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1、第九章第九章 水力发电水力发电第一节第一节 水力发电及水能利用水力发电及水能利用一、水电开发的决定因素一、水电开发的决定因素（一）取得水流落差和造成淹没的关系（一）取得水流落差和造成淹没的关系（二）防洪与发电的关系（二）防洪与发电的关系（三）发电与航运、灌溉和用水的关系（三）发电与航运、灌溉和用水的关系（四）水电站的投资与修建速度问题（四）水电站的投资与修建速度问题二、水力发电的基本原理二、水力发电的基本原理 水能的大小取决于水头和流量水能的大小取决于水头和流量 水能通过水轮机转变机械能，再经过发电机转变水能通过水轮机转变机械能，再经过发电机转变为电能为电能1三、水力资源的估计三、水力资源的估
2、计四、径流调节四、径流调节 日调节日调节 年调节年调节 多年调节多年调节把整条河流分成若干段，分别计算，然后相加。把整条河流分成若干段，分别计算，然后相加。2第二节第二节 水能开发方式和水电站的主要类型水能开发方式和水电站的主要类型一、堤坝式水电站一、堤坝式水电站坝后式坝后式溢流式溢流式坝内式坝内式河床式河床式3图图9-44坝坝后后式式水水电电站站三三峡峡水水电电站站5图图9-56溢流式水电站7图图9-68图图9-6 坝内式水电站坝内式水电站凤滩水电站凤滩水电站9图图9-710图图9-811图图9-7 河床式水电站河床式水电站12河床式水电站河床式水电站葛洲坝水利枢纽葛洲坝水利枢纽13二、引水
3、式水电站二、引水式水电站 用渠道、隧洞等引水建筑物在引水的过程用渠道、隧洞等引水建筑物在引水的过程中集中落差形成水头。中集中落差形成水头。 (1)无压引水式无压引水式 (2)有压引水式有压引水式三、混合式水电站三、混合式水电站 既利用坝抬高水位，又利用引水道集中水既利用坝抬高水位，又利用引水道集中水头，水电站所利用的水头是由两种工程措施共头，水电站所利用的水头是由两种工程措施共同取得。同取得。14图9-9无压引水式电站无压引水式电站 引水建筑物是无压的引水建筑物是无压的：明渠(open channel)、无压隧洞(free flow tunnel)主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)
4、，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。15图9-10有压引水式电站有压引水式电站引水建筑物是有压的引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressure tunnel)主要建筑物：低坝，引水隧洞(有压)，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。16图9-1117图9-1218第三节第三节 水电站的主要建筑物水电站的主要建筑物一、进水建筑物一、进水建筑物（一）坝式进水口（一）坝式进水口（二）岸式进水口（二）岸式进水口（三）前池进水口（三）前池进水口（四）水工闸门（四）水工闸门二、引水建筑物二、引水建筑物（一）动力渠道（一）动力渠道（二）隧洞（二）隧洞（三）调压室（三）调压室（四）压力水管（四）压力水管1
5、9坝坝 式式 进进 水水 口口20岸岸式式进进水水口口21图9-1322图9-1323图9-1424图9-1525福建洪口电站D4800阀门26福建洪口电站D4800阀门27三、水电站厂房枢纽三、水电站厂房枢纽（一）主厂房（一）主厂房（二）副厂房（二）副厂房（三）变电站（三）变电站28图9-1629图9-1730图9-1831图9-1932第四节第四节 水电站的主要设备水电站的主要设备一、水轮机一、水轮机（一）反击式水轮机（一）反击式水轮机1、混流式水轮机、混流式水轮机2、轴流式水轮机、轴流式水轮机3、斜流式水轮机、斜流式水轮机4、贯流式水轮机、贯流式水轮机（二）冲击式水轮机（二）冲击式水轮机
6、二、水轮发电机二、水轮发电机（一）类型（一）类型1、悬吊式水轮发电机、悬吊式水轮发电机2、伞型水轮发电机、伞型水轮发电机33图9-2034图9-2435图9-201.混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。适用范围：H=30-700 m , 单机容量：几万kW-几十万kW适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用高水头小流量电站。 3637383940图9-21412. 轴流式：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度)。42图9-22433. 斜流式：水流经过转轮时是斜向
7、的。转轮叶片随工况变化而转动，高效率区广。44图9-23454. 贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。H20m,小型河床电站。46图9-2547冲击式水轮机冲击式水轮机 （Inpulse water tubine）定义：定义：定义：定义：利用水流的动能来做功的水轮机为冲击式水轮机。特征：特征：特征：特征： 由喷管和转轮组成。水流以自由水流的形式(P=Pa)冲击转轮，利用水流动能(V方向、大小改变)产生旋转力矩使转轮转动。在同一时刻内，水流只冲击着转轮的一部分，而不是全部4849图9-2650图9-2751第五节第五节 抽水蓄能电站
8、抽水蓄能电站一、抽水蓄能电站一、抽水蓄能电站二、抽水蓄能电站的结构型式二、抽水蓄能电站的结构型式三、抽水蓄能电站的发展趋势三、抽水蓄能电站的发展趋势52图9-2853图图图图 9-28 9-28 抽水蓄能电站示意图54浙江天荒坪抽水蓄能电站上水库55水电站装机容量发展规划水电站装机容量发展规划(MW)MW)时间新增装机水电总装机容量十一五（20062010）79700194000十二五（20112015）77000271000十三五（20162020）5700032800056已建成大型水电站（已建成大型水电站（1000MW以上）以上）云南小湾云南小湾 澜沧江澜沧江 7006四川二滩四川二滩
9、雅砻江雅砻江 5506湖北葛洲坝湖北葛洲坝 长江长江 170212519湖北水布垭湖北水布垭 清江清江 4604河南小浪底河南小浪底 黄河黄河 3006青海李家峡青海李家峡 黄河黄河 4004吉林白山吉林白山 松花江松花江 3005福建水口福建水口 闽江闽江 2007云南大朝山云南大朝山 澜沧江澜沧江 2256吉林丰满吉林丰满 松花江松花江 1055贵州三板溪贵州三板溪 清水江清水江 250457已建成大型水电站（已建成大型水电站（1000MW以上）以上）贵州天生桥一级贵州天生桥一级 南盘江南盘江 22063004甘肃刘家峡甘肃刘家峡 黄河黄河 2253260320四川龚嘴四川龚嘴 大渡河大渡
10、河 10071504青海龙羊峡青海龙羊峡 黄河黄河 3204云南漫湾云南漫湾 澜沧江澜沧江 2505贵州乌江渡贵州乌江渡 乌江乌江 2505广西岩滩广西岩滩 红水河红水河 302.54湖南五强溪湖南五强溪 沅水沅水 2405湖北隔河岩湖北隔河岩 清江清江 3004山西万家寨山西万家寨 黄河黄河 1806湖北丹江口湖北丹江口 丹江丹江 175658规划中的大型水电站（3000MW以上）青海拉西瓦青海拉西瓦 黄河黄河 42004200四川向家坝四川向家坝 金沙江金沙江 60006000四川观音岩四川观音岩 金沙江金沙江 30003000云南糯扎渡云南糯扎渡 澜沧江澜沧江 48504850四川锦屏二
11、级四川锦屏二级 雅砻江雅砻江 48004800三峡地下厂房三峡地下厂房 长江长江 42004200云南白鹤滩云南白鹤滩 金沙江金沙江 1200012000云南乌东德云南乌东德 金沙江金沙江 7400 7400 云南两家人云南两家人 金沙江金沙江 40004000 溪洛渡溪洛渡 金沙江金沙江 1386013860（770X18770X18）59贵州天生桥一级贵州天生桥一级60甘肃刘家峡甘肃刘家峡61四川龚嘴四川龚嘴62青海龙羊峡青海龙羊峡63云南漫湾云南漫湾64贵贵州州乌乌江江渡渡65广西岩滩广西岩滩66湖南五强溪湖南五强溪67湖北隔河岩湖北隔河岩68湖北丹江口湖北丹江口69二滩水电站（6550MW）70浙江石塘水电站326MW71湖南五强溪电站（5240MW）72浙江紧水滩水电站650MW73清水江三板溪电站74甘肃李家峡电站（5400MW）75广西龙滩水电站76贵州构皮滩水电站6550MW77西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站（522.5MW）78向家坝水电站4750MW79贵州乌江渡水电站80END81
