水资源规划及利用期末卷(附答案)

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？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(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)和死库容(V)？为什么水库要设置死库容(或者说，死库容有何死死用)？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。(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正常运用。兴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预见性和计划性，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)。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。失，其它已知数据如下表1。求V。兴各各部门综合用水水量(106m3)4100.8100.821水量(106m3)天然来水m3/s)290.8100.7090.6940.7840.7470.8490.5970.5790.5600.7470.8490.8210.8870.8210.8210.9650.8590.9260.859460678912345丰水期枯水期(月)•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、时时间(小时)0123456789入库流量(m3/s)0543704.611.634.294.452.122.953.75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水位z(m)168170172174176178180容积V(108m3)3.716.349.1412.2015.8319.9225.202水电站下游水位与流量的关系流量(m3/s)130140150160170180下游水位(m)115.28116.22117.00117.55118.06118.50表3水电站出力及发电量计算给定数据天然来水流量Q天各种流量损失Q损下游各部门用水流量Q用发电需要流量Q电(1)9(2)115(3)20(4)100(5)15091828月m3/s1.计算结果表如下，得到V=390×106m3兴弃弃水水量流量利库容蓄)00)00多余或不足水量多余不足)各部门综合用水水量流量(106m3(m3/s))0.8102100.8212200.7472000.8492200.8212200.8872300.821220天然来水水量流量(106m3(m3/s))2410938074600.8102100.7091900.6941800.784210(月)8水9期1qVqV期20.7470.82130.8490.96540.5970.85950.5790.92660.5600.8590合计0.9219200.84926906202.解(1)由已知公式计算得到q=f(Z)关系，如下表1.63(m)04.29498.912.953.75354.984.45544.594.61591.592.129.44(2)选取计算时段t=1小时，列表计算如下：0123401234泄流量264.69426.95523.22水库水位(m)1.632.122.953.754.29水库存水入库流量0947.52入库洪水流05时段水库存水量变化(万m3).54.10量q(m3/s)09.44354.98498.91时2Z(时2Z(m)Q(m3/水库库容V(106m)入库流量Q)’’2)Z’2△V(106m3))).1195959.400.69310233.14.035414.35433.0759.9809.9875时间t(34Q(m3/05Z(m))V(106m)q498Q)均下q426.5水库库△V(106m3)V’V2)q’q2)498Z’23.解各种流量损失Q损用发电需要流量Q电水库供水流量-Q水库供水量-W弃水量时段初水库存水量V初时段末水库存水量V末时段初上游水位Z初时段末上游水位Z末月平均上游水位Z上月平均下游水位Z下月(1)9(2)115(3)20m3/s(4)100(5)150(6)-55亿m3(7)-1.445(8)0(9)25.200(10)23.755m(11)180.00(12)179.56(13)179.78(14)117.00(15)62.789-106-2.78419.26318.479177.72176.32177.02117.5059.527.89018-102-2.68318.47915.796176.32175.98176.15117.0059.157.40228-106-2.78415.79613.012175.98174.45175.22117.0058.227.284-77-2.02323.75521.732179.56178.78179.17117.0062.17.789-94-2.46921.73219.263178.78177.72178.25117.2561.007.836二．简答题(4小题，共28分)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=n-P(n+1)破设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。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(指无调节、日调节、年调节、多年调节)水库，按照兴利需求，要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。三、论述题：(共12分)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=60×104m3，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死月，其中，6~9月为丰水期，10~5月为枯水期。试推求V。兴66789101112123461.5821.4191.7171.1960.7090.6940.7840.7470.8490.5970.5790.5604103804603101901802102002201601501500.8100.8210.7470.8490.8210.8870.8210.8210.9650.8590.8870.821m3/s210220200220220230220220250230230220用水先用闸门控制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，q也不max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表1某水库V=f(Z)、q=f(Z)曲线(闸门全开)339.540.040.541.0854094201025011200501.9638.9786.1946.0048005310022.555.0泄流量q(m3/s)04505267.250078.3时间t(h)182124273033363942454851入库洪水流量Q(m3/s)174340850192014501110900760610460360290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水电站各月平均出力及发电量。水位水位z(m)168170172174176178180容积V(108m3)3.716.349.1412.2015.8319.9225.202水电站下游水位与流量的关系流量(m3/s)下游水位(m)表3水电站出力及发电量计算给定数据天然来水流量Q天各种流量损失Q损下游各部门用水流量Q用发电需要流量Q电(1)9(2)115(3)20(4)100(5)15091828月m3/s解丰水期丰水期枯水期合计6789101112123452976944797904103804603101901802102002201601501500179171159712102202002202202302202202502302402302001602609030501020307090803800024090200360380380350300290270240170800来水用足时段末兴利库容兴利库容V=380×104m3兴2.解计算结果表时段水库存水量时段水库存水量水库存水量水库水位变化(万m3)400(万m3)(7)450533933 (8)入库洪水流0泄流量(5)224.543.5q(m3/s) 173.9均入库 (h)VqZqVqZq水库库水库库下泄流量平均入容库流量qV(万m3)(m3/s)Q平均(4)(5)(6)6450173.925766902116530187平均下水库库容变平均m3)入库洪水(h)Q(m3/s)(1)(2)1817421340水库水位Z(m)021’2520533’28.068.10’2水库库容变水库库容变V’2化△V(万’2Z’2水库库下泄流量平均入容库流量qV(万m3)(m3/s)Q平均(4)(5)(6)65331875956828323.186954248.54入库洪水(h)Q(m3/s)(1)(2)2134024850水库水位Z(m)134均下q平均255.09285.86655644m3)3.解天然来水流量Q天各种流量损失Q损用发电需要流量Q电水库供水流量-Q水库供水量-W弃水量时段初水库存水量V初时段末水库存水量V末时段初上游水位Z初时段末上游水位Z末月平均上游水位Z上月平均下游水位Z下月(1)9(2)115(3)20m3/s(4)100(5)150(6)-55亿m3(7)-1.445(8)0(9)25.200(10)23.755m(11)180.00(12)179.56(13)179.78(14)117.00(15)62.789-106-2.78419.26318.479177.72176.32177.02117.5059.527.89018-102-2.68318.47915.796176.32175.98176.15117.0059.157.40228-106-2.78415.79613.012175.98174.45175.22117.0058.227.284-77-2.02323.75521.732179.56178.78179.17117.0062.17.789-94-2.46921.73219.263178.78177.72178.25117.2561.007.836一、基本概念了它的数量和质量，又包括了它的使用价值和经济价值。工程、提水工程、地下水工程和其它水源工程。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。开始时应蓄到的最高水位，成为正常蓄水位。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。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，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.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、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。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需要。这样一群共同工作的水库整体即称为水库群。门关系协调等，这样确定的库水位(或蓄水量