水資源規(guī)劃及利用期末卷附答案

1、本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！二簡答題（ 4 小題，共 28 分）1. 水庫群聯(lián)合工作時可以相互補償，補償作用有哪些？補償?shù)哪康氖鞘裁?？?）水文補償： 不同河流或干支流， 因水文不同步性， 起到相互補充水量 （也稱徑流補償） ， 提高總供水量或出力。（2）庫容補償：利用各水庫調(diào)節(jié)性能的差異，而進行的補償。選調(diào)節(jié)性能好的水庫作為補 償水庫， 調(diào)節(jié)性能差的水庫作為被補償水庫。 改變補償水庫的運行方式， 以提高總的保證出 力或水量。（ 3）電力補償： 水 電站水庫在電力系統(tǒng)中聯(lián)合工作，共同滿足系統(tǒng)用戶出力 和電量要求因相互補償使系統(tǒng)的保證出力提高，或?qū)⒓竟?jié)電能轉(zhuǎn)化為可靠電能2. 電力系統(tǒng)為什

2、么需要設(shè)置負荷備用容量？哪些電站適宜擔(dān)任負荷備用？（1）在實際運行狀態(tài)下，電力系統(tǒng)的日負荷是經(jīng)常處在不斷的變化之中，隨時有可能出現(xiàn) 突荷。這是由于系統(tǒng)中總有一些用戶的負荷變化是十分猛烈而急促， 這種不能預(yù)測的突荷可 能在一晝夜的任何時刻出現(xiàn)， 也有可能恰好出現(xiàn)在負荷的尖峰時刻， 使此刻最大負荷的尖峰 更高， 因此，電力系統(tǒng)必須隨時準備部分備用容量。當(dāng)這種突荷出現(xiàn)時，不致于因系統(tǒng)容量 不足影響供電質(zhì)量。（2）靠近負荷中心，具有大水庫、大機組的壩后式水電站，應(yīng)優(yōu)先考慮；對于引水式水電 站，應(yīng)選擇引水道比較短的電路；當(dāng)缺乏水電站時，也可選擇火電站。3. 何謂死水位（Z死）和死庫容（V死）？為什么水庫

3、要設(shè)置死庫容 （或者說， 死庫容有何用） ？ 為什么要設(shè)置極限死水位？死水位：在正常運用的情況下，允許水庫消落的最低水位。 死庫容：死水位以下的水庫容 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（例如水庫清底檢修、戰(zhàn) 備、地震等）時，水庫運行水位允許比設(shè)計死水位還低一些，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。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、庫區(qū)環(huán)境衛(wèi)生。（ 2）容納水庫使用期間的泥沙淤積，保證V 興正常運用。4 簡述繪制水庫調(diào)度圖的意義。水庫調(diào)度圖不僅可用以指導(dǎo)水庫的運行調(diào)度，增加編制各部門生產(chǎn)任務(wù)的

4、預(yù)見性和計劃性， 提高各水利部門的工作可靠性和水量利用率， 更好地發(fā)揮水庫的綜合利用作用； 同時也可用 來合理決定和校核水電站的主要參數(shù)以及水電站的動能指標(biāo)（出力、發(fā)電量）。三、論述題 （1 小題，共 12 分）本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！從水資源的綜合利用與開發(fā)談起， 說明水資源對人類活動的重要作用？以及可能出現(xiàn)的問題？通過這門課的學(xué)習(xí)，你對這些問題的解決有何建議？結(jié)合水資源的綜合利用與開發(fā)；說明水資源對人類活動的重要作用；水資源利用可能出現(xiàn)的問題；解決這些問題的建議。四、計算題 （3小題，共 36分）? 1.某擬建水庫壩址處多年平均徑流量為1100106m3，多年平均流量為 36m

5、3/s 。屬于年調(diào)節(jié)水庫， 68 月為豐水期， 9 月到次年 5 月為枯水期。不計水庫水量損 失，其它已知數(shù)據(jù)如下表 1。求 V 興。時段天然來水各部門綜合用水（月）流量(m3/s)水量 (10 6m3)流量(m3/s)水量 (10 6m3)豐61.5824100.810210水期71.4193800.82122081.7174600.74720090.8102100.849220100.7091900.821220枯110.6941800.887230120.7842100.821220水10.7472000.82122020.8492200.965250期30.5971600.859230

6、40.5791500.92624050.5601500.859230? 2. 已知某水庫 P=1%的設(shè)計洪水過程線如下表 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 為水庫水位 與堰頂之間的水頭差）。水庫水位與容積關(guān)系如下表2。并且已知 t=0 、t=1 小時、t=2 小時的水庫水位為 31.63m、32.12m、32.95m 。用試算法進行調(diào)洪演算， 推求 t=3 小時、 4 小時的水庫水位、下泄流量。表1 設(shè)計洪水過程時間（小時）012345678910入庫流量 （m3/s）0340680102087572958

7、34372911460表 2 水庫水位容積關(guān)系曲線水位 z（ m）31.63 3.12 32.95 33.75 34.2934.45 3.61本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！容積 V（ 106m3）1010.54 11.99 14.09 15.95 16.91 18.18? 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，水庫水位與庫容的關(guān)系，如下表 1。 水庫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

8、平均出力及發(fā)電量。表 1 水庫水位容積關(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3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)電量計算給定數(shù)據(jù)時段 t月（1）10111212天然來水流量 Q天m3/s（2）158570625652各種流量損失 Q損（3）01510988下游各部門用水流量 Q用（4）0092125607078發(fā)電需要流

9、量 Q電（5）50150154159150150四計算題（ 3 小題，共 36 分）1. 計算結(jié)果表如下，得到 V 興=390106m3時段（月）天然來水各部門綜合用 水多余或不足水 量棄水時段末興 利庫容蓄 水量（10 6m3）流量(m3/s)水量(10 6m3)流量(m3/s)水量(10 6m3)多余(10 6m3)不足(10 6m3)水量(10 6m3)流量(m3/s)豐水期71.582 4100.8102102000020081.419 3800.8212201600036091.717 4600.747200260230390枯水100.810 2100.84922010380110

10、.709 1900.82122030350120.694 1800.8872305030010.784 2100.82122010290本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！期0.747 2000.8212202027030.849 2200.9652503024040.597 1600.8592307017050.579 1500.926240908060.560 1500.859230800合 計 0.921 29200.84926906203902302. 解1)由已知公式計算得到 q=f(Z) 關(guān)系，如下表水位 Z(m)31.6332.1232.9533.7534.2934.4534.6

11、1庫容 V(10 6m3)1010.5411.9914.0915.9516.9118.18下泄流量 q(m3/s)039.44174.40354.98498.91544.59591.592)選取計算時段 t=1 小時，列表計算如下：時間入庫洪水流時段平均下泄流 量 q(m3/s)時段平均時段內(nèi)水庫存水水庫存水水庫水位t(h)3量 Q(m3/s)入庫流量下泄流量量變化(萬 m3)量(萬 m3)(m)00170019.720.541031.63134051039.44106.921.4510.5432.122680850174.40264.692.1011.9932.9531020947.5354

12、.98426.951.8614.0933.754875802498.91523.221.0415.9534.29試算過程： t=3 小時時 間t(h)入庫 洪水Q(m3/s)水庫 水位Z(m)水庫庫 容V(106m)下泄流量q(m3/s)平均 入庫 流量 Q平均 下泄 流量 q水庫庫 容變化 V(10 6m3)V2(106m3)q2(m)Z2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6 )(7)(8)(9)(10)(11)268032.9511.99174.40850264.692.11310233.14.0354.14.354.33.本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！075998099875試

13、算過程： t=4 小時時 間 t(h)入庫 洪水Q（m3/s）水庫 水位Z（m）水庫 庫容V（106m）下泄流量q（m3/s）平均 入庫 流量 Q平均下 泄流量 q水庫庫 容變化 V（10 6m3）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. 解時段 t月（1）910111212天然來水流量 Q天（2）1158570625652各種流量損失 Q損（3）201510988下游各部門用水

14、流量 Q用m3/s（4）10092125607078發(fā)電需要流量 Q電（5）150150154159150150水庫供水流量 - Q（6）-55-77-94-106-102-106水庫供水量 - W億m（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784棄水量（8）000000時段初水庫存水量 V 初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796時段末水庫存水量 V 末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012時段初上游水位 Z 初m（11）180.00179.56178.78177.72176.3

15、2175.98時段末上游水位 Z 末（12）179.56178.78177.72176.32175.98174.45月平均上游水位 Z 上（13）179.78179.17178.25177.02176.15175.22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 Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月發(fā)電量 E萬 Kwh（17）573156795716576054025314解釋下列概念（每小題 3 分，共 24

16、 分）簡答題（ 4 小題，共 28 分）本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！1 何謂設(shè)計枯水系列？簡述設(shè)計枯水系列的“扣除允許破壞年數(shù)法”的確定方法。1 為了計算水庫運用多年連續(xù)枯水狀況，選擇的設(shè)計枯水系列。在實測資料中選擇出最嚴重 的連續(xù)枯水年組，并從該年組最末一年起逆時序扣除允許破壞年數(shù)，就得到設(shè)計枯水系列。（2）先計算允許破壞年數(shù) T 破：T 破 =n-P 設(shè) （n+1）在實測資料中選擇出最嚴重的連續(xù)枯水年組，并從該年組最末一年起逆時序扣除允 許破壞年數(shù)，就得到設(shè)計枯水系列。2 簡述水電站最大工作容量選擇的原則？原則：電力平衡原則 電量平衡原則 系統(tǒng)容量平衡原則3 對于不同調(diào)節(jié)類型（指無

17、調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)、多年調(diào)節(jié)）水庫，按照興利需求，要 求水庫何時應(yīng)該蓄到正常蓄水位？a)多年調(diào)節(jié)水庫在連續(xù)豐水年后才能蓄到正常蓄水位；b)年調(diào)節(jié)水庫在每年供水期前蓄到正常蓄水位；c)日調(diào)節(jié)水庫每天在水電站調(diào)節(jié)峰荷以前蓄到正常蓄水位；d)無調(diào)節(jié)水電站任何時候在正常蓄水位。論述題：（共 12 分）當(dāng)前，我國所面臨的水資源問題主要有哪些？你是如何看待這些問題？（1）水資源短缺（ 2）洪水災(zāi)害（ 3）水環(huán)境污染四、計算題：（每題 12 分，共 36 分）1. 某水庫 V 死=60104m3，設(shè)計枯水年來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， 69 月為豐水期， 105 月為枯水

18、期。試推求 V 興。月份678910111212346來流量m3/s1.582 1.419 1.717 1.196 0.700.6940.784 0.747 0.849 0.597 0.579 0.560水水量104m3410380460310190180210200220160150150本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！用流量m3/s0.810 0.821 0.747 0.849 0.8210.8870.821 0.821 0.965 0.859 0.887 0.821水水量104m32102202002202202302202202502302302202. 某水庫的泄洪建筑物型式和尺

19、寸已定，設(shè)有閘門。水庫的運行方式是：在洪水來臨時， 先用閘門控制 q 使等于 Q，水庫保持防洪限制水位（ 38.0m ）不變；當(dāng) Q 繼續(xù)加大，使閘 門達到全開，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，情況與無閘門控制一樣。已知水庫容積特性 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。入庫洪水流量過程線如下表，在t=18 小時，水庫達到防洪限制水位。用列表試算法計算在 t=21 小時、 t=24 小時的水庫水位、下泄流量。表 1 某水庫 V=f（Z） 、 q=f（Z）

20、曲線（閘門全開）水位 Z(m)36.036.5 37.037.538.038.539.039.540.040.541.0庫容 V( 萬 m3)43304800 53105860645070807760854094201025011200下泄流量 q（m3/s）022.5 55.0105.0173.9267.2378.3501.9 638.9 786.1 946.0表 2 入庫洪水流量過程時間 t(h)1821242730333639424548513入庫洪水流量 Q（m3/s）1743408501920145011109007606104603602903. 某水電站的正常蓄水位為 180m，

21、某年供水期各月平均的天然來水量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，水庫水位與庫容的關(guān)系，如下表1。水庫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）115.28116.2211

22、7.00117.55118.06118.50表3 水電站出力及發(fā)電量計算給定數(shù)據(jù)時段 t月（1）10111212本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！天然來水流量 Q天m3/s（2）158570625652各種流量損失 Q損（3）01510988下游各部門用水流量 Q用（4）0092125607078發(fā)電需要流量 Q電（5）50150154159150150四計算題（ 3 小題，共 36 分） 1. 解豐水期枯水期合計月份678910111212345來流量 m/s 1.581.411.711.190.700.690.780.740.840.590.570.56297694479790水水量 1

23、04m3410380460310190180210200220160150150用流量 m3/s 0.810.820.740.840.820.880.820.820.960.850.880.82017917115971水水量 104m3210220200220220230220220250230240230多余多余 104m320016026090或不足不足 104m33050102030709080380棄水流量 m3/s水量 104m30024090時段末興蓄水量利庫容43104m3200360380380350300290270240170800興利庫容 V興=380104 m32. 解

24、 計算結(jié)果表時間 t入庫洪水流時段平 均入庫 流量下泄流 量 q（m3/s）時段平均時段內(nèi)水庫存水水庫存水量水庫水位（h）3量 Q(m3/s)下泄流量量變化（萬 m3）（萬 m3）（m）(1)(2)（3）（4）（5）(6)（7）（89180.583645038.021340595187224.5400653338.1248501385262343.51125693338.4試算過程： t=21 小時時間 t(h)入庫洪 水水庫水 位水庫庫 容下泄流量q平均入 庫流量平均下 泄流量 q 平均水庫庫容變 化 V（萬 m3）V23 ( 萬 m)q2(m)Z2(m)本文檔如對

25、你有幫助，請幫忙下載支持！3Q(m3/s) Z(m)3V(萬 m3)( m3/s)Q平均(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)1817438.06450173.9257211502134038.26690211192.670652018238.0638.16530187180.583653318738.10試算過程： t=24 小時時間 t(h)入庫洪 水3Q（m/s）水庫水 位Z（m）水庫庫 容V（萬 m）下泄流量q3(m /s)平均入 庫流量Q平均平均下 泄流量q 平均水庫庫容變 化 V（萬 m3）V2 ( 萬 m3)q2(m)Z2(m)(1)(2)(3)(

26、4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2134038.165331875952485038.36828323.18255.09122.376655204.338.438.46954248.54285.86111.296644204.038.43. 解時段 t月（1）910111212天然來水流量 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水庫供水流量 - Q（6）-55-77-94-106-102-106水庫供水量 - W

27、億 m3（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784棄水量（8）000000時段初水庫存水量 V 初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796時段末水庫存水量 V 末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012時段初上游水位 Z 初m（11）180.00179.56178.78177.72176.32175.98時段末上游水位 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

28、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 Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月發(fā)電量 E萬 Kwh（17）573156795716576054025314一、基本概念1.水資源：水資源可以被理解為人類長期生存、生活和生產(chǎn)過程中所需要的各種水，既包括 了它的數(shù)量和質(zhì)量，又包括了它的使用價值和經(jīng)濟價值。本文檔如對你有幫助，請幫忙下載支持！2.供水工程：為社會和國民經(jīng)濟提供用水量的所有水力

29、工程，按類型可分為蓄水工程、引水 工程、提水工程、地下水工程和其它水源工程。3. 供水能力：水利工程在特定條件下，具有一定供水保證率的供水保證率的供水量，它與來 水量、工程條件、需水特性和運行調(diào)度有關(guān)。4. 死水位：在正常運用情況下，允許水庫消落的最低水位。5. 正常蓄水位：在水庫正常運行條件下，為了滿足興利部門枯水期的正常用水，水庫在供水 開始時應(yīng)蓄到的最高水位，成為正常蓄水位。6. 興利庫容：正常蓄水位到死水位之間的庫容，使水庫實際可用于徑流興利調(diào)節(jié)的庫容，稱 為興利庫容，又稱調(diào)節(jié)庫容。7. 防洪限制水位：水庫在汛期允許蓄水的上限水位，又稱為汛期限制水位。8. 防洪高水位：當(dāng)水庫下游有防洪

30、要求時，遇到下游防護對象的設(shè)計標(biāo)準洪水時，水庫經(jīng)調(diào) 洪后前達到的最高水位，稱為防洪高水位。9. 防洪庫容：防洪高水位至防洪限制水位間的水庫容積稱為防洪庫容。10. 實際洪水位：當(dāng)遇到大壩設(shè)計標(biāo)準洪水時，水庫經(jīng)調(diào)洪后，壩前達到的最高水位，稱為 設(shè)計洪水位。11. 設(shè)計保證率水利工程多年工作期中，用水部門的正常用水得到保證的程度，它常用正常 用水保證率來表示。 由于它是在進行水利水電工程設(shè)計時予以規(guī)定的， 故也稱為設(shè)計正常用 水保證率，簡稱設(shè)計保證率。12. 結(jié)合庫容：當(dāng)防洪限制水位低于正常蓄水位時，防洪限制水位到正常蓄水位 之間的庫容即可用于興利，又可以用于防洪，成為公用庫容或結(jié)合庫容。13.

31、固定資產(chǎn)投資：是指項目達到規(guī)模所需要投入的全部運行費用。14. 年運行費：是指項目在運行初期和正常運行期每年所需支出的全部運行費用。15. 經(jīng)濟靜態(tài)評價方法：指不考慮資金的時間價值，計算靜態(tài)經(jīng)濟效益指標(biāo)的方法。16. 經(jīng)濟動態(tài)評價方法：是指考慮資金時間價值，計算動態(tài)經(jīng)濟效益的方法，如凈現(xiàn)值法、 內(nèi)部收益率法。17. 水電站出力：指發(fā)電機組的出線段送出的功率。18. 水電站的發(fā)電量：指水電站的出力與相應(yīng)時間的乘積。19. 水電站保證出力：是水電站在長期工作中符合設(shè)計保證率要求的枯水期內(nèi)的平均出力。20. 電力系統(tǒng)：若干個電站及用戶之間用輸電線聯(lián)結(jié)為一個共同的電力網(wǎng)，稱為電網(wǎng)或叫電 力系統(tǒng)。本文檔

32、如對你有幫助，請幫忙下載支持！21. 電力負荷：電力用戶對電力系統(tǒng)中提出的處理要求，稱為電力負荷。22. 日調(diào)節(jié)水電站：如果水電站能夠利用水庫（或日調(diào)節(jié)池）的調(diào)節(jié)庫容是天然來水在一晝 夜24h 內(nèi)重新分配，即把低谷負荷時多余的水量蓄積起來，供高峰負荷時用，這樣的水電站 叫做日調(diào)節(jié)水電站。23. 水電站最大工作容量： 是指設(shè)計水平年電力系統(tǒng)負荷最高時水電站能擔(dān)負的最大發(fā)電容量。24. 水庫群：為了從全流域的角度研究防災(zāi)和興利的雙重目的，需要在河流的干支流上布置 一系列的水庫， 形成一定程度上能互相協(xié)作、 共同調(diào)節(jié)徑流， 滿足流域整體中各部門的多種 需要。這樣一群共同工作的水庫整體即稱為水庫群。25. 水庫調(diào)度圖：在水庫入流無長期預(yù)報條件下，確定年內(nèi)各時刻庫水位（或蓄水量 ）來決策水庫蓄泄過程，以確保設(shè)計要求的實現(xiàn)如：正常供（電 ）水和減少豐水期棄水量、綜合利用各部門關(guān)系協(xié)調(diào)等，這樣