水利水电工程概论9章.ppt
1,第九章 水力发电,第一节 水力发电及水能利用一、水电开发的决定因素（一）取得水流落差和造成淹没的关系（二）防洪与发电的关系（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 水能通过水轮机转变机械能，再经过发电机转变为电能,2,三、水力资源的估计,四、径流调节 日调节 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。,3,第二节 水能开发方式和水电站的主要类型,一、堤坝式水电站坝后式溢流式坝内式河床式,4,图9-4,5,坝后式水电站三峡水电站,6,图9-5,7,溢流式水电站,8,图9-6,9,图9-6 坝内式水电站,凤滩水电站,10,图9-7,11,图9-8,12,图9-7 河床式水电站,13,河床式水电站葛洲坝水利枢纽,14,二、引水式水电站,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。(1)无压引水式(2)有压引水式三、混合式水电站 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同取得。,15,图9-9,无压引水式电站 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)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。,16,图9-10,有压引水式电站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。,17,图9-11,18,图9-12,19,第三节 水电站的主要建筑物,一、进水建筑物（一）坝式进水口（二）岸式进水口（三）前池进水口（四）水工闸门二、引水建筑物（一）动力渠道（二）隧洞（三）调压室（四）压力水管,20,坝 式 进 水 口,21,岸式进水口,22,图9-13,23,图9-13,24,图9-14,25,图9-15,26,福建洪口电站D4800阀门,27,福建洪口电站D4800阀门,28,三、水电站厂房枢纽,（一）主厂房（二）副厂房（三）变电站,29,图9-16,30,图9-17,31,图9-18,32,图9-19,33,第四节 水电站的主要设备,一、水轮机（一）反击式水轮机1、混流式水轮机2、轴流式水轮机3、斜流式水轮机4、贯流式水轮机（二）冲击式水轮机二、水轮发电机（一）类型1、悬吊式水轮发电机2、伞型水轮发电机,34,图9-20,35,图9-24,36,图9-20,1.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。,37,38,39,40,41,图9-21,42,2.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)。,43,图9-22,44,3.斜流式：水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动，高效率区广。,45,图9-23,46,4.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。,47,图9-25,48,冲击式水轮机（Inpulse water tubine）,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：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,49,50,图9-26,51,图9-27,52,第五节 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三、抽水蓄能电站的发展趋势,53,图9-28,54,图 9-28 抽水蓄能电站示意图,55,浙江天荒坪抽水蓄能电站上水库,56,水电站装机容量发展规划(MW),57,已建成大型水电站（1000MW以上）,云南小湾 澜沧江 7006四川二滩 雅砻江 5506湖北葛洲坝 长江 170212519湖北水布垭 清江 4604河南小浪底 黄河 3006青海李家峡 黄河 4004吉林白山 松花江 3005福建水口 闽江 2007云南大朝山 澜沧江 2256吉林丰满 松花江 1055贵州三板溪 清水江 2504,58,已建成大型水电站（1000MW以上）,贵州天生桥一级 南盘江 22063004甘肃刘家峡 黄河 2253260320四川龚嘴 大渡河 10071504青海龙羊峡 黄河 3204云南漫湾 澜沧江 2505贵州乌江渡 乌江 2505广西岩滩 红水河 302.54湖南五强溪 沅水 2405湖北隔河岩 清江 3004山西万家寨 黄河 1806湖北丹江口 丹江 1756,59,规划中的大型水电站（3000MW以上）,青海拉西瓦 黄河 4200四川向家坝 金沙江 6000四川观音岩 金沙江 3000云南糯扎渡 澜沧江 4850四川锦屏二级 雅砻江 4800三峡地下厂房 长江 4200云南白鹤滩 金沙江 12000云南乌东德 金沙江 7400 云南两家人 金沙江 4000 溪洛渡 金沙江 13860（770X18）,60,贵州天生桥一级,61,甘肃刘家峡,62,四川龚嘴,63,青海龙羊峡,64,云南漫湾,65,贵州乌江渡,66,广西岩滩,67,湖南五强溪,68,湖北隔河岩,69,湖北丹江口,70,二滩水电站（6550MW）,71,浙江石塘水电站326MW,72,湖南五强溪电站（5240MW）,73,浙江紧水滩水电站650MW,74,清水江三板溪电站,75,甘肃李家峡电站（5400MW）,76,广西龙滩水电站,77,贵州构皮滩水电站6550MW,78,西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站（522.5MW）,79,向家坝水电站4750MW,80,贵州乌江渡水电站,81,END,
