《水利水能规划》课件
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水利水能规划第五章 水能计算
N供 ~ p
No Image
（2）典型年法 ： 由 p设选设计枯水年，对此年供水期进行水能计算，得 设计枯水年的平均出力 ，则：N供
N保=AQ调H供
（3）简化法
：Q调，供
W供 V兴 T供
H供
（z 上供 z 下
h）
z
上供：由V
V死
1 2
V兴
z下：Q调查z下 ~ Q
三峡电站初期的规划是26台70万千瓦的机组，也就是 装机容量为1820万千瓦，年发电量847亿度。后又在 右岸大坝“白石尖”山体内建设地下电站，建6台70 万千瓦的水轮发电机。在加上三峡电站自身的两台5万 千瓦的电源电站。总装机容量达到了2250万千瓦，年 发电量1000亿度。
H z上 z下 h h — 落差损失
1.径流式水I 电m 站（日N 或a 无调o 节g ） e
（1）长系列法
由n年径流资料进行n年水能 N日
计算，得n365个 N日 ，按递减
m
排列由 p n 100%计算p，绘
N保
N日 ~ p
由p设′（历时设计保证率）查
曲线得 N保，
p设
p(%
N AQH
主要内容 计算水电站的出力与发电量
No Image
一.水利发电的基本原理
1.水流功率（出力）
伯努利方程：E12
(z1
p1 r
a1v12 2g
)
(
z2
p2 r
a2v22 ) 2g
z1
z2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
H
单位重水体
水体重量： rQt 潜在水能： E12 rQtH 水流功率（出力）：N 9.81QH
水能资源蕴藏量：将河流分段，分段计算水流出力（Q0 多年平均流量），累加得到全河总水流出力。
水利水能规划习题PPT优秀资料
程、设计最大下泄流量、设计调洪库容和设计洪水
位。
某水库泄洪建筑物为无闸河岸式溢洪道，堰顶高程与正常蓄水位齐平，为132m，堰顶净宽B＝40m，流量系数M1＝1. 某該某水某 某某該某該該某水水某該水某水水該 某水水某某水該水該水水水水某水水水库水水水水水水水水库库水库库库水水库库水水库水库水库库库库水库 库 库 的 库库 库 库 库 库 库 库 设 设 库 设 设 的 库库 的 设 库 库 设 库 的 库 的 设 设 设 库泄设泄容泄 泄泄设泄设设泄计计泄设计泄计容设 泄容计泄泄计设容设容计计计泄洪有洪积洪 洪洪有洪有有洪标标洪有标洪标积有 洪积标洪洪标有积有积标标标洪建小建关建 建建小建小小建准准建小准建准关小 建关准建建准小关小关准准准建筑型筑系筑 筑筑型筑型型筑为为筑型为筑为系型 筑系为筑筑为型系型系为为为筑物水物曲物 物物水物水水物百百物水百物百曲水 物曲百物物百水曲水曲百百百物为电为线为 为为电为电电为年年为电年为年线电 为线年为为年电线电线年年年为无站无如无 无无站无站站无一一无站一无一如站 无如一无无一站如站如一一一无闸，闸表闸闸闸，闸，，闸遇遇闸，遇闸遇表，闸表遇闸闸遇，表，表遇遇遇闸河汛河河 河河汛河汛汛河，，河汛，河，汛 河，河河，汛汛，，，河11111和和和和和岸期岸岸 岸岸期岸期期岸设设岸期设岸设期 岸设岸岸设期期设设设岸图图图图图式按式式 式式按式按按式计计式按计式计按 式计式式计按按计计计式11111溢水溢溢 溢溢水溢水水溢洪洪溢水洪溢洪水 溢洪溢溢洪水水洪洪洪溢。。。。。洪轮洪洪 洪洪轮洪轮轮洪水水洪轮水洪水轮 洪水洪洪水轮轮水水水洪道机道道 道道机道机机道过过道机过道过机 道过道道过机机过过过道，过，， ，，过，过过，程程，过程，程过 ，程，，程过过程程程，堰流堰堰 堰堰流堰流流堰如如堰流如堰如流 堰如堰堰如流流如如如堰顶能顶顶 顶顶能顶能能顶表表顶能表顶表能 顶表顶顶表能能表表表顶高力高高 高高力高力力高高力高力 高高高力力高222222222中 中 中 中 中 中 中 中 中程程程 程程程程程程程程程程QQQQQQQQ第第第第第第第第第电电电电电电 电电与与与 与与与与与与与与与与（（（（（（（（（＝＝＝＝＝＝ ＝＝正正正 正正正正正正正正正正１１１１１１１１１11111111常常常 常常常常常常常常常常00000000）））））））））mmmmmmmm蓄蓄蓄 蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄、、、、、、、、、33333333水水水 水水水水水水水水水水////////（（（（（（（（（ssssssss位位位 位位位位位位位位位位引引引引引引 引引２２２２２２２２２齐齐齐 齐齐齐齐齐齐齐齐齐齐水水水水水水 水水）））））））））平平平 平平平平平平平平平平发发发发发发 发发栏栏栏栏栏栏栏栏栏，，， ，，，，，，，，，，电电电电电电 电电所所所所所所所所所为为为 为为为为为为为为为为，，，，，， ，，列列列列列列列列列1111111111111尾尾尾尾尾尾 尾尾。。。。。。。。。3333333333333水水水水水水 水水2222222222222mmmmmmmmmmmmm再再再再再再 再再，，， ，，，，，，，，，，引引引引引引 引引堰堰堰 堰堰堰堰堰堰堰堰堰堰入入入入入入 入入顶顶顶 顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶渠渠渠渠渠渠 渠渠净净净 净净净净净净净净净净首首首首首首 首首宽宽宽 宽宽宽宽宽宽宽宽宽宽灌灌灌灌灌灌 灌灌BBBBBBBBBBBBB溉溉溉溉溉溉 溉溉＝＝＝ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝。 。 。 。 。 。。 。44444444444440000000000000mmmmmmmmmmmmm，，， ，，，，，，，，，，流流流 流流流流流流流流流流量量量 量量量量量量量量量量系系系 系系系系系系系系系系数数数 数数数数数数数数数数MMMMMMMMMMMMM1111111111111＝＝＝ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝1111111111111............. 某水库泄洪建筑物为无闸河岸式溢洪道，堰顶高程与正常蓄水位齐平，为132m，堰顶净宽B＝40m，流量系数M1＝1.
00-水利水能规划绪论
•
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。04:50:1904:50:1904:5010/23/2020 4:50:19 AM
•
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2304:50:1904:50Oc t-2023- Oct-20
农业用水方面，中国农村普遍的水资源利用率只有40％左右。在宁 夏，每公斤大米耗水超过两吨。大水漫灌如果真的对庄稼有好处，倒 也罢了，但事实上这种做法是引起土地盐碱化的最根本原因； 工业用 水方面，我国炼钢等生产过程的单位耗水量比国外先进水平高几倍甚 至几十倍，水的重复利用率不到发达国家的1／3；生活用水的节水意 识普遍不足。
• 7.水土流失严重
全国水土流失面积达356万平方公里，占国土面积的37%，水土流 失面积相当于9个日本或35个韩国的国土面积。亟待治理的水土流失 面积有近200万平方公里，按照现在的治理速度，还需约半个世纪才 能实现初步治理一遍。
8.流域划分
Ⅰ黑龙江流域 Ⅱ辽河流域 Ⅲ海河流域 Ⅳ黄河流域 Ⅴ淮河流域 Ⅵ长江流域 Ⅶ珠江流域 Ⅷ东南诸河流域 Ⅸ海 南诸河流域 Ⅹ内陆河流域。
• 人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1／4、美 国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源 最贫乏的国家之一。
• 以河北省为例，据《望》周刊的报道，这个人均水资 源比以色列还少的地区，靠大量超采地下水，掩盖着极度 缺水这一重要事实。全省累计超采地下水600亿立方米， 其中深层地下水300亿立方已无法补充。再有15年，石家 庄的地下水就能采完。现在，华北平原已拥有全世界面积 最大的地下复合漏斗区，达四五万平方公里。西部的许多 地区，因地下水超采严重，大片已成活多年的树木枯死。
• 4.着地下水严重开采的现象
水利水能规划兴利调节培训课件
1、水库面积特性
是指水库的库水位与水库水面面积之间的关系，一 般用曲线表示，称为水库水位~面积曲线（Stage~area Curve)，简称水库的面积曲线。
1/26/2021
水利水能规划兴利调节
3
115 110 105 100
坝址 图 2-1 水库面积
（dam site）
特性示意图
Z(m)
115
110
1/26/2021
Z蓄 Z限
h消
Z死
V共 V兴
V死
水利水能规划兴利调节
18
水库下游有防洪任务时，当遇到下游防护对象 的设计洪水时，水库为了下游防洪，控制下泄流量 而拦蓄洪水，在坝前达到的最高洪水位。
V防（Flood-control Stage)： Z防与Z限之间的库容。
1/26/2021
水利水能规划兴利调节
9
用途：
库容曲线是水库设计中最重要的基础资料之一。 库容曲线用来确定水库的容积，即蓄水量的大小，是 确定水库各种特征库容和特征水位的依据。
1/26/2021
水利水能规划兴利调节
10
二、水库特征水位和特征库容（Characteristic Water Level & Storage Capacity of Reservoir）
1/26/2021
Z蓄
h消
V兴
Z死
V死
水利水能规划兴利调节
14
Z蓄是水库设计中最重要的参数之一，它决定了水 库的规模、投资、效益和调节方式；它也决定了水工 建筑物的尺寸，型式和水库的淹没损失；也是大坝结
构设计、大坝稳定性 及强度计算的依据。
大中型水库 Z蓄
的选择是工程设计中
Z蓄
是指水库的库水位与水库水面面积之间的关系，一 般用曲线表示，称为水库水位~面积曲线（Stage~area Curve)，简称水库的面积曲线。
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水利水能规划兴利调节
3
115 110 105 100
坝址 图 2-1 水库面积
（dam site）
特性示意图
Z(m)
115
110
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Z蓄 Z限
h消
Z死
V共 V兴
V死
水利水能规划兴利调节
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水库下游有防洪任务时，当遇到下游防护对象 的设计洪水时，水库为了下游防洪，控制下泄流量 而拦蓄洪水，在坝前达到的最高洪水位。
V防（Flood-control Stage)： Z防与Z限之间的库容。
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水利水能规划兴利调节
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用途：
库容曲线是水库设计中最重要的基础资料之一。 库容曲线用来确定水库的容积，即蓄水量的大小，是 确定水库各种特征库容和特征水位的依据。
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水利水能规划兴利调节
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二、水库特征水位和特征库容（Characteristic Water Level & Storage Capacity of Reservoir）
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Z蓄
h消
V兴
Z死
V死
水利水能规划兴利调节
14
Z蓄是水库设计中最重要的参数之一，它决定了水 库的规模、投资、效益和调节方式；它也决定了水工 建筑物的尺寸，型式和水库的淹没损失；也是大坝结
构设计、大坝稳定性 及强度计算的依据。
大中型水库 Z蓄
的选择是工程设计中
Z蓄
水利水能规划 水能计算及水电站在电力系统中和运行方式57页PPT
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
水利水能规划 水能计算及水电站在电 力系统中和运行方式
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
Thank you
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
水利水能规划课件_第二章兴利调节2012
水库面积特性 概念
水库面积特性：水库水位与水面面积的关系曲线 绘制过程 根据设计要求选取合适比例尺的库区地形图； 设臵水位间距（可取1、2、5m，最好等距） 计算不同水位的水库库面面积； 以水位为纵坐标，水库面积为横坐标制作Z~F曲 线图。 作用： 是研究水库库容、淹没面积和计算蒸发损失的依据。
水库年限： 在水库设计时，估计可能的年限以便判断水库的 寿命和是否值得兴建。水库工作年限或寿命的衡量是着眼 于水库淤积是否已相当程度上影响到水库正常（设计）功 能的发挥。严格来说所谓水库“寿命”应指水库正常工作 的年限，又称水库使用年限。
3、水库淤积的不良后果
a.减少水库有效库容，甚至使水库完全失效，威胁水库 本身及下游安全。 b.水库淤积使回水上延，增加淹没、浸没损失。 c.泥沙进入引水渠或水轮机等，导致渠系淤积及水轮机、 泄流设备的磨损。 d.水库淤积会加大管理上的困难，影响正常工作。
三峡淹没区的文化遗迹（张飞庙、开县古城）
三峡库区的文化遗迹（白帝城、屈原祠）
高峡出平湖，最后水将淹到 175米此标记处
故居已消失在90米水下， 老农遥望故土时心情复杂
故土被淹，离家小鸟远眺三峡沧桑 变化
五、水库的淤积问题 1、水库淤积存在原因：当河道上修建了壅水建筑物之后， 随着库区水位的抬升，水流的过水断面增大，水力坡度变 缓，纵向流速和紊动流速都大大地减少。原河道水流特性 的这种改变，降低了水流挟沙能力，也改变了原河道的泥 沙运动条件，导致了部分悬移物质和推移物质泥沙逐渐沉 淀、淤积在水库中。 2、影响水库淤积的主要因素：入库水流的含沙量及多少 及年内分配、水库形状、库区地形、地质特性以及水库的 调度规则。
（七）总库容（V总）和有效库容（V效） 总库容：校核洪水位以下的全部库容，总库容 是表示水库工程规模的代表性指标，可作为划分水 库等级、确定工程安全标准的重要依据。 有效库容：核洪水位与死水位之间的库容。 V总＝V死＋V兴＋V调洪－V共。 V效＝V总－V死＝V兴＋V调洪－V共。
水利水能规划
二、河川水能资源的开发方式 （一）坝式 的分类： 1. 坝式水电站(dam hydropower station)的分类： 坝后式 ——厂房布置在坝的后面 厂房布置在坝的后面 河床式 ——厂房成为挡水建筑物一部分 厂房成为挡水建筑物一部分
坝式开发的特点： 2. 坝式开发的特点： 水头相对较小； ① 水头相对较小； ② 一般能形成蓄水库，电站引用流量大， 一般能形成蓄水库，电站引用流量大， 综合利用效益高； 综合利用效益高； ③ 投资大，工期长，通常单位造价高。 投资大，工期长，通常单位造价高。 3. 坝式开发的适用条件： 坝式开发的适用条件： 适于流量大，坡降缓， 适于流量大，坡降缓，且有筑坝建库条件 的河段。 的河段。
我国历年水电比重情况表
年 份 1949 1952 1957 1962 1965 1970 1975 1980 1981 1985 1990 1995 1998 装机容量（ 装机容量（万 kw） ） 总装机 水电装 水电比重 容 量 机容量 （%） ） 204.4 36.0 17.6 214.4 38.5 18.0 463.5 101.9 22.0 1303.7 237.9 18.2 1507.6 302.0 20.0 2377.0 623.5 26.2 4340.6 1342.8 30.9 6586.9 2031.8 30.8 6913.3 2193.3 31.7 8705.0 2641.0 30.3 13789.0 3604.6 26.0 21722.0 5218.0 24.0 27729.0 6507.0 23.5 年发电量（ 年发电量（亿 kw·h） · ） 总年发 水电年 水电比重 电 量 发电量 （%） ） 49.0 12.0 24.5 78.3 18.3 23.4 193.4 78.2 24.9 458.0 90.4 19.7 676.0 104.1 15.4 1158.6 204.6 17.7 1958.4 476.3 24.3 3006.3 582.1 19.4 3092.7 655.5 21.2 4107.0 924.0 22.5 6213.2 1263.5 20.3 10070.0 1868.0 18.6 11577.0 2043.0 17.6
水利水能规划——第四章
《水利水能规划》课程：水库兴利调节计算
第一节 水能计算的目的、任务和方法
二、水能计算方法
• 以年调节水电站为例来说明。 • 初步水能计算时，常用简化的水库调节方式，例如按 等流量调节或按固定出力调节。 • 详细计算时，常根据负荷要求，进行变动出力的调 节；而变动出力可事先由电力系统规定，或通过水库 调度图来确定，对于水能计算来讲，出力也相当于一 个定值。 • 从水能调节方式的角度来划分，水能计算可归纳为按 等流量调节的水能计算和按已知出力调节的水能计算 两种课题。
表4-1 水库水位容积曲线
水位(m) 库容(108m3) 水位(m) 库容(108m3) 685 2.39 696 6.49 686 697 687 698 688 699 689 700 690 701 691 702 692 703 693 704 694 705 695 706 2.49 2.70 2.93 3.18 3.45 3.76 4.15 4.63 5.16 5.79 7.21 7.99 8.82 9.68 10.58 11.51 12.46 13.49 14.80 16.33
△t ⑴ 11 12 1 2 3 4
第一节 水能计算的目的、任务和方法
一、水能计算的目的和任务
N 9.81QH 9.81Q( Z 上 Z 下 H ) (kW )
N KQH 净
E Ndt (kW h)
t1 tn
E N i ti k Qi H i
i 1 i 1
n
n
(kW h)
《水利水能规划》课程：水库兴利调节计算
第一节 水能计算的目的、任务和方法
二、水能计算方法 （二）按已知出力调节的列表试算法
《水利水能规划》课程：水库兴利调节计算
第一节 水能计算的目的、任务和方法
二、水能计算方法
• 以年调节水电站为例来说明。 • 初步水能计算时，常用简化的水库调节方式，例如按 等流量调节或按固定出力调节。 • 详细计算时，常根据负荷要求，进行变动出力的调 节；而变动出力可事先由电力系统规定，或通过水库 调度图来确定，对于水能计算来讲，出力也相当于一 个定值。 • 从水能调节方式的角度来划分，水能计算可归纳为按 等流量调节的水能计算和按已知出力调节的水能计算 两种课题。
表4-1 水库水位容积曲线
水位(m) 库容(108m3) 水位(m) 库容(108m3) 685 2.39 696 6.49 686 697 687 698 688 699 689 700 690 701 691 702 692 703 693 704 694 705 695 706 2.49 2.70 2.93 3.18 3.45 3.76 4.15 4.63 5.16 5.79 7.21 7.99 8.82 9.68 10.58 11.51 12.46 13.49 14.80 16.33
△t ⑴ 11 12 1 2 3 4
第一节 水能计算的目的、任务和方法
一、水能计算的目的和任务
N 9.81QH 9.81Q( Z 上 Z 下 H ) (kW )
N KQH 净
E Ndt (kW h)
t1 tn
E N i ti k Qi H i
i 1 i 1
n
n
(kW h)
《水利水能规划》课程：水库兴利调节计算
第一节 水能计算的目的、任务和方法
二、水能计算方法 （二）按已知出力调节的列表试算法
《水利水能规划》课程：水库兴利调节计算
1水利水能规划第一讲绪论
17
三、我国水资源状况
（一）中国的水资源特点及其循环
1.中国水资源的特点： 特点4：地下水分布广泛，是北方地区最重要的水源。
正效益：用途广泛 负效益：洪、涝、旱、碱、水污染、生态恶化等。
新丰江水库
2010年8月20日辽宁丹东军民全力应对鸭绿江流域洪水
10
4.经济上的两重性
正效益：用途广泛 负效益：洪、涝、旱、碱、水污染、生态恶化等。
新丰江水库
2010年5月7日，广州遭遇特大暴 雨，市区重演严重“水浸街”的 景象，部分小区停车场被水灌满。
为满足各地区、各部门的用水要求，必须修建供水工程，对 天然水资源进行时空再分配。
8
3.用途广泛性
水资源具有使用价值： 水体：航运、养殖、娱乐 水能：发电 水量：供水、灌溉
坝顶道
坝水位 拦污栅
进水闸门
发电机 输电塔
河川
•水资源开发利用目标：防洪、发电、灌溉、供水、航运、养殖、旅游 等综合开发利用
9
4.经济上的两重性
7342
人均占有量:<3000m3为轻度缺水
7000
<2000m3为中度缺水
6000
5000
缺水警戒线
4000
3000
2200
2000
1700
1750
1000
0
பைடு நூலகம்世界目前人均
我国目前人均 我国2030年人均
<1000m3为重度缺水
<500m3 为极度缺水
我国人均水资源量2200m3。当2030年我 国人口达到16亿的时候，人均水资源量 为1750m3，接近世界公认的贫水警戒线 1700m3。目前，正常年份全国每年缺水 量近400亿m3，有400余座城市供水不足， 缺水比较严重的有110座。
三、我国水资源状况
（一）中国的水资源特点及其循环
1.中国水资源的特点： 特点4：地下水分布广泛，是北方地区最重要的水源。
正效益：用途广泛 负效益：洪、涝、旱、碱、水污染、生态恶化等。
新丰江水库
2010年8月20日辽宁丹东军民全力应对鸭绿江流域洪水
10
4.经济上的两重性
正效益：用途广泛 负效益：洪、涝、旱、碱、水污染、生态恶化等。
新丰江水库
2010年5月7日，广州遭遇特大暴 雨，市区重演严重“水浸街”的 景象，部分小区停车场被水灌满。
为满足各地区、各部门的用水要求，必须修建供水工程，对 天然水资源进行时空再分配。
8
3.用途广泛性
水资源具有使用价值： 水体：航运、养殖、娱乐 水能：发电 水量：供水、灌溉
坝顶道
坝水位 拦污栅
进水闸门
发电机 输电塔
河川
•水资源开发利用目标：防洪、发电、灌溉、供水、航运、养殖、旅游 等综合开发利用
9
4.经济上的两重性
7342
人均占有量:<3000m3为轻度缺水
7000
<2000m3为中度缺水
6000
5000
缺水警戒线
4000
3000
2200
2000
1700
1750
1000
0
பைடு நூலகம்世界目前人均
我国目前人均 我国2030年人均
<1000m3为重度缺水
<500m3 为极度缺水
我国人均水资源量2200m3。当2030年我 国人口达到16亿的时候，人均水资源量 为1750m3，接近世界公认的贫水警戒线 1700m3。目前，正常年份全国每年缺水 量近400亿m3，有400余座城市供水不足， 缺水比较严重的有110座。
水利水能规划第一章
第三节 综合需水图
各用水部门需水及综合需水图 (a)工业及民用给水;(b)航运放水;(c)灌溉需水;(d)年综合需水
第三节 综合需水图
利用埋在地下的管道，将灌 溉水引至田间作物根系吸水层， 主要靠毛细管作用湿润土壤， 供植物吸收。 优点：土壤湿润均匀、不破坏 土壤结构、无板结层、地面蒸 发少、省水、灌溉效率较高、 可同时进行其它作业等优点， 被认为是最用发展前综合利用的途径
水资源包括：水量、水质、水能、水域
水环境保护： 1、防治水域污染 2、生态保护 3、水利有关的自然资源合理利用与保护
第一节 水资源综合利用的途径
1.4 生态用水（ecological water use） 定义：广义上讲，生态用水是指“特定区域、特定时 段、特定条件下生态系统总利用的水分”，包括一部分 水资源量和一部分常常不被水资源量计算包括在内的水 分。 狭义上讲，生态用水是指“特定区域、特定时段、特定 条件下生态系统总利用的水资源总量”。
农业用水（agricultural water use） 定义：农业用水是农、林、牧、副、渔等各 部门和乡镇、农场、企事业单位及农村居民生产 用水的总称。
农业用水的供水系统： 蓄水工程 自流灌溉引水渠首工程 提水灌溉工程
灌溉渠系
水力发电（hydroelectric power） 定义：水力发电是利用河流中水流所蕴藏的水能， 生产电能，为人类用电服务。
水资源利用的分类：
2005年我国用水组成示意图
按利用方式可分为河道 内用水和河道外用水； 根据消耗状况可分为消 耗性用水和非消耗性用 水； 按用途可分为生活、农 业、工业、水力发电、 航运、生态等用水。
工业 22.80%
全国总用水量 5633.0亿m3
水利水能规划第一章水资源的综合利用.pptx
全国 总计
47331 8418 6408 1213 3005 1230
67605
70.0 12.5 9.5 1.8 4.4 1.8
100.0
23234 4194 6744 1199 1790 692
37853
67.8 9.9 按发电量 15.5 计算占全 2.0 国比重 3.6 1.2
100.0
缺台湾省资 料
（2）在流量及河流纵比降有较大变化处，单独划分河段。 （3）计算中，流量取河段首尾断面流量的平均值。 （4）根据多年平均流量Q0计算所得的水流出力N0，称水能资源
蕴藏量。
9
表1-1 某河水能资源蕴藏量计算示例
断面 序号
高程 Z(m)
落差 间距
断面处 流量
河段平 均流量
河段水 流出力
单位长度 水流出力
16
（二）引水式(diversion hydropower station)
1. 概念：沿河修建引水道，以使原河段的落差集中到 引水道末厂房处，从而获得水电站的水头，所引取的 平均流量为河段首处的平均流量。
12
有回水
湖北丹江口、浙江新安江水电站属于坝后式
13
万家寨坝后式水电站
坝后厂房
河床式电站
湖北葛洲坝、浙江富春江水电站属于河床式
15
3. 坝式开发的特点： ① 水头相对较小； ② 一般能形成蓄水库，电站引用流量大， 综合利用效益高； ③ 投资大，工期长，通常单位造价高，且 上游形成淹没区。
4. 坝式开发的适用条件： 适于流量大，坡降缓，且有筑坝建库条件 的河段。
3. 航运—— 不耗水量，要求有一定的水深。
4. 给水—— 用水较均匀。 5. 防洪—— 要求水库蓄水，以调节径流。
47331 8418 6408 1213 3005 1230
67605
70.0 12.5 9.5 1.8 4.4 1.8
100.0
23234 4194 6744 1199 1790 692
37853
67.8 9.9 按发电量 15.5 计算占全 2.0 国比重 3.6 1.2
100.0
缺台湾省资 料
（2）在流量及河流纵比降有较大变化处，单独划分河段。 （3）计算中，流量取河段首尾断面流量的平均值。 （4）根据多年平均流量Q0计算所得的水流出力N0，称水能资源
蕴藏量。
9
表1-1 某河水能资源蕴藏量计算示例
断面 序号
高程 Z(m)
落差 间距
断面处 流量
河段平 均流量
河段水 流出力
单位长度 水流出力
16
（二）引水式(diversion hydropower station)
1. 概念：沿河修建引水道，以使原河段的落差集中到 引水道末厂房处，从而获得水电站的水头，所引取的 平均流量为河段首处的平均流量。
12
有回水
湖北丹江口、浙江新安江水电站属于坝后式
13
万家寨坝后式水电站
坝后厂房
河床式电站
湖北葛洲坝、浙江富春江水电站属于河床式
15
3. 坝式开发的特点： ① 水头相对较小； ② 一般能形成蓄水库，电站引用流量大， 综合利用效益高； ③ 投资大，工期长，通常单位造价高，且 上游形成淹没区。
4. 坝式开发的适用条件： 适于流量大，坡降缓，且有筑坝建库条件 的河段。
3. 航运—— 不耗水量，要求有一定的水深。
4. 给水—— 用水较均匀。 5. 防洪—— 要求水库蓄水，以调节径流。
水利水能规划
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。
第二章 兴利调节(水利水能规划)讲解
（一）设计枯水系列
T 破 = n - P设（n + 1） 在实测资料中选出最严重的连续枯水年组，从该年组最末一年起逆 时序扣除允许破坏年数T破，余下的即为所选的设计枯水系列。
（二）设计中水系列
代表中等来水条件下的平均兴利情况
①系列连续径流资料至少要有一个以上完整的循环； ②系列年径流均值应等于或接近于多年平均值； ③系列应包括枯水年、中水年、丰水年，它们的比例关系与长系列大
径流，提高枯水时的供水量或水电站出力。
水库消落深度（工作深度）：正常蓄水位与死水位的高程差。
（三）防洪限制水位（Z限） 防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。它是水库汛
期防洪运用时的起调水位。根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分
段拟定，把Z限定在Z蓄以下时，防洪库容与兴利库容将有所结合，从而减
在水库设计中，根据水库及水文特性，防洪库容和兴利库容有完全 重叠、部分重叠、不重叠（防洪限制水位与正常蓄水位处于同一高程）
三种形式。
图2-3
图2-4
（五）设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦）
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。它
是正常运用情况下允许达到的最高库水位，也是挡水建筑物稳定计算的主 要依据。
4、防止或减轻水库淤积的措施
a.做好上游水上保持工作。 b.中小型水库采用长藤结瓜式工程布局。 c.在坝底修建断面较大的底孔，或在坝旁建高程较低的泄洪隧洞。 d.建深水式拦河闸代替拦河坝。 e.大型水库采取蓄清排沙方式运行
五、水库的淹没和浸没
抬高地下水位， 树木死亡、旱田 作物受涝 水库蓄水后，淹没土地、 森林、村镇、交通、电 力和通讯设施及文物古 迹，城市建筑物 2 3
T 破 = n - P设（n + 1） 在实测资料中选出最严重的连续枯水年组，从该年组最末一年起逆 时序扣除允许破坏年数T破，余下的即为所选的设计枯水系列。
（二）设计中水系列
代表中等来水条件下的平均兴利情况
①系列连续径流资料至少要有一个以上完整的循环； ②系列年径流均值应等于或接近于多年平均值； ③系列应包括枯水年、中水年、丰水年，它们的比例关系与长系列大
径流，提高枯水时的供水量或水电站出力。
水库消落深度（工作深度）：正常蓄水位与死水位的高程差。
（三）防洪限制水位（Z限） 防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。它是水库汛
期防洪运用时的起调水位。根据洪水特性和防洪要求，对汛期不同时期分
段拟定，把Z限定在Z蓄以下时，防洪库容与兴利库容将有所结合，从而减
在水库设计中，根据水库及水文特性，防洪库容和兴利库容有完全 重叠、部分重叠、不重叠（防洪限制水位与正常蓄水位处于同一高程）
三种形式。
图2-3
图2-4
（五）设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦）
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。它
是正常运用情况下允许达到的最高库水位，也是挡水建筑物稳定计算的主 要依据。
4、防止或减轻水库淤积的措施
a.做好上游水上保持工作。 b.中小型水库采用长藤结瓜式工程布局。 c.在坝底修建断面较大的底孔，或在坝旁建高程较低的泄洪隧洞。 d.建深水式拦河闸代替拦河坝。 e.大型水库采取蓄清排沙方式运行
五、水库的淹没和浸没
抬高地下水位， 树木死亡、旱田 作物受涝 水库蓄水后，淹没土地、 森林、村镇、交通、电 力和通讯设施及文物古 迹，城市建筑物 2 3