2023年河海大學(xué)水資源規(guī)劃及利用復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

河海大學(xué)水資源規(guī)劃與運(yùn)用復(fù)習(xí)資料一、水資源特點(diǎn):流動(dòng)性,可再生性,多用途性,公共性,利與害的兩重性水資源的綜合運(yùn)用：同時(shí)滿足幾個(gè)部門的需要,并且將除水害和興水利結(jié)合起來統(tǒng)籌解決,這種開發(fā)水資源的方式，稱為水資源的綜合運(yùn)用防洪與興利矛盾:疏浚河道有助于防洪、航運(yùn)等,但減少了河水位,也許不利于自流灌溉引水;若筑堰抬高水位引水灌溉,又也許不利于泄洪,但卻減少了水電站的水頭,使所發(fā)電能減少。二1水資源評(píng)價(jià)的涵義與任務(wù)水資源評(píng)價(jià)是對(duì)某一地區(qū)或流域水資源的數(shù)量、質(zhì)量、時(shí)空分布特性、開發(fā)運(yùn)用條件、開發(fā)運(yùn)用現(xiàn)狀和供需發(fā)展趨勢(shì)作出的分析估價(jià)。它是合理開發(fā)運(yùn)用和保護(hù)管理水資源的基礎(chǔ)工作,為水利規(guī)劃提供依據(jù)依據(jù):《中華人民共和國水法》《水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL/T238-1999)水資源評(píng)價(jià)的內(nèi)容:水資源評(píng)價(jià)的背景與基礎(chǔ)水資源數(shù)量評(píng)價(jià)水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)水資源開發(fā)運(yùn)用及其影響評(píng)價(jià)水資源綜合評(píng)價(jià)2、中國水資源評(píng)價(jià)分區(qū)10個(gè)一級(jí)區(qū)——按流域水系劃分,以松花江、遼河、海河、黃河、淮河、長江、東南諸河、珠江、西南諸河和西北諸河80個(gè)二級(jí)區(qū)——一級(jí)區(qū)以下劃分二級(jí)區(qū)，基本保持河流水系完整性；3、水平年、典型年和系列法水平年基準(zhǔn)年:為現(xiàn)狀情況,又稱現(xiàn)狀水平年,是指進(jìn)行水資源評(píng)價(jià)工作的現(xiàn)狀情況,以某一年為標(biāo)準(zhǔn)——力求準(zhǔn)確地反映實(shí)際情況近期水平年:為近期情況,一般為基準(zhǔn)年以后的5～２0２3——規(guī)定有一定的精度——供需分析時(shí)應(yīng)進(jìn)行平衡的調(diào)整中期水平年:為遠(yuǎn)景情況,一般為基準(zhǔn)年以后的15～２023——精度要差一些——供需分析時(shí)也可不作調(diào)整平衡遠(yuǎn)期水平年:一般為基準(zhǔn)年以后的3０~50年——精度將會(huì)更差一些——僅側(cè)重于區(qū)域水資源承載能力的宏觀分析典型年法典型年法又稱代表年法一方面根據(jù)對(duì)已有水文氣象資料進(jìn)行頻率分析的成果，擬定平水年和枯水年等不同典型年的雨情和水情，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)各水平年的水資源供需情況進(jìn)行分析我國規(guī)定，平水年保證率P＝5０％,枯水年保證率Ｐ=75%,特枯水年保證率P=9０%（或95％)典型年選擇一般選水利年或水文年，合理擬定年總水量和年內(nèi)分派同一年各分區(qū)的保證頻率不同時(shí)——上、中、下游或各分區(qū)的協(xié)調(diào)降雨和徑流的頻率不同時(shí)——根據(jù)實(shí)際情況分析擬定:供水重要靠河川徑流、并且有較強(qiáng)水庫調(diào)蓄能力的情況，也應(yīng)按徑流系列選擇;河川徑流供水相對(duì)較少且調(diào)節(jié)能力差的區(qū)域，應(yīng)按降雨系列選擇系列法系列法,又稱為水資源供需平衡動(dòng)態(tài)模擬法——根據(jù)所選的水文氣象系列,通過逐年逐時(shí)段計(jì)算,進(jìn)行未來的水資源供需分析一次歷史系列法歷史系列循回組合法隨機(jī)系列模擬法水文三要素:降水、徑流與蒸發(fā)5、重要水均衡參數(shù)給水度給水度隨地下水位埋深的增長而加大降雨入滲補(bǔ)給系數(shù)降雨入滲補(bǔ)給系數(shù)有隨埋深h加大而減小的趨勢(shì)潛水蒸發(fā)系數(shù)渠系滲漏與灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)6、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)按功能高低將水質(zhì)劃分為五類：Ⅰ類:重要合用于源頭水，國家自然保護(hù)區(qū)。Ⅱ類:重要合用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)、珍稀水生生物棲息地、魚蝦類產(chǎn)卵場、仔稚幼魚的索餌場等。Ⅲ類:重要合用于集中式生活飲用水地表水源地二級(jí)保護(hù)區(qū)、魚蝦類越冬場、洄游通道、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)等漁業(yè)水域及游泳區(qū)。Ⅳ類:重要合用于一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。Ⅴ類：重要合用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀規(guī)定水域。７、水資源總量計(jì)算公式（反復(fù)水資源量D)水資源綜合評(píng)價(jià)方法定義降水扣去作物、土壤及水面直接運(yùn)用和消耗后的所有水量為總水資源量P——降水量;SE——植物截留、地表水體蒸發(fā)、地表滕發(fā)量；ＲS——地表徑流量；ＷR(shí)——地下水補(bǔ)給量;WE——潛水蒸發(fā)量；WC——除潛水蒸發(fā)、基流排泄外的地下水凈排泄消耗量；WG——地下水對(duì)河川的補(bǔ)給,即河川基流量；R——河川徑流量。D反復(fù)計(jì)算量三1、水資源規(guī)劃的目的和原則水資源規(guī)劃的目的涉及整治和興利兩類。整治的目的涉及對(duì)河道、湖泊、水庫、渠道、灘涂、濕地等天然和人工水體的淤積、萎縮和退化等問題的治理,進(jìn)行生態(tài)保護(hù)和重建,制定污水排放控制標(biāo)準(zhǔn)和生態(tài)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。興利的目的涉及通過修建各種水利工程，調(diào)節(jié)水資源的時(shí)空分布,推動(dòng)水資源充足運(yùn)用，滿足日益增長的社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水需求。２、水資源規(guī)劃的內(nèi)容水資源調(diào)查評(píng)價(jià),水資源開發(fā)運(yùn)用情況調(diào)查評(píng)價(jià)，需水預(yù)測(cè),節(jié)約用水,供水預(yù)測(cè),水資源保護(hù),水資源配置，總體布局與實(shí)行方案，規(guī)劃實(shí)行效果評(píng)價(jià)３．水資源供需平衡分析重要介紹兩種方法：典型年法和水資源系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬。１.現(xiàn)狀供需分析(1)調(diào)查記錄現(xiàn)階段年份各水源的實(shí)際供水量和各部門的實(shí)際用水量。（2）進(jìn)行水量平衡校核。(３）現(xiàn)狀供需狀況及分析。（4)典型年法中供水保證率的概念?？v向:此后數(shù)年供水過程中有保證年數(shù)占總供水年數(shù)的百分?jǐn)?shù)；橫向:規(guī)定某一年份,把某系列各年的來水都放在這一年進(jìn)行供需分析，計(jì)算其有保證的年數(shù)占系列總年數(shù)的百分?jǐn)?shù)。四1、綜合運(yùn)用水庫：為實(shí)現(xiàn)水資源綜合運(yùn)用而興建的水利工程。徑流調(diào)節(jié):即按人們的需要，通過水庫的蓄水、泄水作用，控制徑流和重新分派徑流。興利調(diào)節(jié)：為興利目的進(jìn)行的徑流調(diào)節(jié)。洪水調(diào)節(jié):為了攔蓄洪水、削減洪峰而進(jìn)行的徑流調(diào)節(jié)。3、興利調(diào)節(jié)的分類調(diào)節(jié)周期：指水庫的興利庫容從庫空—蓄滿—放空完整的蓄放水過程。日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)和數(shù)年調(diào)節(jié)。４.工作保證率和設(shè)計(jì)保證率的含義水利水電部門的正常工作的保證限度，稱為工作保證率。要為擬建的水利水電工程選定一個(gè)合理的工作保證率，稱設(shè)計(jì)保證率。工作保證率有不同的表達(dá)形式。1.

年保證率它是指數(shù)年期間正常工作年數(shù)占運(yùn)營總年數(shù)的比例,即２.歷時(shí)保證率指數(shù)年期間正常工作歷時(shí)(日、旬或月）占總歷時(shí)的比例式中m為破壞年份的破壞歷時(shí)與總歷時(shí)之比。同一電力系統(tǒng)中，規(guī)模和作用相近的聯(lián)合運(yùn)營的幾座水電站,可當(dāng)作單一水電站選擇統(tǒng)一的設(shè)計(jì)保證率。5、設(shè)計(jì)代表年

常選擇有代表性的枯水年、中水年(也稱平水年)和豐水年作為設(shè)計(jì)典型年，分別稱為設(shè)計(jì)枯水年、設(shè)計(jì)中水年和設(shè)計(jì)豐水年。設(shè)計(jì)枯水年的效益計(jì)算成果代表恰好滿足設(shè)計(jì)保證率規(guī)定的工程興利情況;設(shè)計(jì)中水年代表中檔來水條件下的平均興利情況；設(shè)計(jì)豐水年則代表多水條件下的興利情況。6、設(shè)計(jì)中水系列為探求水庫運(yùn)用的數(shù)年平均狀況，一般取1０~20２３作為代表期,稱設(shè)計(jì)中水系列。選擇時(shí)規(guī)定:1）系列連續(xù)徑流資料至少要有一個(gè)以上完整的調(diào)節(jié)循環(huán)；2)系列年徑流均值應(yīng)等于或接近于數(shù)年平均值;3)系列應(yīng)涉及枯水年、中水年、豐水年,它們的比例關(guān)系與長系列大體相稱，使設(shè)計(jì)中水系列的年徑流變差系數(shù)CV與長系列的相近。７、擬定年調(diào)節(jié)水利庫容圖解法環(huán)節(jié)：1、繪制設(shè)計(jì)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Q調(diào)射線,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,即等于所求的水庫興利庫容V興8、擬定年調(diào)節(jié)水庫調(diào)節(jié)流量的圖解法(1）在設(shè)計(jì)枯水年水量差積曲線下方繪制與之平行的滿庫線，兩者間縱距等于已知的興利庫容V興（2)繪制枯水期天然水量差積曲線和滿庫線的公切線ab。(3）根據(jù)公切線的方向,在流量比尺上定出相應(yīng)的流量值，它就是已知興利庫容所能獲得的符合設(shè)計(jì)保證率規(guī)定的調(diào)節(jié)流量。切點(diǎn)a和ｂ分別走出按等流量調(diào)節(jié)時(shí)水庫供水期的起迄日期。（4）當(dāng)計(jì)及水庫水量損失時(shí)，先求平均損失流量，從上面求出的調(diào)節(jié)流量中扣除損失流量，即得凈調(diào)節(jié)流量（有一定近似性）。９、P設(shè)、Ｑ調(diào)、V興三者之間關(guān)系(結(jié)合圖說明）(1）V興一定期,P設(shè)越高,也許獲得的供水期Ｑ調(diào)越小,反之則大。（2)Ｑ調(diào)一定期，規(guī)定的P設(shè)越高，所需的V興也越大,反之則小。（3)P設(shè)一定期,V興越大,供水期Q調(diào)也越大。五、１.洪水致災(zāi)因素自然因素,是產(chǎn)生洪水和形成洪災(zāi)的主導(dǎo)因素;社會(huì)因素,涉及人口增多、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等,導(dǎo)致洪水災(zāi)害不斷加重;２、研究洪災(zāi)成因，應(yīng)在關(guān)注自然因素作用的同時(shí),著重分析人類活動(dòng)對(duì)洪水成災(zāi)規(guī)律和防洪安全的影響，人類活動(dòng)的影響重要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①植被破壞，水土流失加劇，入河泥沙增多;②圍湖造田,與河爭地,河湖泄蓄洪能力減少;③防洪工程標(biāo)準(zhǔn)低,病險(xiǎn)多,抗洪能力弱；④非工程防洪措施不完善,難以適應(yīng)防洪減災(zāi)的規(guī)定;⑤蓄滯洪區(qū)安全建設(shè)不能滿足需要,運(yùn)用難度大。3.洪水災(zāi)害水災(zāi)：一般是指因河水或湖水泛濫淹沒城市和農(nóng)村所引起的災(zāi)害。澇災(zāi):指的是因降雨使土地過濕導(dǎo)致農(nóng)作物生長不良而減產(chǎn)的現(xiàn)象，或因雨后地面排泄不暢而產(chǎn)生大面積積水使社會(huì)財(cái)產(chǎn)受損。4.洪災(zāi)損失經(jīng)濟(jì)損失:指洪水淹沒導(dǎo)致的可用貨幣計(jì)量的各類損失,故又稱有形損失,重要涉及：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、郵電、居民房屋、家庭財(cái)產(chǎn)以及各種其他損失等。非經(jīng)濟(jì)損失:指洪水引起的難以用貨幣計(jì)量的損失，故又稱為無形損失，如生態(tài)環(huán)境的惡化,文物古跡的破壞，災(zāi)民傷亡與精神痛苦，災(zāi)區(qū)疾病流行及其對(duì)民眾健康的影響，正常生活工作秩序與環(huán)境破壞導(dǎo)致的社會(huì)混亂，由于房屋財(cái)產(chǎn)損失而使人們的平常生活水平驟然下降,以及洪災(zāi)對(duì)國家的政治穩(wěn)定和國際聲譽(yù)的不利影響等。5.洪水災(zāi)害產(chǎn)生的不利影響對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響水一旦成災(zāi)，將對(duì)地區(qū)和國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致巨大破壞和悲觀影響，嚴(yán)重威脅著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可連續(xù)發(fā)展對(duì)自然生態(tài)環(huán)境導(dǎo)致嚴(yán)重危害洪泛區(qū)內(nèi)的居民住所、自然景觀、文物古跡等遭到毀壞；暴雨洪水引起水土流失，使植被遭到破壞,土地貧瘠,入河泥沙增長，湖泊萎縮失調(diào)，河流功能退化，洪水不能正常排泄;洪水的淹沒與沖擊,還會(huì)威脅到各種動(dòng)、植物的生存等。對(duì)社會(huì)生活產(chǎn)生多方面的影響其中最重要的是人口死亡、災(zāi)民流離、疫病蔓延與流行等問題。對(duì)國家事務(wù)產(chǎn)生影響嚴(yán)重的洪水災(zāi)害的發(fā)生,將花費(fèi)國家大量人力、物力、財(cái)力和精力。6、防洪減災(zāi)措施:防洪工程措施是指按照規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn),為控制和抵御洪水以減免洪水災(zāi)害損失而修建的各種工程。涉及：水土保持、筑堤防洪與防汛搶險(xiǎn)、疏浚與整治河道、分洪、滯洪與蓄洪。防洪非工程措施是指通過行政、法律、經(jīng)濟(jì)等非工程手段，以減少洪水災(zāi)害損失的措施。涉及：防洪區(qū)的科學(xué)規(guī)劃與管理，公民防洪、防災(zāi)教育,防洪法律、法規(guī)建設(shè),洪水預(yù)報(bào)、警報(bào)和防汛通信,蓄洪及分洪工程合理調(diào)度，推行洪水保險(xiǎn)，征收防洪基金,防汛搶險(xiǎn)，善后救災(zāi)與災(zāi)后重建等。防洪工程措施與防洪非工程措施的目的都是防洪減災(zāi)。兩者的區(qū)別在于：防洪工程措施是以修建工程的手段，達(dá)成控制洪水、減少洪災(zāi)的作用,多屬于工程技術(shù)問題。防洪非工程措施重要考慮洪災(zāi)限度和風(fēng)險(xiǎn)限度，根據(jù)保護(hù)對(duì)象的重要限度不同，實(shí)行不同限度的保護(hù)。因此,采用法令、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等手段和通過國家、地方和集體、個(gè)人之間的合作,預(yù)先安排,以減少洪災(zāi)損失，屬于規(guī)劃管理問題。可見，防洪工程措施和防洪非工程措施的作用不同，不能互相替代。在防洪減災(zāi)工作中，應(yīng)把這兩種措施有機(jī)地結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，科學(xué)配置和聯(lián)合運(yùn)用，形成完整的防洪減災(zāi)系統(tǒng)。7、防洪標(biāo)準(zhǔn)定義各種防洪保護(hù)對(duì)象或水利工程自身規(guī)定達(dá)成的防御洪水的標(biāo)準(zhǔn)。通常以頻率法計(jì)算的某一重現(xiàn)期的設(shè)計(jì)洪水為防洪標(biāo)準(zhǔn)，或以某一實(shí)際洪水（或?qū)⑵溥m當(dāng)放大)作為防洪標(biāo)準(zhǔn)。下游防洪對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)與水工建筑物自身的防洪標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)水庫不承擔(dān)下游防洪任務(wù)時(shí)，按水庫工程水工建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn),選定合適的設(shè)計(jì)洪水和校核洪水的流量過程線，作為水庫調(diào)洪計(jì)算的原始資料。８、河道整治規(guī)劃是根據(jù)河道演變規(guī)律和興利除害規(guī)定,為治理、改造河道所進(jìn)行的水利工程規(guī)劃。河道整治規(guī)劃一般涉及洪水、中水、枯水三種整治方案。洪水整治的目的是為了防御洪水泛濫,保證沿河人民生命財(cái)產(chǎn)安全;枯水整治則重要是保障通航和引水；中水整治對(duì)穩(wěn)定河床,控制河勢(shì)具有決定性意義。河道整治規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位整治線河槽斷面９、堤線布置應(yīng)遵循下列原則:河堤的堤線應(yīng)與河勢(shì)流向相適應(yīng),并與大洪水的主流線大體平行。一個(gè)河段兩岸堤防的間距或一岸高地一岸堤防之間的距離應(yīng)大體相等,不宜忽然放大或縮小。堤線應(yīng)力求平順，各堤段平緩連接,不得采用折線或急彎。堤防工程應(yīng)盡也許運(yùn)用現(xiàn)有堤防和有利地形，修筑在土質(zhì)較好、比較穩(wěn)定的灘岸上,留有適當(dāng)寬度的灘地,盡也許避開軟弱地基、深水地帶、古河道、強(qiáng)透水地基。堤線應(yīng)布置在占?jí)焊亍⒉疬w房屋等建筑物少的地帶，避開文物遺址,利于防汛搶險(xiǎn)和工程管理。１０、調(diào)洪演算原理ｑ=f（V）ｑ=f（Z)1１、調(diào)洪演算列表試算法環(huán)節(jié)及ｑmax出現(xiàn)的具體時(shí)刻qmaｘ的試算:改善法:假定Δｔ’出Q2’直接令q2’=Ｑ2’,計(jì)算Δv’,求v２’，查q２’,假如與假定的一致，則試算結(jié)束。否則,重新假定Δｔ’。調(diào)洪演算雙輔助線法環(huán)節(jié)及qｍaｘ出現(xiàn)的具體時(shí)刻事先計(jì)算并繪制曲線組:(Ｖ／Δｔ-q/2)=f1（Ｚ）（V／Δt＋q/２）=f2（Ｚ)ｑ=f3（Ｚ)水庫上游水位與下泄流量關(guān)系曲線的擬定q＝f(Z)Z限、Z防、Z設(shè)、Z校及V防、Ｖ?jǐn)r、V調(diào)整個(gè)計(jì)算大體可歸納為以下幾點(diǎn):1．收集計(jì)算所需基本資料(１)設(shè)計(jì)洪水資料,涉及大壩設(shè)計(jì)洪水、校核洪水。水庫下游有防洪任務(wù)時(shí)還需要與下游防洪標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水,壩址至下游防護(hù)區(qū)的區(qū)間設(shè)計(jì)洪水，上下游洪水遭遇組合方案或分析資料。(2)泄洪能力資料。涉及各種方案的溢流堰和泄水底孔的泄洪能力曲線。（3)庫容曲線。涉及庫容特性曲線和面積特性曲線。（4)有關(guān)經(jīng)濟(jì)資料。2．?dāng)M定比較方案。根據(jù)地形、地質(zhì)、建筑材料、施工設(shè)備等條件，擬定水面溢洪道和泄水底孔的型式、位置和尺寸,擬定幾種也許的起調(diào)水位。3.調(diào)洪計(jì)算。按一定的操作方式進(jìn)行調(diào)洪演算，求水庫最高洪水位和最大下泄流量。4.方案選擇。根據(jù)調(diào)洪計(jì)算成果,計(jì)算各方案的大壩造價(jià)、上游淹沒損失、泄洪建筑物投資、下游堤防造價(jià)及下游受淹的經(jīng)濟(jì)損失等。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)方案。11、防洪特性水位及相應(yīng)庫容的推求1．防洪限制水位的擬定1－防洪高水位2－正常蓄水位3-汛期限制水位4－死水位2.防洪高水位及防洪庫容的推求當(dāng)遇下游防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)洪水時(shí),在壩前達(dá)成的最高水位即為防洪高水位。防洪高水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為防洪庫容。在ｔ1時(shí)刻以前，使q=Qｔ1時(shí)刻Q=ｑ汛限,閘門全開。，水位逐漸上升。至t2時(shí)刻，ｑ=q安，于是用閘門控制，使ｑ＝ｑ安，水位繼續(xù)上升，閘門逐漸關(guān)小。至t3時(shí)刻,Q降落得重新等于q，水庫水位達(dá)成最高,閘門也不再關(guān)小。t3以后是水庫泄水過程,水庫水位逐漸回降。3.設(shè)計(jì)洪水位及攔洪庫容的推求水庫遇大壩設(shè)計(jì)洪水時(shí),在壩前達(dá)成的最高水位稱設(shè)計(jì)洪水位。設(shè)計(jì)洪水位與汛期防洪限制水位之間的庫容即為攔洪庫容。（１）下游無防洪規(guī)定期在t１時(shí)刻以前,以閘門控制使ｑ=Q；t1時(shí)刻開始閘門所有打開;t2達(dá)成Ｚmax,即為所求的設(shè)計(jì)洪水位。(2）下游有防洪規(guī)定期t1前,ｑ=Q，Ｚ↑，q↑；t2時(shí)Ｑ=q汛限,閘門逐漸關(guān)小;t２～t3間用閘門控制ｑ使q=q安,以滿足下游防洪規(guī)定;至t3時(shí)，Ｚ=Ｚ防，因保證水工建筑物的安全，不再控制q,而是將閉門所有打開自由溢流；t4時(shí)刻，Ｚｍax,qmaｘ。12、蓄滯洪區(qū)是指河道周邊辟為臨時(shí)蓄存洪水的湖泊、洼地或擴(kuò)大行洪、泄洪的區(qū)域，其作用是調(diào)蓄洪量，削減河道洪峰流量，減少河道洪水位,保證重點(diǎn)防護(hù)區(qū)安全。蓄滯洪區(qū)又可細(xì)分為分洪區(qū)、蓄洪區(qū)、行洪區(qū)、滯洪區(qū)。六1、水能資源與水力發(fā)電的基本原理水力發(fā)電就是運(yùn)用天然水能生產(chǎn)電能。河川徑流相對(duì)于海平面而言（或相對(duì)于某基準(zhǔn)面)具有一定的勢(shì)能。因徑流有一定流速,就具有一定的動(dòng)能。這種勢(shì)能和動(dòng)能組合成一定的水能—水體所含的機(jī)械能。２、水能資源三個(gè)特點(diǎn):1，資源總量十分豐富,但人均資源量并不富裕2，水能資源分布不均,于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀極不匹配3,江河來水量的年內(nèi)和年際變化大，導(dǎo)致水能資源在時(shí)間上的分派不均。3、壩式攔河筑壩或閘來抬高開發(fā)河段水位,使原河段的落差HAB集中到壩址處，從而獲得水電站的水頭H。１.壩后式水電站若筑壩建庫所引起的淹沒損失相對(duì)不大，有也許筑中、高壩抬水,來獲得較大的水頭。這時(shí)因水電站廠房自身不能擋水，就應(yīng)將其布置在壩下游側(cè)，與擋水壩分開，用壓力引水管連接壩和廠房。這是最通常的壩式開發(fā)方式。2.河床式水電站采用壩式開發(fā)時(shí),若地形、地質(zhì)等條件不允許筑高壩,也可筑低壩或水閘來獲得較低水頭。此時(shí)常運(yùn)用水電站廠房作為擋水建筑物的一部分,使廠房承受壩上游側(cè)的水壓力。3.壩內(nèi)式水電站假如壩址河道很窄，也可將發(fā)電廠房設(shè)在壩體內(nèi)部。這種水電站稱為壩內(nèi)式水電站。４.壩旁式水電站在河道內(nèi)建土石壩或拱壩，難以安排發(fā)電廠房時(shí),常在壩旁設(shè)進(jìn)水口和隧洞引水，至壩下游設(shè)發(fā)電廠房；也可將發(fā)電廠房設(shè)在壩旁的地下，再經(jīng)尾水隧洞與壩下游河道連接。5、引水式通過沿河修建引水道,使原河段的落差集中到引水道末端廠房處，從而獲得水電站的水頭。ΔH＝HAB-ＨQA無壓明渠或無壓隧洞２、有壓有壓隧洞或管道本地形、地質(zhì)等條件不允許筑高壩，而河段坡度較陡或河段有較大的彎曲段處，建造較短的引水道即能獲得較大水頭時(shí),常可采用引水式集中水能。通常都是徑流式開發(fā)。6、混合式假如開發(fā)河段的上游部分有一較平坦的地形適宜于筑壩建庫,同時(shí)其下游河段坡降較陡,可采用引水道集中落差,在這種地形條件下,采用混合式開發(fā)是比較合理的?；旌鲜剿娬径喟胧切钏降摹Ａ斜矸ōh(huán)節(jié):根據(jù)電站的調(diào)節(jié)方式計(jì)算擬定各時(shí)段的發(fā)電流量Q電;根據(jù)水能計(jì)算的邊界條件等,進(jìn)一步分析計(jì)算各時(shí)段水庫蓄水量的變化量W、時(shí)段平均水庫水位Z上、時(shí)段平均下游水位Z下及電站的時(shí)段平均水頭Ｈ；根據(jù)N＝9.81ηＱH=KQH和計(jì)算水電站的時(shí)段平均出力Ｎ和時(shí)段發(fā)電量E。5、電力負(fù)荷：在任何時(shí)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(duì)出力的規(guī)定和用電量相適應(yīng),這種對(duì)電力系統(tǒng)提出的出力規(guī)定,常被稱為電力負(fù)荷。三個(gè)區(qū)域:峰荷區(qū)，腰荷區(qū),基荷區(qū)常采用以下3個(gè)指標(biāo)值反映日負(fù)荷圖的特性:（1)基荷指數(shù)α,，α值越大，基荷占負(fù)荷圖的比重越大,表達(dá)系統(tǒng)用電情況比較平穩(wěn)。(2）日最小負(fù)荷率β,,β值越小,表達(dá)日高峰負(fù)荷與日低谷負(fù)荷的差別越大,日負(fù)荷越不均勻。(３）日平均負(fù)荷率γ，,γ值越大，表達(dá)日負(fù)荷變化越小。峰谷差：D＝N”－N’對(duì)于電力系統(tǒng)負(fù)荷月內(nèi)、季內(nèi)的不均衡特性,可通過以下３個(gè)指標(biāo)反映：1月負(fù)荷率σ,表達(dá)在一個(gè)月內(nèi)負(fù)荷變化的不均衡性,用該月的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷日的平均負(fù)荷的比值表達(dá)。2季負(fù)荷率ξ，表達(dá)一年內(nèi)月最大負(fù)荷變化的不均衡性，用全年各月最大負(fù)荷的平均值與最大負(fù)荷值的比值表達(dá)。3負(fù)荷率δ，表達(dá)一年的發(fā)電量Ｅ年與最大負(fù)荷相應(yīng)的年發(fā)電量的比值，即:式中:ｈ為年最大負(fù)荷的運(yùn)用小時(shí)數(shù)。6、電力系統(tǒng)裝機(jī)容量電站上每臺(tái)機(jī)組都有一個(gè)額定容量,此即發(fā)電機(jī)的銘牌出力。電站的裝機(jī)容量是指該電站上所有機(jī)組銘牌出力之和。電力系統(tǒng)的裝機(jī)容量便是所有電站裝機(jī)容量的總和。規(guī)劃階段運(yùn)營階段7、水電站的技術(shù)特性（1)出力和發(fā)電量是隨天然徑流量和水庫調(diào)節(jié)能力有一定的變化。(2)工作位置及發(fā)電量受水庫綜合運(yùn)用的影響。（3)水電站的年運(yùn)營費(fèi)用與所生產(chǎn)的電能量無關(guān),因此在豐水期內(nèi)應(yīng)盡也許多發(fā)水電，以節(jié)省系統(tǒng)燃料消耗。(4）水電站適宜擔(dān)任系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用等任務(wù)。機(jī)組開停靈便、迅速，從停機(jī)狀態(tài)到滿負(fù)荷運(yùn)營僅需１~2分鐘時(shí)間,并可迅速改變出力的大小,以適應(yīng)負(fù)荷的劇烈變化，從而保證系統(tǒng)周波的穩(wěn)定。（5）水電站的建設(shè)地點(diǎn)要受水能資源、地形、地質(zhì)等條件的限制。水電站的單位千瓦投資通常比火電站大，但由于水電站發(fā)電不需消耗燃料，故單位電能成本比火電站的低。8、無調(diào)節(jié)水電站的運(yùn)營方式1.無調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性無調(diào)節(jié)水電站的運(yùn)營特性是:任何時(shí)刻的出力重要決定于河中天然流量的大小。枯水期：擔(dān)任基荷。豐水期:仍只宜于擔(dān)任基荷；只有當(dāng)天然流量所產(chǎn)生的出力大于系統(tǒng)的最小負(fù)荷時(shí),水電站應(yīng)擔(dān)任基荷和一部分腰荷，這時(shí)還會(huì)發(fā)生棄水。2.無調(diào)節(jié)水電站在不同水文年的運(yùn)營方式(1)設(shè)計(jì)枯水年枯水期:水電站以最大工作容量或大于最大工作容量的某個(gè)出力運(yùn)營。豐水期：即使以其所有裝機(jī)容量運(yùn)營,有時(shí)仍不免有棄水。(２）豐水年也許全年均需要用所有裝機(jī)容量在負(fù)荷圖的基荷部分運(yùn)營。也許全年均有棄水。9、日調(diào)節(jié)水電站的運(yùn)營方式1.日調(diào)節(jié)水電站的一般工作特性日調(diào)節(jié)水電站的工作特性是：除棄水期外,在任何一日內(nèi)所能生產(chǎn)的電能量,與該日天然來水量時(shí)(除其他水利部門用水)所能發(fā)出的電能量相等。原則上是在不發(fā)生棄水情況下，應(yīng)盡量讓日調(diào)節(jié)水電站擔(dān)任系統(tǒng)的峰荷,以充足發(fā)揮水輪發(fā)電機(jī)組能迅速靈活適應(yīng)負(fù)荷變化的優(yōu)點(diǎn)。水電站進(jìn)行日調(diào)節(jié)，對(duì)電力系統(tǒng)所起的效益可歸納為以下３方面：(1）日調(diào)節(jié)水電站在枯水期一般總是擔(dān)任峰荷，讓火電站擔(dān)任基荷；從而節(jié)省煤耗,減少系統(tǒng)的運(yùn)營費(fèi)用。（2）在一定的保證出力情況下,日調(diào)節(jié)水電站比無調(diào)節(jié)水電站的工作容量可更大一些，能更多地取代火電站的容量;可減少系統(tǒng)的總投資。(3)豐水期,日調(diào)節(jié)水電站所有裝機(jī)容量逐步由峰荷轉(zhuǎn)到基荷運(yùn)營;可增長水電站的發(fā)電量,相應(yīng)減少火電站的發(fā)電量與總煤耗,從而減少系統(tǒng)的運(yùn)營費(fèi)用。#大型水電站承擔(dān)日調(diào)節(jié)任務(wù)時(shí)，往往會(huì)對(duì)下游的綜合運(yùn)用產(chǎn)生不利影響。應(yīng)注意設(shè)法滿足綜合運(yùn)用各部門的規(guī)定，解決矛盾的措施:(１）對(duì)水電站的日調(diào)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗疲?２)在水電站下游修建反調(diào)節(jié)水庫以減小流量、水位和流速的波動(dòng)幅度。1１、水電站的裝機(jī)容量是指水電站所有機(jī)組額定容量的總和，由水電站最大工作容量、備用容量和反復(fù)容量所組成。在擬定水電站的最大工作容量時(shí)，須進(jìn)行電力系統(tǒng)的電力（出力）平衡和電量（發(fā)電量)平衡及系統(tǒng)容量平衡。系統(tǒng)電力平衡：系統(tǒng)中所有各電站的出力之和必須隨時(shí)滿足系統(tǒng)的負(fù)荷規(guī)定。水火電混合電力系統(tǒng)：系統(tǒng)電量平衡:系統(tǒng)中所有電站在任一時(shí)段內(nèi)的發(fā)電量之和必須與系統(tǒng)在該時(shí)段內(nèi)的電量需求相平衡。水火電混合電力系統(tǒng)：系統(tǒng)容量平衡：分析擬定系統(tǒng)內(nèi)所有水、火電站在電力系統(tǒng)負(fù)荷圖上各時(shí)段所承擔(dān)的工作容量及各種備用容量,并檢查有無空閑容量和受阻容量。1２、水電站最大工作容量的擬定與設(shè)計(jì)水平年電力系統(tǒng)的負(fù)荷圖、系統(tǒng)內(nèi)已建成電站在負(fù)荷圖上的工作位置，以及擬建水電站的天然來水情況、水庫調(diào)節(jié)性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等有關(guān)。1．無調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的擬定2.日調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的擬定日調(diào)節(jié)水電站的保證出力為:相應(yīng)日保證電能量為:年調(diào)節(jié)水電站最大工作容量的擬定根據(jù)發(fā)電規(guī)定進(jìn)行水量調(diào)節(jié)，其平均調(diào)節(jié)流量Q調(diào)為：

相應(yīng)水電站在設(shè)計(jì)供水期內(nèi)的保證出力為：水電站在設(shè)計(jì)供水期內(nèi)的保證電能為

與日調(diào)節(jié)水電站相似,年調(diào)節(jié)水電站的最大工作容量重要取決于設(shè)計(jì)供水期內(nèi)的保證電能。１２、水電站備用容量的擬定１．負(fù)荷備用容量：電力系統(tǒng)必須隨時(shí)準(zhǔn)備一部分備用容量，當(dāng)突發(fā)負(fù)荷發(fā)生時(shí),不致因系統(tǒng)容量局限性而使周波減少到小于規(guī)定值，而影響供電的質(zhì)量。這部分備用容量稱為負(fù)荷備用容量N負(fù)備。N負(fù)備=N系統(tǒng)×(2%～5％)2、事故備用容量：由于大型系統(tǒng)內(nèi)各種規(guī)格的機(jī)組情況十分復(fù)雜，機(jī)組發(fā)生事故對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的影響亦難以估計(jì)對(duì)的,一般根據(jù)實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)擬定系統(tǒng)所需的事故備用容量。Ｎ事備=N系統(tǒng)×10%3.檢修備用容量:系統(tǒng)中的各種機(jī)組設(shè)備,都要進(jìn)行有計(jì)劃的短期和長期停機(jī)檢修。系統(tǒng)檢修備用容量,一般以設(shè)立在火電站上為宜(有燃料保證）。水電站反復(fù)容量的選定

14、水電站裝機(jī)容量的選擇及分析水電站裝機(jī)容量的選擇及分析：1用E水日在12月份典型日負(fù)荷圖上量取2保證出力倍數(shù)法:N裝=K×N保3年裝機(jī)運(yùn)用小時(shí)數(shù)法試算擬定。１5、正常蓄水位與各水利部門效益之間的關(guān)系:１．防洪,防洪庫容與興利庫容完全結(jié)合或部分結(jié)合時(shí),提高正常蓄水位可直接增長水庫調(diào)蓄庫容,同時(shí)有助于攔蓄洪水,提高下游地區(qū)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。２.發(fā)電，隨著正常蓄水位的增高，水電站的保證出力、數(shù)年平均年發(fā)電量、裝機(jī)容量等動(dòng)能指標(biāo)也將隨著增長。3.灌溉和城鄉(xiāng)供水，正常蓄水位的增高,一方面可以加大水庫的興利庫容，增長調(diào)節(jié)水量，擴(kuò)大下游地區(qū)的灌溉面積或城鄉(xiāng)供水量;另一方面,有助于上游地區(qū)從水庫引水自流灌溉或?qū)λ畮熘苓吀叩剡M(jìn)行揚(yáng)水灌溉或進(jìn)行城鄉(xiāng)供水。4.航運(yùn)，正常蓄水位的增高,有助于調(diào)節(jié)天然徑流,加大下游航運(yùn)流量,增長航運(yùn)水深,提高航運(yùn)能力；另一方面由于水庫洄水向上游河道延伸，通航里程及水深均有較大的增長,大大改善了上游河道的航運(yùn)條件。16.正常蓄水位上下限方案的擬定下限方案重要根據(jù)各水利部門的最低興利規(guī)定擬定。發(fā)電：盡量滿足電力系統(tǒng)對(duì)擬建水電站所提出的最低發(fā)電容量與電量規(guī)定。灌溉或城鄉(xiāng)供水:盡也許滿足地區(qū)發(fā)展規(guī)劃及最必需的工農(nóng)業(yè)供水量。對(duì)在多沙河流上的某些水庫，還要考慮泥沙淤積的影響,保證水庫有一定的使用壽命。２、上限方案擬定重要考慮下列因素:(1）庫區(qū)的淹沒、浸沒損失。（２）壩址及庫區(qū)的地形地質(zhì)條件。(3)河流梯級(jí)開發(fā)規(guī)劃方案。盡量“首尾相接”。(４)蒸發(fā)、滲漏損失。(5）人力、物力、財(cái)力及工期的限制。１7、選擇正常蓄水位的環(huán)節(jié)和方法在擬定正常蓄水位的比較方案后，應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)方案進(jìn)行下列各項(xiàng)計(jì)算工作。１．?dāng)M定水庫的消落深度。規(guī)劃階段通常采用簡化法：以發(fā)電為主的水庫:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)記錄,可用水電站最大水頭H’’的某一比例初步擬定水庫的消落深度ｈ消，從而定出各個(gè)方案的調(diào)節(jié)庫容。2．根據(jù)初估的工程規(guī)模，選擇設(shè)計(jì)保證率,選擇設(shè)計(jì)代表年或設(shè)計(jì)代表系列。3．用簡化法進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)與水能計(jì)算,求各方案的保證出力、數(shù)年平均發(fā)電量、裝機(jī)容量、保證供水量及灌溉面積等。4.求出各方案之間有關(guān)水利動(dòng)能參數(shù)的差，對(duì)水利動(dòng)能參數(shù)較小的方案，選擇恰當(dāng)?shù)奶娲桨浮＃?計(jì)算各方案及其替代方案的投資、年運(yùn)營費(fèi),然后求得各方案的年費(fèi)用NF1、替代方案的年費(fèi)用NF2及系統(tǒng)的年費(fèi)用（NF系=NF１+ＮF2）,以便進(jìn)行水利動(dòng)能經(jīng)濟(jì)比較，從中選出最有利方案。1８、設(shè)計(jì)死水位的選擇各水利部門對(duì)死水位的規(guī)定1.發(fā)電的規(guī)定在已定的正常蓄水位下，隨著水庫消落深度的加大,興利庫容及調(diào)節(jié)流量均隨著增長；另一方面,死水位的減少，相應(yīng)水電站供水期內(nèi)的平均水頭卻隨著減小，因此其中存在一個(gè)比較有利的消落深度，使水電站供水期的電能最大。為便于分析，可以把水電站供水期的電能劃分為兩部分,一部分為蓄水庫容電能，另一部分為來水量產(chǎn)生的不蓄電能

2．其他綜合運(yùn)用規(guī)定工業(yè)用水、灌溉或航運(yùn)等。應(yīng)根據(jù)徑流調(diào)節(jié)所需的興利庫容選擇死水位。（1）假如綜合運(yùn)用各用水部門所規(guī)定的死水位，比按發(fā)電規(guī)定的死水位高時(shí),則可按后者規(guī)定選擇設(shè)計(jì)死水位。（2)假如情況相反，當(dāng)水庫重要任務(wù)為發(fā)電,則根據(jù)主次規(guī)定,在盡量滿足綜合運(yùn)用規(guī)定的情況下按發(fā)電規(guī)定選擇設(shè)計(jì)死水位；當(dāng)水庫重要任務(wù)為灌溉或城市供水時(shí),則在適當(dāng)照顧發(fā)電規(guī)定的情況下按綜合運(yùn)用規(guī)定選擇設(shè)計(jì)死水位。1９、選擇死水位的環(huán)節(jié)與方法1.方案擬定以發(fā)電為主的水庫,選擇死水位時(shí)應(yīng)考慮水電站在設(shè)計(jì)枯水年供水期（年調(diào)節(jié)水庫）或設(shè)計(jì)枯水年系列（數(shù)年調(diào)節(jié)水庫)獲得最大的保證出力，而在數(shù)年期內(nèi)獲得盡也許多的發(fā)電量，同時(shí)考慮各水利部門的綜合運(yùn)用規(guī)定以及對(duì)上下游梯級(jí)水電站的影響，然后對(duì)各方案的水利、動(dòng)能、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等條件進(jìn)行綜合分析,選擇比較有利的死水位。在已定的正常蓄水位條件下，根據(jù)庫容特性、綜合運(yùn)用規(guī)定、地形地質(zhì)條件、水工、施工、機(jī)電設(shè)備等規(guī)定,擬定死水位的上、下限,然后在上、下限之間，擬定若干個(gè)死水位方案進(jìn)行比較。(1)選擇水庫死水位的上限，一般應(yīng)考慮下列因素:①通常為獲得最大數(shù)年平均年電能的死水位,比為獲得最大保證出力的死水位高。因此水電站水庫的上限方案,應(yīng)稍高于具有最大數(shù)年平均年電能的死水位。②對(duì)于調(diào)節(jié)性能不高的水庫，應(yīng)盡也許保證能進(jìn)行日調(diào)節(jié)所需的庫容。③對(duì)于調(diào)節(jié)性能較高的水庫,盡也許保持具有數(shù)年調(diào)節(jié)性能。(2)選擇水庫死水位的下限，一般應(yīng)考慮下列因素：①如水庫具有綜合運(yùn)用規(guī)定,死水位的下限不應(yīng)高于灌溉、城市供水及發(fā)電等引水所規(guī)定的高程;②考慮水庫泥沙淤積對(duì)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。2水利動(dòng)能計(jì)算（1）求出各方案的水庫消落深度