水资源规划(1)

1、第一章河川水能资源的基本开发方式：坝式（抬水式），引水式，混合式。防洪措施分为工程措施和非工程措施：（1）、工程措施增大河道泄洪能力拦蓄洪水控制泄量分洪、滞洪与蓄洪（2）、非工程措施蓄滞洪区的土地合理利用建立洪水预报和报警系统洪水保险抗洪抢险修建村台、躲水楼、安全台等设施水土保持灌溉水源是指天然资源中可以利用灌溉的水体，有地表水和地下水两种形式。取水方式分为地表取水和地下取水两种形式：地表取水：无坝引水、有坝引水、抽水取水、水库取水。地下取水：垂直取水建筑物，水平取水建筑物。水利部门：除防洪、治涝、灌溉、水力发电等部门，还有内河航运、水利环境保护、城市和工业供水、（淡水水产养殖）第四章水能计算

2、的目的：（1）、确定水电站的工作情况，分析水电站的出力、发电量及其随时间的变化过程。（2）、确定水电站的主要动能效益指标，包括保证出力、多年平均发电量和装机容量。（3）、确定水电站在电力系统中的运行方式。（4）、选择水电站正常蓄水位、死水位和水电站的装机容量等主要工程特性参数，确定工程规模。水电站的出力：指电站全部发电机组出线端送出的功率之和。（水电站的出力取决于引用流量和发电水头）水电站的发电量：水电站的出力和相应时间的乘积。水电站的设计保证率：指水电站在多年工作期间正常工作得到保证的程度。（通常以年保证率和历时保证率两种方法表示水电站设计保证率的大小）年保证率：按水电站多年工作期间能够正常

3、供电的年数表示。（蓄水式水电站）历时保证率：按水电站多年工作期间能够正常供电的历时表示。（径流式水电站和灌溉引水式水电站）保证出力：水电站长期工作中符合设计保证率要求的一定计算期的平均出力。多年平均年发电量：指水电站在多年工作期间内，平均每年所能产生的电能。（大小取决于水电站装机容量和水电站的平均发电水头）电力系统一般按用户的生产特点和用户要求划分为工业用电、农业用电、市镇用电和交通运输用电四大类。电力负荷：电力用户对电力系统提出的出力要求。日荷图三个特征值：最大负荷、日平均负荷和日最小负荷。基荷指数：反映基荷占负荷图的比重。（越大，系统用电越稳定）日平均负荷率：反映峰荷占负荷图的比重。（越大

4、，日负荷变化越小）日电能累积曲线：日负荷图的负荷值与相应用电量的关系曲线。日电能累积曲线的绘制步骤：（1）、将日负荷图的负荷值自下而上加以分段N1、N2，分别计算各负荷段对应的面积，即相应的分段电能量E1,E2，（2）、将分段负荷值N和分段电能量E自下而上依次逐渐累加，得到日电能累积曲线对应的坐标点a（N1,E1）、b（N2,E2），（3）、点绘坐标得到日电能累积曲线。日电能累积曲线的特点：（1）、在日最小负荷以下，负荷无变化，因此为直线。（2）、在日最小负荷以上由于负荷有变化，为上凹线，最高点横坐标即为日用电量E日。（3）、过最高点作横轴的垂线与直线延长线交于e点，e点纵坐标即为日平均负荷。

5、年负荷图：一年内电力系统负荷的变化过程。（通常用日负荷特征值的年内变化来表示）最大工作容量：为满足系统最大负荷要求而设置的容量。（或指设计水平年电力系统负荷最高时水电站能担负的最大发电容量）重复容量：为提高水量利用率，需要在水电站多装一部分容量，以便充分利用弃水额外生产季节电能，这部分容量并非保证电力系统正常工作所必需。水电站的技术特性：体现在调度复杂、操作方便、单位电能成本低等方面。无调节水电站运行方式：（1）、一个水文年度内运行方式：无调节水电站在枯水期应担任系统日负荷图的基荷；丰水期，河中流量急增，无调节水电站仍只适宜担任系统的基荷。（2）、不同水文条件下运行方式：在枯水年的枯水期，水电

6、站以最大工作容量或大于最大工作容量的某个出力运行，和其它电站联合供电以满足系统最大负荷的要求；丰水期，即使全部装机容量运行，有时仍不免有弃水。丰水年，水电站可能全年均需要用全部装机容量在负荷图的基荷部分运行。日调节水电站的运行方式：（1）、一个水文年度内运行方式：原则上在不发生弃水情况下。应尽量让水电站担任系统的峰荷，充分发挥水轮机组能迅速灵活适应负荷变化的优点；在丰水期时，就不再使其担任系统的峰荷，随着流量增加，全部装机容量逐渐由峰荷转到基荷运行。（2）、不同水文条件下运行方式：在枯水年的枯水期，水电站的工作位置是以最大工作容量担任系统的峰荷；丰水期时，水电站仍担任峰荷，之后工作位置应逐渐下

7、降到腰荷和基荷；汛期内，应当投入全部装机容量在基荷运行；汛后，逐渐恢复至腰荷，峰荷位置。丰水年，调节水电站担任负荷图中的峰荷与部分腰荷，初汛后期，以全部装机容量担任基荷；汛后，工作位置恢复至腰荷，逐渐上升至峰荷位置。（3）、日调节水电站在电力系统负荷图上的工作位置确定：双辅助曲线法：（a）、根据日来水量通过水能计算确定水电站的日电量。（b）、根据电力系统日负荷图绘制日电能累积曲线。（c）在日电能累积曲线上，根据水电站的日电量和已知水电站在当日的可用容量作双辅助曲线。（d）两辅助曲线相交与a点，从a点作铅垂线交日电能累积曲线于b点，分别从a，b两点作水平线与日负荷图相交，所对应的负荷范围即为该日

8、调节水电站的工作位置。年调节水电站的运行方式：1、在设计枯水年运行方式：蓄水期开始，水电站担任峰荷和腰荷，加大引用流量，工作位置由腰荷转至基荷。弃水期，为减少弃水量，全部装机容量工作在基荷上运行。不蓄不供期，随着天然流量减少，应使其系统负荷图的基荷位置逐渐上升，直至峰荷位置为止。水电站出力计算公式包括流量和水头两个因素。无调节和日调节水电站保证出力的计算方法采用长系列法或代表年法（一般选3个设计代表年：设计枯水年、设计平水年、设计丰水年）。年调节水电站保证出力计算方法通常采用长系列法和代表年法。水电站多年平均年发电量计算方法：长系列法、三个设计代表年法、设计中水年法、设计中水系列法。第五章水电

9、站装机容量：由最大工作容量、备用容量和重复容量所组成。确定水电站的最大工作容量时，需进行电力系统的电力（出力）平衡和电量平衡。电力平衡：指电站的出力需随时满足系统负荷的要求。无调节水电站最大工作容量的确定：等于按历时设计保证率所要求的保证出力。（公式见P137）日调节水电站最大工作容量确定：（见教材P137、138）年调节水电站最大工作容量的确定：（电力、电量平衡法）（1）、假定若干个水电站最大工作容量方案（至少三个），由日电能累积曲线定出三个最大工作容量方案所对应的日电能量E1,E2,E3。（2）、求各月的电能。（3）、求供水期的平均出力。（4）、计算供水期的保证出力。（5）、绘制最大工作容

10、量和保证电能的曲线。（6）、根据确定的保证电能，确定最大工作容量。备用容量：为使电力系统正常的进行工作，并保证其供电具有足够的可靠性，系统中各电站除最大工作容量外，尚具有一定的备用容量。（包括负荷备用容量、事故备用容量、检修备用容量）水电站装机容量的选择：（1）、收集基本资料（2）、确定水电站的最大工作容量（3）、确定水电站的备用容量（4）、确定水电站的重复容量（5）、选择水电站的装机容量水库正常蓄水位：指水库在正常运行情况下，为满足设计兴利要求在开始供水前应蓄到的最高水位。选择正常蓄水位时，既要看到正常蓄水位的抬高对综合利用各水利部门的影响，也要看到它将受到投资、水库淹没、工程地质等问题的制

11、约。设计死水位：指水库在正常运行情况下允许消落的最低水位。当遇到特别枯水年份或者发生特殊情况，水库运行水位允许比设计死水位还低一些，被称为极限死水位。设计死水位与极限死水位之间的库容，可成为备用库容。防洪限制水位的选择（1）、防洪限制水位与正常蓄水位重合（2）、设计洪水位与正常蓄水位重合（3）、介于上述两种情况之间的情况。第六章水库群的布置方式分为：串联水库群、并联水库群、串并联组合的水库群。当满足下述条件时，可以把许多水库作为水库群来研究。（1） 有水力联系的水库群，即上下游水库之间有水量的连续性。（2） 无水力联系的水库群满足:有联合供水的水库群或者有联合供电任务的水库群时径流补偿：利用各

12、个水库来水过程的不一致性和水库调节性能的不一致性，互相配合，取长补短，以达提高水库群总保证流量的目的，进而实现个水库联合运用比单独运用效益更大的目的。水库群之间进行可以进行径流补偿，径流补偿可以分为：水文补偿、库容补偿。电力补偿：同一电力系统中供电的水电站，通过补偿调节，达到水电站群的总保证出力的目的。补偿电站的选择：调节性能好、多年平均流量和库容系数大、综合利用简单的大库容量水电站作为第一类补偿电站，较次者作为第二类，其余调节性能差或者综合利用要求高的强制供水的水电站可作为补偿电站。电力补偿调节的计算方法有：时历列表法、时历图解法第七章水库调度图：根据实测径流时历特性资料和枢纽的综合利用任务

13、绘制而成的，由一些具有控制性意义的水库蓄水量变化过程线组成。水库调度的分类：按调度目标分类：防洪调度、兴利调度、综合利用调度按调度周期分类;长期调度、短期调度、厂内经济运行按水库数目分类：单一水库调度、水库群联合调度按调度方法分类：常规调度、优化调度在防洪与兴利结合的水库调度中，必须把水库的安全放在首位，要保证设计标准条件下的安全运行。供水期基本调度线的绘制：（1） 选择符合设计保证率的若干典型年，并修正，使它满足 一：典型年供水期平均出力应等于或接近于保证出力，二：供水期终止时刻应与保证率范围内多数年份一致，（2） 对各典型年修正后的来水过程，按保证出力图自供水期末死水位开始进行逐时段的水能

14、计算（3） 取典型年指示线的上、下包线，即得供水期上、下基本调度线加大出力调度线的三种运用方式：（1） 立即加大出力。使水库水位时段末落在调度线上，这种方式对水量利用比较充分，但出力不够均匀。（2） 后期集中加大出力，这种方式可使水电站较长时间处于较高水头下运行，对发电但出力也不够均匀。如汛期提前来临，还可能发生弃水。（3） 均匀加大处理，这种方式使水电站出力均匀，也能充分利用水能资源。降低出力调度线的三种运用方式：（1） 立即降低出力。使水库蓄水回到下调度线上。这种方式一般引起的破坏强度较小，破坏事件也比较短。（2） 后期集中降低出力。调度方式简单，且系统正常工作破坏的持续时间较短，但破坏强度大。（3） 均匀降低出力。破坏时间长，但破坏强度最小。调度全图：将上、下基本调度线及加大出力和降低出力调度线同绘在一张图上就构成了以发电为目的的调度全图。水库灌溉调度：为满足农作物生长需要，合理安排水库灌溉供水过程绘制年调度水库的灌溉调度图方法：实际代表年法、设计代表年法方法与兴利计算相同，从死水位开始，逆时序逐月进行水量平衡，遇亏水相加，遇余水相减。一直计算到水库开始达到蓄水位的时刻为止，即可得各月末应蓄水梁及相应的库水位。外包线（加大供水线）：如果外包线以上再有多余的水，就可加大供水内包线（限制供水线）：内