水資源規(guī)劃及利用

一、名詞解釋水資源：是指可資利用或有可能被利用的水源，這種水源應(yīng)當(dāng)有足夠的數(shù)量和可用的質(zhì)量，并在某一地點為滿足某種用途而得以利用。水能資源：河川水流、沿海潮汐等所蘊藏的天然水能。水利：是人類在掌握水的客觀變化規(guī)律的前提下，采取各種工程措施和非工程措施，以及經(jīng)濟(jì)、行政、法制等手段，對自然的水能循環(huán)過程中的水進(jìn)行調(diào)節(jié)控制、開發(fā)利用和保護(hù)管理的各項工程總稱。水流出力：單位時間內(nèi)的水能。水資源的綜合利用：同一河流或同一地區(qū)的水資源，同時滿足幾個水利部門的需要，并且將除水害和興水利綜合起來，統(tǒng)籌解決，這種開發(fā)水資源的方式稱為水資源的綜合利用。安全泄量：河水不發(fā)生漫溢或堤防不發(fā)生潰決的前提下，河床所能通過的的最大安全泄量。作物的灌溉制度：是指作物在全生育期內(nèi)規(guī)定的灌溉次數(shù)、灌水時間、灌水定額、灌溉定額。灌水定額：某一次灌水時每畝田的灌水量。灌溉定額：全育期歷次灌水定額之和。徑流調(diào)節(jié)：即按照人們的需求，通過水庫的蓄水、泄水作用，控制徑流和重新分配徑流。水庫面積特性：是指水庫水位與水面面積的關(guān)系曲線。水庫容積特性：指水庫水位與容積的關(guān)系曲線。水庫特征水位：水庫工程為完成不同任務(wù)在不同時期和各種水文情況下，需控制達(dá)到或允許消落的各種庫水位，統(tǒng)稱特征水位。水庫特征庫容：相應(yīng)于水庫特征水位以下或兩特征水位之間的水庫容積，稱特征庫容。死水位：在正常運用情況下，允許水庫消落的最低水位稱死水位。死庫容：死水位以下的水庫容積稱死庫容。正常蓄水位：水庫在正常運用情況下，為滿足設(shè)計興利要求而在開始供水時應(yīng)蓄到的高水位，稱正常蓄水位。興利庫容：正常蓄水位與死水位之間的庫容，稱興利庫容。防洪限制水位：水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，稱防洪限制水位。防洪高水位：當(dāng)遇下游防護(hù)對象的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水時，水庫為控制下泄流量而攔蓄洪水，這時在壩前達(dá)到的最高水位稱防洪高水位。防洪庫容：防洪高水位與防洪限制水位間的庫容，稱為防洪庫容。設(shè)計洪水位：水庫遇大壩設(shè)計洪水時，在壩前達(dá)到的最高水位稱設(shè)計洪水位。攔洪庫容：防洪限制水位與防洪設(shè)計水位之間的庫容稱攔洪庫容。校核洪水位：水庫遇大壩校核洪水時，在壩前達(dá)到的最高水位稱校核洪水位。調(diào)洪庫容;校核洪水位與防洪限制水位之間的庫容稱為調(diào)洪庫容。調(diào)節(jié)周期：指水庫的興利庫容從庫空到蓄滿，再到放空的完整的蓄放過程。工作保證率：水利水電部門的正常工作的保證程度，稱為工作保證率。年保證率：多年期間正常工作年數(shù)占運行總年數(shù)的百分比。歷時保證率：指多年期間正常工作歷時占總歷時的百分比。等流量調(diào)節(jié)：用供水期各月用水量的均值代替各月實際用水量，即假定整個供水期為均勻供水。稱這種徑流調(diào)節(jié)計算為等流量調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)系數(shù)：通常將設(shè)計枯水年供水期調(diào)節(jié)流量與多年平均流量的比值稱為調(diào)節(jié)系數(shù)α。設(shè)計保證率：水利水電工程規(guī)劃、設(shè)計時選定的擬建工程的合理的工作保證率。庫容系數(shù)：用β=V興/`W年反應(yīng)水庫的興利調(diào)節(jié)能力。水庫消落深度：正常蓄水位與死水位的高程差，稱水庫消落深度。完全年調(diào)節(jié)：能將年內(nèi)全部來水量按用水要求重新分配而不發(fā)生棄水的徑流調(diào)節(jié)，稱為完全年調(diào)節(jié)。不完全年調(diào)節(jié)：稱這種僅能存儲豐水期部分多余水量的徑流調(diào)節(jié)為不完全年調(diào)節(jié)。水電站的出力：發(fā)電機(jī)組的出線端送出的功率。水電站發(fā)電量：水電站出力與相應(yīng)時間的乘積。水電站保證出力：指水電站在長期工作中，符合水電站設(shè)計保證率要求的一定計算期（供水期）的平均出力。水電站多年平均發(fā)電量：水電站在多年工作時期內(nèi)，平均每年所能生產(chǎn)的電能量。日電能累積曲線：日負(fù)荷圖的出力值與其相應(yīng)的電能之間的關(guān)系曲線。電力負(fù)荷：在任何時間內(nèi)，電力系統(tǒng)中各電站的出力過程和發(fā)電量必須與用電戶對出力的要求和用電量相適應(yīng)，這種對電力系統(tǒng)提出的出力要求，常稱為電力負(fù)荷。電力負(fù)荷圖：電力系統(tǒng)隨時間的變化過程線。日負(fù)荷圖：一日內(nèi)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化的過程。年負(fù)荷圖：一年內(nèi)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化的過程。設(shè)計水平年：規(guī)劃設(shè)計電站前，必須考慮遠(yuǎn)景電力系統(tǒng)負(fù)荷的發(fā)展水平，于此負(fù)荷發(fā)展水平相適應(yīng)的年份。系統(tǒng)裝機(jī)容量：所有電站裝機(jī)容量總和。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。重復(fù)容量：為了減少無益棄水，提高水量利用系數(shù)，可考慮額外加大水電站的容量，使它在枯水期內(nèi)多發(fā)電，這部分加大的容量在設(shè)計枯水期內(nèi)，由于河道中來水少而不能當(dāng)電力系統(tǒng)的工作容量，以代替電站容量工作，因而稱作重復(fù)容量。系統(tǒng)電力平衡：電站的出力需隨時間滿足系統(tǒng)的負(fù)荷要求。系統(tǒng)電量平衡：在任何時段內(nèi)系統(tǒng)所要求保證的供電量E應(yīng)等于水、火電站所能提供的保證電能之和。水電站最大工作容量：為滿足系統(tǒng)最大負(fù)荷要求而設(shè)置的容量。水電站保證電能：保證出力與相應(yīng)時間的乘積。水文補償：利用兩河豐、枯水期的起始時間不完全一致，最枯水時間相互錯開的特點進(jìn)行補償。庫容補償：利用水庫調(diào)節(jié)性能的差異進(jìn)行補償。簡答題1、水資源包括的主要內(nèi)容?江河、湖泊、井泉以及高山積雪、冰川等可供長期利用的水源;河川水流、沿海潮汐等所蘊藏的天然水能;江河、湖泊、海港等可供發(fā)展水運事業(yè)的天然航道;可用來發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖事業(yè)的天然水域。2、水資源的特點有哪些?流動性，多用途性，公共性，永續(xù)性，利與害的兩重性。3、水利發(fā)電的基本原理?河川徑流相對海平面而言具有一定的勢能，徑流也有一定的流速，就具有一定動能，利用這種機(jī)械能和被消耗的水能來產(chǎn)生電能。4、河川水能資源的基本開發(fā)方式主要有哪些?答：方式表現(xiàn)為集中落差和引用流量的方式。根據(jù)集中落差的方式可分為：壩式（蓄水式）水電站、引水式水電站、混合式水電站、潮汐式和抽水蓄能式水電站。5、灌水方法按照向田間輸水的方式不同可分為哪幾種?地面灌溉，地下灌溉，噴灌，滴灌。6、水庫的總庫容和有效庫容分別怎樣確定?校核洪水位以下的全部庫容稱總庫容，V總=V死+V興+V調(diào)洪-V共校核洪水位與死水位之間的庫容，V效=V興+V調(diào)洪-V共7、水庫興利調(diào)節(jié)按調(diào)節(jié)周期可分為哪幾種?調(diào)節(jié)周期分別是多少?水庫從死水位開始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位，經(jīng)歷一個完整的蓄放水過程所需的時間。按調(diào)節(jié)周期分類，可分為日、周、年、多年調(diào)節(jié)。年工作保證率和歷時工作保證率之間怎樣換算?9、興利調(diào)節(jié)計算解決的三類課題分別是什么?根據(jù)用水要求，確定興利庫容；根據(jù)興利庫容，確定設(shè)計保證年調(diào)節(jié)下的供水水平；根據(jù)興利庫容和水庫操作方案，求水庫運用過程。10、水庫在一年內(nèi)蓄水、供水兩次時，水庫的興利庫容如何確定?（1）若余水量不同時小于兩個虧水量，V興=max{W供1W供2}；（2）若余水量同時小于前后兩個虧水期的虧水量，V興=W供1+W供2-W蓄2。11、水量差積曲線的主要特征是什么?(1)Q>Q定時，曲線上升;Q<Q定時，曲線下降；(2)水量差積曲線上任一時刻tx的縱坐標(biāo)表示從起始to到該時刻tx期間的水量差積值(3)曲線上任一兩點量至斜線的垂直距商之差，即該兩點歷時內(nèi)的實際水量；(4)任一時刻的流量可由水量差積曲線上該點的切線斜率按流量比尺確定。12、分析V興、Q調(diào)和P設(shè)三者的關(guān)系，并說明理由（1）V興一定時，P設(shè)越高，可能獲得的供水期Q調(diào)越小，反之越大；（2）Q調(diào)一定時，P設(shè)越高，所需的V興越大；（3）P設(shè)一定時，V興越大，供水期Q調(diào)越大。13、水量累積曲線的主要特征是什么?（1）曲線上任意兩點的縱坐標(biāo)差值W表示這兩點期間的水量；（2）連接曲線上任意兩點得到割線，表示t內(nèi)的平均流量，全歷時的平均流量可用連接曲線首、末兩端的直線的斜率表示；（3）水量累積曲線上任意一點的切線斜率代表該時刻的瞬時流量。14、請寫出代表期法用差積曲線求年調(diào)節(jié)水庫興利庫容的步驟?（1）繪制設(shè)計枯水年水量差積曲線及其流量比尺；（2）在流量比尺上定出已知調(diào)節(jié)流量的方向線，繪出平行于Q調(diào)射線并與天然水量差積曲線相切的平行線組；（3）供水期上下切線間的縱距，按水量比尺量取，即等于所求的V興。15、根據(jù)設(shè)計枯水年資料和用水要求用圖解法怎樣確定年調(diào)節(jié)水庫興利庫容?已知興利庫容，怎樣用圖解法確定調(diào)節(jié)流量?(1)繪制設(shè)計枯水年水量差積曲線及流量比尺；(2)在流量比尺上定出年調(diào)節(jié)流量的方向線Q調(diào)射線，繪出平行于Q調(diào)的射線并與天然水量差積曲線相切的平行線；(3)供水期上下切線間縱距即為V興。16、設(shè)計代表年通常有幾個典型年?設(shè)計枯水年，設(shè)計平水年，設(shè)計豐水年。17、水庫操作方式哪兩種類型?定出力操作，定流量操作。18、水庫的特征水位有哪些?特征庫有哪幾個?水庫工程在不同時期有不同任務(wù)，為滿足興利要求和保證防洪安全，需要一些控制性的水位和庫容，我們把這些決定水庫調(diào)節(jié)能力，其限定作用的控制水位和庫容，稱水庫的特征水位、特征庫容。它包括：（1）死水位和死庫容：在正常運用情況下，水庫都有一個允許消落的最低水位，將其稱為死水位。死水位以下的庫容成為死庫容。（2）正常蓄水位和興利庫容：水庫在正常運行的情況下，為滿足興利部門枯水期的正常用水，水庫興利蓄水的最高水位稱為正常蓄水位。正常水位與死水位之間的庫容，是水庫實際可用于調(diào)節(jié)徑流以保證興利的庫容，稱為興利庫容。（3）防洪限制水位和結(jié)合庫容：水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位，稱為防洪限制水位。防洪限制水位與正常蓄水位之間的庫容，稱為結(jié)合庫容。（4）防洪高水位和防洪庫容：水庫從防洪限制水位起調(diào)，壩前達(dá)到的最高庫水位稱為防洪高水位。它與防洪限制水位之間的庫容稱為防洪庫容。（5）設(shè)計洪水位和攔洪庫容：當(dāng)發(fā)生大壩設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)洪水時，從防洪限制水位經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后所達(dá)到的壩前最高水位稱為設(shè)計洪水位。它與防洪限制水位之間的庫容稱為攔洪庫容。（6）校核洪水位和調(diào)洪庫容：當(dāng)發(fā)生大壩校核標(biāo)準(zhǔn)洪水時，從防洪限制水位經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后，壩前達(dá)到的最高水位稱為校核洪水位。它與防洪限制水位之間的庫容稱為調(diào)洪庫容（7）總庫容：校核洪水位以下的全部水庫容積即為水庫的總庫容。19、水庫的調(diào)洪作用有哪些?滯洪作用，錯峰作用，蓄洪作用。20、洪水調(diào)節(jié)計算(水庫調(diào)洪計算)的基本原理?21、水庫調(diào)洪計算的基本方法有哪兩種?列表試算法，半圖解法。22、簡述調(diào)洪計算列表試算法的步驟答：列表試算法主要步驟：根據(jù)水庫容積曲線V=f(Z)和泄洪建筑物的泄洪能力，應(yīng)用水力學(xué)公式求出泄流能力與庫容的關(guān)系曲線，即水庫蓄泄曲線q=f(V)；根據(jù)水庫汛期的控制運用方式，確定調(diào)洪計算的起始條件，即確定起調(diào)水位和相應(yīng)的庫容、下泄流量；選取合適的計算時段，由入庫洪水過程線摘錄Q1，Q2…；從第一時段開始，逐時段進(jìn)行泄流量q的計算；將入庫洪水過程線Q-t和計算所得的泄流過程線q-t繪在同一張紙上，若計算所得的最大泄流量qm正好是兩線的交點，說明計算的qm正確。否則應(yīng)縮短附近的計算時段，重新進(jìn)行試算，直至計算的qm正好是兩線的交點為止；由qm查q-V關(guān)系線，可得最高洪水位時的庫容Vm。由最高洪水位時的庫容Vm減去起調(diào)水位相應(yīng)庫容即得水庫為調(diào)節(jié)該次入庫洪水所需的調(diào)洪庫容V洪。再由Vm查水位庫容曲線，就可得到最高洪水位Zm。調(diào)洪計算半圖解法的求解思想?24、電力系統(tǒng)中的用電戶按其生產(chǎn)特點和用電要求可分為哪幾類?工業(yè)用電，農(nóng)業(yè)用電，市政用電，交通運輸用電。25、日負(fù)荷圖的三個特征值、三個特征區(qū)，反映日負(fù)荷圖變化程度的兩個指標(biāo)各是什么?最大負(fù)荷N”，平均負(fù)荷N，最小負(fù)荷N’。峰荷區(qū)，腰荷區(qū)，基荷區(qū)。日最小負(fù)荷率值越小，表示日高峰負(fù)荷與日低谷負(fù)荷的差別越大，日負(fù)荷月不均勻；日平均負(fù)荷率值越大，表示日負(fù)荷變化越小；基荷指數(shù)指數(shù)越大，基荷占負(fù)荷圖的比重越大，這表示用戶的用電情況比較穩(wěn)定。26、年負(fù)荷圖的兩種表示方式分別是什么?日最大負(fù)荷年變化曲線，是一年內(nèi)各日的最大負(fù)荷值所連成的曲線；日平均負(fù)荷年變化曲線，一年內(nèi)各日的平均負(fù)荷值所連成的曲線。27、水電站的技術(shù)特性(特點)有哪些?:(1)水電站的出力和發(fā)電量是隨天然徑流量與水庫調(diào)節(jié)能力面有-定的變化；(2)一般水庫是有綜合利用任務(wù)，各部門用水要求不同，發(fā)電量不同；(3)水能是再生性資源，水電站的年運行費用與所生產(chǎn)的電能量無關(guān)；(4)水電站機(jī)組開停靈便迅速，適宜擔(dān)任系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻和事故各用等任務(wù)；(5)水電站建設(shè)受水能資源、地形、地質(zhì)等條件限制。28、火電站的工作特點有哪些?(1)只要保證燃料供應(yīng)，火電站就可以全年按額定出力工作(2)般來說，火電站適宜擔(dān)任電力系統(tǒng)的基荷；(3)火電站高溫高壓機(jī)組的技術(shù)最小出力約為額定出力的75%；(4)一般地說火電站本身單位干瓦的投資比水電站低，但考慮壞保等措施的變用，可能與水電投資相近；(5)火力發(fā)電單位發(fā)電成本比水電站高。29、日調(diào)節(jié)水電站在枯水期在電力系統(tǒng)負(fù)荷圖的工作方式?30、設(shè)計(規(guī)劃)階段電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量包括哪幾部分?必須容量由哪幾部分組成?運行階段電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量包括哪幾部分?可用容量由哪幾部分組成?在設(shè)計規(guī)劃階段電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量包括必須容量和重復(fù)容量；必須容量由最大工作容量和備用容量組成；在運行階段裝機(jī)容量包括可用容量和受阻容量；可用容量包括工作容量、備用容量、空閑容量。31、確定非供水期水電站工作位置的方法是什么?主要的步驟有哪些?32、簡述日調(diào)節(jié)水電站在設(shè)計枯水年豐水期工作位置的確定步驟。33、滿足電力系統(tǒng)正常工作的三個基本要求是什么?保證可靠的持續(xù)供電，保證良好的電能質(zhì)量，保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性。34、確定年調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的主要步驟有哪些?（1）假定若千個水電站最大工作容量方案，然后在電力系統(tǒng)年最大負(fù)荷圖.上畫出相應(yīng)的水平線。將其工作位置繪在各月的典型日負(fù)荷圖上，根據(jù)最大工作容量方案求各月份相應(yīng)的日電能。(2)對每個方案供水期各個月份水電站的日電能量Ei除以24小時，得各月份水電站日平均出力Ni,在設(shè)計水平年電力系統(tǒng)日平均負(fù)荷年變化圖.上示出。(3)作出各方案最大工作容量與其相應(yīng)的供水期保證電能E保，供的關(guān)系曲線。35、如果日調(diào)節(jié)水電站擔(dān)任日負(fù)荷圖上的峰荷部分，則其最大工作容量如何確定?(1)先根據(jù)水電站保證流量Q設(shè)，日平均凈水頭H設(shè)，根據(jù)公式N=9.81ηQ設(shè)H設(shè)求出保證出力及相應(yīng)日保證電能量E保日=24XN保日(kw.h);(H設(shè)(2)根據(jù)電力系統(tǒng)設(shè)計水平年冬季典型日最大負(fù)荷圖，繪制日電能累積曲線;(3)在日電能累積曲線上的a點(頂點)向左量取ab,使其值等于E保，日；(4)再由b點向下作垂線交累積曲線于C點，bc所代表的值即為N”水工;(5)由c點作水平線與日負(fù)荷圖相交，即可求出日調(diào)節(jié)水電站在系統(tǒng)中所擔(dān)任峰荷位置。36、年調(diào)節(jié)電站重復(fù)容量怎樣確定?首先對所有水文年資料進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)，統(tǒng)計各種棄水流量的多年平均的年持續(xù)時間然后將棄水流量的年持續(xù)曲線，換算為棄水出力年持續(xù)曲線。計算出h經(jīng)濟(jì)，從而選定應(yīng)設(shè)置的重復(fù)容量。37、擬定正常蓄水位上限方案主要考慮那些因素?（1）庫區(qū)的淹沒損失，浸沒損失；（2）壩址及庫區(qū)地形地質(zhì)條件；（3）梯級水庫的水庫群上下游水位的相應(yīng)銜接；（4）蒸發(fā)、滲漏損失；（5）人力、物力、財力及工期的限制。38、選擇水庫死水位的上、下限應(yīng)考慮的因素有哪些?A.水庫死水位上限:(1)應(yīng)稍高于具有最大多年平均年電能的死水位(因其通常高于獲得最大保證出力死水位);(2)對調(diào)節(jié)性能不高的水庫，應(yīng)盡可能保證能進(jìn)行日調(diào)節(jié)所需的庫容(3)對調(diào)節(jié)性能較高的水庫，應(yīng)盡可能保證具有多年調(diào)節(jié)性能B.水庫死水位下限:(1)如水庫具有綜合利用要求，死水位的下限應(yīng)不高于灌溉、城市供水及發(fā)電等引水所需要的高程;(2)考慮水庫泥沙淤積對水庫進(jìn)水口高程的影響;(3)死水位也不能過低，要考慮進(jìn)水口閘門制造及啟閉機(jī)的能力或水輪機(jī)制造廠家所保證的最低水頭。39、選擇正常蓄水位的