水资源规划及利用期末卷附答案

1、本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！二简答题（ 4 小题，共 28 分）1. 水库群联合工作时可以相互补偿，补偿作用有哪些？补偿的目的是什么？（1）水文补偿： 不同河流或干支流， 因水文不同步性， 起到相互补充水量 （也称径流补偿） ， 提高总供水量或出力。（2）库容补偿：利用各水库调节性能的差异，而进行的补偿。选调节性能好的水库作为补 偿水库， 调节性能差的水库作为被补偿水库。 改变补偿水库的运行方式， 以提高总的保证出 力或水量。（ 3）电力补偿： 水 电站水库在电力系统中联合工作，共同满足系统用户出力 和电量要求因相互补偿使系统的保证出力提高，或将季节电能转化为可靠电能2. 电力系统为什

2、么需要设置负荷备用容量？哪些电站适宜担任负荷备用？（1）在实际运行状态下，电力系统的日负荷是经常处在不断的变化之中，随时有可能出现 突荷。这是由于系统中总有一些用户的负荷变化是十分猛烈而急促， 这种不能预测的突荷可 能在一昼夜的任何时刻出现， 也有可能恰好出现在负荷的尖峰时刻， 使此刻最大负荷的尖峰 更高， 因此，电力系统必须随时准备部分备用容量。当这种突荷出现时，不致于因系统容量 不足影响供电质量。（2）靠近负荷中心，具有大水库、大机组的坝后式水电站，应优先考虑；对于引水式水电 站，应选择引水道比较短的电路；当缺乏水电站时，也可选择火电站。3. 何谓死水位（Z死）和死库容（V死）？为什么水库

3、要设置死库容 （或者说， 死库容有何用） ？ 为什么要设置极限死水位？死水位：在正常运用的情况下，允许水库消落的最低水位。 死库容：死水位以下的水库容 积。 极限死水位：当遇到特殊枯水年份或者发生特殊情况（例如水库清底检修、战 备、地震等）时，水库运行水位允许比设计死水位还低一些，被称为死水位。设置死水位的作用：（1）垫底：保证兴利各种用水部门正常工作的最低要求。水位自流溢出，发电最 小水头，航深，供水最低水位。水量水域养鱼、旅游、库区环境卫生。（ 2）容纳水库使用期间的泥沙淤积，保证V 兴正常运用。4 简述绘制水库调度图的意义。水库调度图不仅可用以指导水库的运行调度，增加编制各部门生产任务的

4、预见性和计划性， 提高各水利部门的工作可靠性和水量利用率， 更好地发挥水库的综合利用作用； 同时也可用 来合理决定和校核水电站的主要参数以及水电站的动能指标（出力、发电量）。三、论述题 （1 小题，共 12 分）本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！从水资源的综合利用与开发谈起， 说明水资源对人类活动的重要作用？以及可能出现的问题？通过这门课的学习，你对这些问题的解决有何建议？结合水资源的综合利用与开发；说明水资源对人类活动的重要作用；水资源利用可能出现的问题；解决这些问题的建议。四、计算题 （3小题，共 36分）? 1.某拟建水库坝址处多年平均径流量为1100106m3，多年平均流量为 36m

5、3/s 。属于年调节水库， 68 月为丰水期， 9 月到次年 5 月为枯水期。不计水库水量损 失，其它已知数据如下表 1。求 V 兴。时段天然来水各部门综合用水（月）流量(m3/s)水量 (10 6m3)流量(m3/s)水量 (10 6m3)丰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. 已知某水库 P=1%的设计洪水过程线如下表 1。溢洪建筑物采用河岸溢洪道，不设 闸门，其堰顶高程为 31.63m，溢洪宽度为 65m，泄流公式 q= =115 （H 为水库水位 与堰顶之间的水头差）。水库水位与容积关系如下表2。并且已知 t=0 、t=1 小时、t=2 小时的水库水位为 31.63m、32.12m、32.95m 。用试算法进行调洪演算， 推求 t=3 小时、 4 小时的水库水位、下泄流量。表1 设计洪水过程时间（小时）012345678910入库流量 （m3/s）0340680102087572958

7、34372911460表 2 水库水位容积关系曲线水位 z（ m）31.63 3.12 32.95 33.75 34.2934.45 3.61本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！容积 V（ 106m3）1010.54 11.99 14.09 15.95 16.91 18.18? 3. 某水电站的正常蓄水位为 180m，某年供水期各月平均的天然来水量Q 天、各种流量损失 Q损、下游各部门用水流量 Q用和发电需要流量 Q电分别见下表 3。9 月份 为供水期起始月，水位为正常蓄水位。此外，水库水位与库容的关系，如下表 1。 水库下游水位与流量的关系，见下表2。水电站效率 =0.85 。试求水电站各月

8、平均出力及发电量。表 1 水库水位容积关系曲线水位 z（ m）168170172174176178180容积 V（ 108m3）3.716.349.1412.2015.8319.9225.20表2 水电站下游水位与流量的关系3流量（ m3/s ）130140150160170180下游水位（ m）115.28116.22117.00117.55118.06118.50表3 水电站出力及发电量计算给定数据时段 t月（1）10111212天然来水流量 Q天m3/s（2）158570625652各种流量损失 Q损（3）01510988下游各部门用水流量 Q用（4）0092125607078发电需要流

9、量 Q电（5）50150154159150150四计算题（ 3 小题，共 36 分）1. 计算结果表如下，得到 V 兴=390106m3时段（月）天然来水各部门综合用 水多余或不足水 量弃水时段末兴 利库容蓄 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)丰水期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本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！期0.747 2000.8212202027030.849 2200.9652503024040.597 1600.8592307017050.579 1500.926240908060.560 1500.859230800合 计 0.921 29200.84926906203902302. 解1)由已知公式计算得到 q=f(Z) 关系，如下表水位 Z(m)31.6332.1232.9533.7534.2934.4534.6

11、1库容 V(10 6m3)1010.5411.9914.0915.9516.9118.18下泄流量 q(m3/s)039.44174.40354.98498.91544.59591.592)选取计算时段 t=1 小时，列表计算如下：时间入库洪水流时段平均下泄流 量 q(m3/s)时段平均时段内水库存水水库存水水库水位t(h)3量 Q(m3/s)入库流量下泄流量量变化(万 m3)量(万 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试算过程： t=3 小时时 间t(h)入库 洪水Q(m3/s)水库 水位Z(m)水库库 容V(106m)下泄流量q(m3/s)平均 入库 流量 Q平均 下泄 流量 q水库库 容变化 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.本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！075998099875试

13、算过程： t=4 小时时 间 t(h)入库 洪水Q（m3/s）水库 水位Z（m）水库 库容V（106m）下泄流量q（m3/s）平均 入库 流量 Q平均下 泄流量 q水库库 容变化 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. 解时段 t月（1）910111212天然来水流量 Q天（2）1158570625652各种流量损失 Q损（3）201510988下游各部门用水

14、流量 Q用m3/s（4）10092125607078发电需要流量 Q电（5）150150154159150150水库供水流量 - Q（6）-55-77-94-106-102-106水库供水量 - W亿m（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784弃水量（8）000000时段初水库存水量 V 初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796时段末水库存水量 V 末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012时段初上游水位 Z 初m（11）180.00179.56178.78177.72176.3

15、2175.98时段末上游水位 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水电站平均水头 H（15）62.7862.1761.0059.5259.1558.22月平均出力 N万 Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月发电量 E万 Kwh（17）573156795716576054025314解释下列概念（每小题 3 分，共 24

16、 分）简答题（ 4 小题，共 28 分）本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！1 何谓设计枯水系列？简述设计枯水系列的“扣除允许破坏年数法”的确定方法。1 为了计算水库运用多年连续枯水状况，选择的设计枯水系列。在实测资料中选择出最严重 的连续枯水年组，并从该年组最末一年起逆时序扣除允许破坏年数，就得到设计枯水系列。（2）先计算允许破坏年数 T 破：T 破 =n-P 设 （n+1）在实测资料中选择出最严重的连续枯水年组，并从该年组最末一年起逆时序扣除允 许破坏年数，就得到设计枯水系列。2 简述水电站最大工作容量选择的原则？原则：电力平衡原则 电量平衡原则 系统容量平衡原则3 对于不同调节类型（指无

17、调节、日调节、年调节、多年调节）水库，按照兴利需求，要 求水库何时应该蓄到正常蓄水位？a)多年调节水库在连续丰水年后才能蓄到正常蓄水位；b)年调节水库在每年供水期前蓄到正常蓄水位；c)日调节水库每天在水电站调节峰荷以前蓄到正常蓄水位；d)无调节水电站任何时候在正常蓄水位。论述题：（共 12 分）当前，我国所面临的水资源问题主要有哪些？你是如何看待这些问题？（1）水资源短缺（ 2）洪水灾害（ 3）水环境污染四、计算题：（每题 12 分，共 36 分）1. 某水库 V 死=60104m3，设计枯水年来水量及用水量如下表。调节年度由当年6 月到次年5 月，其中， 69 月为丰水期， 105 月为枯水

18、期。试推求 V 兴。月份678910111212346来流量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本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！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. 某水库的泄洪建筑物型式和尺

19、寸已定，设有闸门。水库的运行方式是：在洪水来临时， 先用闸门控制 q 使等于 Q，水库保持防洪限制水位（ 38.0m ）不变；当 Q 继续加大，使闸 门达到全开，以后就不用闸门控制， q 随着 Z 的升高而加大，流态为自由泄流， qmax也不 限制，情况与无闸门控制一样。已知水库容积特性 V=f（Z） ，并根据泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位和下泄流量关系 曲线 q=f（Z） ，见下表。堰顶高程为 36.0m。入库洪水流量过程线如下表，在t=18 小时，水库达到防洪限制水位。用列表试算法计算在 t=21 小时、 t=24 小时的水库水位、下泄流量。表 1 某水库 V=f（Z） 、 q=f（Z）

20、曲线（闸门全开）水位 Z(m)36.036.5 37.037.538.038.539.039.540.040.541.0库容 V( 万 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 入库洪水流量过程时间 t(h)1821242730333639424548513入库洪水流量 Q（m3/s）1743408501920145011109007606104603602903. 某水电站的正常蓄水位为 180m，

21、某年供水期各月平均的天然来水量Q天、各种流量损失 Q损、下游各部门用水流量 Q用和发电需要流量 Q电分别见下表 3。9 月份为供水期起始月， 水位为正常蓄水位。此外，水库水位与库容的关系，如下表1。水库下游水位与流量的关系，见下表 2。水电站效率 =0.85 。试求水电站各月平均出力及发电量。表 1 水库水位容积关系曲线水位 z（ m）168170172174176178180容积 V（ 108m3）3.716.349.1412.2015.8319.9225.20表2 水电站下游水位与流量的关系流量（ m3/s ）130140150160170180下游水位（ m）115.28116.2211

22、7.00117.55118.06118.50表3 水电站出力及发电量计算给定数据时段 t月（1）10111212本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！天然来水流量 Q天m3/s（2）158570625652各种流量损失 Q损（3）01510988下游各部门用水流量 Q用（4）0092125607078发电需要流量 Q电（5）50150154159150150四计算题（ 3 小题，共 36 分） 1. 解丰水期枯水期合计月份678910111212345来流量 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弃水流量 m3/s水量 104m30024090时段末兴蓄水量利库容43104m3200360380380350300290270240170800兴利库容 V兴=380104 m32. 解

24、 计算结果表时间 t入库洪水流时段平 均入库 流量下泄流 量 q（m3/s）时段平均时段内水库存水水库存水量水库水位（h）3量 Q(m3/s)下泄流量量变化（万 m3）（万 m3）（m）(1)(2)（3）（4）（5）(6)（7）（89180.583645038.021340595187224.5400653338.1248501385262343.51125693338.4试算过程： t=21 小时时间 t(h)入库洪 水水库水 位水库库 容下泄流量q平均入 库流量平均下 泄流量 q 平均水库库容变 化 V（万 m3）V23 ( 万 m)q2(m)Z2(m)本文档如对

25、你有帮助，请帮忙下载支持！3Q(m3/s) Z(m)3V(万 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试算过程： t=24 小时时间 t(h)入库洪 水3Q（m/s）水库水 位Z（m）水库库 容V（万 m）下泄流量q3(m /s)平均入 库流量Q平均平均下 泄流量q 平均水库库容变 化 V（万 m3）V2 ( 万 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. 解时段 t月（1）910111212天然来水流量 Q天m3/s（2）1158570625652各种流量损失 Q损（3）201510988下游各部门用水流量 Q用（4）10092125607078发电需要流量 Q电（5）150150154159150150水库供水流量 - Q（6）-55-77-94-106-102-106水库供水量 - W

27、亿 m3（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784弃水量（8）000000时段初水库存水量 V 初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796时段末水库存水量 V 末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012时段初上游水位 Z 初m（11）180.00179.56178.78177.72176.32175.98时段末上游水位 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水电站平均水头 H（15）62.7862.1761.0059.5259.1558.22月平均出力 N万 Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月发电量 E万 Kwh（17）573156795716576054025314一、基本概念1.水资源：水资源可以被理解为人类长期生存、生活和生产过程中所需要的各种水，既包括 了它的数量和质量，又包括了它的使用价值和经济价值。本文档如对你有帮助，请帮忙下载支持！2.供水工程：为社会和国民经济提供用水量的所有水力

29、工程，按类型可分为蓄水工程、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：水利工程在特定条件下，具有一定供水保证率的供水保证率的供水量，它与来 水量、工程条件、需水特性和运行调度有关。4. 死水位：在正常运用情况下，允许水库消落的最低水位。5. 正常蓄水位：在水库正常运行条件下，为了满足兴利部门枯水期的正常用水，水库在供水 开始时应蓄到的最高水位，成为正常蓄水位。6. 兴利库容：正常蓄水位到死水位之间的库容，使水库实际可用于径流兴利调节的库容，称 为兴利库容，又称调节库容。7. 防洪限制水位：水库在汛期允许蓄水的上限水位，又称为汛期限制水位。8. 防洪高水位：当水库下游有防洪

30、要求时，遇到下游防护对象的设计标准洪水时，水库经调 洪后前达到的最高水位，称为防洪高水位。9. 防洪库容：防洪高水位至防洪限制水位间的水库容积称为防洪库容。10. 实际洪水位：当遇到大坝设计标准洪水时，水库经调洪后，坝前达到的最高水位，称为 设计洪水位。11. 设计保证率水利工程多年工作期中，用水部门的正常用水得到保证的程度，它常用正常 用水保证率来表示。 由于它是在进行水利水电工程设计时予以规定的， 故也称为设计正常用 水保证率，简称设计保证率。12. 结合库容：当防洪限制水位低于正常蓄水位时，防洪限制水位到正常蓄水位 之间的库容即可用于兴利，又可以用于防洪，成为公用库容或结合库容。13.

31、固定资产投资：是指项目达到规模所需要投入的全部运行费用。14. 年运行费：是指项目在运行初期和正常运行期每年所需支出的全部运行费用。15. 经济静态评价方法：指不考虑资金的时间价值，计算静态经济效益指标的方法。16. 经济动态评价方法：是指考虑资金时间价值，计算动态经济效益的方法，如净现值法、 内部收益率法。17. 水电站出力：指发电机组的出线段送出的功率。18. 水电站的发电量：指水电站的出力与相应时间的乘积。19. 水电站保证出力：是水电站在长期工作中符合设计保证率要求的枯水期内的平均出力。20. 电力系统：若干个电站及用户之间用输电线联结为一个共同的电力网，称为电网或叫电 力系统。本文档

32、如对你有帮助，请帮忙下载支持！21. 电力负荷：电力用户对电力系统中提出的处理要求，称为电力负荷。22. 日调节水电站：如果水电站能够利用水库（或日调节池）的调节库容是天然来水在一昼 夜24h 内重新分配，即把低谷负荷时多余的水量蓄积起来，供高峰负荷时用，这样的水电站 叫做日调节水电站。23. 水电站最大工作容量： 是指设计水平年电力系统负荷最高时水电站能担负的最大发电容量。24. 水库群：为了从全流域的角度研究防灾和兴利的双重目的，需要在河流的干支流上布置 一系列的水库， 形成一定程度上能互相协作、 共同调节径流， 满足流域整体中各部门的多种 需要。这样一群共同工作的水库整体即称为水库群。25. 水库调度图：在水库入流无长期预报条件下，确定年内各时刻库水位（或蓄水量 ）来决策水库蓄泄过程，以确保设计要求的实现如：正常供（电 ）水和减少丰水期弃水量、综合利用各部门关系协调等，这样