1、水利水能规划复习思考题一、填空题当水库为两次运用时，在总余水大于总缺水的条件下，若中间余水期的余水量同时小于两个亏水量，则兴利库容为 。两亏水量之和减去中间的余水等出力调节（也称定流量操作）是指 。 整个供水期调节流量使出力保持不变的径流调节。等流量调节（也称定流量操作）是指 。 整个供水期均匀供水的径流调节反映水电站动能效益的两个主要动能指标是 。水电站的保证出力和多年平均发电量评价阶段采用影子价格， 评价阶段采用市场价格。国民经济，财务确定装机容量中的最大工作容量是以 和保证电能为依据的。保证出力日保证电能等于 。 日保证出力日小时数日调节和年调节水电站确定装机容量中的最大工作容量主要取决
2、于 和 。保证出力、保证电能水电站装机容量中的季节容量又可称为 。 重复容量水量差积曲线上任一时刻 tx 的纵坐标表示 。从起始时刻 t0 到该时刻 tx 期间的水量差积值即 xxtttt tQ00 定水量累积曲线上 代表该时刻的瞬时流量。任意一点的切线斜率水能计算与径流调节计算的主要区是 。 前者不仅考虑流量和水量，还要考虑水头因素水资源从广义上讲包括四个方面： 、 、 、 ，联合国教科文组织提出水资源是指 。水量、水能、水质、水体，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。无调节（即径流式）水电站总是工作在日负荷图的 ，而调节
3、好的水电站在枯水期又总是工作在日负荷图的 。基荷、峰荷位置在水利水能规划中无论是时历列表试算还是图解法其基 水量本原理都是依据 平衡原理。二、判断题保证出力是指符合于水电站设计保证率要求的枯水期的最小出力。 （ ），保证电能一定大于多年平均电能（即多年平均发电量） 。 （ ） ， 并联水电站库群具有天然的水力联系，故可以进行径流补偿。 （ ） 财务评价采用影子价格， （国民）经济评价采用市场价格。 串联水电站或水库群即为梯级水电站或梯级水库群。 并联水电站或水库群即为梯级水电站或梯级水库群。 （ ） 串联水库群之间没有天然的水文和水力联系，只有他们共同承担下游的防洪、灌溉、发电等任务时才使它们
4、之间产生某种联系。 （ ），当电力系统内有较多高温高压火电站与核电站，而水电站所占比重较小时，应考虑修建抽水蓄能电站 。( )校核洪水位与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容。( ) 当水库为两次运用时，在总余水大于总缺水的条件下，若中间余水期的余水量不同时小于前后两个亏水期的亏水量，则兴利库容为两亏水量之大值。 （ ）当水库为两次运用时，在总余水大于总缺水的条件下，若中间余水期的余水量同时小于前后两个亏水期的亏水量，则兴利库容为两亏水之和减去中间的余水。 （ ）等流量调节是指整个供水期均匀供水的径流调节。 （ ） 调节系数 是反映水库兴利调节的能力，等于兴利库容与坝址处多年平均年径流量的比值。
5、反映水电站效益的主要动能指标是指水电站的瞬时出力和某年的发电量。（ ）河床式水电站适应于低水头、大流量，而且厂房本身是挡水建筑物的一部分。 （ ）河床式水电站适应于高水头，小流量。( ) ， 具有低坝库容较小的水电站往往调节性能较好。 具有高坝大库的水电站往往调节性能较差。 库容系数 是反映水库兴利调节的能力，等于设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值。 （ ），参考 P34库容系数 是反映水库兴利调节的能力，等于兴利库容与坝址处多年平均年径流量的比值。 （ ）水电站水库死水位越低，水电站平均发电量越大。 水电站最大工作容量的确定与水电站的调节性能有关。 （ ） 水量累积曲线上任意一点的
6、切线斜率代表该时刻的瞬时流量。 （ ） 梯级开发中理想的方案是具有高坝大库的水电站位于下游。 （ ） 无闸门控制的表面溢洪道泄流时，当入库流量大于出库流量时，水库出现最高洪水位和最大下泄流量。 （ ） 有闸门控制的表面溢洪道泄流时，当入库流量大于出库流量时，水库出现最高洪水位和最大下泄流量。在经济计算中，静态分析与动态分析的本质差别是考虑了资金的时间价值。 （ ） 在开发水能的过程中，流量和水位是决定水能资源蕴藏量的两项要素。（ ），资金的现值就是将资金折算到计算基准年的价值。 （ ） 三、简答题什么是水库的特征水位？水库有哪些特征水位和特征库容？水库的特征水位是指水库工作状况的各种水位，水库
7、的特征水位及其相应库容体现着水库利用和正常工作的各种特定要求，是规划设计阶段确定主要水工建筑物尺寸及估算工程效益的基本依据。参考 P27P28水量累积曲线和水量差积曲线有何不同？哪种曲线更实用？为什么？水量累积曲线上纵坐标则表示从计算起始时刻 t0(坐标原点)到相应时刻 t 之间的总水量，它是流量过程线的积分曲线；而水量差积曲线从流量过程线上减去一常数流量值，例如Q 定，然后把各单位时段的差量（Q-Q 定）累积之，则得差积曲线的各纵标值。水量差积曲线更实用。因为水量累积曲线在纵坐标上是随着时间的增加而无限增大的，在实际绘图中需要很大的幅面才能使得刻度更精确，而水量差积曲线则是随着时间的增加而围
8、绕水平轴上下波动的，更容易绘制，读数更精确。什么是调节系数？在水库规划中它具体起到什么作用？将设计枯水年供水期调节流量（多年调节时为设计枯水系列调节流量）与多年平均流量的比值称为调节系数。调节系数主要用以度量径流调节的程度。已知水库水位容积关系曲线 Vf( Z)和蓄泄方程q =f (V) ，如果知道调洪第一时段的Q1、Q 2、V 1、q 1，请描述(1)第一时段中的 Q1、Q 2、 q1、V 1 为已知。先假定第一时段末一个 q2 值，由水量平衡方程求出 V2 值，然后按此 V2 值tQ1)()(在 q V 上查出 q2 值，若与假定的 q2 不相等，则要重新假怎样推求水库的下泄洪水过程线 q
9、t、水库蓄水量过程线 V t、水库蓄水位过程线 Zt ？定一个 q2 值，重复上述试算过程，直至两者相等或很接近为止。由 q2 查 q V 得 V2，这样多次演算求得的 q2、V 2 值就是下一时段的 q1、V 1 值，可依据此值进行下一时段的试算。逐时段依次试算即得所需下泄流量过程线 qt；(2) 将入库洪水过程线 Qt 和计算的 qt 线点绘在一张图上，根据前面的分析，若计算的最大下泄流量 qm 正好是二线的交点，则计算的 qm 是正确的。否则，说明计算的 qm有误差，此时应改变计算时段 t 进行试算，直到计算的qm 正好上二线的交点为止；(3)由每个时段末 q2 的查 q V 得 V2，
10、由 V2 查 Vf( Z)得 Z2。这样依次计算即得所需 V t 、Z t 。在方案比较时，当二个工程的开工时间不同时，或生产期不同时，怎样满足时间价值的可比性？二方案应选定同一基准年，同一生产期，同一折现率水电站装机容量是由哪些容量组成？季节容量又叫重复容量，为何这部分容量必须重复？水电站装机容量是由最大工作容量、备用容量和季节容量组成。因为水电站装机容量包含季节容量，同时电力系统的其它电站（如火电站或核电站）装机容量也必须包含这部分季节容量，否则在枯水期没有电站承担住部分装机容量。什么是日电能累积曲线？ 是日负荷图的出力值与其相应的电量之间的关系。一个工程项目是否会出现经济评价合理，而财务
11、评价不可行？为什么？会出现。因为评价体系不同，出发点、角度和采用价格不同。经济评价：从宏观考虑，考虑直接和间接效益（含社会效益） ，采用影子价格； 而财务评价：从微观（本部门财务）考虑收入和支出，采用市场价格。抽水蓄能电站并未增加电力系统总发电量，为何还要修建抽水蓄能电站？ 因为可利用/吸收夜间多余的能量，抽水到上库，将电能以水能的形式储存起来，待用电高峰期法规发电，以调峰调频甲乙依次串联，怎样确定下游乙库的入库流量过程线（考虑保证率）？第一级同频率出库流量过程线 - 所耗用的水量 + 甲乙区间同频率流量过程线利用日电能累计曲线可确定最大工作容量，请指出线段 AB 和 BC 各等于什么？解答：
12、AB=日保证电能=保证出力日小时数；BC=最大工作容量。什么是设计保证率？设计保证率的表示方法有哪几种？各是怎样计算的？在进行水利水电工程设计时，规定多年工作期中，用水部门的正常用水得到保证的程度，称为设计正常用水保证率，简称设计保证率。设计保证率一般有以下两种不同的衡量方式：即按保证正常用水的年数和按保证正常用水的历时来衡量。两者都是以多年工作期中的相对百分数表示。参考 P35已知某水库设计调节流量为 28m3/s，指明哪一时段为供水期？试在图中标出兴利库容？解答bc 段为供水期；兴利库容如图示。请根据下列水库调洪过程，画出入库洪水过程线 Qt，下泄洪水过程线 qt，水库蓄水位过程线 Zt
13、的示意图。水库调洪过程：当 t1 时刻洪水开始进入水库时，水库水位处于堰顶高程，此时溢洪道的泄水流量为零。随后，入流渐增，库水位随之增高，溢洪道开始泄流，随着库水位的增高，下泄流量增大。当洪峰过去后，入库流量开始减小，直到 t 2 时刻入库流量等于出库流量时，水库出现最高洪水位和最大下泄流量，此后，入库流量开始小于出库流量，库水位亦随之下降，直到回落至堰顶高程。解答如图所示什么叫水电站装机容量？季节容量为何又叫重复容量？ 电站所有机组铭牌出力/额定容量之和。因为水电站和火电站的最大工作容量/装机容量重复这部分容量什么叫水电站的保证出力？出力与保证出力的区别？ 保证出力是指符合于水电站设计保证率
14、要求的供水期的平均出力。而出力则是随机的，不含有保证率的试说明以发电为主的水电站并非消落深度越大越好。因为对发电为主的水电站，消落深度越大，发电平均水头低，使得不蓄电能减小结合下面的日电能累计曲线说明水电站在电力系统的工作位置不同，其最大工作容量/装机容量有何不同？为什么？ V兴Q 调Q 调bc解答：由日电能累计曲线，曲线上部曲率大，因为日保证电能不变，工作位置越高最大工作容量越大。请根据入库洪水过程线 Qt，下泄洪水过程线 qt，水库蓄水位过程线 Zt 来描述水库调洪过程。解答：a 图：当 t1 时刻洪水开始进入水库时，水库水位处于堰顶高程，此时溢洪道的泄水流量为零。随后，入流渐增，库水位随
15、之增高，溢洪道开始泄流，随着库水位的增高，下泄流量增大。当洪峰过去后，入库流量开始减小，直到 t 2 时刻入库流量等于出库流量时，水库出现最高洪水位和最大下泄流量，此后，入库流量开始小于出库流量，库水位亦随之下降，直到回落至堰顶高程。b 图：当洪水开始进入水库时，水库水位处于堰顶高程以下，从此时刻到 t1 时刻，充蓄洪水至堰顶高程，之后与 a 图泄洪过程一样。什么是设计枯水年，设计枯水年是如何进行选择的？设计枯水年是指与设计保证率 P 设 有一定对应关系的年份，用该年的径流资料进行调节计算求得的成果恰好满足设计保证率要求的工程兴利情况。设计枯水年的选择，视计算要求和简化程度的不同，通常可采用下
16、列方法之一： a) 枯水季水量选年法参考 P38b) 调节流量选年法参考 P38评分标准：任写一种即可什么是水库的特征水位和特征库容？水库有哪些特征水位和特征库容？水库的特征水位是指水库工作状况的各种水位，两特征水位之间的库容为特征库容。参考 P27P28何谓防洪高水位？相应的特征库容是什么？在什么情况下水库的特征水位中无需设计防洪高水位？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，这是在坝前达到的最高水位称为防洪高水位。相应特征库容为防洪库容。当水库不承担下游防洪任务时，就无需设计防洪高水位四、计算题某拟建水库坝址处多年平均流量为 22.5m 3s，多年平均来水量 =70
17、9.2106m3。Q年W按设计保证率 P 设 90选定的设计枯水年流量过程线如表 1 所示。初定兴利库容 V 兴12010 6m3，试计算调节流量和调节系数。表 1 设计枯水年的月流量资料月份 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 年平 均流量（m 3/s） 29 48 24 10 7 6 4 4 8 7 5 4 13简答：(1)判定水库调节性能水库库容系数 =（12010 6）（709.210 6）16.9%，初步认定为年调节水库。 进一步分析设计枯水年进行完全年调节的情况，以确定完全年调节所需兴利库容，其步骤为：1）计算设计枯水年平均流量 13.0 m3s设 年Q2）定出设
18、计枯水年枯水期。进行完全年调节时，调节流量为 ，由题中图可见，设 年Q其丰、枯水期十分明显，即当年 10 月到次年 6 月为枯水期，共计 9 个月，则:T 枯 =92.63106=23.67106（s）3）求设计枯水年枯水期总水量W 设枯 552.6310 6=144.65106（m 3）4）确定设计枯水年进行完全年调节所需兴利库容 V 完 。根据式（3-5）得 V 完 =（13.023.67144.65）10 6=163.06106（m 3）已知兴利库容小于 V 完 ，判定拟建水库是年调节水库。 (2) 按已知兴利库容确定调节流量（不计水量损失）先假定 11 月到次年 6 月为供水期，则:Q
19、 调 =（12010 6+452.63106）（82.6310 6）11.3 （m 3s ） 计算得的 Q 调 大于 10 月份天然流量，故 10 月份也应包含在供水期之内，即实际供水期应为 9 个月。按此供水期再进行计算，得Q 调 =（12010 6+552.63106）（92.6310 6） 11.2（m 3s） 计算得的 Q 调 小于 9 月份天然流量，说明供水期按 9 个月计算是正确的。 该水库所能获得的调节流量为 11.2m3s。 (3) 求调节系数调节系数为 51.02/.1/a设某水库在一次充蓄条件下，当不计水量损失时，所需兴利库容 V 兴 =1.69108m3。当计入水量损失时
20、，各月损失水量如表 1 所示，水库供水期为当年的 10 月份到次年的 6 月份，试计算计入水量损失后水库所需兴利库容为多少？表 1 月份 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6水量损失(10 6m3) 1.82 2.6 2.6 2.2 1.5 1.2 1.2 1.3 1.9 2.2 2.3 1.6简答：水库供水期为当年的 10 月份到次年的 6 月份，由于计入水量损失后水库所需兴利库容为不计水量损失后水库所需兴利库容与供水期水量损失之和，故：计入水量损失后水库所需兴利库容（1.690.022+0.015+0.012+0.012+0.013+0.019+0.022+0.023+0.
21、016）108m31.84410 8m3某水利工程，建设期为 8 年，平均每年投资 800 万元，规划生产期为 30 年，平均每年净收益为 500 万元，假设社会折现率为 12%，求：1）绘出该方案资金流程图；2）按动态经济计算方法分析评价修建该工程是否合理？3）按传统的静态经济计算再分析评价修建该工程是否合理？简答：1）资金流程图略；2）按动态经济计算方法设基准年为建设期末总投资为 （万元）8(10.2)893.总净收益为 （万元）03(.)15427.8总投资远远大于总净收益，从经济上看修建该工程并非有利。3）按传统的静态经济计算方法总投资为 （万元）8064总净收益为 （万元）5310从
22、而得出经济上十分有利的错误结论。五、图解题给出下列曲线的名称，说明其用途，结合曲线说明水电站在电力系统的工作位置不同，其最大工作容量有何不同？为什么？ 解答：P 113, P126, 曲线的名称：日电能累积曲线。用途是用图解法确定水电站最大工作容量。若水电站在电力系统的峰荷位置工作，其最大工作容量最大；若在基荷工作，其最大工作容量最小。因为保证出力不变，日保证电能不变，即横坐标 AB 一定，而曲线上部曲率大，下部曲率小，故水电站位于上部峰荷时纵坐标 BC 最大，即担任峰荷时工作容量最大。给出下列左右曲线的各自名称，说明其用途。某水电站所在电力系统以火电站为主，需要水电站在枯水期尽可能担任峰荷，但该水电站因水库库容不够大，无法担任第一调峰电站，应如何确定该水电站的工作位置？这样以来水电站的最大工作容量较担任第一调峰电站的最大工作容量有何变化？
