河海大水利水电工程概论课件01绪论

水利水电工程概论水利水电学院课程考核平时成绩：10%

课程作业：30%

课程开卷考试：60%课程作业重力坝、拱坝、土石坝（含堆石坝）、碾压混凝土坝、堤防工程等（上述建筑物工程特点、代表工程等）水工程大师

水工领域

非水工领域

（拥有哪些突出成绩，解决了哪些重大问题等）第一章

绪论§1、水资源及水利事业1.我国水资源储量总量：27700亿m3，世界第6位地表径流：26700亿m3

地下水：8100亿m3(重复计算7100亿m3)

人均：2200m3，世界第110位，是世界平均储量的1/4

地均：28320/m3hm2，世界平均的80%一、水资源水能蕴藏量/可开发量：世界第1位

水能蕴藏量：6.94亿kW

可开发量：5.42亿kW(技)，4.02亿kW(经)

分布：西南70%，西北12%，中南10%，华南、华北、东北8%潮汐资源蕴藏量：0.21亿kW淡水总面积：24960万亩

可养殖面积：7545万亩流域面积大于100km2的河流5000余条河流长度大于1000km的河流20余条中国十五大江河流域基本特征指标表流域类别水系江河流域长度（km）流域面积（km2）年平均流量（m3/s）年径流总量（亿m3）径流深度（mm3）外流河太平洋长江63801808500309339755539黄河5464752443178556375黑龙江3420162017086002709167珠江2214453690106543360741松花江2308557180辽河1390228960海河1090263631淮河10002692831937611227鸭绿江79061889闽江5416099219956291031印度洋澜沧江21531675002410760454怒江16591378182229703510雅鲁藏布江205724048052451654688北冰洋额尔齐斯河63357290内陆河塔里木河20461942102.我国水资源的特点（1）绝对量大，人均、亩均占有量少。

总量排世界第6位。人均量排世界110位，仅为世界平均水平的1/4；地均量仅为世界平均的80%。我国以世界上7%的水、全球陆地6.4%的国土面积和全世界7.2%的耕地养活了世界上21%的人口，因此，我国是一个严重缺水的国家，已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一。总体：南方水多、人多、地少，西南多；

北方水少、人多、地多，东北多。人均：南方是北方的4.4倍；亩均：南方是北方的9.1倍（2）空间分布不均，水资源与土地资源、人口资源组合又不平衡。分区土地（%）水资源（%）人口（%）耕地（%）人均m3/人亩均m3/亩内陆河北方南方35.428.236.44.614.481.02.143.254.75.858.335.96287938417014674544134我国水资源、人口、耕地的地区分布（3）时间分布不均，年际、年内变化大我国位于世界著名的东亚季风区，降水和径流的时间分布很不均匀。A）年际间水量变化大，丰水年和枯水年交替出现，最大年降水量是最小年降水量的16~2倍；B）年间水量变化大，每年60%的降水集中在夏秋之交的三、四个月，且往往以暴雨形式集中降落，特别是北方地区。年内变化很大：南方地区汛期降雨量占全年的50%～60%，北方占70%～80%；年际变化很大：枯水年和丰水年持续出现，如：黄河在过去的80年中出现过连续11年(1922年～1932年)的枯水期，比正常年份少24%，出现过连续9年(1943年～1951年)的丰水期，比正常年份多19%；淮河丰水年(1921年)的年径流量是枯水年(1978年)的26.7倍；内蒙古乌审旗1977年8月的一次暴雨，10小时的降雨量等于常年降雨量的3.5倍。例如：3.水利事业（1）防洪：防止洪水泛滥，保障人民生活及生命财产安全。主要措施：筑坝建库——拦蓄洪水

挖河修堤——宣泄洪水（2）农田水利：调节农田水分，为作物的稳产高产创造必要的条件主要措施：修渠、建闸，形成良好的灌排系统，达到旱则能灌，涝则能排，并且可以排淤、洗碱，改良土壤。如：南水北调工程。（3）水力发电：利用水能发电，为人民生活及工农业生产提供动力与火电相比，水电具有不需燃料、运行方便、无污染等优点，是一种清洁能源。水电机组：0满载，需1-5分钟，故用于调峰最经济

火电机组：0满载，需2-4小时，故用于基荷最经济电力系统日负荷示意图至2006年底我国的电力装机构成项目装机容量/GW所占比例/%发电量/（TW·h）所占比例/%水电128.5720.67416.714.7火电484.0577.822357.383.17核电6.851.1054.31.92风电1.870.302.70.10其他0.660.113.40.11总计622.00100.002834.4100.00截至2006年底，中国已开发的水电装机容量约128.57GW，占技术可开发装机容量的23.74%，年发电量416.7TW·h，占技术可开发发电量的23.77%。2006年，我国水电装机容量位居世界首位，但在我国整个电力装机容量中仅占到20.67%，水力发电量占全国发电量的14.70%。可开发容量4.41亿kW，占全国的81.5％。截止2002年底，已开发容量0.66亿kW，占全国的50.1％，水电开发程度仅14.9％。中国西部水电资源（4）水运：利用天然或人工的河、湖及海洋水面进行水上运输（5）给排水：供给城市、乡村人民生活和工矿企业生产所需的优质水（6）渔业：利用天然或人工水域发展水产事业（7）卫生：改善人民的生活和卫生条件其他：二、我国水利建设的成就与发展1.古代中国是历史悠久的文明古国、水利强国黄河大堤、浙江海塘——防洪、灌溉秦渠、汉渠、郑国渠——农田灌溉灵渠——连接湘江、桂江大运河——沟通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系都江堰——分洪灌溉，减轻岷江两岸的洪水灾害，灌溉300万亩农田2.建国以后，水利工程建设迅速发展水库：83000多座（大于10万m3），总库容5000亿m3，占径流量的17%灌区：6000多个（大于1万亩），总面积7.2亿亩，占耕地总面积的50%淡水养殖：4575万亩，占可养殖面积的60%开发航道：10.92万公里水电装机容量：1亿kW多，占可开发总量的25%(2004)美国、加拿大、挪威、瑞典等一些发达国家水能资源开发均达50%以上，日本、法国开发程度达70%以上。3.水利科学技术水平迅速提高大水库、大电站、高坝泄水流量：单宽流量不断提高、功率世界领先地基处理：混凝土防渗墙、深部岩溶灌浆工艺、预应力锚杆超大地下洞室、高边坡、水工抗震、模型试验、自动控制等技术等等最高的土石坝是塔吉克斯坦的努列克坝，坝高300m最高的重力坝是瑞士的大狄克桑斯坝，坝高285m最高的拱坝是格鲁吉亚的英古力坝，坝高272m最高的堆石坝是印度的特里坝，坝高261m最高的面板堆石坝是中国的水布垭坝，坝高233m目前世界上：在我国，三峡水库库容393亿m3，是目前国内最大的水库（龙羊峡的库容为247亿m3

）；二滩拱坝坝高240m是我国目前最高的坝；三峡水电站总装机容量为1820万kW（二期2240万kW），是世界上最大的水电站。

全世界装机容量超过3000MW水利枢纽工程序号所属国家电站名称所在河流坝高(m)坝型库容（亿m3）装机容量（MW）年发电量(亿kW·h)开始发电年份1中国三峡长江175重力坝3931820084720032巴西、巴拉圭伊泰普巴拉那河196双支墩坝2901260075019843美国大古力哥伦比亚河108重力坝1181083020319424委内瑞拉古里卡罗尼河162重力坝/土石坝13501030051019685巴西图库鲁伊托坎廷斯河98土坝458800032419846俄罗斯萨扬舒申斯克叶尼塞河245重力拱坝313640023719787俄罗斯克拉斯诺雅尔斯克叶尼塞河124重力坝733600020419688俄罗斯中叶尼塞叶尼塞河70重力坝1706000329在建9加拿大拉格兰德二级拉格兰德河168斜心墙堆石坝6175330358197910加拿大丘吉尔瀑布丘吉尔河322土坝3235230345197111巴西辛戈圣弗兰西斯科河151面板堆石坝385000199412俄罗斯布拉茨克安加拉河125宽缝重力坝16934500226196113俄罗斯乌斯特伊利姆安加拉105重力坝5944500219197414中国小湾澜沧江292双曲拱坝149.144200在建15中国龙滩红水河192碾压重力坝162.14200156.7在建16莫桑比克卡博拉巴萨赞比西河163.5双曲拱坝6304150205197517俄罗斯博古昌安加拉河87、77重力坝、土坝5824000192199518塔吉克罗贡瓦赫什河335土石坝1333600130在建19印度塔贝拉巴基斯坦、印度河143心墙土石坝1373478115197620中国二滩雅砻江240双曲拱坝583300847199821巴西索尔泰拉岛巴拉那河78土坝、重力坝和土石坝211.6632001973全世界坝高240m以上高坝序号坝名所属国家所在地或河流坝高(m)坝型库容（亿m3）装机容量(万kW)建成年份1罗贡塔吉克瓦赫什335土石坝133360在建2努列克塔吉克瓦赫什300土石坝10527019803小湾中国澜沧江292双曲拱坝149.14420在建3大狄克桑斯瑞士瓦莱州，狄克桑斯河285重力坝4.0186.419624卡能慷巴拉金Ⅰ级吉尔吉斯坦纳伦河275堆石坝36190在建5英古里格鲁吉亚英古里河271.5双曲拱坝11.116419846博鲁卡哥斯达黎加蓬塔雷纳斯省267堆石坝149.6在建7瓦依昂意大利威尼托区262拱坝1.690.919618奇科森墨西哥格里哈尔瓦河261心墙堆石坝16.1324019809特里印度北方邦261斜心墙堆石坝35.5200在建10基晓印度北方邦253土石坝24198511瓜维奥哥伦比亚瓜维奥河246斜心墙堆石坝9.5160在建12萨扬舒申斯克俄罗斯叶尼塞河245重力拱坝313640198013麦卡加拿大哥伦比亚河242土石坝247261197314二滩中国雅砻江240拱坝583301999全世界总库容大于500亿立方米水利工程序号坝名所属国家所在地或河流坝高(m)坝型库容（亿m3）装机容量(MW)年发电量(亿kW·h)1欧文乌干达维多利亚尼罗河31重力坝20481502卡里巴赞比亚和津巴布韦赞比西河128双曲拱拉茨克俄罗斯安加拉河125宽缝重力坝169345002264阿斯旺高坝埃及尼罗河111粘土心墙堆石坝168921001005阿科松博加纳沃尔特河141心墙堆石坝148088256.256马尼克V加拿大马尼夸根河214高连拱坝1418.523727古里委内瑞拉卡罗尼河162重力坝/土石坝1350103005108克拉斯诺雅尔斯克俄罗斯叶尼塞河124重力坝73360002049本尼特加拿大皮斯河183心墙土石坝724.5241610结雅俄罗斯结雅河115大头支墩坝684129049.511卡博拉巴萨莫桑比克赞比西河163.5双曲拱坝630415020512拉格兰德二级加拿大拉格兰德河168斜心墙堆石坝617533035813拉格兰德三级加拿大拉格兰德河93斜心墙堆石坝600230412314乌斯季伊利姆俄罗斯安加拉105重力坝594450021915博古昌俄罗斯安加拉河87,77重力坝、土坝582400019216古比雪夫俄罗斯伏尔加河45土坝/重力坝580230010517塞拉达梅萨巴西托坎廷斯河154堆石坝544129357我国大陆坝高150m以上的大坝序号工程名称所在省区所在河流最大坝高(m)主坝坝型库容（亿m3）装机容量(MW)建成年份1小湾云南凤庆澜沧江292双曲拱坝149.144200在建2拉西瓦青海贵德、贵南黄河250双曲拱坝10.564200在建3二滩四川攀枝花雅砻江240拱坝58330019994水布垭湖北巴东、长阳清江233面板堆石坝45.81840在建5龙滩广西天峨红水河192碾压重力坝162.14200在建6瀑布沟四川

汉源、甘洛

大渡河186心墙堆石坝51.773300在建7三板溪贵州

锦屏县沅水干流182.5面板堆石坝37.481000在建8洪家渡贵州

黔西县乌江182.3面板堆石坝49.25540在建9天生桥一级贵州、广西南盘江178面板堆石坝1201068200010龙羊峡青海共和、贵德黄河178重力拱坝276.31280198911三峡湖北宜昌长江175重力坝39318200在建12东风贵州清镇、黔西乌江168双曲拱坝10.3510199413乌江渡贵州遵义县乌江165拱形重力坝21.4630198214李家峡青海尖扎、化隆黄河165拱坝16.52000199615东江湖南资兴耒水157拱坝91.5500199016小浪底河南济源黄河154土石坝126.51800在建17隔河岩湖北长阳清江151重力拱坝37.712001993我国大陆已建、在建装机容量1200MW以上的水电站序号工程名称建设地点所在河流坝型装机容量(MW)总库容(亿m3)年发电量(亿kW.h)1三峡湖北宜昌长江重力坝182003938472小湾云南凤庆澜沧江双曲拱坝4200149.143龙滩广西天峨红水河碾压重力坝4200162.1156.74二滩四川攀枝花雅砻江拱坝330058170.45瀑布沟四川

汉源、甘洛大渡河心墙堆石坝330051.77145.86葛洲坝湖北宜昌长江重力坝271515.81577李家峡青海尖扎、化隆黄河拱型重力坝200016.5598水布垭湖北巴东、长阳清江面板堆石坝186045.8419小浪底河南济源黄河土坝1800126.546/5910天荒坪蓄能浙江安吉大溪土坝/面板坝18000.131.611白山吉林桦甸第二松花江重力拱坝150068.120.412漫湾云南云县、景东澜沧江重力坝150010.57813水口福建闽清闽江重力坝14002649.514大朝山云南云县、景东澜沧碾压混凝土重力坝13508.970.215天生桥二级贵州、广西南盘江重力拱坝13200.38216龙羊峡青海共和、贵德黄河重力拱坝1280276.359.417岩滩广西大化红水河重力坝121033.556.618广州蓄能一期广东从化流溪河面板坝/碾压混凝土坝120023.819五强溪湖南沉陵沅水重力坝12004253.720隔河岩湖北长阳清江重力拱坝120037.730.421天生桥一级贵州、广西南盘江混凝土面板堆石坝1200106.853.8我国21世纪待建部分高坝、大型电站序号坝名建设地点所在河流坝型最大坝高（m）装机容量(万kW)设计流量(m3/s)最大流速(m/s)1溪落渡四川雷波、云南永善金沙江双曲拱坝273126043700602糯扎渡云南澜沧江心墙堆石坝261.555025100493拉西瓦青海贵德、贵南黄

河双曲拱坝2543726000>504锦屏一级四川锦屏雅砻江双曲拱坝305360>505锦屏二级四川锦屏雅砻江双曲拱坝480>506构皮滩贵州乌江双曲拱坝22520045-507苗家坝甘肃白龙江心墙堆石坝2631044360508向家坝四川宜宾、云南水富金沙江重力坝1616009白鹤滩云南、四川金沙江双曲拱坝277120010乌东德云南、四川金沙江堆石坝235740中国九大江河流域规划大中型水电站江河流域规划电站（座）装机容量（万kW）年发电量（亿kW·h）长江6032072710001.2黄河8835091308.7珠6东北诸河721366365.1海滦河2010624.4东南沿海诸河1201249343.5西南国际诸河148.596035334.2北方内陆及新疆河1621556671.6台湾诸河505204.0小计1356.54095219316.3西部的巨型水电站(装机超过3000MW或坝高超过250m)河流工程名称坝型坝高(m)装机(MW)厂型阶段金沙江溪洛渡混凝土双曲拱坝27812600地下厂房建设向家坝混凝土重力坝190

6000

坝后及地下建设白鹤滩混凝土双曲拱坝279

12600

地下厂房可研乌东德混凝土双曲拱坝240

8400

地下厂房预可虎跳峡混凝土双曲拱坝276

4200

地下厂房可研雅砻江锦屏一级混凝土双曲拱坝3053600地下厂房技施两河口土心墙堆石坝2883000地下厂房预可二滩混凝土双曲拱坝2403300地下厂房已建大渡河瀑布沟土心墙堆石坝1863600地下厂房技施双江口土心墙堆石坝322

1900地下厂房可研大岗山混凝土双曲拱坝2102400地下厂房预可长河坝土心墙堆石坝2402400地下厂房预可澜沧江小湾混凝土双曲拱坝2924200地下厂房建设糯扎渡土心墙堆石坝261.55850

地下厂房筹建黄河上游拉西瓦混凝土双曲拱坝2504200地下厂房建设班多面板堆石坝250200地下厂房预可金沙江溪洛渡水电站工程特点：窄河谷、高拱坝、高地震、巨泄量、多机组、高边坡。综合技术难度最大。金沙江溪洛渡水电站是以发电为主、兼有拦沙、防洪和改善下游航运条件等综合效益的巨型水电枢纽工程，其规模仅次于长江三峡水利枢纽。混凝土双曲拱坝坝高278m，电站装机容量12,600MW，总库容126亿m3。水工枢纽布置三维图拱坝高度位于世界最高拱坝之列；枢纽泄洪流量52300m3/s，泄洪总功率近1亿kW，为目前世界拱坝枢纽泄洪功率最高水平的３倍；左右岸地下厂房各装9台单机700MW机组，主厂房尺寸：367m\31.9m\75.1m；调压室：300m\23m\94m；为世界上最大的地下厂房锦屏一级水电站

锦屏一级水电站是雅砻江下游河段的控制性水库工程，主要任务是发电，兼调洪和拦沙作用，是川电外送的主要电源点之一。装机容量3600MW，多年平均年发电量174亿kW·h。总库容77.7亿m3，调节库容49.1亿m3，属年调节水库。

工程特点：地质条件复杂，双曲拱坝高305m，将是世界第一高拱坝。枢纽布置方案：混凝土拱坝高305m，地下厂房安装6台60万kW水轮机组，主厂房尺寸285.2m×29.4m×68.7m(长×宽×高)。

锦屏一级枢纽布置左岸发育有多条断层、深部裂缝及煌斑岩等，地震基本烈度７度。枢纽泄洪流量12800－15400m3/s。西部工程特点河谷狭窄，两岸山体浑厚，适宜修建高坝巨型水电站。但坝址岩体受断层、软弱岩带、节理裂隙等切割，地质条件复杂。挡水建筑物多为混凝土拱坝，其次为土石坝，重力坝和闸坝引水式电站较少。泄洪流量大。拱坝通常采用坝身孔口泄流和泄洪洞泄流；土石坝由岸边泄洪道＋泄洪洞泄流，或采用全泄洪洞。地下工程规模大。河谷狭窄，装机规模大，多采用地下引水发电建筑物；还有泄洪洞、导流洞等地下洞室群。构造断裂发育，地震活动频率高，震级大，烈度高。工程高边坡突出施工环境条件差工程移民少，淹没损失少电站经济指标优越工程名称工程规模淹没实物指标单位指标装机容量(MW)总库容(亿m3)人口（万人）耕地（万亩）人口(人/万kW)耕地(亩/万kW)三峡18200393.084.6225.74465141龙羊峡1280247.02.978.63232677瀑布沟360050.68.605.272391