水資源規(guī)劃與利用

#/6水資源規(guī)劃與利用一．填空題1、興利調(diào)節(jié)：為了滿足興利需水要求而進(jìn)行的調(diào)節(jié)稱為興利調(diào)節(jié)，任務(wù)：利用水庫(kù)興利庫(kù)容將豐水年多于水量蓄存起來(lái)，用以提高枯水年的供水量。興利庫(kù)容含義：正常蓄水位至死水位之間的水庫(kù)容積稱為興利庫(kù)容或調(diào)節(jié)庫(kù)容。2、來(lái)水和用水過(guò)程，通過(guò)興利調(diào)節(jié)計(jì)算興利庫(kù)容和正常蓄水位設(shè)計(jì)洪水及泄洪建筑物的尺寸，通過(guò)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定校核洪水位（Z校）和調(diào)洪庫(kù)容（V調(diào)）3、正常高水位：水庫(kù)在正常運(yùn)用情況下，為了滿足設(shè)計(jì)的興利要求，在設(shè)計(jì)枯水年（或設(shè)計(jì)枯水段）開始供水時(shí)必須蓄到的水位〔在開始供水時(shí)應(yīng)蓄到的高水位〕稱為正常蓄水位。又稱正常高水位或設(shè)計(jì)興利水位。防洪高水位：水庫(kù)為控制下泄流量而攔蓄洪水，這時(shí)在壩前〔上游側(cè)〕所蓄到的最高水位稱為防洪高水位4、多年調(diào)節(jié)庫(kù)容=年庫(kù)容+多年庫(kù)容，前者用時(shí)歷法確定，后者用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法確定5、設(shè)計(jì)保證率是：因河川徑流具有隨機(jī)性，所以，各用水部門用水得到滿足的情況也是隨機(jī)的，在多年工作期間，用水部門正常工作得到的保證程度稱為工作保證率。工作保證率通常有年保證率P年和歷時(shí)保證率P歷時(shí)兩種表示形式。要求研究各用水部門允許減小供水的可能性及合理范圍，即預(yù)先選定在多年工作期間用水部門應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)的工作保證率，并以此作為水利水電工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)的重要依據(jù)。因這一工作保證率是在規(guī)劃設(shè)計(jì)水庫(kù)時(shí)預(yù)先選定的，故稱之為設(shè)計(jì)工作保證率，簡(jiǎn)稱設(shè)計(jì)保證率。6、確定水火電站的大工作容量的原那么：工作可靠、經(jīng)濟(jì)。7、年負(fù)荷圖一般采用：年最大負(fù)荷圖和年平均負(fù)荷圖，年最大負(fù)荷圖反映出力要求，為系統(tǒng)電力平衡的依據(jù)。年平均負(fù)荷圖反映電能要求，為系統(tǒng)電量平衡的依據(jù)。8、最大工作容量：指設(shè)計(jì)水平年電力系統(tǒng)負(fù)荷最高時(shí)水電站能擔(dān)負(fù)的最大發(fā)電容量。此外，為了可靠性和供電質(zhì)量，設(shè)備用容量，兩者是電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)必須的。9、有閘門、有下游防洪要求、無(wú)預(yù)報(bào)、漲紅時(shí)，控制閘門開度，使相等，水庫(kù)水位維持正常蓄水位不變，當(dāng)水庫(kù)超過(guò)防洪高水位，閘門應(yīng)全開泄流10、自調(diào)水電站在壓力系統(tǒng)中位置由可用容量N可用和日電量E水日確定。11、水能計(jì)算任務(wù)是確定出力和發(fā)電量，水電站的出力是指電站全部發(fā)電機(jī)出線端的送出功率之和，通常以千瓦時(shí)作為計(jì)算單位。水電站發(fā)電量那么為一定時(shí)段內(nèi)水電站全部發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電量之和，其值等于電站出力與相應(yīng)時(shí)間乘積，一般以千瓦時(shí)作為計(jì)算單位。12、重復(fù)容量是為了減少無(wú)益棄水，提高水量利用系數(shù)而設(shè)置，設(shè)置其的有利條件是可節(jié)省火電站燃料年費(fèi)用要大于或等于額外設(shè)置重需增加的年費(fèi)用。三：簡(jiǎn)答1、簡(jiǎn)述年調(diào)節(jié)水電站的出力N和最大工作容量如何確定年調(diào)節(jié)水電站保證出力的計(jì)算〔詳ppt水能規(guī)劃43,自己意會(huì)〕年調(diào)節(jié)水電站的保證出力一般是指符合設(shè)計(jì)保證率要求的供水期平均出力，相應(yīng)供水期的發(fā)電量即為保證電能。計(jì)算保證出力是在水庫(kù)規(guī)模（即Z正和Z死）已定的前提下進(jìn)行的?！?〕長(zhǎng)系列法〔2〕典型年法〔3〕簡(jiǎn)化法年調(diào)節(jié)水電站N"水，工確定〔詳ppt水能規(guī)劃86,自己意會(huì)〕2、下游有防洪任務(wù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)大于其下游的防洪標(biāo)準(zhǔn),繪圖并文字說(shuō)明如何推求設(shè)計(jì)洪水位。3、閘門的作用：4、日調(diào)節(jié)水電站的保證出力的計(jì)算方法日調(diào)節(jié)水電站保證出力的計(jì)算方法、步驟同無(wú)調(diào)節(jié)水電站。即：長(zhǎng)序列法與代表年法不同之處在于計(jì)算出力時(shí)，日調(diào)節(jié)水電站的上游水位Z上是在Z正和Z死之間變化。簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)可取平均水位，即據(jù)平均庫(kù)容（V死+V興/2）查容積曲線Z-V得上游平均水位。〔1〕防洪限制水位：水庫(kù)在汛期允許興利蓄水的上限水位?！?〕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?！?〕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?！?〕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)保證率要求的枯水期〔供水期〕內(nèi)的平均出力?！?〕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?！?〕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。由于這局部加大的容量不能當(dāng)作工作容量，因而稱重復(fù)容量?！?〕水庫(kù)群：一群共同工作的水庫(kù)整體〔群體〕?！?〕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?？答：?〕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?！?〕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：水電站水庫(kù)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(bǔ)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？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)備局部備用容量。當(dāng)這種突荷出現(xiàn)時(shí)，不致于因系統(tǒng)容量缺乏影響供電質(zhì)量?！?〕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)選擇引水道比擬短的電路；當(dāng)缺乏水電站時(shí)，也可選擇火電站。3.何謂死水位〔Z死〕和死庫(kù)容〔V死〕？為什么水庫(kù)要設(shè)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？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。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)見性和方案性，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〕。4.簡(jiǎn)述繪制水庫(kù)調(diào)度圖的意義。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)見性和方案性，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〕四、計(jì)算題〔3小題，共36分〕X106m3，多年平均流量為36m3/s。屬于年調(diào)節(jié)水庫(kù)，6?8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，其它數(shù)據(jù)如下表1。求V興。天然來(lái)水各部門綜合用水時(shí)段流量水量流量水量〔月〕(m3/s)(106m3)(m3/s)(106m3)豐61.5824100.81021071.4193800.821220水81.7174600.747200期90.8102100.849220100.7091900.8212200.6941800.887230枯11120.7842100.821220水10.7472000.82122020.8492200.965250期30.5971600.85923040.5791500.92624050.5601500.8592302?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、下泄流量。表1設(shè)計(jì)洪水過(guò)程時(shí)間〔小時(shí)〕0312345678910入庫(kù)流量(m/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V3.716.349.1412.2015.8319.9225.20〔108m3〕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〔2〕1158570625652各種流量損失Q損〔3〕2015109883m/s下游各部門用水流量Q用〔4〕10092125607078發(fā)電需要流量Q電〔5〕150150154159150150計(jì)算題答案：1?計(jì)算結(jié)果表如下，得到V興=390X10m時(shí)段〔月〕天然來(lái)水各部門綜合用水多余或缺乏水量流量水量流量水量多余缺乏棄水時(shí)段末興利水量流量庫(kù)容蓄水量63633633636363633(m/s)(10m)(m/s)(10m)(10m)(10m)(10m)(m/s)(10m)豐71.5824100.81021020081.4193800.82122016水091.7174600.747200260期100.8102100.84922010110.7091900.8212203050枯120.6941800.88723010.7842100.82122010水20.7472000.8212202030.8492200.96525030期40.5971600.8592307050.5791500.9262409060.5601500.85923080合計(jì)0.92129200.849269062039000230002003603902303803503002902702401708002.〔1〕由公式計(jì)算得到q二f(Z)關(guān)系，如下表：水位Z31.6332.1232.9533.7534.2934.4534.61〔m〕庫(kù)容V10(106m3)下泄流量q(m3/s)〔2〕選取計(jì)算時(shí)段?t=1小時(shí)，列表計(jì)算如下：時(shí)間t(h)01234入庫(kù)洪水流量時(shí)段平均入下泄流量時(shí)段平均時(shí)段內(nèi)水庫(kù)存水量水庫(kù)存水量Q(m/s)310.5411.9914.0915.9516.9118.18039.44174.40354.98498.91544.59591.59水庫(kù)水位〔m〕31.6332.1232.9533.7534.29庫(kù)流量170510850947.5802q(m/s)下泄流量3變化〔萬(wàn)m〕3〔萬(wàn)m〕303406801020875039.44174.40354.98498.9119.72106.92264.69426.95523.220.541.452.10