水利水電工程

第九章

水利水電工程本章內(nèi)容9.1農(nóng)田水利工程9.2水電工程9.3防洪規(guī)劃9.4前景展望引言都江堰水利工程

都江堰及其示意圖四川都江堰水利工程（公元前256年秦蜀郡守李冰修建），是全世界至今為止年代最久、唯一留存、以無壩引水為特征的宏大水利工程。都江堰沒有眾多水利工程所常見的雄偉大壩，只有一個酷似魚一樣的大堤縱臥江中，這條堤就被稱為“金剛堤”。堤的頭部就是都江堰的魚嘴；中后部是一個低矮的斜坡，叫飛沙堰；尾部是兩山之間狹窄的進水口，形似瓶口，叫寶瓶口。這項工程主要由魚嘴分水堤、飛沙堰溢洪道、寶瓶口進水口三大部分構(gòu)成，科學地解決了江水自動分流、自動排沙、控制進水流量等問題，消除了水患，使川西平原成為“水旱從人”的“天府之國”。目前灌溉面積已達40余縣、超過一千萬畝農(nóng)田。引言從古到今人類為了生存和發(fā)展的需要，采取各種措施，對自然界的水和水域進行調(diào)控，以防治水旱災害，開發(fā)利用和保護水資源。用于調(diào)控自然界的地表水和地下水，以達到除害興利目的而興建的工程稱為水利工程。我國江河眾多，全國大小河流總長達42萬公里，河川徑流總量為2.8×1012m3，流域面積在1000km2以上的河流約1500條。引言中國七大江河

引言項目長江黃河松花江珠江遼河海河淮河流域面積（萬km2）180.95.255.744.422.926.426.9河長（km）6300546423082214139010901000年均降水深（mm）10704755271469473559889年均徑流量（億m3）9513658623338148228622注入東海渤海黑龍江南海渤海長江渤海典型工程三峽都江堰南水北調(diào)請同學們課后查閱相關(guān)的鏈接內(nèi)容。9.1農(nóng)田水利工程

農(nóng)田水利工程主要包括灌溉工程和排澇工程，解決農(nóng)田的灌溉和排澇，以及土壤改良工作。

9.1.1灌溉與排水9.1.2取水工程9.1.3灌溉泵站與排水泵站9.1.4渠道工程與渠系建筑物9.1.1灌溉與排水噴灌微噴

1、灌溉方法：地面灌溉、噴灌、滴灌、微噴等幾種形式。9.1.1灌溉與排水2、灌溉水源：天然河水，水庫、湖泊、池塘、洼地蓄水，經(jīng)凈化處理過后的排放污水，高山融雪和地下水。3、農(nóng)田排水：排除地面面積水和降低地下水位，有明溝排水系統(tǒng)和暗溝排水系統(tǒng)。灌溉動畫9.1.2取取水水工工程程作用用是是將將河河水水引引入入渠渠道道，，以以滿滿足足農(nóng)農(nóng)田田灌灌溉溉、、水水力力發(fā)發(fā)電電、、工工業(yè)業(yè)及及生生活活供供水水等等需需要要。。因因取取水水工工程程位位于于渠渠道道的的首首部部，，所所以以也也稱稱渠渠首首工工程程。。灌溉溉取取水水方方式式示示意意圖圖1、、無壩壩取取水水2、、有壩壩（（低低壩壩））取取水水3、抽水取水水：河流的水水量比較較豐富，，但灌區(qū)區(qū)位置較較高時4、水庫取水水：河流的流流量、水水位均不不能滿足足灌溉要要求時9.1.2取取水工程程有壩取水水工程示示意圖9.1.3灌灌溉泵站站與排水水泵站1、灌溉溉泵站有引水渠渠泵站布布置圖2、排水水泵站（1）排排水必須須統(tǒng)一規(guī)規(guī)劃，分分區(qū)進行行，因地地制宜，，不應以以鄰為壑壑，以造造成水利利糾紛。。（2）澇澇水可通通過排水水干渠匯匯集于蓄蓄澇區(qū)內(nèi)內(nèi)時，宜宜集中修修建較大大泵站。。（3）排排水區(qū)水水網(wǎng)密集集，排水水出口分分散，地地勢高低低不平，，高地需需灌水，，低地需需排水，，宜分散散建站。。9.1.3灌灌溉泵站站與排水水泵站9.1.4渠渠道工程程與渠系系建筑物物渠道所經(jīng)經(jīng)過地方方的建筑筑物，稱稱為渠系系建筑物物。渠道段面面示意圖圖2、渠道道的流速速與流量量3、渠道道的滲透透損失及及防滲措措施一條渠道道的兩端端底部高高差與坡坡底的長長度比，，叫做底底坡降。。一般情情況下灌灌溉渠道道的水流流是恒定定流（即即水深和和流速都都不變）），因而而水面坡坡降與渠渠底坡降降大致相相等。9.1.4渠渠道工程程與渠系系建筑物物渠道的水水量損失失，主要要是滲透透，其次次是蒸發(fā)發(fā)。一般防止止?jié)B透的的方法有有：提高高渠床土土壤的不不透水性性；或是是襯砌渠渠床。4、渠系系建筑物物9.1.4渠渠道工程程與渠系系建筑物物水閘立體體示意圖圖4、渠系系建筑物物9.1.4渠渠道工程程與渠系系建筑物物林縣紅旗旗渠渡漕漕聯(lián)結(jié)建筑筑物9.2水水電工工程我國水能能資源理理論蘊藏藏量為6.76億千瓦瓦，其中中可開發(fā)發(fā)量3.78億億千瓦，，年發(fā)電電量19200億千千瓦時，，占全世世界可開開發(fā)水能能資源總總量的16.7％，居居世界第第一位。。我國水能能資源多多在西南南，但我我國煤炭炭儲藏量量主要在在華北，，煤炭和和水能資資源分布布很不均均勻，但但從能源源來講，，兩者可可相互補補充。9.2.1水水電站開開發(fā)方式式和主要要類型1、壩式式水電站站富春江河河床式水水電站壩后式水水電站壩式水電電站動畫畫2、引水水式水電電站引水式開開發(fā)主要要或全部部用引水水道來集集中水頭頭。其水水電站地地下廠房房可以有有三種布布置方式式：首部部式地下下廠房、、尾部式式地下廠廠房、中中部式地地下廠房房。青海仙仙米水電電站9.2.1水水電站開開發(fā)方式式和主要要類型引水式水水電站動動畫3、抽水水蓄能電電站抽水蓄能能電站是是一種特特殊作用用的水電電站，是是在時間間上把能能量重新新分配。。因能量量轉(zhuǎn)換有有損耗，，大體上上用4度度電抽水水可發(fā)出出3度電電。廣州抽水水蓄能電電站布置置圖9.2.1水水電站開開發(fā)方式式和主要要類型4、潮汐汐電站潮汐發(fā)電電是利用用潮水漲漲、落產(chǎn)產(chǎn)生的水水位差所所具有的的勢能來來發(fā)電。。據(jù)計算算，世界界海洋潮潮汐能蘊蘊藏量約約為27億千瓦瓦，若全全部轉(zhuǎn)換換成電能能，每年年發(fā)電量量大約為為1.2萬億度度。浙江江江廈潮汐汐電站9.2.1水水電站開開發(fā)方式式和主要要類型9.2.2水水電站建建筑物1、水電站建建筑物的的布置（1）河河床式水水電站建建筑物的的布置適適用于較較低水頭頭，一般般在30～40m以以下，多多修建在在河流的的中下游游河床坡坡降較平平緩的地地段或灌灌溉渠道道上。如如長江葛葛洲壩水水電站。。（2）當當水頭較較高，一一般超過過30～～40m時，，由于壓壓力大，，廠房本本身的重重量不足足以維持持其穩(wěn)定定時，采采用壩后后式水電電站建筑筑物的布布置。（3）由由于地形形、地質(zhì)質(zhì)條件，，壩后不不能布置置電站或或無壩引引水，則則采用引引水式水水電站建建筑物的的布置。。2、水電電站建筑筑物的作作用擋水建筑筑物泄水建筑筑物水電站進進水建筑筑物水電站引引水建筑筑物水電站平平水建筑筑物發(fā)電、變變電和配配電建筑筑物9.2.2水水電站建建筑物9.3防防洪工工程洪水常造造成江河河沿岸河河谷、沖沖積平原原、河口口三角洲洲和海岸岸地帶的的淹沒。。而這些些受洪水水泛濫威威脅的地地帶，大大多仍可可被人類類開發(fā)利利用，從從而出現(xiàn)現(xiàn)了防洪洪問題。。防洪包括括防御洪洪水危害害人類的的對策、、措施和和方法。。其基本本內(nèi)容可可分為建建設(shè)、管管理、防防汛和科科學研究究。9.3.1防防洪規(guī)劃劃1、定義：是指為為防治某某一流域域、河段段或者區(qū)區(qū)域的洪洪澇災害害而制定定的總體體部署。。2、原則：統(tǒng)籌規(guī)規(guī)劃、綜綜合利用用、蓄泄泄兼籌、、因地制制宜、區(qū)區(qū)別對待待。3、內(nèi)容：收集資資料、洪洪水分析析、擬定定規(guī)劃目目標與防防洪標準準、制定定防洪方方案、確確定防洪洪高度、、防洪效效益分析析。9.3.2防防洪工程程1、定義：：是控制、、防御洪洪水以減減免洪災災損失所所修建的的工程。。主要有有堤、河河道整治治工程、、分洪工工程和水水庫等。。2、分類：：按功能和和興建目目的分為為：擋、、泄（排排）和蓄蓄（滯））。一、堤壩壩1、它是沿沿河、渠渠、湖、、海岸邊邊或行洪洪區(qū)、分分洪區(qū)（（蓄洪區(qū)區(qū)）、圍圍墾區(qū)邊邊緣修筑筑的擋水水建筑物物。2、常見形形式有：：土堤、、石堤、、防洪墻墻、及較較先進的的橡膠壩壩。河南信陽陽市浉浉河橡膠膠壩工程程9.3.2防防洪工程程二、河道道整治2、分洪洪是當河河道洪水水位將超超過保證證水位或或流量將將超過安安全泄量量時，為為保障保保護區(qū)安安全，而而采取的的分泄超超額洪水水的措施施；是犧犧牲局部部，保存存全局的的措施。。1、河道道整治包包括控制制和調(diào)整整河勢，，裁彎取取直，河河道展寬寬和疏?？！?.3.2防防洪工程程分洪動畫畫一分洪動畫畫二三、水庫庫1、水庫庫是用壩壩、堤、、水閘、、堰等工工程，于于山谷、、河道或或低洼地地區(qū)形成成的人工工水域。。2、作用用有防洪洪、水力力發(fā)電、、灌溉、、航運、、城鎮(zhèn)供供水、水水產(chǎn)養(yǎng)殖殖、旅游游、改善善環(huán)境等等。3、同時時要防止止水庫的的淤積、、滲漏、、塌岸、、浸沒。。水質(zhì)變變化和對對當?shù)貧鈿夂虻挠坝绊憽?.3.2防防洪工程程長江三峽峽水利樞樞紐工程程包括一一座混凝凝土重力力大壩，，一座壩壩后式水水電站、、一座永永久性通通航船閘閘和一架架升船機機。高峽出平平湖9.3.2防防洪工程程9.3.3防防洪非工工程措施施1、定義義：是指指通過法法令、政政策、經(jīng)經(jīng)濟手段段和工程程以外的的其它技技術(shù)手段段，以減減少洪災災損失的的措施。。采用防防洪非工工程措施施是由于于只靠工工程措施施既不能能解決全全部防洪洪問題，，又受費費用制約約。2、基本本內(nèi)容：：（1）洪洪泛區(qū)管管理；（2）行行洪道清清障；（3）洪洪水保險險；（4）洪洪水預報報警報系系統(tǒng)；（5）超超標準洪洪水緊急急措施；；（6）救救災。9.4前前景展展望水是人類類生存之之源。據(jù)據(jù)報道到到2025年，，水資源源的缺乏乏將威脅脅到全球球近30億人的的糧食供供應以及及世界各各地沼澤澤地和其其它生態(tài)態(tài)系統(tǒng)的的健康與與生產(chǎn)力力。包括括中國大大陸在內(nèi)內(nèi)的29個國家家和地區(qū)區(qū)的大約約4.5億人已已面臨缺缺水問題題。我國是一一個干旱旱、缺水水嚴重的的國家。。淡水資資源總量量占全球球水資源源的6%，僅次次于巴西西、俄羅羅斯和加加拿大，，居世界界第四位位，但人人均不足足2200m3，僅為世世界平均均水平的的1/4。南水北調(diào)調(diào)總體規(guī)規(guī)劃為東東線、中中線和西西線三條條調(diào)水線線路，通通過三條條調(diào)水線線路與長長江、黃黃河、淮淮河和海海河四大大江河的的聯(lián)系，，構(gòu)成以以“四橫橫三縱””為主體體的總體體布局，，以利