水資源規(guī)劃及利用期末適用卷

1、水資源規(guī)劃與利用 測(cè)試題A一、名詞解釋（每小題3分，共24分）1. 防洪限制水位2. 年保證率3. 設(shè)計(jì)枯水系列4. 水電站保證出力5. 系統(tǒng)最大工作容量6. 重復(fù)容量7. 水庫(kù)群8. 防洪庫(kù)容一解釋下列概念（每小題3分，共24分）（1） 防洪限制水位：水庫(kù)在汛期允許興利蓄水的上限水位。（2） 年保證率：是指多年期間正常工作年數(shù)占運(yùn)行總年數(shù)的百分比。（3） 設(shè)計(jì)枯水系列：為了計(jì)算水庫(kù)運(yùn)用多年連續(xù)枯水狀況，選擇的設(shè)計(jì)枯水系列。在實(shí)測(cè)資料中選擇出最嚴(yán)重的連續(xù)枯水年組，并從該年組最末一年起逆時(shí)序扣除允許破壞年數(shù)，就得到設(shè)計(jì)枯水系列。（4） 水電站保證出力：是指水電站在長(zhǎng)期工作中符合水電站設(shè)計(jì)保證率要

2、求的枯水期（供水期）內(nèi)的平均出力。（5） 電力系統(tǒng)最大工作容量：為了滿足系統(tǒng)最大負(fù)荷要求而設(shè)置的容量。（6） 重復(fù)容量：在汛期，為了減少棄水額外增大水電站的容量，使在豐水期多發(fā)電。由于這部分加大的容量不能當(dāng)作工作容量，因而稱重復(fù)容量。（7） 水庫(kù)群：一群共同工作的水庫(kù)整體（群體）。（8） 防洪庫(kù)容：防洪高水位與防洪限制水位間的庫(kù)容。用以攔蓄洪水，滿足下游防護(hù)對(duì)象的防洪要求。二、簡(jiǎn)答題（4小題，共28分）1. 水庫(kù)群聯(lián)合工作時(shí)可以相互補(bǔ)償，補(bǔ)償作用有哪些？補(bǔ)償?shù)哪康氖鞘裁矗?. 電力系統(tǒng)為什么需要設(shè)置負(fù)荷備用容量？哪些電站適宜擔(dān)任負(fù)荷備用？3. 何謂死水位（Z死）和死庫(kù)容（V死）？為什么水庫(kù)要設(shè)

3、置死庫(kù)容（或者說(shuō)，死庫(kù)容有何作用）？為什么要設(shè)置極限死水位？4. 簡(jiǎn)述繪制水庫(kù)調(diào)度圖的意義。二簡(jiǎn)答題（4小題，共28分）1 答：（1）水文補(bǔ)償：不同河流或干支流，因水文不同步性，起到相互補(bǔ)充水量（也稱徑流補(bǔ)償），提高總供水量或出力。（2）庫(kù)容補(bǔ)償：利用各水庫(kù)調(diào)節(jié)性能的差異，而進(jìn)行的補(bǔ)償。選調(diào)節(jié)性能好的水庫(kù)作為補(bǔ)償水庫(kù)，調(diào)節(jié)性能差的水庫(kù)作為被補(bǔ)償水庫(kù)。改變補(bǔ)償水庫(kù)的運(yùn)行方式，以提高總的保證出力或水量。（3）電力補(bǔ)償：2 答：（1）在實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下，電力系統(tǒng)的日負(fù)荷是經(jīng)常處在不斷的變化之中，隨時(shí)有可能出現(xiàn)突荷。這是由于系統(tǒng)中總有一些用戶的負(fù)荷變化是十分猛烈而急促，這種不能預(yù)測(cè)的突荷可能在一晝夜的任

4、何時(shí)刻出現(xiàn)，也有可能恰好出現(xiàn)在負(fù)荷的尖峰時(shí)刻，使此刻最大負(fù)荷的尖峰更高，因此，電力系統(tǒng)必須隨時(shí)準(zhǔn)備部分備用容量。當(dāng)這種突荷出現(xiàn)時(shí)，不致于因系統(tǒng)容量不足影響供電質(zhì)量。（2）靠近負(fù)荷中心，具有大水庫(kù)、大機(jī)組的壩后式水電站，應(yīng)優(yōu)先考慮；對(duì)于引水式水電站，應(yīng)選擇引水道比較短的電路；當(dāng)缺乏水電站時(shí)，也可選擇火電站。3 答：死水位：在正常運(yùn)用的情況下，允許水庫(kù)消落的最低水位。死庫(kù)容：死水位以下的水庫(kù)容積。極限死水位：當(dāng)遇到特殊枯水年份或者發(fā)生特殊情況（例如水庫(kù)清底檢修、戰(zhàn)備、地震等）時(shí)，水庫(kù)運(yùn)行水位允許比設(shè)計(jì)死水位還低一些，被稱為死水位。設(shè)置死水位的作用：（1）墊底：保證興利各種用水部門正常工作的最低要求

5、。水位自流溢出，發(fā)電最小水頭，航深，供水最低水位。水量水域養(yǎng)魚、旅游、庫(kù)區(qū)環(huán)境衛(wèi)生。（2）容納水庫(kù)使用期間的泥沙淤積，保證V興正常運(yùn)用。4 答：水庫(kù)調(diào)度圖不僅可用以指導(dǎo)水庫(kù)的運(yùn)行調(diào)度，增加編制各部門生產(chǎn)任務(wù)的預(yù)見性和計(jì)劃性，提高各水利部門的工作可靠性和水量利用率，更好地發(fā)揮水庫(kù)的綜合利用作用；同時(shí)也可用來(lái)合理決定和校核水電站的主要參數(shù)以及水電站的動(dòng)能指標(biāo)（出力、發(fā)電量）。三、論述題（1小題，共12分）從水資源的綜合利用與開發(fā)談起，說(shuō)明水資源對(duì)人類活動(dòng)的重要作用？以及可能出現(xiàn)的問題？通過(guò)這門課的學(xué)習(xí)，你對(duì)這些問題的解決有何建議？三論述題（1小題，共12分）答：體會(huì)。要點(diǎn)：結(jié)合水資源的綜合利用與開

6、發(fā)；說(shuō)明水資源對(duì)人類活動(dòng)的重要作用；水資源利用可能出現(xiàn)的問題；解決這些問題的建議。四、計(jì)算題（3小題，共36分） 1.某擬建水庫(kù)壩址處多年平均徑流量為1100106m3，多年平均流量為36m3/s。屬于年調(diào)節(jié)水庫(kù)，68月為豐水期，9月到次年5月為枯水期。不計(jì)水庫(kù)水量損失，其它已知數(shù)據(jù)如下表1。求V興。 時(shí)段（月）天然來(lái)水各部門綜合用水流量(m3/s)水量(106m3)流量(m3/s)水量(106m3)豐水期61.5824100.81021071.4193800.82122081.7174600.747200枯水期90.8102100.849220100.7091900.821220110.69

7、41800.887230120.7842100.82122010.7472000.82122020.8492200.96525030.5971600.85923040.5791500.92624050.5601500.859230 2.已知某水庫(kù)P=1%的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線如下表1。溢洪建筑物采用河岸溢洪道，不設(shè)閘門，其堰頂高程為31.63m，溢洪寬度為65m，泄流公式q= =115 （H為水庫(kù)水位與堰頂之間的水頭差）。水庫(kù)水位與容積關(guān)系如下表2。并且已知t=0、t=1小時(shí)、t=2小時(shí)的水庫(kù)水位為31.63m、32.12m、32.95m。用試算法進(jìn)行調(diào)洪演算，推求t=3小時(shí)、4小時(shí)的水庫(kù)水位、下泄

8、流量。 表1 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程時(shí)間（小時(shí)）012345678910入庫(kù)流量(m3/s)034068010208757295834372911460表2 水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線水位z（m）31.6332.1232.9533.7534.2934.4534.61容積V（106m3）1010.5411.9914.0915.9516.9118.18 3. 某水電站的正常蓄水位為180m，某年供水期各月平均的天然來(lái)水量Q天、各種流量損失Q損、下游各部門用水流量Q用和發(fā)電需要流量Q電分別見下表3。9月份為供水期起始月，水位為正常蓄水位。此外，水庫(kù)水位與庫(kù)容的關(guān)系，如下表1。水庫(kù)下游水位與流量的關(guān)系，見下表2。水電

9、站效率 =0.85。試求水電站各月平均出力及發(fā)電量。 表1 水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線水位z（m）168170172174176178180容積V（108m3）3.716.349.1412.2015.8319.9225.20表2 水電站下游水位與流量的關(guān)系流量（m3/s）130140150160170180下游水位（m）115.28116.22117.00117.55118.06118.50表3 水電站出力及發(fā)電量計(jì)算給定數(shù)據(jù)時(shí)段t月（1）910111212天然來(lái)水流量Q天m3/s（2）1158570625652各種流量損失Q損（3）201510988下游各部門用水流量Q用（4）1009212560

10、7078發(fā)電需要流量Q電（5）150150154159150150四計(jì)算題（3小題，共36分） 1. 解計(jì)算結(jié)果表如下，得到V興=390106m3時(shí)段（月）天然來(lái)水各部門綜合用水多余或不足水量棄 水時(shí)段末興利庫(kù)容蓄水量(106m3)流量(m3/s)水量(106m3)流量(m3/s)水量(106m3)多余(106m3)不足(106m3)水量(106m3)流量(m3/s)豐水期71.5824100.8102102000020081.4193800.8212201600036091.7174600.747200260230390枯水期100.8102100.84922010380110.709190

11、0.82122030350120.6941800.8872305030010.7842100.8212201029020.7472000.8212202027030.8492200.9652503024040.5971600.8592307017050.5791500.926240908060.5601500.859230800合 計(jì)0.92129200.84926906203902302. 解（1）由已知公式計(jì)算得到q=f(Z)關(guān)系，如下表水位Z（m）31.6332.1232.9533.7534.2934.4534.61庫(kù)容V(106m3)1010.5411.9914.0915.9516.9

12、118.18下泄流量q(m3/s)039.44174.40354.98498.91544.59591.59（2）選取計(jì)算時(shí)段Dt=1小時(shí)，列表計(jì)算如下：時(shí)間t(h)入庫(kù)洪水流量Q(m3/s)時(shí)段平均入庫(kù)流量下泄流量q(m3/s)時(shí)段平均下泄流量時(shí)段內(nèi)水庫(kù)存水量變化（萬(wàn)m3）水庫(kù)存水量（萬(wàn)m3）水庫(kù)水位（m）00170019.720.541031.63134051039.44106.921.4510.5432.122680850174.40264.692.1011.9932.9531020947.5354.98426.951.8614.0933.754875802498.91523.221.04

13、15.9534.29試算過(guò)程： t=3小時(shí)時(shí)間t(h)入庫(kù)洪水Q(m3/s)水庫(kù)水位Z(m)水庫(kù)庫(kù)容V(106m)下泄流量q (m3/s)平均入庫(kù)流量Q 平均下泄流量q 水庫(kù)庫(kù)容變化V(106m3) V2(106m3) q2(m) Z2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)268032.9511.99174.40850264.692.113102033.7514.09354.9814.09354.9833.75試算過(guò)程： t=4小時(shí)時(shí)間t(h)入庫(kù)洪水Q(m3/s)水庫(kù)水位Z(m)水庫(kù)庫(kù)容V(106m)下泄流量q (m3/s)平均入庫(kù)流量Q 平均下泄流量q

14、 水庫(kù)庫(kù)容變化V(106m3) V2(106m3) q2(m) Z2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)3102033.7514.09354.98947.5426.9451.86487534.2915.95498.9115.95498.9134.293. 解時(shí)段t月（1）910111212天然來(lái)水流量Q天m3/s（2）1158570625652各種流量損失Q損（3）201510988下游各部門用水流量Q用（4）10092125607078發(fā)電需要流量Q電（5）150150154159150150水庫(kù)供水流量-DQ（6）-55-77-94-106-102-

15、106水庫(kù)供水量-DW億m3（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784棄水量（8）000000時(shí)段初水庫(kù)存水量V初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796時(shí)段末水庫(kù)存水量V末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012時(shí)段初上游水位Z初m（11）180.00179.56178.78177.72176.32175.98時(shí)段末上游水位Z末（12）179.56178.78177.72176.32175.98174.45月平均上游水位Z上（13）179.78179.17178.25177.02

16、176.15175.22月平均下游水位Z下（14）117.00117.00117.25117.50117.00117.00水電站平均水頭H（15）62.7862.1761.0059.5259.1558.22月平均出力N萬(wàn)Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月發(fā)電量E萬(wàn)Kwh（17）573156795716576054025314水資源規(guī)劃與利用 測(cè)試題B一、名詞解釋（每小題3分，共24分）一、名詞解釋（每小題3分，共24分）1防洪高水位2歷時(shí)保證率3設(shè)計(jì)代表期4電力系統(tǒng)負(fù)荷圖5電力系統(tǒng)必需容量6水庫(kù)調(diào)度圖7死水位8攔洪庫(kù)容一解釋下列概念（每小題3分，共24分）（1） 防

17、洪高水位：當(dāng)遇下游防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，水庫(kù)為控制下泄流量而攔蓄洪水，這時(shí)在壩前達(dá)到的最高水位。（2） 歷時(shí)保證率：指多年期間正常工作歷時(shí)（日、旬或月）占總歷時(shí)的百分比。（3） 設(shè)計(jì)代表期：在水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程中，要進(jìn)行多方案大量的水利水能計(jì)算，根據(jù)長(zhǎng)系列水文資料進(jìn)行計(jì)算，可獲得較精確的結(jié)果，但工作量大。在實(shí)際工作中可采用簡(jiǎn)化方法，即從水文資料中選擇若干典型年份或典型多年徑流系列作為設(shè)計(jì)代表期。（4） 電力系統(tǒng)負(fù)荷圖：電力系統(tǒng)中所有用戶所需出力N（負(fù)荷）隨著時(shí)間t的變化曲線。（5） 電力系統(tǒng)必需容量：電力系統(tǒng)中最大工作容量和備用容量之和，稱（6） 水庫(kù)調(diào)度圖：是由一些基本調(diào)度線組成，

18、這些調(diào)度線是具有控制性意義的水庫(kù)蓄水量（或水位）變化過(guò)程線，是根據(jù)過(guò)去水文資料和樞紐的綜合利用任務(wù)繪制出的。（7） 死水位：在正常運(yùn)用的情況下，允許水庫(kù)消落的最低水位。（8） 攔洪庫(kù)容：設(shè)計(jì)洪水位與防洪限制水位之間的庫(kù)容，稱攔洪庫(kù)容二、簡(jiǎn)答題：（每題 7 分，共 28 分）1 何謂設(shè)計(jì)枯水系列？簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)枯水系列的“扣除允許破壞年數(shù)法”的確定方法。2 簡(jiǎn)述水電站最大工作容量選擇的原則？3 對(duì)于不同調(diào)節(jié)類型（指無(wú)調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)、多年調(diào)節(jié)）水庫(kù)，按照興利需求，要求水庫(kù)何時(shí)應(yīng)該蓄到正常蓄水位？4 水庫(kù)群聯(lián)合工作時(shí)可以相互補(bǔ)償，補(bǔ)償作用有哪些？補(bǔ)償?shù)哪康氖鞘裁?？二?jiǎn)答題（4小題，共28分）1 答：

19、（1）為了計(jì)算水庫(kù)運(yùn)用多年連續(xù)枯水狀況，選擇的設(shè)計(jì)枯水系列。在實(shí)測(cè)資料中選擇出最嚴(yán)重的連續(xù)枯水年組，并從該年組最末一年起逆時(shí)序扣除允許破壞年數(shù)，就得到設(shè)計(jì)枯水系列。（2）先計(jì)算允許破壞年數(shù)T破：T破=n-P設(shè)(n+1) 在實(shí)測(cè)資料中選擇出最嚴(yán)重的連續(xù)枯水年組，并從該年組最末一年起逆時(shí)序扣除允許破壞年數(shù)，就得到設(shè)計(jì)枯水系列。2 答：原則：電力平衡原則電量平衡原則系統(tǒng)容量平衡原則3 答：a) 多年調(diào)節(jié)水庫(kù)在連續(xù)豐水年后才能蓄到正常蓄水位；b) 年調(diào)節(jié)水庫(kù)在每年供水期前蓄到正常蓄水位；c) 日調(diào)節(jié)水庫(kù)每天在水電站調(diào)節(jié)峰荷以前蓄到正常蓄水位；d) 無(wú)調(diào)節(jié)水電站任何時(shí)候在正常蓄水位。4 答：（1）水文補(bǔ)

20、償：不同河流或干支流，因水文不同步性，起到相互補(bǔ)充水量（也稱徑流補(bǔ)償），提高總供水量或出力。（2）庫(kù)容補(bǔ)償：利用各水庫(kù)調(diào)節(jié)性能的差異，而進(jìn)行的補(bǔ)償。選調(diào)節(jié)性能好的水庫(kù)作為補(bǔ)償水庫(kù)，調(diào)節(jié)性能差的水庫(kù)作為被補(bǔ)償水庫(kù)。改變補(bǔ)償水庫(kù)的運(yùn)行方式，以提高總的保證出力或水量。（3）電力補(bǔ)償：三、論述題：（共 12 分）當(dāng)前，我國(guó)所面臨的水資源問題主要有哪些？你是如何看待這些問題？三論述題（1小題，共12分）答：（1）水資源短缺（2）洪水災(zāi)害（3）水環(huán)境污染展開論述四、計(jì)算題：（每題 12 分，共 36 分）1.某水庫(kù)V死=60104m3，設(shè)計(jì)枯水年來(lái)水量及用水量如下表。調(diào)節(jié)年度由當(dāng)年6月到次年5月，其中，6

21、9月為豐水期，105月為枯水期。試推求V興。月份678910111212346來(lái)水流量m3/s1.5821.4191.7171.1960.7090.6940.7840.7470.8490.5970.5790.560水量104m3410380460310190180210200220160150150用水流量m3/s0.8100.8210.7470.8490.8210.8870.8210.8210.9650.8590.8870.821水量104m32102202002202202302202202502302302202. 某水庫(kù)的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設(shè)有閘門。水庫(kù)的運(yùn)行方式是：在洪水來(lái)臨

22、時(shí)，先用閘門控制q使等于Q，水庫(kù)保持防洪限制水位（38.0m）不變；當(dāng)Q繼續(xù)加大，使閘門達(dá)到全開，以后就不用閘門控制，q隨著Z的升高而加大，流態(tài)為自由泄流，qmax也不限制，情況與無(wú)閘門控制一樣。已知水庫(kù)容積特性V=f(Z)，并根據(jù)泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位和下泄流量關(guān)系曲線q=f(Z)，見下表。堰頂高程為36.0m。入庫(kù)洪水流量過(guò)程線如下表，在t=18小時(shí)，水庫(kù)達(dá)到防洪限制水位。用列表試算法計(jì)算在t=21小時(shí)、t=24小時(shí)的水庫(kù)水位、下泄流量。表1 某水庫(kù)V=f(Z)、q=f(Z)曲線（閘門全開）水位Z(m)36.036.537.037.538.038.539.039.540.040.5

23、41.0庫(kù)容V(萬(wàn)m3)4330480053105860645070807760854094201025011200下泄流量q(m3/s)022.555.0105.0173.9267.2378.3501.9638.9786.1946.0表2 入庫(kù)洪水流量過(guò)程時(shí)間t(h)182124273033363942454851入庫(kù)洪水流量Q(m3/s)1743408501920145011109007606104603602903.某水電站的正常蓄水位為180m，某年供水期各月平均的天然來(lái)水量Q天、各種流量損失Q損、下游各部門用水流量Q用和發(fā)電需要流量Q電分別見下表3。9月份為供水期起始月，水位為正常蓄

24、水位。此外，水庫(kù)水位與庫(kù)容的關(guān)系，如下表1。水庫(kù)下游水位與流量的關(guān)系，見下表2。水電站效率=0.85。試求水電站各月平均出力及發(fā)電量。表1 水庫(kù)水位容積關(guān)系曲線水位z（m）168170172174176178180容積V（108m3）3.716.349.1412.2015.8319.9225.20表2 水電站下游水位與流量的關(guān)系流量（m3/s）130140150160170180下游水位（m）115.28116.22117.00117.55118.06118.50表3 水電站出力及發(fā)電量計(jì)算給定數(shù)據(jù)時(shí)段t月（1）910111212天然來(lái)水流量Q天m3/s（2）1158570625652各種流量

25、損失Q損（3）201510988下游各部門用水流量Q用（4）10092125607078發(fā)電需要流量Q電（5）150150154159150150四計(jì)算題（3小題，共36分）1. 解解豐水期枯水期合計(jì)月份678910111212345來(lái)水流量m3/s1.5821.4191.7171.1960.7090.6940.7840.7470.8490.5970.5790.560水量104m3410380460310190180210200220160150150用水流量m3/s0.8100.8210.7470.8490.8210.8870.8210.8210.9650.8590.8870.821水量10

26、4m3210220200220220230220220250230240230多余或不足多余104m320016026090不足104m33050102030709080380棄水流量m3/s水量104m30024090時(shí)段末興利庫(kù)容蓄水量104m3200360380380350300290270240170800興利庫(kù)容V興=380104 m32. 解計(jì)算結(jié)果表時(shí)間t（h）入庫(kù)洪水流量Q(m3/s)時(shí)段平均入庫(kù)流量下泄流量q(m3/s)時(shí)段平均下泄流量時(shí)段內(nèi)水庫(kù)存水量變化（萬(wàn)m3）水庫(kù)存水量（萬(wàn)m3）水庫(kù)水位（m）(1)(2)（3）（4）（5）(6)（7）（89180.583645038.021340595187224.5400653338.1248501385262343.51125693338.4試算過(guò)程： t=21小時(shí)時(shí)間t(h)入庫(kù)洪水Q(m3/s)水庫(kù)水位Z(m)水庫(kù)庫(kù)容V(萬(wàn)m3)下泄流量q (m3/s)平均入庫(kù)流量 Q平均平均下泄流量q平均水庫(kù)庫(kù)容變化V(萬(wàn)m3)V2(萬(wàn)m3)q2(m)Z2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)1817438.06450173.9257211502134038.26690211192.670652018238.0638.1653018