PAGE4二．簡答題（4小題，共28分）1.

水庫群聯合工作時可以相互補償，補償作用有哪些？補償的目的是什么？（1）水文補償：不同河流或干支流，因水文不同步性，起到相互補充水量（也稱徑流補償），提高總供水量或出力。（2）庫容補償：利用各水庫調節性能的差異，而進行的補償。選調節性能好的水庫作為補償水庫，調節性能差的水庫作為被補償水庫。改變補償水庫的運行方式，以提高總的保證出力或水量。（3）電力補償：水電站水庫在電力系統中聯合工作，共同滿足系統用戶出力和電量要求因相互補償使系統的保證出力提高，或將季節電能轉化為可靠電能2.

電力系統為什么需要設置負荷備用容量？哪些電站適宜擔任負荷備用？（1）在實際運行狀態下，電力系統的日負荷是經常處在不斷的變化之中，隨時有可能出現突荷。這是由于系統中總有一些用戶的負荷變化是十分猛烈而急促，這種不能預測的突荷可能在一晝夜的任何時刻出現，也有可能恰好出現在負荷的尖峰時刻，使此刻最大負荷的尖峰更高，因此，電力系統必須隨時準備部分備用容量。當這種突荷出現時，不致于因系統容量不足影響供電質量。（2）靠近負荷中心，具有大水庫、大機組的壩后式水電站，應優先考慮；對于引水式水電站，應選擇引水道比較短的電路；當缺乏水電站時，也可選擇火電站。3.

何謂死水位（Z死）和死庫容（V死）？為什么水庫要設置死庫容（或者說，死庫容有何用）？為什么要設置極限死水位？死水位：在正常運用的情況下，允許水庫消落的最低水位。死庫容：死水位以下的水庫容積。極限死水位：當遇到特殊枯水年份或者發生特殊情況（例如水庫清底檢修、戰備、地震等）時，水庫運行水位允許比設計死水位還低一些，被稱為死水位。設置死水位的作用：（1）墊底：保證興利各種用水部門正常工作的最低要求。水位——自流溢出，發電最小水頭，航深，供水最低水位。水量水域——養魚、旅游、庫區環境衛生。（2）容納水庫使用期間的泥沙淤積，保證V興正常運用。4．簡述繪制水庫調度圖的意義。水庫調度圖不僅可用以指導水庫的運行調度，增加編制各部門生產任務的預見性和計劃性，提高各水利部門的工作可靠性和水量利用率，更好地發揮水庫的綜合利用作用；同時也可用來合理決定和校核水電站的主要參數以及水電站的動能指標（出力、發電量）。三、論述題（1小題，共12分）從水資源的綜合利用與開發談起，說明水資源對人類活動的重要作用？以及可能出現的問題？通過這門課的學習，你對這些問題的解決有何建議？結合水資源的綜合利用與開發；說明水資源對人類活動的重要作用；水資源利用可能出現的問題；解決這些問題的建議。四、計算題（3小題，共36分）1.某擬建水庫壩址處多年平均徑流量為1100×106m3，多年平均流量為36m3/s。屬于年調節水庫，6～8月為豐水期，9月到次年5月為枯水期。不計水庫水量損失，其它已知數據如下表1。求V興。時段（月）天然來水各部門綜合用水流量(m3/s)水量(106m3)流量(m3/s)水量(106m3)豐水期61.5824100.81021071.4193800.82122081.7174600.747200枯水期90.8102100.849220100.7091900.821220110.6941800.887230120.7842100.82122010.7472000.82122020.8492200.96525030.5971600.85923040.5791500.92624050.5601500.8592302.已知某水庫P=1%的設計洪水過程線如下表1。溢洪建筑物采用河岸溢洪道，不設閘門，其堰頂高程為31.63m，溢洪寬度為65m，泄流公式q==115（H為水庫水位與堰頂之間的水頭差）。水庫水位與容積關系如下表2。并且已知t=0、t=1小時、t=2小時的水庫水位為31.63m、32.12m、32.95m。用試算法進行調洪演算，推求t=3小時、4小時的水庫水位、下泄流量。表1設計洪水過程時間（小時）012345678910入庫流量(m3/s)034068010208757295834372911460表2水庫水位容積關系曲線水位z（m）31.6332.1232.9533.7534.2934.4534.61

3

1020

33.75

14.09

354.98

14.09

354.98

33.75

試算過程：t=4小時

時間t(h)

入庫洪水Q(m3/s)

水庫水位Z(m)

水庫庫容V(106m)

下泄流量

q(m3/s)

平均入庫流量Q

平均下泄流量q

水庫庫容變化△V(106m3)

V’2(106m3)

q’2(m)

Z’2(m)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

3

1020

33.75

14.09

354.98

947.5

426.945

1.86

4

875

34.29

15.95

498.91

15.95

498.91

34.29

3.解時段t月（1）910111212天然來水流量Q天m3/s（2）1158570625652各種流量損失Q損（3）201510988下游各部門用水流量Q用（4）10092125607078發電需要流量Q電（5）150150154159150150水庫供水流量-Q（6）-55-77-94-106-102-106水庫供水量-W億m3（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784棄水量（8）000000時段初水庫存水量V初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796時段末水庫存水量V末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012時段初上游水位Z初m（11）180.00179.56178.78177.72176.32175.98時段末上游水位Z末（12）179.56178.78177.72176.32175.98174.45月平均上游水位Z上（13）179.78179.17178.25177.02176.15175.22月平均下游水位Z下（14）117.00117.00117.25117.50117.00117.00水電站平均水頭H（15）62.7862.1761.0059.5259.1558.22月平均出力N萬Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月發電量E萬Kwh（17）573156795716576054025314一．解釋下列概念（每小題3分，共24分）二．簡答題（4小題，共28分）1．

何謂設計枯水系列？簡述設計枯水系列的“扣除允許破壞年數法”的確定方法。1為了計算水庫運用多年連續枯水狀況，選擇的設計枯水系列。在實測資料中選擇出最嚴重的連續枯水年組，并從該年組最末一年起逆時序扣除允許破壞年數，就得到設計枯水系列。（2）先計算允許破壞年數T破：T破=n-P設(n+1)

在實測資料中選擇出最嚴重的連續枯水年組，并從該年組最末一年起逆時序扣除允許破壞年數，就得到設計枯水系列。2．

簡述水電站最大工作容量選擇的原則？原則：電力平衡原則電量平衡原則系統容量平衡原則3．對于不同調節類型（指無調節、日調節、年調節、多年調節）水庫，按照興利需求，要求水庫何時應該蓄到正常蓄水位？a)

多年調節水庫——在連續豐水年后才能蓄到正常蓄水位；b)

年調節水庫——在每年供水期前蓄到正常蓄水位；c)

日調節水庫——每天在水電站調節峰荷以前蓄到正常蓄水位；d)

無調節水電站——任何時候在正常蓄水位。三、論述題：（共12分）當前，我國所面臨的水資源問題主要有哪些？你是如何看待這些問題？（1）水資源短缺（2）洪水災害（3）水環境污染四、計算題：（每題12分，共36分）1.某水庫V死=60×104m3，設計枯水年來水量及用水量如下表。調節年度由當年6月到次年5月，其中，6~9月為豐水期，10~5月為枯水期。試推求V興。月份678910111212346來水流量m3/s1.5821.4191.7171.1960.7090.6940.7840.7470.8490.5970.5790.560水量104m3410380460310190180210200220160150150用水流量m3/s0.8100.8210.7470.8490.8210.8870.8210.8210.9650.8590.8870.821水量104m32102202002202202302202202502302302202.

某水庫的泄洪建筑物型式和尺寸已定，設有閘門。水庫的運行方式是：在洪水來臨時，先用閘門控制q使等于Q，水庫保持防洪限制水位（38.0m）不變；當Q繼續加大，使閘門達到全開，以后就不用閘門控制，q隨著Z的升高而加大，流態為自由泄流，qmax也不限制，情況與無閘門控制一樣。已知水庫容積特性V=f(Z)，并根據泄洪建筑物型式和尺寸，算出水位和下泄流量關系曲線q=f(Z)，見下表。堰頂高程為36.0m。入庫洪水流量過程線如下表，在t=18小時，水庫達到防洪限制水位。用列表試算法計算在t=21小時、t=24小時的水庫水位、下泄流量。表1

某水庫V=f(Z)、q=f(Z)曲線（閘門全開）水位Z(m)36.036.537.037.538.038.539.039.540.040.541.0庫容V(萬m3)4330480053105860645070807760854094201025011200下泄流量q(m3/s)022.555.0105.0173.9267.2378.3501.9638.9786.1946.0表2

入庫洪水流量過程時間t(h)182124273033363942454851入庫洪水流量Q(m3/s)1743408501920145011109007606104603602903.某水電站的正常蓄水位為180m，某年供水期各月平均的天然來水量Q天、各種流量損失Q損、下游各部門用水流量Q用和發電需要流量Q電分別見下表3。9月份為供水期起始月，水位為正常蓄水位。此外，水庫水位與庫容的關系，如下表1。水庫下游水位與流量的關系，見下表2。水電站效率η=0.85。試求水電站各月平均出力及發電量。表1水庫水位容積關系曲線水位z（m）168170172174176178180容積V（108m3）3.716.349.1412.2015.8319.9225.20表2水電站下游水位與流量的關系流量（m3/s）130140150160170180下游水位（m）115.28116.22117.00117.55118.06118.50表3水電站出力及發電量計算給定數據時段t月（1）910111212天然來水流量Q天m3/s（2）1158570625652各種流量損失Q損（3）201510988下游各部門用水流量Q用（4）10092125607078發電需要流量Q電（5）150150154159150150四．計算題（3小題，共36分）1.解

豐水期枯水期合計月份678910111212345

來水流量m3/s1.5821.4191.7171.1960.7090.6940.7840.7470.8490.5970.5790.560

水量104m3410380460310190180210200220160150150

用水流量m3/s0.8100.8210.7470.8490.8210.8870.8210.8210.9650.8590.8870.821

水量104m3210220200220220230220220250230240230

多余或不足多余104m320016026090

不足104m3

3050102030709080380棄水流量m3/s

水量104m30024090

時段末興利庫容蓄水量104m3200360380380350300290270240170800

興利庫容V興=380×104m32.解計算結果表時間t（h）入庫洪水流量Q(m3/s)時段平均入庫流量下泄流量q(m3/s)時段平均下泄流量時段內水庫存水量變化（萬m3）水庫存水量（萬m3）水庫水位（m）(1)(2)（3）（4）（5）(6)（7）（89180.583645038.021340595187224.5400653338.1248501385262343.51125693338.4試算過程：t=21小時時間t(h)入庫洪水Q(m3/s)水庫水位Z(m)水庫庫容V(萬m3)下泄流量

q(m3/s)平均入庫流量Q平均平均下泄流量q平均水庫庫容變化△V(萬m3)V’2(萬m3)q’2(m)Z’2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)1817438.06450173.925721150

2134038.26690211

192.670652018238.06

38.16530187

180.583653318738.10試算過程：t=24小時時間t(h)入庫洪水Q(m3/s)水庫水位Z(m)水庫庫容V(萬m3)下泄流量

q(m3/s)平均入庫流量Q平均平均下泄流量q平均水庫庫容變化△V(萬m3)V’2(萬m3)q’2(m)Z’2(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2134038.16533187595

2485038.36828323.18

255.09122.376655204.338.4

38.46954248.54

285.86111.296644204.038.43.解時段t月（1）910111212天然來水流量Q天m3/s（2）1158570625652各種流量損失Q損（3）201510988下游各部門用水流量Q用（4）10092125607078發電需要流量Q電（5）150150154159150150水庫供水流量-Q（6）-55-77-94-106-102-106水庫供水量-W億m3（7）-1.445-2.023-2.469-2.784-2.683-2.784棄水量（8）000000時段初水庫存水量V初（9）25.20023.75521.73219.26318.47915.796時段末水庫存水量V末（10）23.75521.73219.26318.47915.79613.012時段初上游水位Z初m（11）180.00179.56178.78177.72176.32175.98時段末上游水位Z末（12）179.56178.78177.72176.32175.98174.45月平均上游水位Z上（13）179.78179.17178.25177.02176.15175.22月平均下游水位Z下（14）117.00117.00117.25117.50117.00117.00水電站平均水頭H（15）62.7862.1761.0059.5259.1558.22月平均出力N萬Kw（16）7.857.787.837.897.407.28月發電量E萬Kwh（17）573156795716576054025314一、基本概念1.水資源：水資源可以被理解為人類長期生存、生活和生產過程中所需要的各種水，既包括了它的數量和質量，又包括了它的使用價值和經濟價值。2.供水工程：為社會和國民經濟提供用水量的所有水力工程，按類型可分為蓄水工程、引水工程、提水工程、地下水工程和其它水源工程。3.供水能力：水利工程在特定條件下，具有一定供水保證率的供水保證率的供水量，它與來水量、工程條件、需水特性和運行調度有關。4.死水位：在正常運用情況下，允許水庫消落的最低水位。5.正常蓄水位：在水庫正常運行條件下，為了滿足興利部門枯水期的正常用水，水庫在供水開始時應蓄到的最高水位，成為正常蓄水位。6.興利庫容：正常蓄水位到死水位之間的庫容，使水庫實際可用于徑流興利調節的庫容，稱為興利庫容，又稱調節庫容。7.防洪限制水位：水庫在汛期允許蓄水的上限水位，又稱為汛期限制水位。8.防洪高水位：當水庫下游有防洪要求時，遇到下游防護對象的設計標準洪水時，水庫經調洪后前達到的最高水位，稱為防洪高水位。9.防洪庫容：防洪高水位至防洪限制水位間的水庫容積稱為防洪庫容。10.實際洪水位：當遇到大壩設計標準洪水時，水庫經調洪后，壩前達到的最高水位，稱為設計洪水位。11.設計保證率水利工程多年工作期中，用水部門的正常用水得到保證的程度，它常用正常用水保證率來表示。由于它是在進行水利水電工程設計時予以規定的，故也稱為設計正常用水保證率，簡稱設計保證率。12.結合庫容：當防洪限制水位低于正常蓄水位時，防洪限制水位到正常蓄水位之間的庫容即可用于興利，又可以用于防洪，成為公用庫容或結合庫容。13.固定資產投資：是指項目達到規模所需要投入的全部運行費用。14.年運行費：是指項目在運行初期和正常運行期每年所需支出的全部運行費用。15.經濟靜態評價方法：指不考慮資金的時間價值，計算靜態經濟效益指標的方法。16.經濟動態評價方法：是指考慮資金時間價值，計算動態經濟效益的方法，如凈現值法、內部收益率法。17.水電站出力：指發電機組的出線段送出的功率。18.水電站的發電量：指水電站的出力與相應時間的乘積。19.水電站保證出力：是水電站在長期工作中符合設計保證率要求的枯水期內的平均出力。20.電力系統：若干個電站及用戶之間用輸電線聯結為一個共同的電力網，稱為電網或叫電力系統。21.電力負荷：電力用戶對電力系統中提出的處理要求，稱為電力負荷。22.日調節水電站：如果水電站能夠利用水庫（或日調節池）的調節庫容是天然來水在一晝夜24h內重新分配，即把低谷負荷時多余的水量蓄積起來，供高峰負荷時用，這樣的水電站叫做日調節水電站。23.水電站最大工作容量：是指設計水平年電力系統負荷最高時水電站能擔負的最大發電容量。24.水庫群：為了從全流域的角度研究防災和興利的雙重目的，需要在河流的干支流上布置一系列的水庫，形成一定程度上能互相協作、共同調節徑流，滿足流域整體中各部門的多種需要。這樣一群共同工作的水庫整體即稱為水庫群。25.水庫調度圖：在水庫入流無長期預報條件下，確定年內各時刻庫水位(或蓄水量)來決策水庫蓄泄過程，以確保設計要求的實現如：正常供(電)水和減少豐水期棄水量、綜合利用各部門關系協調等，這樣確定的庫水位(或蓄水量)過程線，稱水庫調度圖。26.水資源評價：水資源評價一般是針對某一特定區域，在水資源調查的基礎上，研究特定區域內的降水、蒸發、徑流等要素的變化規律和轉化關系，闡明地表水、地下水資源數量、質量及其時空分布持點、開展需水量調查和可供水量的計算，進行水資源供需分析，尋求水資源可持續利用最優方案，為區域經濟和社會發展和國民經濟各部門提供服務