1、主讲教师:赵雪花,第一章 水资源综合利用,第一节 概 述,“水是生命之源,生产之要,生态之基”,一、水利事业,除水害:防洪、治涝,兴水利:水力发电、灌溉,事关人类生存、经济发展、社会进步,历来是治国安邦的大事。,第一节 概 述,二、水资源综合利用,不同的兴利部门,对水资源的利用方式各不相同。例如,灌溉、给水要耗水量,发电只利用水能,航运则依靠水的浮载能力。这就有可能也有必要使同一河流或同一地区的水资源,同时满足几个水利部门的需要,并且将除水害和兴水利结合起来统筹解决。这种开发水资源的方式,第二节 水力发电(hydroelectricity generation),一、水力发电的基本原理,势能(
2、potential energy),动能(kinetic energy),水体具有的机械能(mechanical energy),水能(hydroenergy),转换,电能(electric energy),水力发电,V1,V2,1,1,2,2,P1,P2,O,O,W,H1-2,取天然河道一河段,设T 秒时段内流过两断面的水量为W 米3.,第二节 水力发电,断面1-1处水流的总能量为E1:,断面2-2处水流的总能量为E2:,水体W从断面1-1到断面2-2所消耗的能量为E1-2:,功率,出力(output),N(水能资源),第二节 水力发电,二、河川水能资源蕴储量的估算,N=9.81QH(kw)
3、,流量,落差,分河段,流量:首尾断面的平均值,落差:水位差,一段河的出力,累加,整条河段的出力,该河的水能蕴储量,第二节 水力发电,全国各地区水能资源蕴储量及可能开发量统计表,第二节 水力发电,三、河川水能资源的开发方式,开发原理:集中水能,引取流量,集中落差(抬高水位),(一)坝式,(1)坝后式:,厂房在坝下游侧,不承受坝上游面的水压力。(筑中、高坝抬水),坝后式,第二节 水力发电,(2)河床式:,厂房作为挡水建筑物一部分,承受坝上游侧的水压力。(筑低坝或水闸),第二节 水力发电,第二节 水力发电,坝式开发方式有时形成较大水库:,可以调节径流:,蓄水式水电站,不可以调节径流:,径流式水电站,
4、坝式开发特点:,水头相对较小,一般形成蓄水库,电站引用流量大,综合利用效益高。,投资大,工期长,通常单位造价高。,适用于流量大,坡降缓,且有筑坝条件的河段。,第二节 水力发电,(二)引水式,(1)无压引水式:,沿河岸修筑坡度平缓的明渠集中落差,第二节 水力发电,(2)有压引水式:,有压隧洞引水集中落差,(二)引水式,第二节 水力发电,引水式开发特点:,水头较高,电站引用流量小,水量利用率差,综合利用效益高。,无水库淹没损失,工程量小,单价一般较低。,适用于河道坡降陡,流量较小或地形、地质条件不允许筑坝的河段。,第二节 水力发电,一般先集中落差,再引水,(三)混合式,如:当河段上游坡降较缓且有筑
5、坝建库条件,下游坡降陡且条件集中较大落差时,采用混合式开发较经济。,1、水力发电的原理是什么?,思考题:,2、水能资源蕴储量指什么?,3、水能资源开发方式有哪些?各自特点是什么?,第三节 防洪与治涝,一、防洪,1、防洪的主要任务:,按照规定的防洪标准,因地制宜地采取恰当的工程措施或非工程措施,以削减洪峰流量,或加大河床的过水能力,保证安全渡汛。,2、防洪的工程措施:,(1)水土保持:,封山植树,退耕还林;修建淤地坝等,第三节 防洪与治涝,2、防洪的工程措施:,(2)修筑堤防:,扩大洪水河床以加大泄洪能力。,(3)疏浚河道:,拓宽和疏浚河槽、消除阻碍水流的障碍物等。,(4)分洪、蓄洪与滞洪:,分
6、洪:在过水能力不足的河段上游适当地点修建分洪闸,开挖分洪水道,将超过本河段安全泄量的那部分洪水引走。,滞洪:利用水池,暂时滞留一部分洪水,待洪峰一过,腾空库容迎接下次洪水,蓄洪:蓄留一部分或全部洪水,枯水期供兴利部门用。,第三节 防洪与治涝,二、治涝,1、治涝的主要任务:,尽量阻止易涝地区以外的山洪、坡水等向本区汇集,并防御外河、外湖洪水倒灌;健全排水系统,使能及时排除设计暴雨范围内的雨水,并及时降低地下水位。,第三节 防洪与治涝,2、治涝的工程措施,(1)修围堤、堵支联圩。,修围堤以免外水入侵。堵塞小沟支汊,并小圩为大圩。,(2)开渠撇洪。,沿山麓开渠,拦截地面径流,引入外河,避免流向圩区。,(3)整修排水系统。,修建排水沟、渠。建排涝泵站,第三节 防洪与治涝,32字方针:,封山植树,退耕还林,平垸行洪,退田还湖,以工代赈,移民建镇,加固干堤,疏浚河道。,思考题:,1、防洪与治涝的主要任务是什么?,2、如何区别分洪、蓄洪和滞洪?,