水利水能规划第三章
水利水能规划
水利水能规划水利水能规划是指对水资源的合理利用和水能的开辟利用进行科学规划和管理的过程。
水利水能规划的目的是为了保障水资源的可持续利用，提高水资源的利用效率，满足社会经济发展对水资源和水能的需求。
一、水利水能规划的背景和意义水资源是人类生存和发展的重要基础，而水能是一种可再生的清洁能源，具有巨大的经济和环境效益。
然而，由于人口增长、工业化、城市化等因素的影响，全球范围内水资源短缺和水能开辟利用不足的问题日益突出。
因此，制定科学合理的水利水能规划，对于保障国家水资源安全、推动经济可持续发展具有重要意义。
二、水利水能规划的基本原则1.可持续发展原则：水利水能规划应以保护水资源和生态环境为前提，确保水资源的可持续利用和水能的可持续开辟。
2.综合协调原则：水利水能规划应综合考虑水资源的供需平衡、水能的开辟潜力、水环境的保护等因素，实现各方面的协调发展。
3.科学决策原则：水利水能规划应以科学的技术和经济分析为基础，制定合理的决策方案，提高规划的科学性和可行性。
4.社会参预原则：水利水能规划应广泛吸纳社会各界的意见和建议，形成共识，增强规划的可接受性和可执行性。
三、水利水能规划的内容1.水资源调查评价：对水资源的分布、数量、质量等进行调查评价，为规划提供基础数据和科学依据。
2.水资源保护与管理：制定水资源保护和管理措施，确保水资源的可持续利用和水环境的保护。
3.水资源配置与调度：根据水资源的供需状况，制定合理的水资源配置和调度方案，提高水资源的利用效率。
4.水能开辟利用：评估水能的开辟潜力，制定水能开辟利用方案，提高水能的利用效率和经济效益。
5.水利工程建设：规划水利工程建设项目，包括水库、水电站、灌溉渠道等，提高水资源的利用效率和水能的开辟利用能力。
6.水环境保护与修复：制定水环境保护和修复方案，保护和改善水环境质量，提高水资源的可持续利用能力。
7.水利法规政策：制定和完善水利法规政策，为水利水能规划的实施提供法律保障和政策支持。
水利水能规划
水利水能规划引言概述：水利水能规划是指对水资源的合理利用和管理，以满足社会经济发展和人民生活需求的一项重要工作。
水利水能规划涉及到水资源的开发利用、水环境保护、水安全管理等方面，对于实现可持续发展和生态文明建设具有重要意义。
一、水资源的综合开发利用1.1 水资源调查评价水资源调查评价是水利水能规划的基础工作，通过对水资源的调查研究，了解水资源的分布、数量和质量等情况，为后续的规划决策提供科学依据。
1.2 水资源开发利用方案根据水资源调查评价结果，制定水资源开发利用方案，确定水资源的开发重点和优先级，合理规划水资源的利用方式和水利设施的建设布局。
1.3 水资源节约利用措施在水资源开发利用过程中，应采取一系列的节约措施，如加强水资源管理，推广水资源节约技术，提高水资源利用效率，以最大限度地实现水资源的可持续利用。
二、水环境保护与治理2.1 水环境监测与评估通过水环境监测与评估，了解水环境的污染状况和变化趋势，及时发现和解决水环境问题，确保水质安全和生态环境的健康发展。
2.2 水环境保护政策与法规建立健全水环境保护政策与法规体系，加强对水环境的保护和治理力度，严格控制水污染源的排放，促进水环境的持续改善。
2.3 水环境治理技术与工程采用适当的水环境治理技术和工程手段，如生态修复、污水处理等，改善水环境质量，提高水环境的可持续发展能力。
三、水安全管理与灾害防控3.1 水安全评估与预警通过水安全评估与预警机制，及时发现和评估水安全风险，预警可能发生的水安全事故，采取相应的应急措施，确保水安全。
3.2 水安全管理制度与机构建立健全水安全管理制度与机构，明确各级水利部门的职责和权限，加强水安全管理，提高水安全的保障能力。
3.3 水灾害防控措施采取一系列的水灾害防控措施，如加强水库、堤防的检查和维护，完善水旱灾害监测预警系统，提高水灾害防治的能力和效果。
四、水利工程建设与管理4.1 水利工程规划与设计根据水利水能规划的要求，制定水利工程的规划和设计方案，确保水利工程的合理布局和建设质量。
水利行业水资源配置与调度优化方案
水利行业水资源配置与调度优化方案第一章水资源概述 (2)1.1 水资源概况 (2)1.2 水资源供需分析 (2)第二章水资源配置现状与问题 (3)2.1 水资源配置现状 (3)2.2 水资源配置存在的问题 (4)2.3 水资源调度现状与问题 (4)第三章水资源配置与调度原则 (5)3.1 公平性原则 (5)3.2 效益最大化原则 (5)3.3 可持续发展原则 (6)3.4 灵活性与适应性原则 (6)第四章水资源优化配置模型构建 (6)4.1 模型构建方法 (6)4.2 模型参数设置 (6)4.3 模型求解方法 (7)第五章水资源优化调度策略 (7)5.1 调度策略概述 (7)5.2 水量调度策略 (8)5.3 水质调度策略 (8)5.4 水能调度策略 (8)第六章水资源优化配置与调度技术支持 (9)6.1 信息采集与处理 (9)6.1.1 信息采集 (9)6.1.2 信息处理 (9)6.2 预测与预警技术 (9)6.2.1 预测技术 (10)6.2.2 预警技术 (10)6.3 优化算法与应用 (10)6.3.1 遗传算法 (10)6.3.2 粒子群算法 (10)6.3.3 神经网络算法 (10)6.3.4 多目标优化算法 (10)第七章水资源优化配置与调度实施方案 (11)7.1 实施步骤 (11)7.1.1 调查分析阶段 (11)7.1.2 目标设定阶段 (11)7.1.3 方案实施阶段 (11)7.1.4 监测评估阶段 (11)7.2 实施保障措施 (11)7.2.1 政策法规保障 (11)7.2.2 技术保障 (12)7.2.3 资金保障 (12)7.2.4 人才培养与交流 (12)7.3 实施效果评估 (12)7.3.1 水资源利用效率评估 (12)7.3.2 水资源安全保障评估 (12)7.3.3 经济社会效益评估 (12)7.3.4 生态环境效益评估 (12)第八章水资源优化配置与调度政策法规 (12)8.1 法律法规现状 (12)8.2 政策法规建议 (13)8.3 政策法规实施与监管 (13)第九章水资源优化配置与调度案例分析 (14)9.1 案例一：某地区水资源配置与调度优化 (14)9.2 案例二：某流域水资源配置与调度优化 (14)9.3 案例三：某城市水资源配置与调度优化 (14)第十章水资源优化配置与调度未来发展展望 (15)10.1 技术发展趋势 (15)10.2 政策法规发展趋势 (15)10.3 水资源优化配置与调度前景展望 (16)第一章水资源概述1.1 水资源概况水资源是自然界中分布最广泛、对人类生活生产影响最大的自然资源之一。
水利水能规划
水利水能规划水利水能规划是指对水资源的合理利用和水能的高效开发进行规划和管理的过程。
水利水能规划的目的是保障水资源的可持续利用，满足社会经济发展的需求，同时保护水环境，维护生态平衡。
本文将详细介绍水利水能规划的重要性、内容和步骤。
一、水利水能规划的重要性水是人类生存和发展的基本需求，也是生态系统的重要组成部分。
随着人口的增加和经济的发展，对水资源的需求不断增加，水利水能规划的重要性日益凸显。
合理规划和管理水资源，能够提高水资源的利用效率，保障人民的生活用水和农业灌溉的需求，支撑工业生产的发展，保护水环境，维护生态平衡，促进社会经济的可持续发展。
二、水利水能规划的内容水利水能规划的内容包括水资源调查评价、水资源开发利用、水环境保护、水生态修复等方面。
具体包括以下几个方面：1. 水资源调查评价：通过对水资源的调查和评价，了解水资源的总量、分布、质量等情况，为后续的规划工作提供科学依据。
2. 水资源开发利用：根据水资源的需求和利用目标，制定合理的水资源开发利用方案，包括建设水库、修建引水渠道、开展水利工程建设等。
3. 水环境保护：制定水环境保护措施，包括减少水污染源、提高水处理设施的效率、加强水环境监测等，保护水体的水质和生态系统的健康。
4. 水生态修复：对已经受损的水生态系统进行修复和保护，恢复水体的自净能力和生态功能，保护和增加水生物的多样性。
三、水利水能规划的步骤水利水能规划的过程通常包括以下几个步骤：1. 问题识别和目标确定：明确规划的目标和任务，确定需要解决的问题，明确规划的范围和时间。
2. 数据收集和分析：收集和整理相关的水资源数据，包括水文气象数据、水资源调查数据等，进行数据分析和评估，为规划提供科学依据。
3. 方案设计和评估：根据问题识别和目标确定的结果，制定水利水能规划的方案，包括水资源开发利用方案、水环境保护方案等。
对方案进行评估，考虑其可行性、经济性和环境影响等因素。
4. 规划编制和审核：根据方案设计和评估的结果，编制水利水能规划的文件，包括规划报告、规划图纸等。
水利水能规划
水利水能规划水利水能规划是指对水资源的合理利用和水能的开辟利用进行规划和管理的工作。
水利水能规划的目的是保障水资源的可持续利用，满足人民群众的生活用水需求，促进经济的可持续发展。
一、水利水能规划的背景和意义水资源是人类生存和发展的重要基础资源，对于保障人民群众的生活用水、农业灌溉、工业生产和生态环境的保护具有重要意义。
然而，由于人口增长、经济发展温和候变化等因素的影响，我国水资源面临着日益紧张的局面。
因此，制定科学合理的水利水能规划，是保障水资源可持续利用的重要举措，也是推动经济社会可持续发展的必要条件。
二、水利水能规划的基本原则1. 综合平衡原则：充分考虑水资源的供需状况，通过调整水资源配置，实现供需平衡。
2. 可持续发展原则：在规划水利水能开辟利用时，要注重保护生态环境，实现经济社会的可持续发展。
3. 公平合理原则：在水资源分配中，要坚持公平合理原则，保障人民群众的基本生活用水需求。
4. 综合管理原则：通过综合管理水资源，提高水资源利用效率，减少水资源的浪费和污染。
三、水利水能规划的内容和要求1. 水资源调查评价：对水资源的分布、数量、质量等进行调查评价，明确水资源的现状和潜力。
2. 水资源开辟利用规划：根据水资源的调查评价结果，制定水资源的开辟利用规划，明确水资源的开辟利用目标和重点。
3. 水能开辟利用规划：对水能资源进行评价和规划，确定水能的开辟利用方式和规模。
4. 水资源保护规划：制定水资源的保护规划，包括水源地保护、水土保持、水环境保护等方面的内容。
5. 水利工程规划：根据水资源规划和水能规划的结果，制定水利工程规划，包括水库、水电站、引水工程等方面的内容。
6. 水利设施规划：制定水利设施规划，包括水管网、排水系统、水处理设施等方面的内容。
四、水利水能规划的实施和监督1. 实施阶段：根据水利水能规划的内容和要求，制定具体的实施方案，明确责任主体和实施时间表。
2. 监督评估：对水利水能规划的实施情况进行监督和评估，及时发现问题并采取措施加以解决。
最新《水利水能规划》课件
混合式（mixed hydropower station）
当河段上游坡降较缓且有筑坝建库条件，下游 坡降陡且有条件集中较大落差时，采用混合式 开发较经济
2020/10/26
5
防洪与治涝
洪灾与涝灾的区别和联系
洪灾
由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决， 使客水入境而造成的灾害。除对农业造成重大灾 害外，还会造成工业甚至生命财产的损失
省水、增产，但投资较高且需要消耗动力，灌 水质量受风力影响较大
滴灌
省水、省地、省肥，但投资较高
2020/10/26
7
水库特性
水库面积特性
水库容积特性
水库的特征水位和特征库容
死水位（Z死）和死库容（V死） 正常蓄水位（Z蓄）和兴利库容（V兴） 防洪限制水位（Z限）和结合库容（V结） 设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦） 校核洪水位（Z校核）和调洪库容（V调洪） 总库容（V总）和有效库容（V效） 坝顶高程
费用与效益
费用和可以获得的效益，评价建设 项目的经济合理性
费用
国民经济为项目建设所需投入的全部代价
水利建设项目投资
达到项目设计效益所需的全部一次性投资，包括主体工程投资 和相应的配套工程投资
水利建设项目的年运行费
项目建成投产后在运行管理中每年所需支付的各项费用，一般 包括：材料和燃料动力费、维修费、大修理费、管理费及其他 费用
若水库是防洪与兴利相结合的综合利用水库，则 除了滞洪作用还有蓄洪作用
影响因素
入库洪水、泄流建筑物型式及尺寸、汛期水库的 控制运用方式以及下游的防洪要求
方法
列表试算法
半图解法
2020/10/26
15
水库调洪计算的原理 水量
水利水能规划
水利水能规划标题：水利水能规划引言概述：水利水能规划是指为了合理利用水资源、提高水能利用率和保护水环境而制定的一系列规划和措施。
水利水能规划不仅关乎国家经济发展和生态环境保护，也直接影响人民生活水平和社会稳定。
本文将从水利水能规划的重要性、原则、内容、实施和效果等方面进行详细阐述。
一、水利水能规划的重要性1.1 提高水资源利用效率水利水能规划可以科学合理地配置水资源，提高水资源的利用效率，实现节水和节能的目标。
1.2 保护水环境水利水能规划可以有效防止水资源的过度开发和污染，保护水环境，维护生态平衡。
1.3 促进经济发展水利水能规划可以促进水资源开发利用，推动水能产业的发展，带动相关产业的增长，促进经济的持续发展。
二、水利水能规划的原则2.1 可持续发展原则水利水能规划要遵循可持续发展原则，实现经济效益、社会效益和生态效益的统一。
2.2 综合规划原则水利水能规划要综合考虑水资源的开发利用、环境保护和生态修复等因素，制定综合规划方案。
2.3 民生优先原则水利水能规划要以满足人民生活和生产需求为核心，保障人民的生活水平和生活质量。
三、水利水能规划的内容3.1 水资源调查评价水利水能规划要进行水资源的调查评价，了解水资源的分布、数量和质量等情况，为规划提供科学依据。
3.2 水资源开发利用水利水能规划要制定水资源的开发利用方案，包括水利工程建设、水能利用和水资源管理等内容。
3.3 水环境保护水利水能规划要制定水环境保护方案，包括水污染治理、水生态修复和水资源保护等内容。
四、水利水能规划的实施4.1 政策法规支持政府要出台相关政策法规，支持水利水能规划的实施，为规划提供政策保障。
4.2 资金投入保障政府要增加对水利水能规划的资金投入，保障规划的实施和运行。
4.3 社会参与合作政府要鼓励社会各界参与水利水能规划，促进多方合作，共同推动规划的实施。
五、水利水能规划的效果5.1 提高水资源利用效率水利水能规划的实施可以提高水资源的利用效率，实现节水和节能的目标。
水利水能规划
水利水能规划水利水能规划是指对水资源的合理利用和水能的开辟利用进行规划和管理的工作。
水利水能规划的目标是实现水资源的可持续利用，提高水资源利用效率，保障人民群众的生活用水和农业灌溉用水，促进经济社会的可持续发展。
一、水利水能规划的背景和意义随着人口的增长和经济的发展，对水资源的需求不断增加，水资源的供需矛盾日益突出。
同时，水能作为一种清洁、可再生的能源，对于实现能源结构的优化和环境保护具有重要意义。
因此，制定科学合理的水利水能规划，对于保障水资源的可持续利用和推动能源转型具有重要意义。
二、水利水能规划的原则和内容1. 综合考虑：水利水能规划应综合考虑水资源的供需状况、经济社会发展需求、生态环境保护等因素，确保规划的科学性和可行性。
2. 保护优先：水利水能规划应以生态环境保护为前提，优先保护生态系统的完整性和稳定性，确保水资源的可持续利用。
3. 节约优先：水利水能规划应倡导节约用水和能源的理念，提高资源利用效率，减少浪费，实现可持续发展。
4. 综合利用：水利水能规划应充分发挥水资源的综合利用效益，通过水能开辟、水资源调配等方式，提高水资源的综合效益。
5. 公平合理：水利水能规划应坚持公平合理原则，合理配置水资源，确保各类用水需求的满足，并兼顾不同区域和不同行业的利益。
6. 风险防控：水利水能规划应对水灾、旱灾等自然灾害和水污染等人为因素进行风险评估和防控措施，保障水资源的安全。
水利水能规划的内容包括以下几个方面：1. 水资源评价和调查：对水资源的数量、质量、分布等进行评价和调查，了解水资源的基本状况，为规划提供科学依据。
2. 水资源利用规划：根据水资源的供需状况和需求预测，制定水资源的利用规划，确定各类用水的配额和分配方案。
3. 水能开辟规划：对水能资源进行评估和规划，确定水电站的建设规模、布局和发电能力，提高水能的开辟利用效率。
4. 水资源保护规划：制定水资源保护的政策和措施，加强水资源的保护和管理，减少水污染，保护水生态环境。
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② 担任部分基荷
如下游航运、供水等要求泻放一部分工作容量
基荷
最大工作容量 N〞水, 工=N基+N峰
基荷工作容量 峰荷工作容量
基荷工作容量 N基 = 9.81η Q基 H设 峰荷工作容量 N峰——同上
（ N峰=N保—N基 ）
具有综合利用要求时， 日调节水电站最大工作容量的确定。
（4）年调节水电站N〞水, 工确定：
（对于调节水库的水电站，设计枯水期 担任峰荷
丰水期 担任基荷）
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（2）无调节水电站N〞水, 工确定
无调节水电站的水库，几乎没有任何调节能力，水电站 任何时刻的出力变化，只决定于河流中天然流量的大小。 因此，这种电站被称为径流式电站，一般只能担任电力系 统的基荷。
N
N’’ 水工 0
水电站
第六章 水电站及水库的主要参数选择
目录 No
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1
水电站装机容量选择
2
以发电为主的水库特征水位的选择
3
本章思考题及课外延伸
第I一m 节 水N 电a 站装o 机g 容量e 选择
电力系统中所有电站的装机容量的总和：N装——影响工程投资和效益 水电站装机容量： N水, 装=N〞水, 工+ N水, 备+ N重
最大工作容量 N〞水, 规＝ N 〞水, 工 － N 〞水, 建
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第二个基本要求：系统电量平衡——一般选择设计枯水年 的来水过程，作为计算基础，要求所有电站的保证供电量 等于任何时段内系统所要求保证的供电量
E水, 保+ E火, 保= E系, 保
该时段水电站能保证的出力 与相应时段小时数的乘积
N〞系 = N 〞水, 工 +N 〞火, 工 （冬季典型日负荷图）
原则： 使E水, 供 = E保, 供 ，尽量增大N〞水, 工 （任峰荷） 方法：绘制N〞水, 工 ——E水, 供 曲线，由E保, 供 = E水, 供 求得 N〞水, 工
步骤：（见下页图）
（1）选择设计枯水年，绘制最大负荷N〞— t 图，并划分供水期。
在供水期内，水电站担任峰荷或腰荷
（2）为建立N 〞水, 工—E水, 供 之间关系，假定若干个N〞水, 工 ，计算对应的E
水, 供
方法: （a）假定若干个N〞水, 工1 ， N 〞水, 工2 ， N 〞水, 工3 ， ……（图3） （b）作供水期各月份典型日负荷图（下页图为12月）；再按日调节水电站
担任峰荷时求最大工作容量的方法，求出对应的E1， E2， E3，…… （c）求各方案供水期保证电能 （d）作出N 〞水, 工 — E水, 供 曲线
（kwh）
该时段火电站有燃料保证的工作容 量与相应时段小时数的乘积
（kwh）
系统所要求的 保证供电量
（kwh）
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第三个基本要求：系统容量平衡——确定所有电站各时段 在电力系统年负荷图上的工作容量、各种备用容量和重复 容量，并检查有无空闲容量和受阻容量。
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2. 原则二：经济 尽量增加 N〞水, 工 原因：水电站补充单位电量投资低，仅增加机电投资
日保证电能量为： E水, 保, 日=24
N
〞 水,
保
分两种情况探讨： ① 作峰荷 ② 部分基荷
(kw)
日平均净水头（m）
（kw h）
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① 日调节水电站作峰荷
（a）根据电力系统设计水平年冬季典型日 最大负荷图，绘出其日电能累计曲线； （b）在日电能累计曲线上的a点向左量 取ab，使其值等于E保，日； （c）再由b点向下作垂线交日电能累计 曲线于c点，bc所代表的值即为日调节 水电站的最大工作容量N〞水, 工； （d）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的 峰荷位置。
系统电力平衡 系统电量平衡
系统容量平衡
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第一个基本要求：系统电力平衡——就是电站的出力（工 作容量）须随时满足系统的负荷要求。
N〞水,
工+
N
〞 火,
工=
P
〞 系
系统内所有水电站的 最大工作容量 （kw）
系统内所有火电站的 最大工作容量 （kw）
系统最大负荷 （kw）
对于规划中拟建水电站，
24
t
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最大工作容量等于按历时设计保证率所求出的保证出力
N〞水,
工=
N
〞 水,
保=
9.81η
Q设
H设
设计枯水日的平均流量（m3/s） 日平均净水头（m）
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（3）日调节水电站N〞水, 工确定：
仍先计算日调节水电站的保证出力：
N〞水, 保 = 9.81η Q设 H设
设计枯水日的平均流量（m3/s）
N〞水, 工——水电站最大工作容量。指设计水平年电力系统负荷最高 （一般在冬季枯水季节）时，水电站能担负的最大发电容量。 N 水, 备——水电站备用容量。为了确保系统供电的可靠性和供电质量， 当系统在最大负荷时发生负荷跳动，因而短时间超过了设计最大负 荷时，或者机组发生偶然停机事故时，或者进行停机检修等情况， 都需要准备额外的容量，称水电站备用容量。 N重——重复容量。利用部分弃水额外增发季节性电能，只增加额外 容量，不增加投资。由于这部分容量并非保证电力系统正常工作所 必需，故称重复容量。
No Image
水电站在电力系统日负荷图上的工作位置不同
最大工作容量不同
（1）担任电力系统基荷
N〞水,
工=
N
〞 水,
保
（保证出力）
（2）担任电力系统腰荷
N
〞 水,工=N来自〞 水,保×24/10
(设工作10小时/日)
（3）担任电力系统峰荷
N
〞 水,
工=
N
〞 水,
保
×24/t
(设工作 t 小时/日)
尽量改变水电站在系统负荷图上的工作位置，使其担任系统的 峰荷。
符号概念：
调节库容
V年调
多年平均年来水量 W年
设计枯水年供水期 T供 天然来水量W供 平均水头H供
水量调节，平均调节流量Q调：Q调=（W供+V年调）/T供
保证出力： N保, 供 = 9.81η Q调 H供
保证电能： E保, 供 = N保, 供 T供
依据：供水期电力电量平衡 E保, 供 = E水, 供 +E火, 供
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N〞水, 工+ N水, 备=N水,必
必需容量
本节分别介绍 N〞水, 工 N水, 备 N重
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一.水电站最大工作容量N〞水, 工选择
（1）选择原则
1. 原则一：工作可靠
在确定水电站的最大工作容量时，须进行电力系统的 电力（出力）平衡和电量（发电量）平衡。
工作可靠 的三个 基本要求