《水能利用/普通高等教育“十二五”规划教材》是为了适应我国水能资源开发利用的实际需要而编写的。在简要介绍工程水文基本知识和水资源综合利用概念的基础上,着重介绍了水能资源开发利用的原理和方式、水库特性及分类、兴利调节计算、水库洪水调节计算、水能计算及水电站在电力系统中的运行方式、水电站及水库主要参数选择、水库群水利水能计算、水利枢纽及其建筑物、水电站厂房设计和水电站经济运行等内容。
《水能利用/普通高等教育“十二五”规划教材》的编写紧密结合我国水电建设的实际情况和经验,内容新颖,系统性强,理论联系实际;适宜于作为高等院校热能与动力工程专业“水电站动力设备”方向水能利用课程教材,也可供相关专业的师生及工程技术人员参考。
前言
绪论
第一章 工程水文基本知识
第一节 水文的基本概念
第二节 设计年径流量的分析计算
第三节 设计洪水
思考题与习题
第二章 水资源的综合利用
第一节 概述
第二节 水力发电
第三节 水能资源的开发方式
第四节 河流的综合利用规划和梯级开发
思考题与习题
第三章 兴利调节
第一节 水库特性
第二节 兴利调节分类
第三节 设计保证率和设计代表期
第四节 兴利调节计算原理
第五节 兴利调节时历列表法
第六节 兴利调节时历图解法
思考题与习题
第四章 水库洪水调节计算
第一节 水库调洪的任务与防洪标准
第二节 水库调洪计算的原理与方法
第三节 其他情况下的水库调洪计算
思考题与习题
第五章 水能计算殛水电站在电力系统中的运行方式
第一节 水能计算的目的与内容
第二节 水电站保证出力与多年平均年发电量计算
第三节 电力系统的负荷图
第四节 电力系统的容量组成及各类电站的工作特性
第五节 水电站在电力系统中的运行方式
第六节 水电站经济评价
思考题与习题
第六章 水电站及水库主要参数的选择
第一节 水电站装机容量的选择
第二节 以发电为主的水库特征水位的选择
第三节 防洪特征水位选择
第四节 水电站及水库主要参数选择的程序简介
思考题与习题
第七章 水库群水利水能计算
第一节 水库群的分类及补偿特性
第二节 水电站水库群的径流调节和水能计算
第三节 水电站水库群参数选择
第四节 水库群蓄放水次序
思考题
第八章 水利枢纽及其建筑物
第一节 水利枢纽及其布置原则
第二节 挡水建筑物
第三节 泄水建筑物
第四节 水电站输水系统
思考题与习题
第九章 水电站厂房
第一节 水电站厂房的组成
第二节 引水式地面厂房的布置
第三节 其他类型厂房的布置
思考题与习题
第十章 水电站经济运行
第一节 水电站经济运行的基本内容
第二节 水电站厂内经济运行
第三节 水电站水库调度
第四节 具有综合利用任务的水电站水库调度
第五节 水电站水库优化调度简介
思考题
附表
参考文献
需要说明,当水库甲若距坝址乙较远,而且电站乙担负经常变化的负荷时,调节计算工作要复杂些,因为这时要计及水由水库甲流到电站所需的时间。由于水库甲放出的水量很难在数量上随时满足乙水库电站担负变动负荷时的要求,故这时水库甲的供水不当处需由水电站处的乙水库进行修正。这些属于修正性质的比较精确的调节,称为缓冲调节。这种调节在一定程度上也有补偿的作用,故可以把它当作补偿调节的一种辅助性调节。
上面以简化的例子说明了梯级水库径流补偿的概念,如果在水库甲处也修建了水电站,则这时不仅要考虑两水电站所利用流量的变化,还应考虑它们水头的不同。因此,应该考虑两水电站间的电力补偿问题。
三、并联水库群的径流电力补偿调节计算
1.并联水库的径流补偿
先讨论并联水库甲、乙[图7—1(b)]共同承担下游两处防洪任务的问题。如果水库甲、乙到防洪控制点间的区间设计洪峰流量(对应于防洪标准)不大于两处的安全泄量,则仍可按丙处的设计洪水过程线,按前述方法求出所需总防洪库容。
在并联水库甲、乙间分配防洪库容时,仍先要确定各库的必需防洪库容。如果丙处发生符合设计标准的大洪水,乙丙区间(指丙坝址以上流域面积减去乙坝址以上流域面积)也发生同频率洪水,设乙库相当大,可以完全拦截乙坝址以上的相应洪水,此时甲库所需要的防洪库容就是它的必需防洪库容。它应根据乙丙区间同频率洪水按丙处以安全泄量泄洪的情况计算求出。同理,乙库的必需防洪库容,应根据甲丙区间(指丙处以上流域面积减去甲水库以上流域面积)发生符合设计标准的洪水,按丙处以安全泄量泄洪情况计算求出。
两水库的总必需防洪库容确定后,由要求的总防洪库容减去该值,即为可以由两水库分担的防洪库容,同样可根据一定的原则和两库具体情况进行分配。有时求出的总必需防洪库容超过所需的总防洪库容,这种情况往往发生在某些洪水分布情况变化较剧烈的河流。这时,甲、乙两库的必需防洪库容就是它们的防洪库容。
上游水库群共同承担下游丙处防洪任务时,一般需考虑补偿问题,但由于洪水的地区分布、水库特性等情况不同,防洪补偿调节方式是比较复杂的,在设计阶段一般只能概略考虑。当甲、乙两库处洪水具有一定的同步性,但两水库特性不同时,一般选调洪能力大、控制洪水比重也大的水库,作为防洪补偿调节水库(设为乙库),另外的水库(设为甲库)为被补偿水库。