水资源开发方式及水电站的基本类型Word格式文档下载.docx
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河道坡降较大、流量较小的山区河段。
(三)混合式开发
同时采用坝和引水道共同集中落差形成水头的开发方式。
(四)潮汐水能开发
利用海洋涨、落潮形成的水位差引海水发电的方式。
二、水电站的基本类型
按水头大小:
可分为高水头、中水头和低水头水电站。
中国通常称水头大于70m为高水头水电站,低于30m为低水头水电站,30~70m为中水头水电站。
按装机容量大小:
可分为大型、中型和小型水电站。
75万kW以上:
为大
(1)型;
75万~25万kW为大
(2)型;
25万~2.5万kW为中型;
2。
5万~0。
05万kw为小
(1)型;
小于0.05万kW为小
(2)型。
但统计上常将1.2万kW以下作为小水电站。
按开发方式:
可分为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站三种基本类型.
(一)、坝式水电站
用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。
1、坝后式水电站
当水头较大时,厂房本身抵抗不了水的推力,将厂房移到坝后,由大坝挡水。
坝后式水电站一般修建在河流的中上游,因为河流中上游一般为山区峡谷地段,允许有一定程度的淹没,故可建高坝,此时集中的水头较大,库容较大,调节性能好。
图1-4坝后式水电站示意图1—5万家寨水电站
举世瞩目的三峡水电站也是坝后式水电站,其装机容量为2240万KW.
图1—6三峡水电站
2、河床式电站
一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上,为避免大量淹没,建低坝或闸。
厂房和坝(闸)一起建在河床上,厂房本身承受上游水压力,成为挡水建筑物的一部分.引用流量大、水头低,水轮机多采用钢筋混凝土蜗壳.适用水头:
大中型:
25米以下,小型:
8~10米以下。
图1—7河床式水电站
图1—8富春江河床式电站
图1-9葛州坝水电站
(二)、引水式水电站
用引水道集中水头的电站称为引水式水电站.
1、无压引水电站
引水建筑物是无压的:
明渠、无压隧洞等.
图1-10无压引水式水电站
有压引水式电站
引水建筑物是有压的:
压力隧洞(pressuretunnel)。
主要建筑物:
低坝,有压隧洞,调压室,压力水管,厂房,尾水渠。
图1—11有压引水式水电站
(三)、混合式电站
水电站的水头一部分由坝集中,一部分由引水建筑物集中.
(四)、潮汐电站
潮汐:
潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动,即海水的潮涨潮落。
潮汐发电原理:
利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的,也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能,再把机械能转变为电能(发电)的过程。
图1-12潮汐发电原理
(五)、抽水蓄能电站
抽水蓄能:
系统负荷低时,利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵),以水的势能形式贮存起来;
放水发电:
系统负荷高时,将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电,以补充系统中电能的不足。
图1-13抽水蓄能电站示意图
图1—14黑麋峰抽水蓄能电站
五、水电站的组成建筑物
(一)挡水建筑物
截断水流,集中落差,形成水库的拦河坝、闸或河床式厂房等水工建筑物,如重力坝、拱坝、土石坝、拦河闸等。
(二)泄水建筑物
宣泄洪水或放空水库的建筑物,如溢洪道、溢流坝、放水底孔等.
(三)进水建筑物
从河道或水库中取水的建筑物,如有压、无压进水口。
(四)引水建筑物
集中河道落差形成水头和输送发电所需水量的建筑物,如渠道、隧洞、压力管道等.
(五)平水建筑物
水电站负荷发生变化时,用以平稳引水建筑物中流量和压力的建筑物,如调压室、压力前池等。
(六)厂房枢纽建筑物
主要指水电站的主、副厂房、变压器场、高压开关站、交通线路及尾水渠等建筑物。
六、代表性的电站
1、三峡水利枢纽
三峡工程采用“一级开发,一次建成,分期蓄水,连续移民"
方案.大坝为混凝土重力坝,坝顶总长3035m,坝顶高程185m,正常蓄水位175m,总库容393亿m3,其中防洪库容221.5亿m3.装机容量1820万kW,26×
70万kW,年均发电量849亿度。
泄洪坝段每秒泄洪能力为11万m3/s,左岸通航建筑物,年单向通过能力500万t。
双线五级船闸,可通过万吨级船队;
单线一级垂直升船机,可快速通过3000t级客货轮。
三峡工程竣工后,将发挥防洪、发电、航运、养殖、旅游、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北调、供水灌溉等十大效益,是世界上任何巨型电站都无法比拟的!
三峡工程创造了五个世界第一:
(1)世界施工难度最大的水利工程。
2000年砼浇筑量为548.17万m3,月浇筑量最高达55万m3。
(2)施工期流量最大的水利工程.三峡工程截流流量9010m3/s,施工导流最大洪峰流量7.9万m3/s
(3)世界泄洪能力最大的泄洪闸。
最大泄洪能力10.25万m3/s。
(4)世界规模最大、难度最高的升船机。
(5)世界水库移民最多、工作量最为艰巨的移民建设工程三峡工程水库动态移民最终可达113万.
2、小浪底水利枢纽
小浪底水利枢纽位于河南省洛阳市以北40km的黄河干流上,是以防洪为主,兼顾防凌、减淤、灌溉和发电综合利用的一座特大型工程。
工程由大坝、泄洪建筑物及发电系统组成。
大坝为粘土斜心墙堆石坝,坝顶长1667m,最大坝高154m,库容126。
5亿m3,泄水建筑物包括集中布置的10座进水塔,9条泄洪排沙隧洞、一个正常溢洪道和三个消力塘组成;
发电系统由6条引水隧洞和一座地下厂房、主变室、尾闸室及三条尾水洞组成。
总装机容量6×
30万千瓦,多年平均发电量51亿度。
3、新安江水电站
新安江水电站位于钱塘江支流新安江上,浙江省建德县境内,由中国自己设计、施工,自制设备,自行安装的第一座大型水电工程。
电站以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运等综合利用效益,电站装机容量662.5MW,保证出力178MW,多年平均年发电量18.6亿KW•h,以220KV和110KV高压输电线路各4回接入华东电力系统.大坝为混凝土宽缝隙重力坝,最大坝高105m。
工程于1957年4月开工,1960年4月第一台机组发电,1978年最后一台机组投运。
4、二滩水电站
二滩工程是二十世纪建成的中国最大的水电站。
总装机容量330万kW,单机容量55万kW,这在21世纪初三峡电站建成之前,均列全国第一,单机容量排世界前10位。
二滩拱坝坝高240m为中国第一高坝。
在双曲拱坝排行中,高度居亚洲第一、世界第三;
承受总荷载980万t,列世界第一。
总泄水量22480m3/s,在高坝中为世界第一。
进水口高度80m,调压室高度70m,均居全国第一。
亚洲最大的地下厂房洞室群。
由厂房、主变压器室、尾水调压室三大洞室及压力管道、尾水管、尾水洞、母线洞、交通洞、通风洞、排水洞(廊道)、进风竖井、排风竖井、电梯竖井、电缆斜井等组成庞大洞室群。
地下洞室开挖量370万m3.其中,厂房长280m、宽25。
5m、高65m。
5、溪洛渡电站
溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县境内金沙江干流上,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等巨大综合效益的工程。
溪洛渡电站装机容量1260万kw,位居中国第二,世界第三。
溪洛渡水电站枢纽由拦河坝、泄洪、引水、发电等建筑物组成.拦河坝为混凝土双曲拱坝,坝顶高程610m,最大坝高278m,坝顶中心线弧长698。
09m;
左右两岸布置地下厂房,各安装9台单机容量70万千瓦的水轮发电机组,年发电量为571~640亿kw•h。
溪洛渡水库正常蓄水位600m,死水位540m,水库总容量126。
7亿m3。
水库长约200km,平均宽度约700m,正常蓄水位600m以下,库容115。
7亿m3,水库总库容126。
7亿m3,水库淹没涉及四川省雷波、金阳、布拖、昭觉、宁南和云南永善、昭阳、鲁甸和巧家等9个县(区).
溪洛渡工程2003年开始筹建,2005年底主体工程开工,2015年竣工投产,总工期约13年。
按2005年一季度价格指数计算,整个工程静态投资503。
4亿元人民币。
溪洛渡水电站是金沙江下游梯级电站中第一个开工建设的项目,标志着金沙江干流水电开发迈出实质性步伐。
6、向家坝电站
向家坝水电站是金沙江下游梯级开发中最末的一个梯级,坝址位于川滇两省交界的金沙江下游河段上,左岸为四川省宜宾县,右岸是云南省水富县。
向家坝水电站的开发任务以发电为主,兼顾防洪、改善通航条件、灌溉,同时具有拦沙和为溪洛渡水电站进行反调节等作用。
电站主要供电华中、华东地区,兼顾川、滇两省用电需要。
向家坝水电站枢纽由拦河大坝、泄洪排沙建筑物、左岸坝后厂房、右岸地下厂房、左岸垂直升船机和两岸灌溉取水口等组成。
拦河大坝为混凝土重力坝,坝顶高程384m,最大坝高162m,坝顶长度909。
26m。
左岸坝后厂房位于溢流坝左侧,右岸地下厂房位于右岸坝肩上游山体内,左右岸各装机4台单机容量80万kw的水轮发电机组,总装机600万kw,年发电量307.47亿kw·
h。
垂直升船机位于左岸坝后厂房左侧,按四级航道标准设计,最大提升高度114.2m,设计年过坝货运量112万t,年客运量40万人次,可通过2×
500t级船队。
灌溉取水口布置在两岸非溢流坝,规划灌溉面积370余万亩。
向家坝水库正常蓄水位380m,死水位370m,水库总库容51.63亿m3,调节库容9.03亿m3,可进行不完全年调节.工程于2004年4月开始筹建,2006年10月主体工程正式开工,计划于2012年首批机组发电,2015年全部竣工,总工期约9年6个月。
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