水能資源的開發(fā)與利用課件

報(bào)告人：袁野單位：農(nóng)工院農(nóng)電111班學(xué)號(hào)：201111403120水能資源的綜合利用報(bào)告人：袁野水能資源的綜合利用1水能資源的綜合利用一、水資源綜合利用的原則水資源綜合利用原則是按照國家對(duì)環(huán)境保護(hù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，充分合理地開發(fā)利用國家的水資源，來滿足社會(huì)各部門對(duì)水的需求，又不能對(duì)未來的開發(fā)利用能力構(gòu)成危害，在環(huán)境、生態(tài)保護(hù)符合國家規(guī)定的條件下，獲取最大社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境綜合效益。力求做到”一庫多用”、“一水多用”、一物多能“等。綜合利用不是簡(jiǎn)單地相加，而是有機(jī)的結(jié)合，綜合地滿足多方面的需要。防洪與興利庫容結(jié)合使用發(fā)電、航運(yùn)、灌溉等如：泄水底孔兼有泄洪、下游供水、放空水庫和施工導(dǎo)流等水能資源的綜合利用一、水資源綜合利用的原則水資源綜合利用原則2例：充分利用長江流域河道通航條件的優(yōu)勢(shì)發(fā)展水運(yùn)長江水資源綜合開發(fā)利用完善長江防洪體系開發(fā)長江水能資源，促進(jìn)“西電東送”治理水土流失，整治江河泥沙，保持河勢(shì)穩(wěn)定加強(qiáng)長江水資源保護(hù)，防止水環(huán)境惡化開發(fā)利用長江水資源，加快近、遠(yuǎn)距離供水發(fā)展速度例：充分利用長江流域河道通航條件的優(yōu)長江水資源綜合開發(fā)利用完3二、各水利部門的用水要求及相互關(guān)系不耗水部門耗水部門二、各水利部門的用水要求及相互關(guān)系不耗水部門耗水部門4

水力發(fā)電一、水力發(fā)電的基本原理及基本方程

1、水力發(fā)電的原理水輪機(jī)+水輪發(fā)電機(jī)＝水輪發(fā)電機(jī)組（機(jī)組）水力發(fā)電一、水力發(fā)電的基本原理及基本方程1、水力發(fā)電的5水能資源的開發(fā)方式一、壩式開發(fā)二、引水式開發(fā)三、混合式開發(fā)四、梯級(jí)開發(fā)五、潮汐式開發(fā)六、抽水蓄能式開發(fā)水能資源的開發(fā)方式一、壩式開發(fā)6一、壩式開發(fā)圖2-2壩式水電站示意圖

在河流狹窄處，攔河筑壩或閘，壩前壅水，在壩址處形成集中落差，這種水能開發(fā)方式稱為壩式開發(fā)。

用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站。一、壩式開發(fā)圖2-2壩式水電站示意圖7壩式開發(fā)按大壩和水電站相對(duì)位置不同可分為：1、壩后式2、河床式3、溢流式4、壩內(nèi)式壩式開發(fā)按大壩和水電站相對(duì)位置不同可分為：1、壩后式8

小結(jié)11.壩式開發(fā)的顯著優(yōu)點(diǎn)是由于形成蓄水庫,可用以調(diào)節(jié)流量。2.壩式水電站因有蓄水庫，綜合利用效益高。3.壩式水電站一般投資大，工期長，單價(jià)高。4.壩式開發(fā)適合于河道坡降較緩，流量較大，有筑壩建庫條件的河段。小結(jié)19二、引水式開發(fā)

在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水，通過人工修建的引水道引水到河段下游，集中落差，再經(jīng)壓力管道引水到水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，這種開發(fā)方式稱為引水式開發(fā)。適用條件：

適合河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段。特點(diǎn)：

(1)水頭相對(duì)較高，最大水頭已達(dá)2000米以上。(2)引用流量較小，無水庫調(diào)節(jié)徑流。(3)電站庫容很小，工程量較小，單位造價(jià)較低。二、引水式開發(fā)在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或10（1）無壓引水式電站（freeflowdiversiontypepowerstation）引水建筑物是無壓的：明渠(openchannel)、無壓隧洞(freeflowtunnel)主要建筑物：低壩，進(jìn)水口，沉沙池，引水渠(洞)，日調(diào)節(jié)池，壓力前池，壓力水管，廠房，尾水渠。（1）無壓引水式電站（freeflowdiversion11（2）有壓引水式電站（

pressureflowdiversiontypepowerstation）引水建筑物是有壓的：壓力隧洞(pressuretunnel)。主要建筑物：低壩，引水隧洞(有壓)，調(diào)壓室，壓力水管，廠房，尾水渠。（2）有壓引水式電站（pressureflowdive12

小結(jié)2

1.引水式水電站的水頭較高，引用流量較小。2.水量利用率差，綜合利用價(jià)值較低，電站規(guī)模較小。3.無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價(jià)也較低。4.適用于河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段，是山

區(qū)水電站常用的開發(fā)方式。小結(jié)213三、混合式開發(fā)在一個(gè)河段上，同時(shí)用壩和有壓引水道結(jié)合起來共同集中落差的開發(fā)方式。這種開發(fā)方式的水電站稱為混合式水電站。圖2-10-1混合式水電站三、混合式開發(fā)在一個(gè)河段上，同時(shí)用壩和有壓引水道結(jié)合起來共同14

小結(jié)3

混合式開發(fā)因有蓄水庫，可調(diào)節(jié)流量，它兼有壩式開發(fā)和引水式開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，但必須具備合適的條件。一般說，河段上部有筑壩建庫的條件，下部坡降大（如有急灘或大河灣），易用混合式開發(fā)。小結(jié)315四、梯級(jí)開發(fā)方式

我國水電資源非常豐富，對(duì)河流進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)，是充分利用水力資源的一個(gè)有效的方法?，F(xiàn)階段，在我國已經(jīng)進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)的河流很多，如北部有渾江、牡丹江梯級(jí)等，東部有烏溪江、新安江、富春江梯級(jí)等，南部有以禮河、西洱河、貓?zhí)?、紅水河梯級(jí)，西部有映秀灣、大渡河梯級(jí)等，此外還有長江及其支流清江與黃河等大容量梯級(jí)水電廠。四、梯級(jí)開發(fā)方式我國水電資源非常豐富，對(duì)河16梯級(jí)開發(fā)對(duì)全河流由上而下擬定一個(gè)河段接一個(gè)河段的水利樞紐系列，呈階梯狀的分布形式。一條河流上一連串的水電站系列稱為梯級(jí)水電站。圖2-11河流梯級(jí)開發(fā)示意圖1-壩；2-引水道；3-水電站廠房梯級(jí)開發(fā)對(duì)全河流由上而下擬定一個(gè)河段接一個(gè)河段的水利樞紐系列17小結(jié)4

進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)時(shí)應(yīng)注意：1.盡可能充分地利用水能資源。2.作好第一期工程的選擇。3.對(duì)河流梯級(jí)開發(fā)方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工條件、效益、淹沒損失等方面的比較時(shí)，要求對(duì)各梯開發(fā)方案的每一級(jí)單獨(dú)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)外，還應(yīng)將個(gè)梯級(jí)作為一個(gè)整體，進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。小結(jié)4進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)時(shí)應(yīng)注意：18五、潮汐式潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降運(yùn)動(dòng)，即海水的潮漲潮落。潮汐發(fā)電與原理：利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有勢(shì)能來發(fā)電的，也就是把海水漲、落潮的能量變?yōu)闄C(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?發(fā)電)的過程。五、潮汐式潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降19

小結(jié)5

電站內(nèi)裝有可逆式機(jī)組，大都是可逆貫流式機(jī)組。漲潮、落潮兩個(gè)方向均可發(fā)電，減少了停機(jī)時(shí)間。但是，這種潮汐電站的發(fā)電過程仍然是斷續(xù)的，要其它電站與之配合，才能保證用戶經(jīng)常用電要求。

潮汐式水電站水頭很低，一般不過3-5米，但引用流量可以很大。小結(jié)520六、抽水蓄能式

抽水蓄能式是水能開發(fā)利用的一種特殊形式，其目的不是為了開發(fā)水能資源向電力系統(tǒng)提供更多電量，而是以水體為蓄能介質(zhì)，充分發(fā)揮水力發(fā)電運(yùn)行靈活等優(yōu)勢(shì)，起調(diào)節(jié)電能，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件的作用。六、抽水蓄能式抽水蓄能式是水能開發(fā)21抽水蓄能式水電站組成：它的工作包括抽水蓄能和放水發(fā)電兩個(gè)過程。其建筑物組成中必須有高、低兩個(gè)水池，以有壓引水建筑物相連。蓄能電站廠房位于下水池處。1.抽水蓄能過程2.放水發(fā)電電能水能電能

圖2-13抽水蓄能式水電站(a)在日負(fù)荷圖上的工作狀態(tài);(b)建筑物布置示意圖抽水蓄能式水電站組成：它的工作包括抽水蓄能和放水發(fā)電兩個(gè)過程22小結(jié)61.抽水蓄能電站的總效率在60%-70%2.消耗的是系統(tǒng)的多余電能,提供的是系統(tǒng)急需的峰荷電能。3.調(diào)節(jié)電能,使火電站機(jī)組工作均勻,提高效率,節(jié)省燃料消耗，并改善系統(tǒng)的供電質(zhì)量。4.調(diào)峰填谷,經(jīng)濟(jì)合理。小結(jié)61.抽水蓄能電站的總效率在60%-70%23謝謝！謝謝！24報(bào)告人：袁野單位：農(nóng)工院農(nóng)電111班學(xué)號(hào)：201111403120水能資源的綜合利用報(bào)告人：袁野水能資源的綜合利用25水能資源的綜合利用一、水資源綜合利用的原則水資源綜合利用原則是按照國家對(duì)環(huán)境保護(hù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，充分合理地開發(fā)利用國家的水資源，來滿足社會(huì)各部門對(duì)水的需求，又不能對(duì)未來的開發(fā)利用能力構(gòu)成危害，在環(huán)境、生態(tài)保護(hù)符合國家規(guī)定的條件下，獲取最大社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境綜合效益。力求做到”一庫多用”、“一水多用”、一物多能“等。綜合利用不是簡(jiǎn)單地相加，而是有機(jī)的結(jié)合，綜合地滿足多方面的需要。防洪與興利庫容結(jié)合使用發(fā)電、航運(yùn)、灌溉等如：泄水底孔兼有泄洪、下游供水、放空水庫和施工導(dǎo)流等水能資源的綜合利用一、水資源綜合利用的原則水資源綜合利用原則26例：充分利用長江流域河道通航條件的優(yōu)勢(shì)發(fā)展水運(yùn)長江水資源綜合開發(fā)利用完善長江防洪體系開發(fā)長江水能資源，促進(jìn)“西電東送”治理水土流失，整治江河泥沙，保持河勢(shì)穩(wěn)定加強(qiáng)長江水資源保護(hù)，防止水環(huán)境惡化開發(fā)利用長江水資源，加快近、遠(yuǎn)距離供水發(fā)展速度例：充分利用長江流域河道通航條件的優(yōu)長江水資源綜合開發(fā)利用完27二、各水利部門的用水要求及相互關(guān)系不耗水部門耗水部門二、各水利部門的用水要求及相互關(guān)系不耗水部門耗水部門28

水力發(fā)電一、水力發(fā)電的基本原理及基本方程

1、水力發(fā)電的原理水輪機(jī)+水輪發(fā)電機(jī)＝水輪發(fā)電機(jī)組（機(jī)組）水力發(fā)電一、水力發(fā)電的基本原理及基本方程1、水力發(fā)電的29水能資源的開發(fā)方式一、壩式開發(fā)二、引水式開發(fā)三、混合式開發(fā)四、梯級(jí)開發(fā)五、潮汐式開發(fā)六、抽水蓄能式開發(fā)水能資源的開發(fā)方式一、壩式開發(fā)30一、壩式開發(fā)圖2-2壩式水電站示意圖

在河流狹窄處，攔河筑壩或閘，壩前壅水，在壩址處形成集中落差，這種水能開發(fā)方式稱為壩式開發(fā)。

用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站。一、壩式開發(fā)圖2-2壩式水電站示意圖31壩式開發(fā)按大壩和水電站相對(duì)位置不同可分為：1、壩后式2、河床式3、溢流式4、壩內(nèi)式壩式開發(fā)按大壩和水電站相對(duì)位置不同可分為：1、壩后式32

小結(jié)11.壩式開發(fā)的顯著優(yōu)點(diǎn)是由于形成蓄水庫,可用以調(diào)節(jié)流量。2.壩式水電站因有蓄水庫，綜合利用效益高。3.壩式水電站一般投資大，工期長，單價(jià)高。4.壩式開發(fā)適合于河道坡降較緩，流量較大，有筑壩建庫條件的河段。小結(jié)133二、引水式開發(fā)

在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水，通過人工修建的引水道引水到河段下游，集中落差，再經(jīng)壓力管道引水到水輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，這種開發(fā)方式稱為引水式開發(fā)。適用條件：

適合河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段。特點(diǎn)：

(1)水頭相對(duì)較高，最大水頭已達(dá)2000米以上。(2)引用流量較小，無水庫調(diào)節(jié)徑流。(3)電站庫容很小，工程量較小，單位造價(jià)較低。二、引水式開發(fā)在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或34（1）無壓引水式電站（freeflowdiversiontypepowerstation）引水建筑物是無壓的：明渠(openchannel)、無壓隧洞(freeflowtunnel)主要建筑物：低壩，進(jìn)水口，沉沙池，引水渠(洞)，日調(diào)節(jié)池，壓力前池，壓力水管，廠房，尾水渠。（1）無壓引水式電站（freeflowdiversion35（2）有壓引水式電站（

pressureflowdiversiontypepowerstation）引水建筑物是有壓的：壓力隧洞(pressuretunnel)。主要建筑物：低壩，引水隧洞(有壓)，調(diào)壓室，壓力水管，廠房，尾水渠。（2）有壓引水式電站（pressureflowdive36

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1.引水式水電站的水頭較高，引用流量較小。2.水量利用率差，綜合利用價(jià)值較低，電站規(guī)模較小。3.無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價(jià)也較低。4.適用于河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段，是山

區(qū)水電站常用的開發(fā)方式。小結(jié)237三、混合式開發(fā)在一個(gè)河段上，同時(shí)用壩和有壓引水道結(jié)合起來共同集中落差的開發(fā)方式。這種開發(fā)方式的水電站稱為混合式水電站。圖2-10-1混合式水電站三、混合式開發(fā)在一個(gè)河段上，同時(shí)用壩和有壓引水道結(jié)合起來共同38

小結(jié)3

混合式開發(fā)因有蓄水庫，可調(diào)節(jié)流量，它兼有壩式開發(fā)和引水式開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，但必須具備合適的條件。一般說，河段上部有筑壩建庫的條件，下部坡降大（如有急灘或大河灣），易用混合式開發(fā)。小結(jié)339四、梯級(jí)開發(fā)方式

我國水電資源非常豐富，對(duì)河流進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)，是充分利用水力資源的一個(gè)有效的方法。現(xiàn)階段，在我國已經(jīng)進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)的河流很多，如北部有渾江、牡丹江梯級(jí)等，東部有烏溪江、新安江、富春江梯級(jí)等，南部有以禮河、西洱河、貓?zhí)?、紅水河梯級(jí)，西部有映秀灣、大渡河梯級(jí)等，此外還有長江及其支流清江與黃河等大容量梯級(jí)水電廠。四、梯級(jí)開發(fā)方式我國水電資源非常豐富，對(duì)河40梯級(jí)開發(fā)對(duì)全河流由上而下擬定一個(gè)河段接一個(gè)河段的水利樞紐系列，呈階梯狀的分布形式。一條河流上一連串的水電站系列稱為梯級(jí)水電站。圖2-11河流梯級(jí)開發(fā)示意圖1-壩；2-引水道；3-水電站廠房梯級(jí)開發(fā)對(duì)全河流由上而下擬定一個(gè)河段接一個(gè)河段的水利樞紐系列41小結(jié)4

進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)時(shí)應(yīng)注意：1.盡可能充分地利用水能資源。2.作好第一期工程的選擇。3.對(duì)河流梯級(jí)開發(fā)方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工條件、效益、淹沒損失等方面的比較時(shí)，要求對(duì)各梯開發(fā)方案的每一級(jí)單獨(dú)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)外，還應(yīng)將個(gè)梯級(jí)作為一個(gè)整體，進(jìn)行總結(jié)評(píng)價(jià)。小結(jié)4進(jìn)行梯級(jí)開發(fā)時(shí)應(yīng)注意：42五、潮汐式潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降運(yùn)動(dòng)，即海水的潮漲潮落。潮汐發(fā)電與原理：利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有勢(shì)能來發(fā)電的，也就是把海水漲、落潮的能量變?yōu)闄C(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?發(fā)電)的過程。五、潮汐式潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降43