水利水能规划总复习.

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1、水利水能规划 总 复 习 *1西华大学能源与环境学院 主要内容 w水资源的综合利用 w兴利调节 w洪水调节 w水利水电经济计算与评价 w水能计算及水电站在电力系统中的运行方 式 w水电站及水库的主要参数选择 w水库群的水利水能计算 w水库调度Date 2西华大学能源与环境学院 绪论 w水资源的涵义和特点 n流动性 n多用途性 n公共性 n永续性 n利与害的两重性 w我国的水资源和水能资源 n我国水资源的分布特点 w地区分布不均匀 w年内分布不均匀 w年际变化大 除水害除水害 兴水利兴水利 Date 3西华大学能源与环境学院 水资源的综合利用 w水力发电 只利用水并不消耗水量 w灌溉 消耗大量水

2、量，用水年内变化大，有季 节性 w航运 不消耗水量，要求有一定的水深 w给水 用水较均匀 w防洪 要求水库蓄水，以调节径流 Date 4西华大学能源与环境学院 水力发电 w基本原理 w水力发电的任务 n利用这些被无益消耗掉的水能来生产电能 w河川水能资源蕴藏量 n落差和流量 Date 5西华大学能源与环境学院 河川水能资源的基本开发方式 w坝式（dam hydropower station） n坝后式水电站厂房布置在坝的后面 n河床式水电站厂房成为挡水建筑物一部分 w引水式（diversion hydropower station） n有压引水式 n无压引水式 w混合式（mixed hydro

3、power station） n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 Date 6西华大学能源与环境学院 防洪与治涝 w洪灾与涝灾的区别和联系 n洪灾 w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 n涝灾 w由于本地降水过多，地面径流不能及时排除， 农田积水超过作物耐淹能力，造成农业减产的灾害 n共同的特点 w均为地表积水（或径流）过多 Date 7西华大学能源与环境学院 灌水方法 w地面灌溉 n投资省、技术简单，但用水量较大，易引起地 表土壤板结 w地

4、下灌溉 n土壤湿润均匀，避免板结，节约用水，但资金 及田间工程量较大 w喷灌 n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 w滴灌 n省水、省地、省肥，但投资较高 Date 8西华大学能源与环境学院 水库特性 w水库面积特性 w水库容积特性 w水库的特征水位和特征库容 n死水位（Z死）和死库容（V死） n正常蓄水位（Z蓄）和兴利库容（V兴） n防洪限制水位（Z限）和结合库容（V结） n设计洪水位（Z设洪）和拦洪库容（V拦） n校核洪水位（Z校核）和调洪库容（V调洪） n总库容（V总）和有效库容（V效） n坝顶高程 Date 9西华大学能源与环境学院 死水位 死库容 正常蓄水

5、位 兴利库容 防洪限制水位 防洪高水位 设计洪水位 校核洪水位 坝顶高程 结合库容 重叠库容 防洪库容 调洪库容 总库容 Date 10西华大学能源与环境学院 水库的水量损失 w蒸发损失 w渗漏损失 n通过坝身及水工建筑物止水不严实处的渗漏 损失 n通过坝基及绕坝两翼的渗漏损失 n由坝底、库边流向较低水层的渗漏损失 w结冰损失 Date 11西华大学能源与环境学院 水库淤积及淹没、浸没 w水库淤积 n纵向淤积形态 n横向淤积形态 w水库淤积防治 n水力排沙 n水力冲刷 n机械清淤 w水库淹没区的划分 n经常淹没区正常蓄水位以下库区 n临时淹没区正常蓄水位以上一定标准的 洪水回水和风浪、冰塞壅水

6、等淹没地区 Date 12西华大学能源与环境学院 设计保证率 w工作保证率 n年保证率 w多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比 w蓄水式电站、灌溉用水等采用 n历时保证率 w多年期间正常工作历时（日、旬、月）占总历 时的百分比 w径流式电站、航运用水和其他不进行径流调节 的用水部分采用 Date 13西华大学能源与环境学院 兴利调节计算 w径流调节计算的基本依据 水量平衡原理 w水库兴利调节计算的课题 n根据用水要求，确定兴利库容时历列表法 n根据兴利库容，确定设计保证率条件下的供水 水平（调节流量） n根据兴利库容和水库操作方案，求水库运用过 程 Date 14西华大学能源与环境学院 多

7、年调节计算 w多年调节水库兴利库容 n多年库容V多 调整年际径流 w概率法计算 n年库容V年 调节年内径流 w时历法计算 Date 15西华大学能源与环境学院 洪水调节 w任务 n当水库有下游防洪任务时，其作用主要是削减 下泄洪水流量，使其不超过下游河床的安全泄量 n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 w影响因素 n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 w方法 n列表试算法 n半图解法 Date 16西华大学能源与环境学院 水库调洪计算的原理 w基本原理 n逐时段地联立求解水库的水量 平衡方程和水库的蓄泄方程 水量 平衡

8、方程 闸门开度不变条件 下水库蓄水量与泄 洪量之间的关系 Date 17西华大学能源与环境学院 基本计算公式 w分期等收（付）期值公式 w基金存储公式 w分期等付（收）现值公式 w本利摊还（资金回收）公式 w一次收付期值公式 w一次收付现值公式 Date 18西华大学能源与环境学院 国民经济评价 w费用与效益 n费用 w国民经济为项目建设所需投入的全部代价 w水利建设项目投资 n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 w水利建设项目的年运行费 n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

9、费用 n效益 w项目为国民经济所作出的全部贡献 n水电效益包括水电站容量与电量效益以及水库防洪、灌溉 、城镇供水、航运等综合利用效益 n火电效益包括发电效益，并计及其对环境污染等的负效益 w水利建设项目的效益按功能分类 n防洪效益、治涝效益、灌溉效益、城镇供水效益、水力发 电效益、航运效益等 从全社会国民经济的角度出发，分 析用影子价格计算项目所需投入的 费用和可以获得的效益，评价建设 项目的经济合理性 Date 19西华大学能源与环境学院 国民经济评价指标和评价准则 w经济内部收益率（EIRR） n项目在计算期内的经济净现值累计等于零时的折现率， 反映项目对国民经济所作贡献的相对指标 n当经

10、济内部收益率大于或等于社会折现率时，该项目在 经济上是合理的 w经济净现值（ENPV） n用社会折现率将项目计算期内各年的净效益，折算到计 算期初的现值之和，反映项目对国民经济所作贡献的绝对 指标 n当经济净现值大于或等于零时，该项目在经济上是合理 的 w经济效益费用比（EBCR） n项目效益现值与费用现值之比，反映项目单位费用为国 民经济所作贡献的一项相对指标 n当经济效益费用比大于或等于1.0时，该项目在经济上 是合理的 Date 20西华大学能源与环境学院 财务评价 w费用支出 n总投资 w总投资=固定资产投资+建设期利息+流动资 金 n年经营成本 w包括经营成本、折旧费、摊销费和利息支

11、出 n税金 w包括增值税、销售税金附加和所得税 w财务收入 n电量效益 n容量效益 n年利润总额 根据现行财税制度和现行财务价格， 分析测算项目直接发生的实际收入和 支出，编制财务报表，计算评价指标 ，考察项目的盈利能力、清偿能力等 财务状况，据以判别项目的财务可行 性 Date 21西华大学能源与环境学院 清偿能力分析 w电价测算 n构成成本、股息及红利、盈余公积和公 益金、还本利息和各种税金 w借款偿还期 n水电建设项目投产后用可用于还贷的资金偿 还固定资产投资借款的本息所需要的时间 w还贷资金 n还贷利润=税后发电利润盈余公积金公益 金应付利润 w资产负债率 Date 22西华大学能源与

12、环境学院 盈利能力分析 w财务内部收益率（FIRR） n衡量建设项目在财务上是否可行 n大于或等于规定的财务基准收益率时财务上是可行的 w投资回收期（Pt） n项目的净收益抵偿全部投资所需要的时间 w财务净现值（FNPV） n按行业的基准收益率或设定的折现率，将项目计算期内各年净 现金流量折现到建设期初的现值之和 n大于或等于零的建设项目在财务上是可行的 w投资利润率 n项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利润总额与 项目投资的比率 n年利润总额=年收入年成本销售税金附加 w投资利税率 n项目达到设计生产能力后的一个正常生产年份的年利税总额与 项目总投资的比率 n年利税总额=年收入年成

13、本+增值税 Date 23西华大学能源与环境学院 水能计算的目的与内容 w水能计算的目的 n确定水电站的工作情况 w出力、发电量及其变化情况 n选择水电站的主要参数 w水库的正常蓄水位、死水位和水电站的容量等 n在电力系统中的运行方式 w主要内容水电站的出力与发电量 n水电站的出力 w概念：发电机组的出线端送出的功率（kW） n水电站发电量 w概念：水电站出力与相应时间的乘积（ kWh） Date 24西华大学能源与环境学院 水电站保证出力计算 w水电站保证出力是指水电站在长期工作中 符合水电站设计保证率要求的枯水期（供 水期）内的平均出力 w多年平均年发电量是指水电站在多年工作 时期内，平均

14、每年所能生产的电能量 Date 25西华大学能源与环境学院 电力系统及其用户特性 w电力系统 n若干个电站及用户之间用输电线路联结成为 一个共同的电力网 w包括发电厂、变电站、输电中、电力用户 w用户特性 n工业用电 n农业用电 n市政用电 n交通运输用电 Date 26西华大学能源与环境学院 电力负荷图 w日负荷图 n负荷在一昼夜内的变化过程线 w年负荷图 n负荷在一年内的变化过程线 电力系统中各电站的出力过程和发电量必须电力系统中各电站的出力过程和发电量必须 与用电户对出力的要求和用电量相适应，这与用电户对出力的要求和用电量相适应，这 种对电力系统提出的出力要求称为电力负荷种对电力系统提出

15、的出力要求称为电力负荷 电力生产就是利用电能发、供电力生产就是利用电能发、供 、用同时进行的特点进行的、用同时进行的特点进行的 Date 27西华大学能源与环境学院 电力系统的容量组成 w电力系统的容量组成 n装机容量 所有电站装机容量的总和，即铭牌 出力 w必需容量 n最大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置 n备用容量：准备额外的容量，由负荷备用容量、事 故备用容量和检修备用容量所组成 w重复容量 利用弃水额外增发季节性电能所需额外增 加的一部分容量，它不必增加水库、大坝等水工建筑 物的投资 Date 28西华大学能源与环境学院 水电站的技术特性 w水电站的出力和发电量是随天然径流量和

16、水库调 节能力变化而变化 w水库具有综合利用任务，但各部门的用水要求不 同，水电站所承受的调节能力也有所不同 w水能是再生性能源，水电站的年运行费用与所生 产的电能量无关，因此在丰水期内应尽可能多发 水电，以节省系统燃料消耗 w水电站机组开停灵便，迅速，因此水电站适宜担 任系统的调峰、调频和事故备用等任务 w水电站的建设地点要受水能资源、地形、地质等 条件的限制。水工建筑物工程量大，水库淹没损 失较大，但水电站发电不需消耗燃料，故单位电 能成本比火电站低 Date 29西华大学能源与环境学院 火电站的特点 w工作特点 n只要保证燃料供应，火电站就可以全年按额 定出力工作 n火电站适宜担任电力系统的基荷，这样单位 煤耗较小；火电站机组启动比较费时 n火电站高温高压机组可以获得最高的热效率 和最小的煤耗 n火电站本身单位千瓦的投资比水电站的低 n火电站单位发电成本比水电站