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1、水利水能规划总复习主要内容n 水资源的综合利用n 兴利调节n 洪水调节n 水利水电经济计算与评价n 水能计算及水电站在电力系统中的运行方式n 水电站及水库的主要参数选择n 水库群的水利水能计算n 水库调度绪论n 水资源的涵义和特点w 流动性 w 多用途性 w 公共性 w 永续性 w 利与害的两重性 n 我国的水资源和水能资源 w 我国水资源的分布特点 n 地区分布不均匀 n 年内分布不均匀 n 年际变化大 水资源的综合利用n 水力发电 只利用水并不消耗水量 n 灌溉 消耗大量水量，用水年内变化大，有季节性 n 航运 不消耗水量，要求有一定的水深 n 给水 用水较均匀 n 防洪 要求水库蓄水，以
2、调节径流 水力发电n 基本原理n 水力发电的任务w 利用这些被无益消耗掉的水能来生产电能n 河川水能资源蕴藏量w 落差和流量 河川水能资源的基本开发方式n 坝式（dam hydropower station）w 坝后式水电站 厂房布置在坝的后面 w 河床式水电站 厂房成为挡水建筑物一部分 n 引水式（diversion hydropower station ） w 有压引水式 w 无压引水式 n 混合式（mixed hydropower station ） w 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 防洪与治涝n 洪灾与涝灾的区别和联系w 洪
3、灾 n 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 w 涝灾 n 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 w 共同的特点 n 均为地表积水（或径流）过多 灌水方法n 地面灌溉w 投资省、技术简单，但用水量较大，易引起地表土壤板结 n 地下灌溉 w 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 n 喷灌 w 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 n 滴灌 w 省水、省地、省肥，但投资较高 水库特性n 水库面积特性n 水库容积特性n 水库
4、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 坝顶高程水库的水量损失n 蒸发损失n 渗漏损失w 通过坝身及水工建筑物止水不严实处的渗漏损失 w 通过坝基及绕坝两翼的渗漏损失 w 由坝底、库边流向较低水层的渗漏损失 n 结冰损失 水库淤积及淹没、浸没n 水库淤积w 纵向淤积形态 w 横向淤积形态 n 水库淤积防治 w 水力排沙w 水力冲刷 w 机械清淤 n 水库淹没区的划分 w 经常
5、淹没区 正常蓄水位以下库区 w 临时淹没区 正常蓄水位以上一定标准的洪水回水和风浪、冰塞壅水等淹没地区 设计保证率n 工作保证率w 年保证率 n 多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比 n 蓄水式电站、灌溉用水等采用 n w 历时保证率 n 多年期间正常工作历时（日、旬、月）占总历时的百分比 n 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 兴利调节计算n 径流调节计算的基本依据水量平衡原理 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，求水库运用过程多年调节计算n 多年调节
6、水库兴利库容w 多年库容V多 调整年际径流 n 概率法计算 w 年库容V年 调节年内径流 n 时历法计算 洪水调节n 任务w 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 w 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 n 影响因素 w 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 wn 方法 w 列表试算法 w 半图解法 水库调洪计算的原理n 基本原理w 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 基本计算公式n 一次收付期值公式 n 一次收付现值公式 n 分期等收（付）期值公式 n 基金存储公
7、式 n 分期等付（收）现值公式 n 本利摊还（资金回收）公式 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
8、、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.
9、0时，该项目在经济上是合理的财务评价n 费用支出w 总投资 n 总投资= 固定资产投资+ 建设期利息+ 流动资金 w 年经营成本 n 包括经营成本、折旧费、摊销费和利息支出 w 税金 n 包括增值税、销售税金附加和所得税 n 财务收入 w 电量效益 w 容量效益 w 年利润总额 清偿能力分析n 电价测算w 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 n 借款偿还期 w 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 n 还贷资金 w 还贷利润= 税后发电利润盈余公积金公益金应付利润 n 资产负债率 盈利能力分析w 财务内部收益率（FIRR）n 衡量
10、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=年收入年成本+增值税水能计算的目的与内容n 水能计算的目的w 确定水电站的工
11、作情况n 出力、发电量及其变化情况w 选择水电站的主要参数n 水库的正常蓄水位、死水位和水电站的容量等w 在电力系统中的运行方式n 主要内容水电站的出力与发电量w 水电站的出力 n 概念：发电机组的出线端送出的功率（kW）w 水电站发电量n 概念：水电站出力与相应时间的乘积（ kWh）水电站保证出力计算n 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n 多年平均年发电量是指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量电力系统及其用户特性n 电力系统w 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 n 包括发电厂、变电站、输电中、电力用
12、户 n 用户特性 w 工业用电 w 农业用电 w 市政用电 w 交通运输用电 电力负荷图电力生产就是利用电能发、供、用同时进行的特点进行的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，这种对电力系统提出的出力要求称为电力负荷n 日负荷图w 负荷在一昼夜内的变化过程线 n 年负荷图 w 负荷在一年内的变化过程线 电力系统的容量组成n 电力系统的容量组成 w 装机容量 所有电站装机容量的总和，即铭牌出力n 必需容量 最大工作容量： 为了满足系统最大负荷要求而设置 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 n 重复容量 利用弃水额外增发
13、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火电站的特点n 工作特点w
14、只要保证燃料供应，火电站就可以全年按额定出力工作 w 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 w 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w 火电站本身单位千瓦的投资比水电站的低 w 火电站单位发电成本比水电站高 水电站在电力系统中的运行方式n 水电站在电力系统中的运行方式w 无调节水电站 n 任何时刻的出力主要决定于河中天然流量的大小 w 日调节水电站 n 除弃水期外，在任何一日内所能生产的电能量，与该日天然来水量所能发出的电能量相等 w 年调节水电站 n 供水期、蓄水期、弃水期、不蓄不供期 w 多年调节水电站 n 径流调节程度和水量利用率都比年调节水库大 水电站装机容量选择n 水电站装机容
