第九章 水利水电工程.ppt

第九章水利水电工程 本章内容 9 1农田水利工程9 2水电工程9 3防洪规划9 4前景展望 引言 都江堰水利工程 都江堰及其示意图 从古到今人类为了生存和发展的需要 采取各种措施 对自然界的水和水域进行调控 以防治水旱灾害 开发利用和保护水资源 用于调控自然界的地表水和地下水 以达到除害兴利目的而兴建的工程称为水利工程 我国江河众多 全国大小河流总长达42万公里 河川径流总量为2 8 1012m3 流域面积在1000km2以上的河流约1500条 引言 中国七大江河 引言 典型工程 三峡都江堰南水北调请同学们课后查阅相关的链接内容 9 1农田水利工程 农田水利工程主要包括灌溉工程和排涝工程 解决农田的灌溉和排涝 以及土壤改良工作 9 1 1灌溉与排水9 1 2取水工程9 1 3灌溉泵站与排水泵站9 1 4渠道工程与渠系建筑物 9 1 1灌溉与排水 喷灌 微喷 1 灌溉方法包括地面灌溉 喷灌 滴灌 微喷等几种形式 9 1 1灌溉与排水 2 灌溉水源包括天然河水 水库 湖泊 池塘 洼地蓄水 经净化处理过后的排放污水 高山融雪和地下水 3 农田排水包括排除地面面积水和降低地下水位 有明沟排水系统和暗沟排水系统 灌溉动画 9 1 2取水工程 作用是将河水引入渠道 以满足农田灌溉 水力发电 工业及生活供水等需要 因取水工程位于渠道的首部 所以也称渠首工程 灌溉取水方式示意图 9 1 3灌溉泵站与排水泵站 1 灌溉泵站 有引水渠泵站布置图 2 排水泵站 1 排水必须统一规划 分区进行 因地制宜 不应以邻为壑 以造成水利纠纷 2 涝水可通过排水干渠汇集于蓄涝区内时 宜集中修建较大泵站 3 排水区水网密集 排水出口分散 地势高低不平 高地需灌水 低地需排水 宜分散建站 9 1 3灌溉泵站与排水泵站 9 1 4渠道工程与渠系建筑物 渠道所经过地方的建筑物 称为渠系建筑物 渠道段面示意图 4 渠系建筑物 9 1 4渠道工程与渠系建筑物 水闸立体示意图 9 1 4渠道工程与渠系建筑物 林县红旗渠渡漕 联结建筑物 9 2水电工程 我国水能资源理论蕴藏量为6 76亿千瓦 其中可开发量3 78亿千瓦 年发电量19200亿千瓦时 占全世界可开发水能资源总量的16 7 居世界第一位 我国水能资源多在西南 但我国煤炭储藏量主要在华北 煤炭和水能资源分布很不均匀 但从能源来讲 两者可相互补充 9 2 1水电站开发方式和主要类型 1 坝式水电站 富春江河床式水电站 坝后式水电站 坝式水电站动画 2 引水式水电站 引水式开发主要或全部用引水道来集中水头 其水电站地下厂房可以有三种布置方式 首部式地下厂房 尾部式地下厂房 中部式地下厂房 青海仙米水电站 9 2 1水电站开发方式和主要类型 引水式水电站动画 3 抽水蓄能电站 抽水蓄能电站是一种特殊作用的水电站 是在时间上把能量重新分配 因能量转换有损耗 大体上用4度电抽水可发出3度电 广州抽水蓄能电站布置图 9 2 1水电站开发方式和主要类型 4 潮汐电站 潮汐发电是利用潮水涨 落产生的水位差所具有的势能来发电 据计算 世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿千瓦 若全部转换成电能 每年发电量大约为1 2万亿度 浙江江厦潮汐电站 9 2 1水电站开发方式和主要类型 9 2 2水电站建筑物 1 水电站建筑物的布置 1 河床式水电站建筑物的布置适用于较低水头 一般在30 40m以下 多修建在河流的中下游河床坡降较平缓的地段或灌溉渠道上 如长江葛洲坝水电站 2 当水头较高 一般超过30 40m时 由于压力大 厂房本身的重量不足以维持其稳定时 采用坝后式水电站建筑物的布置 3 由于地形 地质条件 坝后不能布置电站或无坝引水 则采用引水式水电站建筑物的布置 2 水电站建筑物的作用 挡水建筑物泄水建筑物水电站进水建筑物水电站引水建筑物水电站平水建筑物发电 变电和配电建筑物 9 2 2水电站建筑物 9 3防洪工程 洪水常造成江河沿岸河谷 冲积平原 河口三角洲和海岸地带的淹没 而这些受洪水泛滥威胁的地带 大多仍可被人类开发利用 从而出现了防洪问题 防洪包括防御洪水危害人类的对策 措施和方法 其基本内容可分为建设 管理 防汛和科学研究 9 3 1防洪规划 1 定义防洪规划是指为防治某一流域 河段或者区域的洪涝灾害而制定的总体部署 2 原则统筹规划 综合利用 蓄泄兼筹 因地制宜 区别对待 3 内容收集资料 洪水分析 拟定规划目标与防洪标准 制定防洪方案 确定防洪高度 防洪效益分析 9 3 2防洪工程 1 定义防洪工程是控制 防御洪水以减免洪灾损失所修建的工程 主要有堤 河道整治工程 分洪工程和水库等 2 分类按功能和兴建目的分为 挡 泄 排 和蓄 滞 一 堤坝 1 它是沿河 渠 湖 海岸边或行洪区 分洪区 蓄洪区 围垦区边缘修筑的挡水建筑物 2 常见形式有 土堤 石堤 防洪墙 及较先进的橡胶坝 河南信阳市浉河橡胶坝工程 9 3 2防洪工程 二 河道整治 2 分洪是当河道洪水位将超过保证水位或流量将超过安全泄量时 为保障保护区安全 而采取的分泄超额洪水的措施 是牺牲局部 保存全局的措施 1 河道整治包括控制和调整河势 裁弯取直 河道展宽和疏浚 9 3 2防洪工程 分洪动画一 分洪动画二 三 水库 1 水库是用坝 堤 水闸 堰等工程 于山谷 河道或低洼地区形成的人工水域 2 作用有防洪 水力发电 灌溉 航运 城镇供水 水产养殖 旅游 改善环境等 3 同时要防止水库的淤积 渗漏 塌岸 浸没 水质变化和对当地气候的影响 9 3 2防洪工程 9 3 3防洪非工程措施 1 定义防洪非工程措施是指通过法令 政策 经济手段和工程以外的其它技术手段 以减少洪灾损失的措施 采用防洪非工程措施是由于只靠工程措施既不能解决全部防洪问题 又受费用制约 2 基本内容 1 洪泛区管理 2 行洪道清障 3 洪水保险 4 洪水预报警报系统 5 超标准洪水紧急措施 6 救灾 9 4前景展望 水是人类生存之源 据报道到2025年 水资源的缺乏将威胁到全球近30亿人的粮食供应以及世界各地沼泽地和其它生态系统的健康与生产力 包括中国大陆在内的29个国家和地区的大约4 5亿人已面临缺水问题 我国是一个干旱 缺水严重的国家 淡水资源总量占全球水资源的6 仅次于巴西 俄罗斯和加拿大 居世界第四位 但人均不足2200m3 仅为世界平均水平的1 4 其它国家的大型调水工程 1 以色列历时11年的北水南调工程 把大片南部地区不毛之地的荒漠变为绿洲 2 美国于上世纪70年代开始的北水南调奏响了其西部开发进行曲 3