第一章 水资源综合利用.ppt

第一章 水资源综合利用 主讲教师：赵雪花 * * * * 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(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 河段的潜在水能 V1 V2 1 1 2 2 Δ Z1 Δ Z2 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） 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 100 37853 100 67605 全国 1.2 692 1.8 1230 华北 3.6 1790 4.4 3005 华东 2.0 1199 1.8 1213 东北 15.5 6744 9.5 6408 中南 9.9 4194 12.5 8418 西北 67.8 23234 70.0 47331 西南 占全国比重 （％） 可能开发量 （万kw） 占全国比重 （％） 理论蕴储量 （万kw） 地区 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 坝式开发特点： ①水头相对较小 ②一般形成蓄水库，电站引用流量大，综合利用效益高。 ③投资大，工期长，通常单位造价高。 ④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： ①水头较高 ②电站引用流量小，水量利用率差，综合利用效益高。 ③无水库淹没损失，工程量小，单价一般较低。 ④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？ * *