 水源保护的必要性 • 水源保护的措施与技术 • 水源管理与政策 • 可持续发展的水源利用 • 案例分析与实践
01
水源的重要性
人类生存与发展的基础
1 2
3
人类生存需求
水是生命之源，是人类生存的基本需求，用于饮用、洗涤、 农业灌溉等。
、化学指标和生物指标等。
污染源调查
对水源地的周边环境进行调查，了 解污染源的类型、分布和排放情况 ，为制定治理措施提供依据。
水质评估标准
制定科学的水质评估标准，对不同 水源地进行分类管理，确保水质满 足国家或地区规定的饮用水标准。
水资源规划及利用(14)
N乙
△E乙 E乙 36
9.6
-2.68 33.32
7.2
-5.88 27.44
6.0
-7.38 20.06
3.6
-10.78 9.28
4.8
-9.28 0
52/52
什么是水库群，水库群的三种布置方式是什么？ 水库群之间的径流补偿有哪两种类型？ 梯级水库的径流补偿调节计算
并联水库的径流补偿调节计算
目 的
达到比单独运行更大的效益。
25/52
水文 补偿
来水过程丰枯不一致
水库调节性能不一样 ，被补偿水库按单独运
库容
补偿
行最优方式运行，补偿水库在被补偿水库放水时
少放水，蓄水时多放水，以增加总保证流量
26/52
水文补偿：
来水过程丰枯不一致
27/52
水文补偿例题: 甲,乙为无调节水库
联合工作时，保证流量是53m3/s，不联合单独工作时总流量为 49m3/s，保证流量提高了4m3/s，约8.2%。
解：
进行补偿调节，利用乙库容，将两水电站供 水期各月出力总和调匀，以增加总保证出力 N(甲+乙)保=(∑N甲+∑N乙+E库)/T =(22.2+31.2+36)/5=17.88 万kw 补偿后提高保证出力=17.88-16.94=0.94 万kw
51/52
乙库出力过程如下: 月份 N总保 N甲 N乙补 10 11 17.88 5.6 12.28 12 17.88 4.8 13.08 1 17.88 4.5 13.38 2 17.88 3.5 14.38 3 17.88 3.8 14.08
5/52
研究水库群的意义
在水利水电工业中，无论供水，供电都是有计划地安
水资源规划和利用
把问题中的可控变量、参数和目标与约束之间的关系用数学模型表示出来；
■ 求解数学模型 选择适当的方法求解数学模型，其解可以是最优解、次优解、满意解；
■ 模型的验证 首先检查求解步骤和程序有无错误，然后检查解是否反映实际问题；
■ 灵敏度分析。 研究模型中所含参数的变化范围及其对解的影响；
■ 系统可行方案的综合评价
库的日供水量分别为30万m3/d、32万m3/d，二城市的最 小日需水量分别为25万m3/d和27万m3/d。由于水库与各 城市的距离以及输水方式上的差别，因此单位输水费用也 不同。各单位输水费用分别为C11，C12，C21，C22。试作 出 在满足A、B二城市供水需求的情况下，输水费用最小的方 案。
第十页，共四十五页。
PPT内容概述
第九章 水资源系统分析。精品PPT·可编辑借鉴。某工厂计划生产Ⅰ、Ⅱ两种产 品，生产单位产品所需原材料消耗见表9－1。试作出在满足A、B二城市供水需求 的 情况下，输水费用最小的方案。可行解，最优解。S3={C1,C2,C3}。dN为决策变量
，fN(sN,dN)即第N阶段的管线方案。γN(sN,dN)为N阶段处于状态SN，采用决策 dN
13
精品PPT·可编辑借鉴
第十三页，共四十五页。
第二节 水资源系统分析的模型与方法
解: 设甲、乙水库向A、B二城市日供水量分别为x11，
x12，x21，x22，则最佳方案为，在满足城市需水量和 甲、乙两水库供水量约束的情况下，使输水费用为最小， 即： 目标函数： 约束条件：
14
精品PPT·可编辑借鉴
第二节 水资源系统分析的模型与方法
1 N＝4时，由初状态D1或D2到终点E，只有一条路线 ，故f4(D1)=8，f4(D2)=4 。 相应地d4(D1)=E , d4(D2)=E 。
■ 求解数学模型 选择适当的方法求解数学模型，其解可以是最优解、次优解、满意解；
■ 模型的验证 首先检查求解步骤和程序有无错误，然后检查解是否反映实际问题；
■ 灵敏度分析。 研究模型中所含参数的变化范围及其对解的影响；
■ 系统可行方案的综合评价
库的日供水量分别为30万m3/d、32万m3/d，二城市的最 小日需水量分别为25万m3/d和27万m3/d。由于水库与各 城市的距离以及输水方式上的差别，因此单位输水费用也 不同。各单位输水费用分别为C11，C12，C21，C22。试作 出 在满足A、B二城市供水需求的情况下，输水费用最小的方 案。
第十页，共四十五页。
PPT内容概述
第九章 水资源系统分析。精品PPT·可编辑借鉴。某工厂计划生产Ⅰ、Ⅱ两种产 品，生产单位产品所需原材料消耗见表9－1。试作出在满足A、B二城市供水需求 的 情况下，输水费用最小的方案。可行解，最优解。S3={C1,C2,C3}。dN为决策变量
，fN(sN,dN)即第N阶段的管线方案。γN(sN,dN)为N阶段处于状态SN，采用决策 dN
13
精品PPT·可编辑借鉴
第十三页，共四十五页。
第二节 水资源系统分析的模型与方法
解: 设甲、乙水库向A、B二城市日供水量分别为x11，
x12，x21，x22，则最佳方案为，在满足城市需水量和 甲、乙两水库供水量约束的情况下，使输水费用为最小， 即： 目标函数： 约束条件：
14
精品PPT·可编辑借鉴
第二节 水资源系统分析的模型与方法
1 N＝4时，由初状态D1或D2到终点E，只有一条路线 ，故f4(D1)=8，f4(D2)=4 。 相应地d4(D1)=E , d4(D2)=E 。
水资源规划及利用(9)
22
在相同的防洪库容条件下，有闸门控制泄流可以减小 最大下泄流量
23/38
图 有闸与无闸溢洪道调洪效果比较
有闸门控制的优点
24/38
1
可以错开洪峰遭遇，避免造成大洪水危害；
为综合利用水库兴利库容与防洪库容结合使用， 2 创造了有利条件
利用闸门控制 下泄流量q时
调洪计算的基本原理和方法与不用闸门控 制时类似
实线是有闸门控制出流；虚线是无闸门控制出流
27/38
闸门开启与 防洪限制水
位齐平
泄量最大， 库水位最高
库水位降至 汛限水位
q=Q，保持 水位不变
闸门 全开
27
图 下游无防洪任务时的调洪示意图
有闸门控制无防洪要求条件下：
实线是有闸门控制出流；虚线是无闸门控制出流
28/38
通过有闸控制出流和无闸控制出流过程的比 较可以得出结论： 在调洪最高水位和最大下泄流量都相同的情 况下，有闸门控制情况下可以把起调水位由 堰顶高程提高到防洪限制水位，减小调洪库 容增大兴利库容。
防洪
汛期要求库水位低一些， 以利防洪；
问兴题·利2
则要求库水位高一些， 以免汛后蓄水不足，影 响到兴利用水
20/38
共用 库容
设置 闸门
当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪限制水位 到正常蓄水位之间的库容既可用于兴利，又可以用 于防洪，称为共用库容或结合库容。
可在主汛期之外分阶段提高防洪限制水位，拦蓄洪 水主峰后的部分洪量，使水库既发挥了防洪作用， 又能争取多蓄水兴利。
6/38
基本原理和方法与按静库容考虑的 调洪计算基本相同
前者取用静库容曲线，而后者则应 用动库容曲线
考虑动库容曲线，则 q=f(V) 曲线，应换成 q=f(V，Q) 曲线
在相同的防洪库容条件下，有闸门控制泄流可以减小 最大下泄流量
23/38
图 有闸与无闸溢洪道调洪效果比较
有闸门控制的优点
24/38
1
可以错开洪峰遭遇，避免造成大洪水危害；
为综合利用水库兴利库容与防洪库容结合使用， 2 创造了有利条件
利用闸门控制 下泄流量q时
调洪计算的基本原理和方法与不用闸门控 制时类似
实线是有闸门控制出流；虚线是无闸门控制出流
27/38
闸门开启与 防洪限制水
位齐平
泄量最大， 库水位最高
库水位降至 汛限水位
q=Q，保持 水位不变
闸门 全开
27
图 下游无防洪任务时的调洪示意图
有闸门控制无防洪要求条件下：
实线是有闸门控制出流；虚线是无闸门控制出流
28/38
通过有闸控制出流和无闸控制出流过程的比 较可以得出结论： 在调洪最高水位和最大下泄流量都相同的情 况下，有闸门控制情况下可以把起调水位由 堰顶高程提高到防洪限制水位，减小调洪库 容增大兴利库容。
防洪
汛期要求库水位低一些， 以利防洪；
问兴题·利2
则要求库水位高一些， 以免汛后蓄水不足，影 响到兴利用水
20/38
共用 库容
设置 闸门
当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪限制水位 到正常蓄水位之间的库容既可用于兴利，又可以用 于防洪，称为共用库容或结合库容。
可在主汛期之外分阶段提高防洪限制水位，拦蓄洪 水主峰后的部分洪量，使水库既发挥了防洪作用， 又能争取多蓄水兴利。
6/38
基本原理和方法与按静库容考虑的 调洪计算基本相同
前者取用静库容曲线，而后者则应 用动库容曲线
考虑动库容曲线，则 q=f(V) 曲线，应换成 q=f(V，Q) 曲线
4-水资源规划与利用-第四章(兴利调节)
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。
6-水资源规划与利用-第六章(水能利用)
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。
水资源规划及利用(3)
死水位
拦 洪 库 容
26/58
（六）校核洪水位（Z校洪）和调洪库容（V调洪） 校核洪水位：当遇到大坝校核标准洪水时，水库经调洪后，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水库容积。
27/58
校核洪水位 设计洪水位
防洪高水位 防洪限制水位
死水位
拦 洪 库 容
28/58
（七）总库容（V总）和有效库容（V效）
库群调节则是指河流上有多个水库时，如何研究它们的联合运行，以最 有效地满足各用水部门的要求。显然，这是最高形式的径流调节，也是 开发和治理河流的发展方向。
用水 部门
42/58
第三节水库兴利库容设计保证率
一、设计保证率的含义
在多年工作期间，用水部门的正常用水得到保证的程度，用正常用 水保证率表示。由于此值是在水利水电工程设计时予以规定，故称 为设计正常用水保证率，简称设计保证率。
29/58
水库特征水位举例：
❖ 大伙房水库： ❖ 死水位108m， ❖ 防洪限制水位126.4m， ❖ 正常蓄水位131.5m， ❖ 设计洪水位136.63m， ❖ 校核洪水位139.32m， ❖ 坝顶高程139.8m， ❖ 以上数值均为高程。最大坝高48m。 ❖ 下游保护防洪对象为抚顺、沈阳两座城市，抚顺防洪标准为100年一遇，沈阳城市防
结合库容（共用库容（V共）、重迭 库容）：防洪限制水位与正常蓄水 位之间的库容。因为它在汛期是防 洪库容的一部分，在汛后又是兴利 库容的一部分。
防洪限制水位动态制定 防洪限制水位，可根据洪水特性、 防洪要求和水文预报条件，在汛期不同 时段分期拟定。例如按主汛期、非主汛 期，或按分期设计洪水分别拟定不同的 防洪限制水位。
确定正常蓄水位考虑的因素：
拦 洪 库 容
26/58
（六）校核洪水位（Z校洪）和调洪库容（V调洪） 校核洪水位：当遇到大坝校核标准洪水时，水库经调洪后，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水库容积。
27/58
校核洪水位 设计洪水位
防洪高水位 防洪限制水位
死水位
拦 洪 库 容
28/58
（七）总库容（V总）和有效库容（V效）
库群调节则是指河流上有多个水库时，如何研究它们的联合运行，以最 有效地满足各用水部门的要求。显然，这是最高形式的径流调节，也是 开发和治理河流的发展方向。
用水 部门
42/58
第三节水库兴利库容设计保证率
一、设计保证率的含义
在多年工作期间，用水部门的正常用水得到保证的程度，用正常用 水保证率表示。由于此值是在水利水电工程设计时予以规定，故称 为设计正常用水保证率，简称设计保证率。
29/58
水库特征水位举例：
❖ 大伙房水库： ❖ 死水位108m， ❖ 防洪限制水位126.4m， ❖ 正常蓄水位131.5m， ❖ 设计洪水位136.63m， ❖ 校核洪水位139.32m， ❖ 坝顶高程139.8m， ❖ 以上数值均为高程。最大坝高48m。 ❖ 下游保护防洪对象为抚顺、沈阳两座城市，抚顺防洪标准为100年一遇，沈阳城市防
结合库容（共用库容（V共）、重迭 库容）：防洪限制水位与正常蓄水 位之间的库容。因为它在汛期是防 洪库容的一部分，在汛后又是兴利 库容的一部分。
防洪限制水位动态制定 防洪限制水位，可根据洪水特性、 防洪要求和水文预报条件，在汛期不同 时段分期拟定。例如按主汛期、非主汛 期，或按分期设计洪水分别拟定不同的 防洪限制水位。
确定正常蓄水位考虑的因素：
水资源规划与管理教材(PPT 92张)
参考书目2
• 1、付国伟，程声通．水污染控制系统规划 ．北京：清华大学出版社，1985 • 2、付国伟，程声通．水质管理信息系统的 系统分析．北京：中国环境科学出版社， 1988 • 3、朱党生，王超，程晓冰．水资源保护规 划理论及技术．北京：中国水利水电出版 社，2001
第五章 水资源系统分析方法
模拟：时间里一个反映实际的数学模型，然后在模型上实验。 根据实验条件，确定实验结果。 系统识别：确定模型结构和参数。
dD ( t ) ＝ K 1 L (t ) K 2 D (t ) dt L ( t 0 ) L0 D (t0 ) D 0
5.2 动态规划
5.2.1 动态规划概念
动态规划是用来解决多阶段决策过程最优化的一种数量方法 。其特点在于，它可以把一个n 维决策问题变换为几个一维最优 化问题，从而一个一个地去解决。 决策 状态 状态 1 决策 状态 2 3 C1 B1 2 4 渠道最短路径问题 B2 1 3 1 C3 状态 1 3 4 D 决策
水资源管理学
（水资源规划与管理）
课程大纲
• 硕士研究生课程大纲--水资源管理学
• 硕士研究生课程简介--水资源规划与管理
水资源管理
水资源规划1
水资源规划2
教材书目
• 1、 李广贺、刘兆昌、张旭，水资源利用 工程与管理，清华大学出版社，2002 • 2、汪承杰．水资源计算与评价．南京：南 京大学出版社，1992
5.1 模型化和最优化
5.1.1 数学模型 （一）数学模型是一组描述和代表真实系统的方程。
动 力 学 方 程 定 解 条 件
dD ( t ) ＝ K 1 L (t ) K 2 D (t ) dt L ( t 0 ) L0 D (t0 ) D 0
相关主题