水资源规划及利用

一、名词解释水资源：是指可资利用或有可能被利用的水源，这种水源应当有足够的数量和可用的质量，并在某一地点为满足某种用途而得以利用。水能资源：河川水流、沿海潮汐等所蕴藏的天然水能。水利：是人类在掌握水的客观变化规律的前提下，采取各种工程措施和非工程措施，以及经济、行政、法制等手段，对自然的水能循环过程中的水进行调节控制、开发利用和保护管理的各项工程总称。水流出力：单位时间内的水能。水资源的综合利用：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综合起来，统筹解决，这种开发水资源的方式称为水资源的综合利用。安全泄量：河水不发生漫溢或堤防不发生溃决的前提下，河床所能通过的的最大安全泄量。作物的灌溉制度：是指作物在全生育期内规定的灌溉次数、灌水时间、灌水定额、灌溉定额。灌水定额：某一次灌水时每亩田的灌水量。灌溉定额：全育期历次灌水定额之和。径流调节：即按照人们的需求，通过水库的蓄水、泄水作用，控制径流和重新分配径流。水库面积特性：是指水库水位与水面面积的关系曲线。水库容积特性：指水库水位与容积的关系曲线。水库特征水位：水库工程为完成不同任务在不同时期和各种水文情况下，需控制达到或允许消落的各种库水位，统称特征水位。水库特征库容：相应于水库特征水位以下或两特征水位之间的水库容积，称特征库容。死水位：在正常运用情况下，允许水库消落的最低水位称死水位。死库容：死水位以下的水库容积称死库容。正常蓄水位：水库在正常运用情况下，为满足设计兴利要求而在开始供水时应蓄到的高水位，称正常蓄水位。兴利库容：正常蓄水位与死水位之间的库容，称兴利库容。防洪限制水位：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称防洪限制水位。防洪高水位：当遇下游防护对象的设计标准洪水时，水库为控制下泄流量而拦蓄洪水，这时在坝前达到的最高水位称防洪高水位。防洪库容：防洪高水位与防洪限制水位间的库容，称为防洪库容。设计洪水位：水库遇大坝设计洪水时，在坝前达到的最高水位称设计洪水位。拦洪库容：防洪限制水位与防洪设计水位之间的库容称拦洪库容。校核洪水位：水库遇大坝校核洪水时，在坝前达到的最高水位称校核洪水位。调洪库容;校核洪水位与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容。调节周期：指水库的兴利库容从库空到蓄满，再到放空的完整的蓄放过程。工作保证率：水利水电部门的正常工作的保证程度，称为工作保证率。年保证率：多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比。历时保证率：指多年期间正常工作历时占总历时的百分比。等流量调节：用供水期各月用水量的均值代替各月实际用水量，即假定整个供水期为均匀供水。称这种径流调节计算为等流量调节。调节系数：通常将设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值称为调节系数α。设计保证率：水利水电工程规划、设计时选定的拟建工程的合理的工作保证率。库容系数：用β=V兴/`W年反应水库的兴利调节能力。水库消落深度：正常蓄水位与死水位的高程差，称水库消落深度。完全年调节：能将年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的径流调节，称为完全年调节。不完全年调节：称这种仅能存储丰水期部分多余水量的径流调节为不完全年调节。水电站的出力：发电机组的出线端送出的功率。水电站发电量：水电站出力与相应时间的乘积。水电站保证出力：指水电站在长期工作中，符合水电站设计保证率要求的一定计算期（供水期）的平均出力。水电站多年平均发电量：水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量。日电能累积曲线：日负荷图的出力值与其相应的电能之间的关系曲线。电力负荷：在任何时间内，电力系统中各电站的出力过程和发电量必须与用电户对出力的要求和用电量相适应，这种对电力系统提出的出力要求，常称为电力负荷。电力负荷图：电力系统随时间的变化过程线。日负荷图：一日内电力系统负荷变化的过程。年负荷图：一年内电力系统负荷变化的过程。设计水平年：规划设计电站前，必须考虑远景电力系统负荷的发展水平，于此负荷发展水平相适应的年份。系统装机容量：所有电站装机容量总和。系统最大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。重复容量：为了减少无益弃水，提高水量利用系数，可考虑额外加大水电站的容量，使它在枯水期内多发电，这部分加大的容量在设计枯水期内，由于河道中来水少而不能当电力系统的工作容量，以代替电站容量工作，因而称作重复容量。系统电力平衡：电站的出力需随时间满足系统的负荷要求。系统电量平衡：在任何时段内系统所要求保证的供电量E应等于水、火电站所能提供的保证电能之和。水电站最大工作容量：为满足系统最大负荷要求而设置的容量。水电站保证电能：保证出力与相应时间的乘积。水文补偿：利用两河丰、枯水期的起始时间不完全一致，最枯水时间相互错开的特点进行补偿。库容补偿：利用水库调节性能的差异进行补偿。简答题1、水资源包括的主要内容?江河、湖泊、井泉以及高山积雪、冰川等可供长期利用的水源;河川水流、沿海潮汐等所蕴藏的天然水能;江河、湖泊、海港等可供发展水运事业的天然航道;可用来发展水产养殖事业的天然水域。2、水资源的特点有哪些?流动性，多用途性，公共性，永续性，利与害的两重性。3、水利发电的基本原理?河川径流相对海平面而言具有一定的势能，径流也有一定的流速，就具有一定动能，利用这种机械能和被消耗的水能来产生电能。4、河川水能资源的基本开发方式主要有哪些?答：方式表现为集中落差和引用流量的方式。根据集中落差的方式可分为：坝式（蓄水式）水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。5、灌水方法按照向田间输水的方式不同可分为哪几种?地面灌溉，地下灌溉，喷灌，滴灌。6、水库的总库容和有效库容分别怎样确定?校核洪水位以下的全部库容称总库容，V总=V死+V兴+V调洪-V共校核洪水位与死水位之间的库容，V效=V兴+V调洪-V共7、水库兴利调节按调节周期可分为哪几种?调节周期分别是多少?水库从死水位开始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位，经历一个完整的蓄放水过程所需的时间。按调节周期分类，可分为日、周、年、多年调节。年工作保证率和历时工作保证率之间怎样换算?9、兴利调节计算解决的三类课题分别是什么?根据用水要求，确定兴利库容；根据兴利库容，确定设计保证年调节下的供水水平；根据兴利库容和水库操作方案，求水库运用过程。10、水库在一年内蓄水、供水两次时，水库的兴利库容如何确定?（1）若余水量不同时小于两个亏水量，V兴=max{W供1W供2}；（2）若余水量同时小于前后两个亏水期的亏水量，V兴=W供1+W供2-W蓄2。11、水量差积曲线的主要特征是什么?(1)Q>Q定时，曲线上升;Q<Q定时，曲线下降；(2)水量差积曲线上任一时刻tx的纵坐标表示从起始to到该时刻tx期间的水量差积值(3)曲线上任一两点量至斜线的垂直距商之差，即该两点历时内的实际水量；(4)任一时刻的流量可由水量差积曲线上该点的切线斜率按流量比尺确定。12、分析V兴、Q调和P设三者的关系，并说明理由（1）V兴一定时，P设越高，可能获得的供水期Q调越小，反之越大；（2）Q调一定时，P设越高，所需的V兴越大；（3）P设一定时，V兴越大，供水期Q调越大。13、水量累积曲线的主要特征是什么?（1）曲线上任意两点的纵坐标差值W表示这两点期间的水量；（2）连接曲线上任意两点得到割线，表示t内的平均流量，全历时的平均流量可用连接曲线首、末两端的直线的斜率表示；（3）水量累积曲线上任意一点的切线斜率代表该时刻的瞬时流量。14、请写出代表期法用差积曲线求年调节水库兴利库容的步骤?（1）绘制设计枯水年水量差积曲线及其流量比尺；（2）在流量比尺上定出已知调节流量的方向线，绘出平行于Q调射线并与天然水量差积曲线相切的平行线组；（3）供水期上下切线间的纵距，按水量比尺量取，即等于所求的V兴。15、根据设计枯水年资料和用水要求用图解法怎样确定年调节水库兴利库容?已知兴利库容，怎样用图解法确定调节流量?(1)绘制设计枯水年水量差积曲线及流量比尺；(2)在流量比尺上定出年调节流量的方向线Q调射线，绘出平行于Q调的射线并与天然水量差积曲线相切的平行线；(3)供水期上下切线间纵距即为V兴。16、设计代表年通常有几个典型年?设计枯水年，设计平水年，设计丰水年。17、水库操作方式哪两种类型?定出力操作，定流量操作。18、水库的特征水位有哪些?特征库有哪几个?水库工程在不同时期有不同任务，为满足兴利要求和保证防洪安全，需要一些控制性的水位和库容，我们把这些决定水库调节能力，其限定作用的控制水位和库容，称水库的特征水位、特征库容。它包括：（1）死水位和死库容：在正常运用情况下，水库都有一个允许消落的最低水位，将其称为死水位。死水位以下的库容成为死库容。（2）正常蓄水位和兴利库容：水库在正常运行的情况下，为满足兴利部门枯水期的正常用水，水库兴利蓄水的最高水位称为正常蓄水位。正常水位与死水位之间的库容，是水库实际可用于调节径流以保证兴利的库容，称为兴利库容。（3）防洪限制水位和结合库容：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容。（4）防洪高水位和防洪库容：水库从防洪限制水位起调，坝前达到的最高库水位称为防洪高水位。它与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。（5）设计洪水位和拦洪库容：当发生大坝设计标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后所达到的坝前最高水位称为设计洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。（6）校核洪水位和调洪库容：当发生大坝校核标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后，坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容（7）总库容：校核洪水位以下的全部水库容积即为水库的总库容。19、水库的调洪作用有哪些?滞洪作用，错峰作用，蓄洪作用。20、洪水调节计算(水库调洪计算)的基本原理?21、水库调洪计算的基本方法有哪两种?列表试算法，半图解法。22、简述调洪计算列表试算法的步骤答：列表试算法主要步骤：根据水库容积曲线V=f(Z)和泄洪建筑物的泄洪能力，应用水力学公式求出泄流能力与库容的关系曲线，即水库蓄泄曲线q=f(V)；根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量；选取合适的计算时段，由入库洪水过程线摘录Q1，Q2…；从第一时段开始，逐时段进行泄流量q的计算；将入库洪水过程线Q-t和计算所得的泄流过程线q-t绘在同一张纸上，若计算所得的最大泄流量qm正好是两线的交点，说明计算的qm正确。否则应缩短附近的计算时段，重新进行试算，直至计算的qm正好是两线的交点为止；由qm查q-V关系线，可得最高洪水位时的库容Vm。由最高洪水位时的库容Vm减去起调水位相应库容即得水库为调节该次入库洪水所需的调洪库容V洪。再由Vm查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zm。调洪计算半图解法的求解思想?24、电力系统中的用电户按其生产特点和用电要求可分为哪几类?工业用电，农业用电，市政用电，交通运输用电。25、日负荷图的三个特征值、三个特征区，反映日负荷图变化程度的两个指标各是什么?最大负荷N”，平均负荷N，最小负荷N’。峰荷区，腰荷区，基荷区。日最小负荷率值越小，表示日高峰负荷与日低谷负荷的差别越大，日负荷月不均匀；日平均负荷率值越大，表示日负荷变化越小；基荷指数指数越大，基荷占负荷图的比重越大，这表示用户的用电情况比较稳定。26、年负荷图的两种表示方式分别是什么?日最大负荷年变化曲线，是一年内各日的最大负荷值所连成的曲线；日平均负荷年变化曲线，一年内各日的平均负荷值所连成的曲线。27、水电站的技术特性(特点)有哪些?:(1)水电站的出力和发电量是随天然径流量与水库调节能力面有-定的变化；(2)一般水库是有综合利用任务，各部门用水要求不同，发电量不同；(3)水能是再生性资源，水电站的年运行费用与所生产的电能量无关；(4)水电站机组开停灵便迅速，适宜担任系统调峰、调频和事故各用等任务；(5)水电站建设受水能资源、地形、地质等条件限制。28、火电站的工作特点有哪些?(1)只要保证燃料供应，火电站就可以全年按额定出力工作(2)般来说，火电站适宜担任电力系统的基荷；(3)火电站高温高压机组的技术最小出力约为额定出力的75%；(4)一般地说火电站本身单位干瓦的投资比水电站低，但考虑坏保等措施的变用，可能与水电投资相近；(5)火力发电单位发电成本比水电站高。29、日调节水电站在枯水期在电力系统负荷图的工作方式?30、设计(规划)阶段电力系统的装机容量包括哪几部分?必须容量由哪几部分组成?运行阶段电力系统的装机容量包括哪几部分?可用容量由哪几部分组成?在设计规划阶段电力系统的装机容量包括必须容量和重复容量；必须容量由最大工作容量和备用容量组成；在运行阶段装机容量包括可用容量和受阻容量；可用容量包括工作容量、备用容量、空闲容量。31、确定非供水期水电站工作位置的方法是什么?主要的步骤有哪些?32、简述日调节水电站在设计枯水年丰水期工作位置的确定步骤。33、满足电力系统正常工作的三个基本要求是什么?保证可靠的持续供电，保证良好的电能质量，保证系统运行的经济性。34、确定年调节水电站最大工作容量的主要步骤有哪些?（1）假定若千个水电站最大工作容量方案，然后在电力系统年最大负荷图.上画出相应的水平线。将其工作位置绘在各月的典型日负荷图上，根据最大工作容量方案求各月份相应的日电能。(2)对每个方案供水期各个月份水电站的日电能量Ei除以24小时，得各月份水电站日平均出力Ni,在设计水平年电力系统日平均负荷年变化图.上示出。(3)作出各方案最大工作容量与其相应的供水期保证电能E保，供的关系曲线。35、如果日调节水电站担任日负荷图上的峰荷部分，则其最大工作容量如何确定?(1)先根据水电站保证流量Q设，日平均净水头H设，根据公式N=9.81ηQ设H设求出保证出力及相应日保证电能量E保日=24XN保日(kw.h);(H设(2)根据电力系统设计水平年冬季典型日最大负荷图，绘制日电能累积曲线;(3)在日电能累积曲线上的a点(顶点)向左量取ab,使其值等于E保，日；(4)再由b点向下作垂线交累积曲线于C点，bc所代表的值即为N”水工;(5)由c点作水平线与日负荷图相交，即可求出日调节水电站在系统中所担任峰荷位置。36、年调节电站重复容量怎样确定?首先对所有水文年资料进行径流调节，统计各种弃水流量的多年平均的年持续时间然后将弃水流量的年持续曲线，换算为弃水出力年持续曲线。计算出h经济，从而选定应设置的重复容量。37、拟定正常蓄水位上限方案主要考虑那些因素?（1）库区的淹没损失，浸没损失；（2）坝址及库区地形地质条件；（3）梯级水库的水库群上下游水位的相应衔接；（4）蒸发、渗漏损失；（5）人力、物力、财力及工期的限制。38、选择水库死水位的上、下限应考虑的因素有哪些?A.水库死水位上限:(1)应稍高于具有最大多年平均年电能的死水位(因其通常高于获得最大保证出力死水位);(2)对调节性能不高的水库，应尽可能保证能进行日调节所需的库容(3)对调节性能较高的水库，应尽可能保证具有多年调节性能B.水库死水位下限:(1)如水库具有综合利用要求，死水位的下限应不高于灌溉、城市供水及发电等引水所需要的高程;(2)考虑水库泥沙淤积对水库进水口高程的影响;(3)死水位也不能过低，要考虑进水口闸门制造及启闭机的能力或水轮机制造厂家所保证的最低水头。39、选择正常蓄水位的