水电站型式选型与布置

-----------+工程概述+-----------要求：根本布置形式及根本建筑物组成。重点：特点及组成建筑物。本章主要内容：为水电事业的进展制造了良好的时机。的打下根底。力线→电能→输电线路→用户。站的总体称为水电站(水、机、电的综合体)。题；潮汐电站是开发海水能源的主要型式。、平水建筑物和厂房枢纽建筑物七局部组成。水电站的类型不同，建筑物的组成有所不同。-----------+任务一：水能资源概况+-----------一、我国水能资源隐藏量水能资源是河川径流所具有的自然资源、是能源的重要组成局部。6.76kW，5.92kw·h，3.79kW，1.92kW·h，占世界首位。二、我国水能资源特点特点一：隐藏丰富，时空分布不均隐藏量世界第一，占世界总量16.7％，但在时间和空间上分布不均。4~560%~70%；年际间江河来水量变化大。，80％水能资源集中于西部，其中云、贵、川三省水资源隐藏量占50%5％。表1-1 中国水能隐藏量及可开发的水能资源装机容量年发电量占全国装机容量装机容量年发电量占全国装机容量年发电量占全国(MW)亿(kW.h/比重(%)(MW)(亿kW.h/a)比重(%)a)地 区华北地区12299.31077.41.8691.98232.251.2东北地区12126.61062.31.81199.45383.912.0华东地区30048.82632.34.41790.22687.943.6中南地区64083.75613.89.56743.492973.6515.5西南地区473311.841462.170.023234.3313050.3667.8西北地区84176.97373.912.54193.771904.939.9全 国676047.159221.8100.037853.2419233.04100.0特点二：开发率低，与经济进展不匹配的平均水平。703161(60kW(46kW)和福建街面电站(307.5%。1000MW。2240kW1280kW40km2023m3/s2023m4500kW。量多。三、我国水电开发状况我国水电开发有三大特点：1、成绩很大。突出表现在以下三方面：应市场经济的、有中国特色的水电开发和建设机制。2、困难不少不大全都，政策不尽合理，机制有待完善，效益尚需提高。3、前景雄伟: 今后15－20年是水电建设的良好机遇期西部大开发战略的机遇西部：水能资源占78%，开发率仅8％。 因此，很有必要实施“西电东送”，变资源优势为经济优势。全面建设小康社会对电力的要求；(3)当前我国经济进展快速，投资环境良好。20231.29kW。220100kW25kW40100m55500km10kW25糯扎渡、锦屏一级、虎跳峡、白鹤滩、锦屏二级、仙游、水布垭等。kW•h(技术可开发总小水电水能资源8700万kW，分布在全国1600多个山区县)。小水电主要建设省份包括：浙江、福建、云南、贵州、四川、广东等。基地名称规划电站数量规划装机〔万基地名称规划电站数量规划装机〔万kw〕〔座〕黄河中上游水电基地251846红水河水电基地10600长江上游水电基地42500金沙江水电基地85100雅砻江水电基地111910大渡河水电基地161760乌江水电基地8624澜沧江水电基地152073湘、鄂、赣水电基地1371730浙、闽水电基地65780东北水电基地671024雅鲁藏布江墨脱水电基地4500四、我国水电事业进展设想第一阶段：2023—2023三峡、龙滩、小湾、公伯峡、水布垭等一大批水电站将建成发电。到20231.4kw-1.5kw，超202323%30%左右；其次阶段：2023-205090%4.3kW500KW大库容的蓄能电站建设，也为沿海风电的大量开发，制造有利条件。中国水电技术随着建设到达世界领先水平。进一步由生产数量上的水电第一任务二：水力发电的根本原理及其特点+-----------一、水力发电的根本原理水力发电：实际上是利用河流中隐藏的水能来生产电能。线→电能→输电线路→用户。这种将水能转变为旋转机械能的水力机械，就称为水轮机。发电设备和附属设备的总体。图1-2 水电站示意图图1-3 电能生产过程示意图二、水力发电的几个要素N——水电站出力；Q——通过水轮机的流量，Q=V/t，m3/s；H——水轮机的工作水头，m；η——水轮机的效率。〔1－2〕E——水电在肯定时段内发出的电能总量，kw·h；——电站的平均出力；T——出力小时数。三、水力发电优缺点1、优点(尤其是运行本钱)；水火互济，调峰敏捷；(发电、供水、防洪、养殖、旅游、环境)；可再生能源；环境美丽，能源干净。2、缺点：受自然条件影响大；事故后果严峻；大型工程对环境、生态影响较大。任务三：水能资源的开发方式及水电站的根本类型+-----------一、水能资源开发方式〔一〕坝式开发在河流峡谷处，拦河筑坝，坝前壅水，在坝址处集中落差形成水头。水能利用程度充分；大，工期长。适用：河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段。〔二〕引水式开发中落差，再经压力管道，引水至厂房。优点：形成水头较高，无水库，不会造成漂浮，工程量小，单位造价较低；适用：河道坡降较大、流量较小的山区河段。〔三〕混合式开发同时承受坝和引水道共同集中落差形成水头的开发方式。〔四〕潮汐水能开发利用海洋涨、落潮形成的水位差引海水发电的方式。二、水电站的根本类型70m30m，30～70m按装机容量大小：可分为大型、中型和小型水电站。75kW(1)型；75～25kW(2)型；25～2.5kW；2.5～0.05万kw(2)1.2kW按开发方式：可分为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站三种根本类型。(一)、坝式水电站1、坝后式水电站当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。坝后式水电站一般修建在河流的中上游，由于河流中上游一般为山区调整性能好。图1-4 坝后式水电站示意 图1-5 万家寨水电站2240KW。图1-6 三峡水电站2、河床式电站一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避开大量漂浮，建低坝或闸。厂房和坝〔闸〕一起建在河床上，厂房本身承受上游水压力，成为挡水建筑物258～10图1-7 河床式水电站图1-8 富春江河床式电站图1-9 葛州坝水电站(二)、引水式水电站用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。1、无压引水电站引水建筑物是无压的：明渠、无压隧洞等。图1-10 无压引水式水电站2.有压引水式电站引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressuretunnel) 。主要建筑物：低坝，有压隧洞，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。图1-11 有压引水式水电站〔三、混合式电站(四)、潮汐电站涨潮落。把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能〔发电〕的过程。图1-12 潮汐发电原理(五)、抽水蓄能电站上库(电动机+水泵)，以水的势能形式贮存起来；机)发电，以补充系统中电能的缺乏。图1-13 抽水蓄能电站示意图图1-14 黑麋峰抽水蓄能电站五、水电站的组成建筑物〔一〕挡水建筑物如重力坝、拱坝、土石坝、拦河闸等。〔二〕泄水建筑物宣泄洪水或放空水库的建筑物，如溢洪道、溢流坝、放水底孔等。〔三〕进水建筑物从河道或水库中取水的建筑物，如有压、无压进水口。〔四〕引水建筑物道等。〔五〕平水建筑物室、压力前池等。〔六〕厂房枢纽建筑物筑物。六、代表性的电站1、三峡水利枢纽程承受“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”方案。大坝为混凝土重力坝坝顶总长坝顶高程正常蓄水位175 总库容393 亿亿度。泄洪坝段每秒泄洪力量为11万m3/s，左岸通航建筑物，年单向通过力量500万t。双线五级船闸，可通过万吨级船队；单线一级垂直升船机，可快速通过3000t级客货轮。三峡工程制造了五个世界第一：548.17m3，月浇筑量最55m3。施工期流量最大的水利工程。三峡工程截流流量9010m3/s，施工导流最大洪7.9m3/s世界泄洪力量最大的泄洪闸。最大泄洪力量10.25万m3/s。世界规模最大、难度最高的升船机。1132、小浪底水利枢纽40km兼顾防凌、减淤、浇灌和发电综合利用的一座特大型工程。工程由大坝、泄洪建筑物及发电系统组成。大坝为粘土斜心墙堆石坝，坝顶长1667m，最大坝高154m，库容m3，10966×30513、安江水电站安江水电站位于钱塘江支流安江上，浙江省建德县境内，由中国自己设计、施工，自制设备，自行安装的第一座大型水电工程。电站以发电为主，兼有防662.5MW178MW，多年平18.6KW•h220KV110KV4105m195741960年4月第一台机组发电，19784、二滩水电站二滩工程是二十世纪建成的中国最大的水电站。总装机容量330kW，单机容量55万kW，这在21世纪初三峡电站建成之前，均列全国第一，单机容量排世界10240m22480m3/s，在高坝中为世界第一。80m，70m，均居全国第一。道、尾水管、尾水洞、母线洞、交通洞、通风洞、排水洞〔廊道、进风竖井、排风370m3。其中，厂280m25.5m65m。5、溪洛渡电站溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县境内金沙江干流上，是一1260kw，位居中国其次，世界第三。610m，278m，坝顶中心线弧长698.09m；左右两岸970571~640600m，540m126.7m3。600m115.7m3，水库126.7m3，水库漂浮涉及四川省雷波、金阳、布拖、昭觉、宁南和云南永9〔区。2023503.4电开发迈出实质性步伐。6、向家坝电站向家坝水电站是金沙江下游梯级开发中最末的一个梯级，坝址位于川滇两需要。左岸垂直升船机和两岸