水资源综合利用

(Z2
p2
2v22)W
2g
设断面过水流量为Q(m3/s)，T（s）时间内其水体为
W=QT(m3)，由水力学中的能量方程可知，W(m3)的水体在断
面1-1和断面2-2处所有的能量分别为
水资源综合利用
E 1E 2[(Z 1Z 2)p 1p 21 v1 22 g2v2 2]W
式中： Z—断面的水面高程（m）； P/γ—断面处水面的压力水头（m）；
水资源综合利用
利用原则
以最少的投资，最合理地利用水利资源，综合 满足有关国民经济部门的要求，以期得到国民经济 全面的最高综合效益。
水资源综合利用
出现问题
综合利用中过去往往被忽略的是环境保护与生态平衡 ⑴水源污染 ⑵环境保护
水资源综合利用
要做好水资源的综合利用，就必须从当地的客 观自然条件和用水部门的实际需要出发，抓住主要 矛盾。 从国民经济总利益最大的角度来考虑，因时 因地制宜地来制定水利水能规划、切忌凭主观愿望 盲目决定，尤其不应回顾局部利益而使整个国民经 济遭受不应有的损失。
有压引水式水电站
用有压隧洞或管道来集中落差获得水头的水电站
水资源综合利用
⑶混和式：在一个河段上，用把一部分落差，再通过 有压引水道（如邃洞）集中把后河段的另一部分落差 的开发方式。
混合式开发方式必须具备合适的条件。一般来说如 果河段上游坡降较小且淹没损失不大，有筑坝建库 条件，下游坡降陡（如果有急滩或大河弯）且有条 件集中较大落差时，采用混合式往往比较经济。
E 1 E 2 ( Z 1 Z 2 ) W H 1 2 W 9 8 0 7 Q t H 1 2 ( J )
式中，H为两断面间的水位差，称为落差，由水工建 筑物集中后的落差称为水头。
水资源综合利用
在电力工程计算中，把功率称为出力，并用千瓦时 （KW.h）（也叫度）作为计量单位，1KW.h=3.6*106J， 所以断面1-1至2-2间的水能可以表示为：
E 1 2 9 .8 1 H 1 2 Q t (K W .h )
这就是该河段上所蕴藏的水能资源
水资源综合利用
在电力行业中，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。所以断面1-1至2-2之间的水流出力为：
N 12E T 129.81H 12Q(KW )
α—断面流速的不均匀系数；
v—断面的平均流速（m3/s）； γ—水的容重，通常取98077N/m3。
水资源综合利用
在不太长的天然河段中，断面1-1至2-2的平均流 速相差不大，取α1v12/2g=α2v22/2g，且两断面的压力 差亦是极小的，可近似地取P1/γ= P2/γ，则两断面的 水流蕴藏量之差为
水资源综合利用
、 洪 类水 分
2
凌
汛
俗称冰排，是冰凌对水流产生阻力而 引起的江河水位明显上涨的水文现象
水资源综合利用
第二节 水 力 发 电
一、水力发电的基本原理
水力发电是利用天然水能生产电能的过程。在 地球引力（重力）作用下，河水不断向下游流 动。水力发电的任务，就是要利用这些被无益 消耗掉的水能来生产电能。
水资源综合利用
落差(势能) 流量(动能)
水资源综合利用
E1
(Z1
p1
1v12)W
2g
E2
A——出力系数，一般采用6.5～8.5，大型水电站 取大值，小型的取小值。
水资源综合利用
第三节 防洪与治涝
一、防 洪 1、洪灾成因：洪水成灾，一方面要有雨洪，另外 还要看河床及堤防的状况而定，如果河床泄洪能 力强，堤防坚固，即使洪水较大，也不会泛滥成 灾。反之，若河床浅窄、曲折、泥沙淤塞、堤防 残破等，使安全泄量变得较小，则遇到一般洪水 也有可能漫溢或决堤。
上式是假定1-1断面至2-2断面的流量是相等的条件下 得出的。单在天然河道中流量愈向下游愈增加，所以 计算理论出力时，必须用两个断面的平均流量。
水资源综合利用
二、水能资源的基本开发方式
根据开发河段的自然条件不同，集中水能的方式主要 有以下几类：
坝式
引水式
混合式
水资源综合利用
⑴坝式：在天然河道中拦河筑坝，形成水库，以抬高上游 水位，集中河段落差的开发方式。
水资源综合利用
混合式
水资源综合利用
跨流域引水式 集水网道式 潮汐发电式
抽水蓄能发电式
水资源综合利用
由于集中水能的过程中有落差损失、水量 损失及机电设备中的能量损失等， 所以水电 站的出力要小于式（1－3）中的水流出力。通 常，在初步估算时，可用下式来求水电站出力 N水。即
N水AQ（ H kW ）
第一章 水资源的综合利用
水资源综合利用
本章内容
第一节 概述 第二节 水力发电 第三节 防洪与治涝 第四节 灌溉 第五节 其他水利部门 第六节 水利部门间的矛盾及其协调
水资源综合利用
第一节 概述
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。
优点：不会形成大的水库,淹没损失较小,工程量亦较小 缺点：引水流量较小，水量利用率较低。
引水式水电站适用于流量较小，河道坡度较陡的山区 河流，这是因为通过短距离引水就可获得较大的落差。
水资源综合利用
引水式
水资源综合利用
无压引水式水电站
沿河岸修筑坡度平缓的明渠（或无压隧洞等）来 集中落差获得水头的水电站。
水电站厂房作为挡水建筑物的一部分，厂房承受坝上游 面的水压力（只需筑低坝或水闸抬水，获得较低的水头）
水资源综合利用
蓄水式水电站
形成比较大的水库，使水电站能进行径流调节， 成为蓄水式水电站。
径流式水电站
不能形成径流调节用的水库，水电站只能引取天然流量 发电，成为径流式水电站
水资源综合利用
⑵引水式：在河道上建坝和引水工程，将水导入人工建 造的引水道（明渠、隧洞、管道等），并引到引水道末 段，再接上压力水管，导入电站厂房发电的开发方式。
优点：由于形成水库，能调节水量，提高径流利用率； 缺点：基建工程较大，且上游形成淹没区。
这类水电站大多建于流量大，河段坡降较缓， 同时还有适合建坝的地形，地质条件的河段。
水资源综合利用
坝式
水资源综合利用
源自文库
坝后式水电站
厂房建在坝下游侧，不承受坝上游面的水压力（需 要筑中高坝抬水，获得较大的水头）
河床式水电站