《水利资源计算》第0章绪论.ppt

0.1水资源的特点及其合理利用,第0章绪论,水资源。包括河流、湖泊、地下水等，是除土地之外，与人类的生活、生产关系最为密切，也是最为宝贵的自然资源。从古迄今。水资源(或弥水利资源)的开发利用从来是各国人民在生产建设和科学实践中的重要课题。,水利和水害的两重性。综合利用。水资源的再生性。水流的随机可变性。水利资源的地区性和整体性。不可取代性。,2、水资源的重要特点,1、水资源,0.1水资源的特点及其合理利用,第0章绪论,都江堰，位于四川省都江堰市城西，是中国古代建设并使用至今的大型水利工程，被誉为“世界水利文化的鼻祖”，是四川著名的旅游胜地。通常认为，都江堰水利工程是由秦国蜀郡太守李冰及其子率众于前256年左右修建的，是全世界迄今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程，属全国重点文物保护单位。,0.1水资源的特点及其合理利用,第0章绪论,小浪底水利枢纽工程是以防洪(包括防凌)减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电、蓄清排浑、综台利用为开发目标的大型水利工程，可减轻大堤和三门峡水库的压力，增加下游防洪的安全程度，并减少滞洪区的运用。小浪底可控制流域面积65万平方千米，按设计计算，小浪底工程可拦沙100亿吨，相应减少下游河道淤积77亿吨(相当于20年的总淤积量)，可长期保持有效库容50亿立方米。此外，小浪底工程还可以担负20亿立方米的防凌任务。可基本解除下游凌汛威胁。每年可增加40亿立方米的供水量。水电站总装机156万千瓦，保证电力2430万千瓦。,0.1水资源的特点及其合理利用,第0章绪论,冯家山水库位于千河下游的陈仓、凤翔、千阳三县（区）交界处，是我省关中最大的蓄水工程。水库工程于1970年动工兴建，1974年下闸蓄水，同年8月向灌区供水灌溉，1980年整个工程基本建成，1982年1月竣工交付使用。该工程是以农业灌溉及工业、城市居民生活供水为主，兼作防洪、发电等综合利用的大（二）型水利工程。,0.1水资源的特点及其合理利用,第0章绪论,郑国渠是最早在关中建设大型水利工程的，战国末年秦国穿凿，公元前246年（秦始皇元年）由韩国水工郑国主持兴建，约十年后完工。郑国渠充分利用了关中平原西北高、东南低的地形特点，在礼泉县东北的谷口开始修干渠，使干渠沿北面山脚向东伸展，很自然地把干渠分布在灌溉区最高地带，不仅最大限度地控制灌溉面积，而且形成了全部自流灌溉系统，可灌田四万余顷。,0.1水资源的特点及其合理利用,第0章绪论,红旗渠是二十世纪六十年代，从太行山腰修建的引漳入林工程。被世人称之为“人工天河”，在国际上被誉为“世界第八大奇迹”红旗渠灌区共有干渠、分干渠10条，总长304.1公里；支渠51条，总长524.1公里；斗渠290条，总长697.3公里；农渠4281条，总长2488公里；沿渠兴建小型一、二类水库48座，塘堰346座，共有兴利库容2381万立方米，各种建筑物12408座，其中凿通隧洞211个，总长53.7公里，架渡槽151个，总长12.5公里，还建了水电站和提水站。,0.2径流调节的概念和意义,第0章绪论,概括地说“借建造水利工程坝和水库，来控制和重新分配河川径流的变化。人工地增加或减少某一时期的流量，来适应备用水部门的需要这种措施的总称”。或者说“由建造水库，就可通过蓄和调来改变径流的天然状态。解决供与需的矛盾达到兴利除害的目的。”,2、径流调节任务,1、径流调节,协调来水和用水在时间和地区上的矛盾和不一致，以及统一协调备用水部门之间的矛盾要求。而这种技术途径的全部意义在于只有通过河流的人工改造，控制和调节天然径流(包括落差)才能更好地发挥河流的潜力，提高水资源的开发利用价值，进行水资源的有效管理，兴利除害。,0.3水资源利用的近代发展和水利系统的概念,第0章绪论,从性质上讲，从单纯的对水量水能的需求，发展到对水质和水环境的规划和保护控制要求，从除害兴利发展到防害兴利。从地域范围讲，已从一个河段，一条河流扩大到整个河系流域，甚至跨流域的开发治理。从服务部门讲，已从传统的农业灌溉、电力、给水、航运，扩大到环境，社会经济和社会福利方面。,2、水利系统,1、水资源开发利用的新发展,从我国的情况来看，目前不少流域上水库大坝愈建愈多；全河整体的梯级开发和调度，以至跨流调水调电等，也多有需要。水源环境的保护，即水质污染问题，在一些河流已多有出现。因此，以前用于单一河段，单一水库及仅为经济开发目标的规划思想和设计方法，看来已不能很好适应，而需要从流域或库群整体的观点和对水资源利用控制的多用途、多环节的全面要求，来分析和研究水资源的统一规划和管理。,0.4水利计算和水资源规划的任务、内容,第0章绪论,在河流上兴建水库枢纽工程进行径流调节是改造自然水资源的重要措施。要实现这一措施必须对河流的水文情况，用水部门的要求，径流调节的方案和效果，以及技术经济论证等有关问题进行分析和计算，以便提出在各种方案下经济合理的水利设备大小、位置及工作情况的设计。,2、水资源规划的主要内容,1、水利计算的主要内容,在广大的流域范围内或大行政区划内，配合国民经济的发展需要，根据综合利用水资源和整体效益最佳的原则，研究各地段水资源情况和特定的防害兴利要求，拟定出开发治理河流的若干方案，包括各项水利工程(特别是水库群)的整体布置，它们的规模、尺寸、功能和效益的计算分析，最后从经济、社会和环境三方面效益影响的综合比较和权衡，来选出最佳(或满意)的开发利用方案，这就是水资源规划的主要内容。,0.4水利计算和水资源规划的任务、内容,第0章绪论,3、水利计算和水资源规划的基本任务,拟定适当的开发方式，确定骨干工程的规模或主要参数。（坝高、库容及各特征蓄水位溢洪道型式及尺寸。引水渠道断面大小，水电站装机容量，抽水机的马力等）确定或阐明能由水利措施获得的水利效益。（水电站的保证出力和年发电量、灌溉水量等）编制水利枢纽的控制运用规则和水库调度图表，以保证在实际运行时能获得最大可能的水利经济效益。水库建造所引起的对环境影响和后果的估算、预测。（库区淹没、浸没；泥沙淤积；下游水流波动、库尾浅滩形态的变化；蒸发渗漏增加）,0.4水利计算和水资源规划的任务、内容,第0章绪论,4、水利计算的主要任务,流域规划阶段，通过对水文和用水需要的分析，用水量平衡及调节计算，求出各种可能方案下，水量和落差的分配利用方式及其对效益的影响以便确定最佳的开发方案和相应的水利效益，并研究选定第一期工程的地址。在初步设计阶段，确定某水利枢纽的位置及规模（正常蓄水位高程、死水位、装机容量等主要参数的分析与选择）。在技术设计和施工详图阶段，需要最后复核或核定水利设备的主要参数。,