1、报告人：袁野单位：农工院农电111班学号：201111403120水能资源的综合利用水能资源的综合利用一、一、水资源综合利用的原则水资源综合利用的原则水资源综合利用原则是按照国家对环境保护、社会经济可持续发展战略方针，充分合理地水资源综合利用原则是按照国家对环境保护、社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用国家的水资源，来满足社会各部门对水的需求，又不能对未来的开发利用能力构开发利用国家的水资源，来满足社会各部门对水的需求，又不能对未来的开发利用能力构成危害，在环境、生态保护符合国家规定的条件下，获取最大社会经济和环境综合效益。成危害，在环境、生态保护符合国家规定的条件下，获取最大社会经
2、济和环境综合效益。 力求做到力求做到”一库多用一库多用”、“一水多用一水多用”、一物多能、一物多能“等。等。 综合利用不是简单地相加，而是有机的结合，综合地满足多方面的需要。综合利用不是简单地相加，而是有机的结合，综合地满足多方面的需要。防洪与兴利库防洪与兴利库容结合使用容结合使用发电、航运、发电、航运、灌溉等灌溉等如：泄水底孔兼有泄洪、如：泄水底孔兼有泄洪、下游供水、放空水库和施下游供水、放空水库和施工导流等工导流等例：例：充分利用长江流域河道通航条件的优充分利用长江流域河道通航条件的优势发展水运势发展水运长江水资源综合开发利长江水资源综合开发利用用完善长江防洪体系完善长江防洪体系开发长江水
3、能资源，促进开发长江水能资源，促进“西电东送西电东送”治理水土流失，整治江河泥沙，保持河治理水土流失，整治江河泥沙，保持河势稳定势稳定加强长江水资源保护，防止水环境恶化加强长江水资源保护，防止水环境恶化开发利用长江水资源，加快近、远距离供开发利用长江水资源，加快近、远距离供水发展速度水发展速度二、各水利部门的用水要求及相互关系二、各水利部门的用水要求及相互关系不耗水部门不耗水部门耗水部门耗水部门 水力发电水力发电1、水力发电的原理、水力发电的原理水能资源的开发方式水能资源的开发方式一、坝式开发一、坝式开发二、引水式开发二、引水式开发三、混合式开发三、混合式开发四、梯级开发四、梯级开发五、潮汐式
4、开发五、潮汐式开发六、抽水蓄能式开发六、抽水蓄能式开发一、坝式开发一、坝式开发图图2-2 坝式水电站示意图坝式水电站示意图 在河流狭窄处，在河流狭窄处，拦河筑坝或闸，坝拦河筑坝或闸，坝前壅水，在坝址处前壅水，在坝址处形成集中落差，这形成集中落差，这种水能开发方式称种水能开发方式称为坝式开发。为坝式开发。 用坝集中水头用坝集中水头的水电站称为坝式的水电站称为坝式水电站。水电站。坝式开发坝式开发按大坝和水电站相对位置不同可分为：按大坝和水电站相对位置不同可分为：1、坝后式坝后式2、河床式、河床式3、溢流式、溢流式4、坝内式、坝内式 小小 结结 11. 坝式开发的显著优点是由于形成蓄水库坝式开发的显
5、著优点是由于形成蓄水库,可用以调节流量。可用以调节流量。2. 坝式水电站因有蓄水库，综合利用效益高。坝式水电站因有蓄水库，综合利用效益高。3. 坝式水电站一般投资大，工期长，单价高。坝式水电站一般投资大，工期长，单价高。4. 坝式开发适合于河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库坝式开发适合于河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段。条件的河段。二、引水式开发二、引水式开发 在河流坡降陡的河段上筑一低坝在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝或无坝)取水，通过人工修建的引水取水，通过人工修建的引水道引水到河段下游，道引水到河段下游，集中落差集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行发电，这，再经压力管道
6、引水到水轮机进行发电，这种开发方式称为引水式开发。种开发方式称为引水式开发。适用条件：适用条件： 适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。特点：特点： (1) 水头相对较高，最大水头已达水头相对较高，最大水头已达2000米以上。米以上。 (2) 引用流量较小，无水库调节径流。引用流量较小，无水库调节径流。 (3) 电站库容很小，工程量较小，单位造价较低。电站库容很小，工程量较小，单位造价较低。（1 1）无压引水式电站）无压引水式电站（free flow diversion type power station）引水建筑物是无压的：明渠引水建筑物是无压的：
7、明渠(open channel)、无压隧洞、无压隧洞(free flow tunnel)主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞洞)，日调节池，压力前池，压力水，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。管，厂房，尾水渠。（2 2）有压引水式电站）有压引水式电站（ pressure flow diversion type power station）引水建筑物是有压的：压力隧洞引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressure tunnel)。主要建筑物：低坝，引水隧洞主要建筑物：低坝，引水隧洞(有压有压)，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。，调压室，压
8、力水管，厂房，尾水渠。 小小 结结 2 1. 引水式水电站的水头较高，引用流量较小。引水式水电站的水头较高，引用流量较小。 2. 水量利用率差，综合利用价值较低，电站规模较小。水量利用率差，综合利用价值较低，电站规模较小。 3. 无水库淹没损失，工程量较小，单位造价也较低。无水库淹没损失，工程量较小，单位造价也较低。 4. 适用于河道坡降较陡，流量较小的山区性河段，是山适用于河道坡降较陡，流量较小的山区性河段，是山 区水电站常用的开发方式区水电站常用的开发方式。三、混合式开发三、混合式开发在一个河段上，同时在一个河段上，同时用坝和有压引水道结用坝和有压引水道结合起来共同集中落差合起来共同集中落
9、差的开发方式。这种开的开发方式。这种开发方式的水电站称为发方式的水电站称为混合式水电站。混合式水电站。图图2-10-1 2-10-1 混合式水电站混合式水电站 小小 结结 3 3 混合式开发因有蓄水库，可调节流量，它兼有坝式混合式开发因有蓄水库，可调节流量，它兼有坝式开发和引水式开发的优点，但必须具备合适的条件。一开发和引水式开发的优点，但必须具备合适的条件。一般说，河段上部有筑坝建库的条件，下部坡降大（如有般说，河段上部有筑坝建库的条件，下部坡降大（如有急滩或大河湾），易用混合式开发。急滩或大河湾），易用混合式开发。四、四、梯级开发方式梯级开发方式 我国水电资源非常丰富，对河流进行梯级开发，
10、是充分利用水力我国水电资源非常丰富，对河流进行梯级开发，是充分利用水力资源的一个有效的方法。现阶段，在我国已经进行梯级开发的河流很资源的一个有效的方法。现阶段，在我国已经进行梯级开发的河流很多，如北部有浑江、牡丹江梯级等，东部有乌溪江、新安江、富春江多，如北部有浑江、牡丹江梯级等，东部有乌溪江、新安江、富春江梯级等，南部有以礼河、西洱河、猫跳河、红水河梯级，西部有映秀梯级等，南部有以礼河、西洱河、猫跳河、红水河梯级，西部有映秀湾、大渡河梯级等，此外还有长江及其支流清江与黄河等大容量梯级湾、大渡河梯级等，此外还有长江及其支流清江与黄河等大容量梯级水电厂。水电厂。梯级开发梯级开发对全河流由上而下拟
11、定对全河流由上而下拟定一个河段接一个河段的一个河段接一个河段的水利枢纽系列，呈阶梯水利枢纽系列，呈阶梯状的分布形式状的分布形式。一条河流上一连串的水一条河流上一连串的水电站系列称为梯级水电电站系列称为梯级水电站。站。图图2-11 河流梯级开发示意图河流梯级开发示意图1-坝；坝；2-引水道；引水道；3-水电站厂房水电站厂房小小 结结 4 4 进行梯级开发时应注意：进行梯级开发时应注意： 1. 尽可能充分地利用水能资源。尽可能充分地利用水能资源。 2. 作好第一期工程的选择。作好第一期工程的选择。 3. 对河流梯级开发方案进行技术、经济、施工条件、对河流梯级开发方案进行技术、经济、施工条件、 效益
12、、淹没损失等方面的比较时，要求对各梯开发方案的每效益、淹没损失等方面的比较时，要求对各梯开发方案的每一级单独进行分析评价外，还应将个梯级作为一个整体，进一级单独进行分析评价外，还应将个梯级作为一个整体，进行总结评价。行总结评价。五、潮汐式五、潮汐式潮汐：潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水 的潮涨潮落。的潮涨潮落。潮汐发电与原理：潮汐发电与原理：利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的， 也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为也就是把海水涨、落潮的
13、能量变为机械能，再把机械能转变为 电能电能( (发电发电) )的过程。的过程。 小结小结5 电站内装有可逆式机组，大都是可逆贯流式机组。涨潮、电站内装有可逆式机组，大都是可逆贯流式机组。涨潮、落潮两个方向均可发电，减少了停机时间。但是，这种潮汐落潮两个方向均可发电，减少了停机时间。但是，这种潮汐电站的发电过程仍然是断续的，要其它电站与之配合，才能电站的发电过程仍然是断续的，要其它电站与之配合，才能保证用户经常用电要求。保证用户经常用电要求。 潮汐式水电站水头很低，一般不过潮汐式水电站水头很低，一般不过3-5米，但引用流量米，但引用流量可以很大。可以很大。六、抽水蓄能式六、抽水蓄能式 抽水蓄能式
14、是水能开发利用的一种特殊形式，其目的不是为了开抽水蓄能式是水能开发利用的一种特殊形式，其目的不是为了开发水能资源向电力发水能资源向电力 系统提供更多电量，而是以水体为蓄能介质，充分系统提供更多电量，而是以水体为蓄能介质，充分发挥水力发电运行灵活等优势，起调节电能，改善电力系统运行条件发挥水力发电运行灵活等优势，起调节电能，改善电力系统运行条件的作用。的作用。抽水蓄能式水电站抽水蓄能式水电站组成：它的工作包括抽水蓄能和放水发电两个过程。其建筑物组成中必须有高、组成：它的工作包括抽水蓄能和放水发电两个过程。其建筑物组成中必须有高、低两个水池，以有压引水建筑物相连。蓄能电站厂房位于下水池处。低两个水
15、池，以有压引水建筑物相连。蓄能电站厂房位于下水池处。1. 抽水蓄能过程抽水蓄能过程2. 放水发电放水发电电能电能 水能水能 电能电能 图图2-13 2-13 抽水蓄能式水电站抽水蓄能式水电站 (a) (a)在日负荷图上的工作状态在日负荷图上的工作状态; (b); (b)建筑物布置示意建筑物布置示意图小小 结结 6 61. 抽水蓄能电站的总效率在抽水蓄能电站的总效率在60%-70%2. 消耗的是系统的多余电能消耗的是系统的多余电能,提供的是系统急需的峰荷电能。提供的是系统急需的峰荷电能。3. 调节电能调节电能,使火电站机组工作均匀使火电站机组工作均匀 ,提高效率提高效率,节省燃料消耗，节省燃料消耗，并改善系统的供电质量。并改善系统的供电质量。4. 调峰填谷调峰填谷,经济合理。经济合理。谢谢！谢谢！
