水利水能规划总复习DOC
水利水能规划期末考试
1、水资源的涵义和特点：我国水资源具有地区、时程分配上不均匀和变率大的特点2、水力发电基本原理3、水力发电的任务：利用这些被无益消耗掉的水能来生产电能4、落差和流量是决定水能资源蕴藏量的两项要素5、河川水能资源的基本开发方式：坝式（dam hydropower station）⏹坝后式水电站——厂房布置在坝的后面⏹河床式水电站——厂房成为挡水建筑物一部分特点：1.坝式的水头相对小2.一般能形成蓄水库，流量大，利用效益高引水式（diversion hydropower station）⏹有压引水式⏹无压引水式特点：1.水头较高2.电站应用量小，水量利用率差，综合利用效益低3.无水库淹没损失，工程量小。
混合式（mixed hydropower station）特点：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6、防洪任务：按照规定的防洪标准，因地制宜地采用恰当的工程措施，以削减洪峰流量，或者加大河床的过水能力，保证安全渡汛。
洪水调节任务：当水库有下游防洪任务时，其作用主要是削减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量；蓄洪作用。
防洪原理：水库调洪计算的原理水库调洪计算步骤：1、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，用水力学公式求出下泄流量与库容的关系曲线q=f(v).2、选取合适的计算时段，以秒为计算单位。
3、决定开始计算的时刻和此时此刻的V1、q1值，然后列表计算，计算过程中，对每一计算时段的V2、q2值都要进行试算。
4、将计算结果绘成曲线，供查阅。
防洪方法: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。
7、治涝标准由国家统一规定，通常表示为：不大于某一频率的暴雨时不成涝灾。
8、灌溉水源：蓄洪补枯、引取水量较丰的河湖水、汲取地下水。
9、灌溉方法：地面灌溉、地下灌溉、喷灌、滴灌。
10、水利水能规划的主要内容、主要步骤（P21）11、名词解释：各种水位、库容（P26）12、需控制达到或允许消落的各种水位成为特征水位，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为特征库容。
水利水能规划总复习
1水资源的综合利用是使宝贵的水资源得到比较充分的利用，以较少的代价取得较大的综合效益。
水资源的综合利用包括水力发电、防洪、治涝、灌溉、航运、给水、渔业等很多方面。
以上的各个方面，给人类活动带来了很多方便。
兴水利，除水害，人们通过开发水资源，使自己的生产生活更加方便。
而且能够抵抗自然灾害，如水灾旱灾等。
总之，水资源的综合利用是人类改造自然的重要成果。
2但是由于人们认识的局限性、片面性，以及囿于局部利益等原因，人们在开发利用水资源是会出现很多问题，过度开发水资源，使自然环境和生态环境遭到破坏，某些水库忽视了过航、过木和过鱼的要求；有些水电站的水库没有兼顾灌溉或下游防洪等。
修建水库等水利工程，必然会对河流的水文情况产生重大影响、水库诱发地质灾害等等都是水资源开发中存在的问题。
3解决以上可能出现的问题，我们必须从当地的客观自然条件和各用水部门的实际出发，抓主要矛盾，从国民经济利益最大的角度考虑，同时因地制宜来制定水能规划，并且应该进行各种评估，尤其是环境的影响评估，使在水资源利用的全过程中，水利工程的施工、运行期间不对其他行业、环境等产生负面影响。
1.水资源的特点：①流动性②多用途性③公共性④永续性⑤利与害的两重性2.水利水能规划的任务和内容：它的任务是让学生在掌握工程水文知识的基础上，学习水资源规划及利用的基本理论和基本知识，初步掌握有关的分析计算方法，以使学生毕业后，经过一段生产实际的锻炼，能从事这方面的技术工作和管理工作。
主要内容包括水资源综合利用概述，水库兴利调节计算，水库洪水调节计算，水能计算及水电站在电力系统中的运行方式，水电站及水库主要特征参数选择，河流综合利用规划及水库群的水利水能计算，水库调度，水资源评价与水资源供需平衡分析以及水资源管理与保护等。
3.水利水能规划的原则：①综合利用②经济效益最优4.径流调节：兴利调节、洪水调节径流调节：修建专门的水工建筑物，对天然径流进行重新分配，使它满足国民经济建设各部门的需求，这种措施的总称。
大工《水利水能规划》考试试题
《水利水能规划》一、判断题1在年径流分析计算中，由于采用无偏估计公式计算参数，从而减小了年径流系列的抽样误差。
A错误B正确我的答案：A2要准确地定出特大洪水的重现期是相当困难的，目前，一般是根据历史洪水发生的年代来大致推估。
A错误B正确我的答案：B3灌溉水库死水位的确定时，主要考虑自流灌溉的要求，其他方面可不考虑。
A错误B正确我的答案：A4径流具有周期性。
A错误B正确我的答案：B5调节性能与库容的对应关系为周期越短，调节性能越好，相应的库容也越大。
A错误B正确我的答案：A6洪峰径流系数与次降雨径流系数的含义相同。
A错误B正确我的答案：A7当库水位超过设计洪水位时，必须启用非常溢洪道。
A错误B正确我的答案：A8水库不同的运用方式，要求闸门有不同的启闭过程。
A错误B正确我的答案：B9经验频率曲线由实测资料绘制而成。
A错误B正确我的答案：B10分期设计洪水是指一年中某个时段所拟定的设计洪水。
A错误B正确我的答案：B二、单选题1随机变量所有取值的全体称为（）。
A总体B样本C均值D均方差我的答案：A2水文分析与计算，是预计水文变量在( )的概率分布情况A任一时期内B预见期内C未来很长很长的时期内D某一时刻我的答案：C3我国最大的三峡水力发电工程的装机容量为（）万千瓦。
A1680B1720C1820D1960我的答案：C4根据我国在一定时期内的投资收益水平、资金机会成本、资金供求状况以及最近几年建设项目国民经济评价的实际情况，现在采用的社会折现率为（）Ais=12%Bis=15%Cis=20%Dis=10%我的答案：A5水文现象中，大洪水出现机会比中、小洪水出现机会小，其频率密度曲线为（）。
A负偏B对称C正偏D双曲函数曲线我的答案：C三、多选题1国民经济评价的费用和效益的动态经济计算采用（）。
A影子价格B机会成本C价格核算D社会折现率我的答案：DA2设计洪水的三要素包括下列（）。
A设计洪峰流量B不同时段的设计流量C设计洪水过程线D设计洪水历时我的答案：CAB3属于国民经济评价内容的有（）A防洪效益B水力发电效益C航运效益D建设项目销售收入我的答案：ABC4电力系统装机容量中的必需容量，不包括下列（）。
水利水能规划第一章水资源的综合利用
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
水利水能规划-课件——总复习
流动性 多用途性 公共性 永续性 利与害的两重性
我国的水资源和水能资源
我国水资源的分布特点
地区分布不均匀 年内分布不均匀 年际变化大
2019/11/26
西华大学能源与环境学院
除水害 兴水利
3
水资源的综合利用
水力发电
——只利用水并不消耗水量
灌溉
——消耗大量水量，用水年内变化大，有季节性
W 入 W 出 W 末 W 初 W ( 或 V )
水库兴利调节计算的课题
根据用水要求，确定兴利库容——时历列表法 根据兴利库容，确定设计保证率条件下的供水水
平（调节流量） 根据兴利库容和水库操作方案，求水库运用过程
2019/11/26
西华大学能源与环境学院
14
多年调节计算
2019/11/26
西华大学能源与环境学院
9
校核洪水位
设计洪水位 防洪高水位
正常蓄水位 防洪限制水位
死水位
坝顶高程
防洪库容
调洪库容
结合库容 重叠库容
兴利库容
总库容
2019/11/26
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死库容
10
水库的水量损失
蒸发损失
W 蒸 (h水 h陆 )F (库 f)
渗漏损失
通过坝身及水工建筑物止水不严实处的渗漏损 失
航运
——不消耗水量，要求有一定的水深
给水
——用水较均匀
防洪
——要求水库蓄水，以调节径流
2019/11/26
西华大学能源与环境学院
4
水力发电
基本原理
E 1 231.6 1H 1 7 2 Q 9 t.8H 1 1 2 Q (ktW h )
水利水能规划总复习 (1)
估算：
Ny
E hy
hy = 3500 ~ 4500 h（年调节）。 多年平均发电量用下式估算：
E 8760N 8760AQ电 H 8760A(利Q)H
或：
E
0.00272W
电
H
0.00272
A 9.81
(利W
)H
式中： Q,W ：坝址断面多年平均流量和多年平均径 流量；
η利 ：水量利用系数，年调节取0.8 ~ 0.9 （季 调节取0.7 ~ 0.8）；
Z (V)
Z限
Z设
④
③
Z蓄
③ ①
③①
②
Z死
t
Ⅰ区：保证出力区或正常
供水区
Z (V)
N N P QH QHP
Ⅱ区：最大出力区或最大 供水区
N N y QH QP
Ⅴ
Z限 Ⅱ
③①
Ⅲ
Ⅲ区：加大出力区或加大供水区
Z设
④
Ⅱ③Ⅲ
Z蓄
Ⅰ
Ⅲ ③Ⅱ ①
②
Ⅳ
Z死
t
N P N N y QHP QH QP
故调节流量为 34.5 m3/s 三回运用，供水期 6 个月
② 保证出力：
N P AQH H 8.0 (34.5 0.5) 75.0 (1 0.05) 19380kW
保证电能：
EP N P T供 730 19380 6 730 8848.44万kW h
Z蓄
E供max
E供
h消 h消
E供 E不蓄 E库蓄
h消 ~ E供
具体步骤： Z蓄 已定，拟定一组 h消 （或Z死 ）
水利水能规划复习参考
名词解释:投资利润率:项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的所前利润总额与项目投资的比率,称为投资利润率.水库滞洪:在一次洪峰到来时,将超过下全泄量的那部分洪水暂时挡置在水库中,待洪峰过去后,再将拦蓄的洪水泄掉,腾出库容来迎接下一次洪水。
事故备用容量：当有机组发生事故，能够立刻投入系统替代事故机组工作的备用容量，称为事帮备用容量。
径流补偿：利用两河（或两支流，丰、枯水期的起迄时间不完全一致（或水文不同步情况，来水时间相互错开的特点，把它们联系起来，共同满足用水或用电的需要。
以达到相互补充水量，提高两河的保证流量。
这种补偿为径流补偿。
防洪：是指按照规定的防洪标准，因地制宜地采用恰当的工程措施，以削减洪峰流量，或加大河床的过水能力，保证安全渡汛。
1.安全泄量：在河水不发生漫溢或堤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，并开始影响有效库容时为止的这段时间。
死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破余下的即为设计枯水系列。
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。
水利水能规划考试复习题
1.火电站的技术特性：只要燃料满足，可全年按定额出力工作；启动较慢，一般宜担任电力系统的基荷；工作处于相对稳定出力时比较有利；工程本身单位千瓦投资较水电站少，但考虑环保、运输等费用后与水电站相当；运行与管理较复杂，单位发电成本较水电站高。
2.水电站的保证出力：指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）的平均出力。
3.无调节水电站保证出力:符合设计保证率要求的日平均出力。
基本步骤：1）根据实测径流资料的日平均流量变动范围，将流量划分为若干个流量等级；2）统计各级流量出现的次数；3）计算各级流量的平均值，查水位流量关系曲线，求得相应的下游水位Z下；4）计算各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H；5）计算电站的出力N=KQH。
4.年调节水电站保证出力：符合设计保证率要求的供水期平均出力。
计算方法：设计枯水年法，长系列法。
设计枯水年法：①根据实测年径流系列统计计算成果与年径流频率曲线，按已知的设计保证率求得年径流量；②选年径流与设计年径流相近，年内分配不利的年份作为典型年；③用设计年径流量与典型年径流量之比表示的年内分配系数推求设计枯水年的径流年内分配；④最后根据给定的Z蓄、Z死及相应的兴利库容求出供水期的调节流量，进而求出供水期的平均出力。
长系列法：①对实测径流资料逐年进行供水期的水能计算，求出各年供水期的平均出力；②将供水期的平均出力从大到小排列，计算其经验频率，并绘制供水期平均出力保证率曲线；③根据已知的设计保证率在曲线上查处相应的供水期平均出力即为年调节水电站的保证出力5.电力系统及其用户特性电力系统：由若干发电厂、变电站、输电线路及电力用户等部分组成。
按生产特点和用电要求分为;工业用电、农业用电、市政用电及交通运输用电等四大类。
电力用户按其重要性可分为一级、二级和三级。
日负荷图特征值：最大负荷N〃、平均负荷N、最小负荷N′。
6. 水电站的技术特性：1）水电站的电力生产情况受河川径流随机性的影响和制约；2）具有综合利用任务的水电站，其工作方式受其它部门用水的影响；3）水能是再生性能源，水电站的年运行费用与所生产的电能量无关，因此在丰水期内应尽可能多发水电，少发火电，以节省系统的燃料消耗，降低电量成本；4）水电站机组开停灵便、迅速，适宜担任系统的调峰、调频和事故备用等任务；5）水电站的建设地点要受水能资源、地形、地质等条件的限制。
水能规划复习重点
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。
大工《水利水能规划》期末考试备考资料全集题39
机密★启用前大连理工大学网络教育学院秋《水利水能规划》期末考试复习题☆注意事项：本复习题满分共：400分。
一、判断题（本大题共12小题，每小题5分，共60分）1、天然状况下，一般流域的地面径流消退比地下径流消退慢。
（）2、参证变量与设计断面径流量的相关系数愈大，说明两者在成因上的关系愈密切。
（）3、水库的调节周期越长则调节性能越好。
（）4、一次暴雨洪水过程中，洪水历时大于降雨历时，降雨历时大于净雨历时。
（）5、水文系列的总体是无限长的，它是客观存在的，但我们无法得到它。
（）6、皮尔逊III型频率曲线在频率格纸上是一条规则的S型曲线。
（）7、五年一遇的丰水年，其相应频率为80%。
（）8、死库容的作用在于蓄存一部分备用水量。
（）9、田间持水量是土层能够保持的水量，它可以逐渐下渗到潜水层，形成地下径流。
（）10、频率计算中配线法的实质是认为样本的经验分布与其总体分布相一致。
（）11、以年径流系列的均值进行界定，小于年径流均值的年份称为枯水年，连续的几个枯水年即枯水段。
（）12、日最小负荷率等于最小负荷与最大负荷之比，反映负荷高峰与低谷之间的差别。
（）二、简答题（本大题共8小题，每小题20分，共160分）1、简述年径流年内、年际变化的主要特性。
2、防洪与兴利之间以及兴利各部门之间有什么矛盾？如何协调解决这些矛盾？3、展延年径流系列的关键是选取参证变量，简述参证变量应具备的条件。
4、什么是电力系统？它有何作用？5、人类活动对年径流有哪些方面的影响？修建水利工程等措施如何影响年径流？6、水能计算的目的是什么？7、简述坝式（或称抬水式）水能开发的特点以及坝式开发的适用条件？8、抽水蓄能电站并未增加电力系统总发电量，为何还要修建抽水蓄能电站？三、名词解释题（本大题共15小题，每小题10分，共150分）1、设计保证率2、国民经济评价3、调洪库容4、重现期5、经济内部收益率（EIRR ）6、建设项目效益7、水库群8、死水位9、电力负荷图10、兴利库容11、水资源12、防洪限制水位13、水库调度图14、水电站保证出力15、防洪库容四、计算题（本大题1小题，共30分）某拟建水库坝址处多年平均流量为s m Q /5.223_=，多年平均来水量36102.709m W ⨯=-年。
水利水能规划复习资料
水利水能规划复习资料一、填空题无调节（即径流式）水电站总是工作在日负荷图的__基荷___ ，而调节好的水电站在枯水期又总是工作在日负荷图的__峰荷位置_ 。
径流调节计算的原理是__水量平衡原理____，用公式表示为__W末＝W初＋W入－W出(或△V=（Q入-Q出）△T )____公式的物理意义是__在任何一时段内，进入水库的水量和流出水库的水量之差，等于水库在这一时段内蓄水量的变_ 。
确定装机容量中的最大工作容量是以保证出力和保证电能为依据的。
在水利水能规划中无论是时历列表试算还是图解法其基本原理都是依据__水量__平衡。
水库水量损失主要包括_蒸发损失__渗漏损失___和__结冰损失__。
二．名词解释水库群：一群共同工作的水库整体（群体）。
防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容。
用以拦蓄洪水，满足下游防护对象的防洪要求。
设计枯水系列：为了计算水库运用多年连续枯水状况，选择的设计枯水系列。
在实测资料中选择出最严重的连续枯水年组，并从该年组最末一年起逆时序扣除允许破坏年数，就得到设计枯水系列。
重复容量：在汛期，为了减少弃水额外增大水电站的容量，使在丰水期多发电。
由于这部分加大的容量不能当作工作容量，因而称重复容量。
水电站保证出力：是指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。
电力系统最大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。
防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。
年保证率：是指多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比。
三．判断改错题保证电能一定大于多年平均电能（即多年平均发电量）。
（×）河床式水电站适应于高水头，小流量。
(×)库容系数β是反映水库兴利调节的能力，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。
（×）“调节系数是度量径流调节的程度，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。
”（×）在经济计算中，静态分析与动态分析的本质差别是考虑了资金的时间价值。
水利水能规划
思考题1、解：（1）由已知水位Z ，和堰顶高程Z 限求出堰上水头H ，进而求出q 溢，在有Z-V 曲线插值求出在超过堰顶高程的假定各水位的库容，从而得出蓄泄方程q~V 曲线（q=q 溢 +Q 电），计算过程见表一： 表一：蓄泄方程q~V 曲线求解过程（2）由题知，起调水位为65m ，对应库容为43（百万m 3），初始流量为发电流量6 m3/s 。
逐时段求泄量过程q~t 。
采用列表方式进行试算见表二，取时间段为4h,由给定来水插值得到给时刻流量Q 也见表二。
q1=6 m3/s,假设q 2,由水量平衡方程式求出V2，再由（1）得出的q~V 曲线查出q 2'使与q2相等时为止，并作为下一时段的q1，依次循环，计算结果见下表二。
（3）将下表（1）、（3）栏[泄水曲线q~t]，（1）、（2）栏[来水曲线Q~t]绘在一张图上，查看两线交点与最大下泄流量q m 重合则所求的q m 为最大泄量。
（4）若q m 不是Q~t 与q~t 曲线的交点，则在其附近细化时间段插点（本题在中间插了2h,1h,与0.5h 时间段），直到表中下泄流量最大值与来水流量相等（本题中，二者差值不到1m 3/s,认为相等。
）（5）在表中查到q m 在276m 3/s 到276.88m 3/s 之间取中间值q m=276.5m 3/s ，查表一q~V 曲线得:V m =51.63（百万m 3）（直线插值）,所以，调洪库容V =V m -V 0=51.63-43=8.63（百万m 3）,查表一q~Z 曲线，得设计洪水位Z m =68.16m 。
(1)(2)(3)(4)(5) (6)库水位 Z （m ）堰上水头 H （m ）q 溢 （m 3/s ）Q 电 （m3/s)q（m3/s) 库容V （百万m 3）65 0 0.00 6 6.00 43 66 1 48.00 6 54.00 47 67 2 135.76 6 141.76 51 68 3 249.42 6 255.42 55 69 4 384.00 6 390.00 59 70 5 536.66 6 542.66 63 71 6 705.45 6 711.45 65.6 72 7 888.97 6 894.97 68.2 73 8 1086.12 6 1092.12 70.8 74 9 1296.00 6 1302.00 73.4 75 10 1517.89 6 1523.89 76 76 11 1751.18 6 1757.18 80 7712 1995.32 6 2001.32 84 78 13 2249.86 6 2255.86 88 79 14 2514.39 6 2520.39 92 80152788.5562794.5596图一：某水库下泄流量q 与水位Z 之间关系曲线表二：试算法求泄量过程线q~t(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)t （h ） 流量Q（m3/s ）q （m3/s)原V1 （百万m3） 计算V2 （百万m3）（Q1+Q2）*4/2 (百万m3)（q1+q2）*4/2(百万m3)查算q2'（m3/s)假设q2 （m3/s)0 0.00 6.00 43.004 34.00 7.75 43.15 43.15 0.24 0.10 7.75 7.758 68.00 14.63 43.72 43.72 0.73 0.16 14.6314.6312 102.00 25.82 44.65 44.65 1.22 0.2925.82 25.8216 200.00 45.73 46.31 46.31 2.17 0.52 45.73 45.7320 298.00 95.28 48.88 48.88 3.59 1.02 95.28 95.2824 396.00 169.40 51.97 51.97 5.00 1.91 169.40169.4028 332.00 235.49 54.30 54.30 5.24 2.92235.49 235.4930 300.00 263.94 55.25 55.25 4.55 3.60 263.94 263.9431 284.00 274.89 55.58 55.58 4.20 3.88 274.88274.8931.5 276.00 276.88 55.64 55.64 4.03 3.97 276.88 276.8832 268.00 273.37 55.53 55.53 3.92 3.96273.37 273.3734 236.00 265.04 55.29 55.29 3.63 3.88 265.03 265.0436 204.00 247.46 54.76 54.76 3.17 3.69 247.47247.4640 179.33 229.55 54.09 54.09 2.76 3.43 229.54 229.55 44 154.67 208.29 53.34 53.34 2.40 3.15 208.30 208.29 48 130.00 185.89 52.55 52.55 2.05 2.84 185.90 185.89 52 113.33 164.08 51.79 51.79 1.75 2.52 164.08 164.08 56 96.67 144.02 51.08 51.08 1.51 2.22 144.01 144.02 60 80.00 128.38 50.39 50.39 1.27 1.96 128.38 128.38 64 68.33 113.59 49.72 49.72 1.07 1.74 113.59 113.59 68 56.67 99.65 49.08 49.08 0.90 1.54 99.65 99.65 72 45.00 86.33 48.47 48.47 0.73 1.34 86.33 86.33 76 40.00 74.37 47.93 47.93 0.61 1.16 74.37 74.37 80 35.00 64.31 47.47 47.47 0.54 1.00 64.31 64.31 84 30.00 55.63 47.07 47.07 0.47 0.86 55.63 55.63 88 23.33 50.34 46.70 46.70 0.38 0.76 50.34 50.34 92 16.67 45.52 46.29 46.29 0.29 0.69 45.52 45.52 96 10.00 40.40 45.87 45.87 0.19 0.62 40.40 40.40 100 6.67 35.30 45.44 45.44 0.12 0.55 35.30 35.30 104 3.33 30.48 45.04 45.04 0.07 0.47 30.48 30.48 108 0.00 25.90 44.66 44.66 0.02 0.41 25.89 25.90图二：水库设计洪水过程线Q~t,与下泄流量过程线q~t.。
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水利水能规划总 复 习主要内容⏹水资源的综合利用⏹兴利调节⏹洪水调节⏹水利水电经济计算与评价⏹水能计算及水电站在电力系统中的运行方式⏹水电站及水库的主要参数选择⏹水库群的水利水能计算⏹水库调度 绪论⏹水资源的涵义和特点♦ 流动性♦ 多用途性♦ 公共性♦ 永续性♦ 利与害的两重性⏹ 我国的水资源和水能资源♦ 我国水资源的分布特点⏹地区分布不均匀⏹ 年内分布不均匀⏹ 年际变化大 水资源的综合利用⏹水力发电—— 只利用水并不消耗水量⏹ 灌溉—— 消耗大量水量，用水年内变化大，有季节性⏹ 航运—— 不消耗水量，要求有一定的水深⏹ 给水—— 用水较均匀⏹ 防洪—— 要求水库蓄水，以调节径流 水力发电⏹基本原理)(81.91.3671212121h kW Qt H Qt H E ⋅==---)(81.9212121kW QH T E N ---==⏹水力发电的任务♦利用这些被无益消耗掉的水能来生产电能⏹河川水能资源蕴藏量 ♦落差和流量河川水能资源的基本开发方式⏹坝式（dam hydropower station ）♦ 坝后式水电站—— 厂房布置在坝的后面♦ 河床式水电站—— 厂房成为挡水建筑物一部分⏹ 引水式（diversion hydropower station ）♦ 有压引水式♦ 无压引水式⏹ 混合式（mixed hydropower station ）♦ 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防洪与治涝⏹洪灾与涝灾的区别和联系♦ 洪灾⏹由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，使客水入境而造成的灾害。
除对农业造成重大灾害外，还会造成工业甚至生命财产的损失 ♦ 涝灾⏹由于本地降水过多，地面径流不能及时排除，农田积水超过作物耐淹能力，造成农业减产的灾害♦共同的特点⏹均为地表积水（或径流）过多灌水方法⏹地面灌溉♦投资省、技术简单，但用水量较大，易引起地表土壤板结⏹地下灌溉♦土壤湿润均匀，避免板结，节约用水，但资金及田间工程量较大⏹喷灌♦省水、增产，但投资较高且需要消耗动力，灌水质量受风力影响较大⏹滴灌♦省水、省地、省肥，但投资较高水库特性⏹水库面积特性⏹水库容积特性⏹水库的特征水位和特征库容⏹死水位（Z死）和死库容（V死）⏹正常蓄水位（Z蓄）和兴利库容（V兴）⏹防洪限制水位（Z限）和结合库容（V结）⏹设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦）⏹校核洪水位（Z校核）和调洪库容（V调洪）⏹总库容（V总）和有效库容（V效）⏹坝顶高程水库的水量损失⏹蒸发损失))((f F h h W --=库陆水蒸⏹渗漏损失 ♦ 通过坝身及水工建筑物止水不严实处的渗漏损失♦ 通过坝基及绕坝两翼的渗漏损失♦ 由坝底、库边流向较低水层的渗漏损失⏹ 结冰损失水库淤积及淹没、浸没⏹水库淤积♦ 纵向淤积形态♦ 横向淤积形态⏹ 水库淤积防治♦ 水力排沙♦ 水力冲刷♦ 机械清淤⏹ 水库淹没区的划分♦ 经常淹没区—— 正常蓄水位以下库区♦ 临时淹没区—— 正常蓄水位以上一定标准的洪水回水和风浪、冰塞壅水等淹没地区设计保证率⏹工作保证率♦ 年保证率 ⏹多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比⏹ 蓄水式电站、灌溉用水等采用⏹ 运行总年数工作遭破坏年数运行总年数运行总年数正常工作年数-=⨯=%100P ♦ 历时保证率⏹多年期间正常工作历时（日、旬、月）占总历时的百分比⏹ 径流式电站、航运用水和其他不进行径流调节的用水部分采用%100)()('⨯=日、旬、月运行总年数日、旬、月正常工作历时P 兴利调节计算⏹径流调节计算的基本依据——水量平衡原理出入初末W W W W -+= )(V W W W W W ∆∆=-=-或初末出入水库兴利调节计算的课题⏹ 根据用水要求，确定兴利库容——时历列表法⏹ 根据兴利库容，确定设计保证率条件下的供水水平（调节流量）⏹ 根据兴利库容和水库操作方案，求水库运用过程多年调节计算⏹多年调节水库兴利库容♦ 多年库容V 多—— 调整年际径流⏹ 概率法计算♦ 年库容V 年—— 调节年内径流⏹ 时历法计算 洪水调节⏹任务♦ 当水库有下游防洪任务时，其作用主要是削减下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量♦ 若水库是防洪与兴利相结合的综合利用水库，则除了滞洪作用还有蓄洪作用 ⏹ 影响因素♦ 入库洪水、泄流建筑物型式及尺寸、汛期水库的控制运用方式以及下游的防洪要求♦⏹ 方法 ♦ 列表试算法♦ 半图解法水库调洪计算的原理tV t V V q q Q Q q Q ∆∆=∆-=+-+=-122121)(21)(21 ⏹基本原理♦ 逐时段地联立求解水库的水量平衡方程和水库的蓄泄方程基本计算公式⏹一次收付期值公式 ),,/()1(n i P F P F i P F n =+=⏹一次收付现值公式 ),,/()1(n i F P F i F P n =+=- ⏹分期等收（付）期值公式 ),,/(1)1(n i A F A ii A F n =-+= ⏹基金存储公式 ),,/(1)1(n i F A F i i F A n =-+= ⏹分期等付（收）现值公式 ),,/()1(n i A P A i F P n =+=- ⏹本利摊还（资金回收）公式 ),,/(1)1()1(n i P A P i i i P A n n=-++= 国民经济评价♦费用与效益⏹费用♦国民经济为项目建设所需投入的全部代价♦水利建设项目投资⏹达到项目设计效益所需的全部一次性投资，包括主体工程投资和相应的配套工程投资 ♦水利建设项目的年运行费⏹项目建成投产后在运行管理中每年所需支付的各项费用，一般包括：材料和燃料动力费、维修费、大修理费、管理费及其他费用 ⏹效益♦项目为国民经济所作出的全部贡献⏹水电效益包括水电站容量与电量效益以及水库防洪、灌溉、城镇供水、航运等综合利用效益 ⏹火电效益包括发电效益，并计及其对环境污染等的负效益 ♦水利建设项目的效益按功能分类⏹防洪效益、治涝效益、灌溉效益、城镇供水效益、水力发电效益、航运效益等国民经济评价指标和评价准则♦经济内部收益率（EIRR ）⏹项目在计算期内的经济净现值累计等于零时的折现率，反映项目对国民经济所作贡献的相对指标⏹当经济内部收益率大于或等于社会折现率时，该项目在经济上是合理的♦经济净现值（ENPV ）⏹用社会折现率将项目计算期内各年的净效益，折算到计算期初的现值之和，反映项目对国民经济所作贡献的绝对指标⏹当经济净现值大于或等于零时，该项目在经济上是合理的♦经济效益费用比（EBCR ）⏹项目效益现值与费用现值之比，反映项目单位费用为国民经济所作贡献的一项相对指标 ⏹当经济效益费用比大于或等于1.0时，该项目在经济上是合理的 财务评价⏹费用支出♦ 总投资⏹总投资= 固定资产投资+ 建设期利息+ 流动资金♦ 年经营成本⏹ 包括经营成本、折旧费、摊销费和利息支出♦ 税金⏹ 包括增值税、销售税金附加和所得税⏹ 财务收入♦ 电量效益♦ 容量效益♦ 年利润总额 清偿能力分析⏹电价测算♦ 构成—— 成本、股息及红利、盈余公积和公益金、还本利息和各种税金⏹ 借款偿还期♦ 水电建设项目投产后用可用于还贷的资金偿还固定资产投资借款的本息所需要的时间 ⏹ 还贷资金♦ 还贷利润= 税后发电利润－盈余公积金－公益金－应付利润 ⏹ 资产负债率 权益合计负债合计负债合计资产合计负债合计资产负债率+==盈利能力分析♦财务内部收益率（FIRR）⏹衡量建设项目在财务上是否可行⏹大于或等于规定的财务基准收益率时财务上是可行的♦投资回收期（P t）⏹项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间♦财务净现值（FNPV）⏹按行业的基准收益率或设定的折现率，将项目计算期内各年净现金流量折现到建设期初的现值之和⏹大于或等于零的建设项目在财务上是可行的♦投资利润率⏹项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额与项目投资的比率⏹年利润总额=年收入－年成本－销售税金附加♦投资利税率⏹项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利税总额与项目总投资的比率⏹年利税总额=年收入－年成本+增值税水能计算的目的与内容⏹水能计算的目的♦确定水电站的工作情况⏹出力、发电量及其变化情况♦选择水电站的主要参数⏹水库的正常蓄水位、死水位和水电站的容量等♦在电力系统中的运行方式⏹主要内容——水电站的出力与发电量♦水电站的出力⏹概念：发电机组的出线端送出的功率（kW）♦水电站发电量⏹概念：水电站出力与相应时间的乘积（kW·h）水电站保证出力计算⏹水电站保证出力是指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⏹多年平均年发电量是指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量电力系统及其用户特性⏹电力系统♦若干个电站及用户之间用输电线路联结成为一个共同的电力网⏹包括发电厂、变电站、输电中、电力用户⏹用户特性♦工业用电♦农业用电♦市政用电♦交通运输用电电力负荷图电力生产就是利用电能发、供、用同时进行的特点进行的电力系统中各电站的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⏹日负荷图♦ 负荷在一昼夜内的变化过程线⏹ 年负荷图♦ 负荷在一年内的变化过程线电力系统的容量组成⏹电力系统的容量组成重检备事备负备工重备工重必装 ＝N N N N N N N N N N N ++++++=+=''''♦ 装机容量——所有电站装机容量的总和，即铭牌出力⏹ 必需容量最大工作容量： 为了满足系统最大负荷要求而设置备用容量： 准备额外的容量，由负荷备用容量、事故备用容量和检修备用容量所组成 ⏹ 重复容量——利用弃水额外增发季节性电能所需额外增加的一部分容量，它不必增加水库、大坝等水工建筑物的投资水电站的技术特性♦水电站的出力和发电量是随天然径流量和水库调节能力变化而变化♦水库具有综合利用任务，但各部门的用水要求不同，水电站所承受的调节能力也有所不同 ♦水能是再生性能源，水电站的年运行费用与所生产的电能量无关，因此在丰水期内应尽可能多发水电，以节省系统燃料消耗♦水电站机组开停灵便，迅速，因此水电站适宜担任系统的调峰、调频和事故备用等任务 ♦水电站的建设地点要受水能资源、地形、地质等条件的限制。
水工建筑物工程量大，水库淹没损失较大，但水电站发电不需消耗燃料，故单位电能成本比火电站低火电站的特点⏹工作特点♦ 只要保证燃料供应，火电站就可以全年按额定出力工作♦ 火电站适宜担任电力系统的基荷，这样单位煤耗较小；火电站机组启动比较费时 ♦ 火电站高温高压机组可以获得最高的热效率和最小的煤耗♦ 火电站本身单位千瓦的投资比水电站的低♦ 火电站单位发电成本比水电站高 水电站在电力系统中的运行方式⏹水电站在电力系统中的运行方式♦ 无调节水电站⏹ 任何时刻的出力主要决定于河中天然流量的大小♦ 日调节水电站⏹ 除弃水期外，在任何一日内所能生产的电能量，与该日天然来水量所能发出的电能量相等 ♦ 年调节水电站⏹ 供水期、蓄水期、弃水期、不蓄不供期♦ 多年调节水电站⏹ 径流调节程度和水量利用率都比年调节水库大水电站装机容量选择⏹水电站装机容量♦ 最大工作容量♦ 备用容量♦ 重复容量⏹ 满足电力系统正常工作的基本要求 ♦ 系统电力平衡 ''''''系火、工水、工p N N =+ ♦ 系统电量平衡♦ 系统容量平衡 火、保水、保系、保E E E +=工作容量的确定⏹水电站最大工作容量的确定 ♦电站的保证出力♦电站在电力系统中的工作位置 ♦不同调节型式水电站最大工作容量的确定 ⏹ 电力系统各种备用容量的确定 ♦ 负荷备用容量♦ 事故备用容量♦ 检修备用容量⏹ 水电站重复容量的确定♦ 经济比较 水电站装机容量选择⏹收集基本资料⏹确定水电站的最大工作容量 ⏹确定水电站的备用容量⏹确定水电站的重复容量⏹选择水电站装机容量⏹ 以上三项容量之和大致等于水电站的装机容量 ⏹ 根据水电站的水头和出力变化范围定出机组的型式、台数、单位容量 ⏹ 进行系统容量平衡⏹ 动能经济比较 水库正常蓄水位的选择⏹正常蓄水位与有关经济和工程技术问题 ♦ 随着正常蓄水位的增高而产生的变化 ⏹ 水利枢纽的投资和年运行费是递增的 ⏹ 水库淹没损失必然增加⏹ 受坝址地质及库区岩性的制约因素愈多 ♦ 结论⏹ 对综合利用各水利部门效益的有利影响—— 受到投资、水库淹没、工程地质等问题的制约 ⏹ 对下游地区防洪的有利影响—— 对上游地区防洪的不利影响 ⏹ 对下游地区灌溉的效益—— 特别是在耕地的淹没与浸没 ⏹ 对上下游航运的效益—— 船筏过坝的不便选择正常蓄水位的步骤和方法♦拟定水库的消落深度♦对各个方案采用较简化的方法进行径流调节和水能计算，求出各方案水电站的保证出力、多年平均年发电量、装机容量以及其他水利动能指标♦求出各个方案之间的水利动能指标的差值♦计算各个方案的水利枢纽各部分的工程量、各种建筑材料的消耗量以及所需的机电设备♦计算各个方案的淹没和浸没的实物指标和移民人数♦进行水利动能经济计算选择死水位的步骤与方法♦在已定的正常蓄水位条件下，根据库容特性、综合利用要求、地形地质条件、水工、施工、机电设备等要求，确定死水位的上、下限，然后在上、下限之间，拟定若干个死水位方案进行比较♦根据水库情况及统计数据确定最有利消落深度♦选择水库死水位的上限♦选择水库死水位的下限♦求出相应的兴利库容和水库消落深度，并利用设计枯水年或枯水年系列资料进行径流调节，得出各方案的调节流量和平均水头♦对各个死水位方案，计算保证出力和多年平均年发电量，通过系统电力电量平衡，求出各个方案水电站的各种容量计算各方案的水工建筑物和机电设备的投资以及年运行费，求出不同死水位方案的年费用AC ♦水求出不同死水位方案替代电站的补充年费用AC火♦♦根据系统年费用最小准则，并考虑综合利用要求以及其他因素，最终选择合理的死水位方案水电站水库群的布置方式⏹梯级水库群（串联水库群）♦位于同一条河流的上下游，以串联方式连接而成的水库群⏹并联水库群♦在同一个电力系统中，位于不同河流上或位于同一河流的不同支流上的水库群⏹串并联组合的混合水库群♦位于同一河流或不同河流上串联与并联混合的水库群形式♦串联水库群⏹串联水库（梯级水库）⏹一般的大江大河上，都分布着串联水库群⏹理想的梯级水电站开发方式为下一级回水正好衔接到上一级的底水而形成梯级，即充分利用落差⏹从发电角度来说，最理想的是在最上游找到一个调节性能好的水电站，它的调节可以给下游梯级带来效益⏹从防洪角度来说，最好是在最接近被保护地区有一大的防洪库容，可以调节以上流域的全部洪水水库群之间的补偿作用⏹径流补偿调节的概念和作用⏹径流补偿⏹就是利用各个水库的来水过程的不一致性和水库调节性能的不一致性，互相配合工作，取长补短，以达到提高水库群的总保证流量的目的⏹径流补偿调节的目的就是各水库联合运用以达到比单独运行更大的效益⏹水文补偿♦利用两河（或两支流）丰、枯水期的起迄时间不完全一致、最枯水时间相互错开的特点，把它们联系起来，共同满足用水或用电需要，相互补充水量，提高两河的保证流量⏹库容补偿♦利用各水库调节性能的差异，即库容差异所进行的径流补偿并联水库水电站的电力补偿⏹如何划分补偿和被补偿电站♦应以调节库容大、调节性能好的水电站担任补偿任务♦调节性能相同时，应以综合要求（限制）较简单的水电站（即受约束条件较少，可以较灵活地运用）担任补偿任务♦调节性能与综合利用要求均差不多时，应以水头较高，距用电中心较近，单位千瓦投资较少的电站担任补偿任务并联水电站水库群蓄放水次序⏹供水期最优放水次序♦应该由那一个水库先供水而使水电站群的不蓄出力损失最小♦影响不蓄电能损失的两个因素⏹水头的下降值⏹天然来水量⏹蓄水期的最优蓄水次序♦水电站不蓄电能的增加值最大串联水电站水库群蓄放水次序⏹梯级水电站运行的特点♦上一级水电站的供水除了在本级电站对不蓄电能有影响，而且对下一级电站的不蓄电能也有影响⏹供水期放水次序♦由K值判定，K小的先放⏹蓄水期蓄水次序♦判别最优蓄水准则是所增加的不蓄电能最大水库调度的意义及调度图⏹水库调度♦在水库来水与用水变动的情况下，根据径流的特性和水库的任务和要求，有目的有计划地统筹安排水库蓄水与供水、拦洪与泄洪、防洪、兴利效益的一种技术措施，也称为水库控制运用⏹水库调度图♦具有控制性意义的水库蓄水量（或水位）变化过程线，是根据过去水文资料和枢纽的综合利用任务所绘制出的年调节水电站水库基本调度线⏹水库基本调度图♦供水期出力保证区（A 区）♦蓄水期出力保证区（B 区）♦加大出力区（C 区）♦供水期出力减小区（D 区）♦蓄水期出力减小区（E 区）。