水利工程水资源综合利用培训课件

水回水和风浪、冰塞壅水等淹没地区
2020/11/7
西华大学能源与环境学院
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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
P
正常工作年数 运行总年数
100 %
运行总年数 工作遭破坏年数 运行总年数
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
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
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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
方法
列表试算法
半图解法
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水库调洪计算的原理 水量
Q
q
1 2
(Q1
Q2 )
1 2
(q1
q2 )
V2 V1 t
V t
平衡 方程
基本原理
逐时段地联立求解水库的水量平 V2、q2
衡方程和水库的蓄泄方程
q f (V )
闸门开度不变条 件下水库蓄水量与 泄洪量之间的关系
水利水能规划
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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
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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
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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
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死库容
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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
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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
2020/11/7
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
2020/11/7
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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
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1
q mB 2g h 2 q 2g h 2
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基本计算公式
一次收付期值公式
F P(1 i)n F P(F / P,i, n)
一次收付现值公式 P F (1 i)n F (P / F,i, n)
分期等收（付）期值公式
(1 i)n 1
FA
A(F / A,i, n)
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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））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
时历法计算
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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
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
P'
正常工作历时 (日、旬、月) 运行总年数 (日、旬、月)
100 %
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兴利调节计算
径流调节计算的基本依据 ——水量平衡原理 W末 W初 W入 W出
W入 W出 W末 W初 W (或V )
水库兴利调节计算的课题
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水力发电
基本原理
E12
1 367.1
H12Qt
9.81H12Qt(kW
h)
N12
E12 T
9.81QH12 (kW)
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
2020/11/7
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河川水能资源的基本开发方式
坝式（dam hydropower station）
2020/11/7
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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
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
i
基金存储公式
i A F (1 i)n 1 F ( A / F,i, n)
分期等付（收）现值公式 P F(1 i)n A(P / A,i, n)
本利摊还（资金回收）公式
A
P
i(1 i)n (1 i)n 1
P(
A
/
P,
i,
n)
2020/11/7
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
2020/11/7
除水害 兴水利
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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