《水资源规划及利用》部分课后答案

第一篇：《水资源规划及利用》部分课后答案

第一章

1、什么是水资源的综合利用和可持续发展？

答：水资源综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用水资源，来满足社会各部门对水的需求，尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益；水资源的可持续发展就是能够支持人类社会和经济可持续发展的水资源开发利用。河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？（P12）

答：方式表现为集中落差和引用流量的方式。根据集中落差的方式可分为：坝式（蓄水式）水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。

坝式水电站的特点是：优点：拦河筑坝，形成水库，抬高上游水位，集中河段落差，能调节水量，提高径流利用率。缺点：基建工程较大，且上游形成淹没区。

引水式水电站的特点：优点：不会形成大的水库，淹没损失小，工程量小 缺点是饮水量较小，水量利用率较低。

混合式水电站：综合利用水能，比较经济。防洪的工程措施和非工程措施有哪些？（P17）

答：工程措施：修筑堤坝、河道整治、开辟分洪道和分蓄洪区、水库拦洪、水土保持。

非工程措施：建立洪水预警系统和洪水警报系统、洪泛区管理、洪水保险、防洪调度。第二章

什么是径流调节？分哪几类？（P28）

答：为了消除或减轻洪水灾害或是满足兴利需要，通过采取能够控制和调节径流的天然状态，解决供需矛盾，达到兴利除害目的的措施称为径流调节。

径流调节分为两大类：为兴利而利用水库提高枯水径流的径流调节，兴利调节：为削减洪峰流量而利用水库拦蓄洪水，以消除或减轻下游洪涝灾害的调节，洪水调节。水库特征水位和特征库容有哪些？其含义是什么？

答：水库工程在不同时期有不同任务，为满足兴利要求和保证防洪安全，需要一些控制性的水位和库容，我们把这些决定水库调节能力，其限定作用的控制水位和库容，称水库的特征水位、特征库容。它包括：

（1）死水位和死库容：在正常运用情况下，水库都有一个允许消落的最低水位，将其称为死水位。死水位以下的库容成为死库容。

（2）正常蓄水位和兴利库容：水库在正常运行的情况下，为满足兴利部门枯水期的正常用水，水库兴利蓄水的最高水位称为正常蓄水位。正常水位与死水位之间的库容，是水库实际可用于调节径流以保证兴利的库容，称为兴利库容。

（3）防洪限制水位和结合库容：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容。

（4）防洪高水位和防洪库容：水库从防洪限制水位起调，坝前达到的最高库水位称为防洪高水位。它与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。

（5）设计洪水位和拦洪库容：当发生大坝设计标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后所达到的坝前最高水位称为设计洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。

（6）校核洪水位和调洪库容：当发生大坝校核标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后，坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容（7）总库容：校核洪水位以下的全部水库容积即为水库的总库容。

什么是水库的调节周期？按调节周期分类，径流调节有几种类型？（P35）

答：水库从死水位开始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位，经历一个完整的蓄放水过程所需的时间。

按调节周期分类，可分为日、周、年、多年调节。

什么是完全年调节、反调节、补偿调节、梯级调节和径流电力补偿调节？（P37）答：完全年调节：能把年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的年径流调节

按水库作用分类的调节：

补偿调节：根据区间来水量控制水库实行补充放水的调节方式 梯级调节：利用同一条河流上的一系列梯级水库进行水量调节

径流电力补偿调节：通过电力联系调节径流，使系统中水电站群的总保证出力和发电量最大的径流调节

反调节：在水电站下游修建水库再次调节径流满足不同部门用水需求的径流调节。设计保证率的含义是什么？有哪几种表示方法？（P38）

答：在设计水库时，预先选定水库在多年工作期间对用水部门的正常用水保证程度。

有三种表示方法，保证用水的数量、保证用水的历时、保证用水的年数。调节流量、兴利库容及设计保证率三者之间的关系？（P53）答：当调节流量一定时，提高保证率，则意味着要增加调节库容；

当兴利库容一定时，提高保证率，则调节流量的保证值会减小。当设计保证率一定时，增大兴利库容，则可增大调节流量。水库兴利调节计算的基本原理是什么？

答：兴利调节计算是指利用水库的调蓄作用，将河川径流丰水期或丰水年的多于水量蓄存起来，供枯水期或枯水年利用，以提高水资源的利用率，满足兴利部门的用水要求而进行的计算，实质上就是水库蓄水量变化过程的计算。在计算中，把调节周期划分为若干较小的计算时段，逐时段根据水量平衡原理计算。兴利调节计算的研究课题和计算方法有哪些？

答：兴利调节计算的课题有：（1）在来水、用水及设计保证率已定的情况下计算所需要的兴利库容；（2）在来水、兴利库容、设计保证率已知的情况下，核算水库实际供水能力；（3）在来水、兴利库容、供水能力已定的情况下，核算水库供水所能达到的保证率。

兴利调节的计算方法有：时历法，数理统计法，随机模拟法。第三章 第三章

水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是否相同？它们各自的适用情况如何？

答：（1）水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是相同的，都是在水量平衡与动力平衡的原理下进行的，从起调开始，逐时段连续求解水库的水量平衡方程和蓄泄方程，即可由入库流量过程Q~t，求得出库流量过程q~t。（2）列表试算法是一种最基本的、用途较广的水库调洪计算方法，针对于无闸控制自由泄流的情况，水库溢洪道由闸门控制（有时是控制泄流，有时是闸门全开自由泄流）的情况均可以使用。辅助线法式可减少试算法的工作量，但其使用范围不如试算法广泛。例如，单辅助线法只适用于自由泄流（无闸或闸门全开）和△t固定的情况。无闸溢洪道和有闸溢洪道的调洪计算相比较，各有何特点？

答：利用闸门控制下泄流量时，调洪计算的基本原理和不用闸门时类似。不同点在于，水库运行方式多种多样，要按需要随时调整闸门的开度，包括开启的闸孔数目和每个闸孔的开启高度。因此，利用闸门控制下泄流量时的调洪计算手续更复杂。在这种情况下，用半图解法调洪计算时，需要针对不同的泄流情况作出若干不同的辅助曲线，计算相当麻烦，也失去了半图解法简便迅速的优越性。因此，对于利用闸门控制下泄流量的调洪计算，采用列表试算法更适宜。

对于设闸而闸门全开的计算，和无闸门控制的雷同在溢洪道型式、尺寸一定的情况下，取决于堰顶水头H，即 其q=f(H)。对于无闸或闸门全开的表面式溢洪道，下泄流量按堰流公式计算；深水式泄洪洞的下泄流量按有压管公式计算。

简述列表试算法解题步骤和水库调洪计算的原理。

答：列表试算法主要步骤：（1）根据水库容积曲线V=f(Z)和泄洪建筑物的泄洪能力，应用式（3-2）或（3-3）求出泄流能力与库容的关系曲线，即水库蓄泄曲线q-V；（2）根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量；（3）选取合适的计算时段，由入库洪水过程线摘录Q1，Q2…；（4）从第一时段开始，逐时段进行泄流量q的计算；（5）将入库洪水过程线Q-t和计算所得的泄流过程线q-t绘在同一张纸上，若计算所得的最大泄流量qm正好是两线的交点，说明计算的qm正确。否则应缩短附近的计算时段，重新进行试算，直至计算的qm正好是两线的交点为止；（6）由qm查q-V关系线，可得最高洪水位时的库容Vm。由最高洪水位时的库容Vm减去起调水位相应库容即得水库为调节该次入库洪水所需的调洪库容V洪。再由Vm查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zm。

水库调洪计算的原理：水库调洪是在水量平衡和动力平衡的原理下进行的。水量平衡可表示为水库水量平衡方程，动力平衡可由水库蓄泄方程来反映。从起调开始，逐时段连续求解这两个方程即可由入库流量过程Q－t，求得出库流量过程q-t，这就是水库调洪计算所遵循的基本原理。第四章

水能计算有哪几种方法？（P92）

答：时历法和数理统计法两大类；时历法：列表法（按等流量调节的水能计算列表法、按已知出力调节的列表试算法）、图解法、半图解法。

电力系统装机容量有哪几部分组成？（P105）

答：电力系统装机容量由必需容量和重复容量组成，其中必需容量由 最大工作容量 备用容量组成。备用容量由负荷备用容量 事故备用容量 检修备用容量 组成。（P105）什么是水电站保证出力和多年平均发电量？水能计算的目的是什么？

答：水电站保证出力指水电站在一定供水时段内所能发出的，相应于设计保证率的时段平均出力，它决定着水电站能够有保证地承担电力系统负荷的工作容量。

水电站多年平均发电量指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量。它反映水电站多年平均动能效益，是决定电站效益的重要指标。

确定水电站动能指标的计算，称为水能计算。水能计算的目的是：就是确定水电站的保证出力和多年平均年发电量指标以及水电站的工作情况。无调节、日调节、年调节水电站保证出力如何计算？

答：无调节水电站保证出力指符合设计保证率要求的日平均出力。计算步骤如下：

1）根据实测径流资料的日平均流量变动范围，将流量划分为若干个流量等级； 2）统计各级流量出现的次数；

3）计算各级流量的平均值，查水位流量关系曲线，求得相应的下游水位Z下； 4）计算各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H； 5）计算电站的出力N=KQH。

日调节水电站的保证出力计算方法与无调节水电站基本相同。区别仅在于无调节水电站的上游水位固定不变，而日调节水电站的上游水位则在正常蓄水位和最低水位之间有小幅度变化，计算时采用其平均水位。

年调节水电站保证出力指符合设计保证率要求的供水期平均出力。计算方法有长系列法和设计枯水年法

（1）长系列法：

①对实测径流资料逐年进行供水期的水能计算，求出各年供水期的平均出力；

②将供水期的平均出力从大到小排列，计算其经验频率，并绘制供水期平均出力保证率曲线； ③根据已知的设计保证率在曲线上查处相应的供水期平均出力即为年调节水电站的保证出力。

（2）设计枯水年法：

①根据实测年径流系列统计计算成果与年径流频率曲线，按已知的设计保证率求得年径流量； ②选年径流与设计年径流相近，年内分配不利的年份作为典型年；

③用设计年径流量与典型年径流量之比表示的年内分配系数推求设计枯水年的径流年内分配； ④最后根据给定的Z蓄、Z死及相应的兴利库容求出供水期的调节流量，进而求出供水期的平均出力。长系列法和设计枯水年法都可采用简化等流量法、逐时段等流量法和等出力法计算供水期平均出力。日负荷图的三个特征值、三个分区分别是什么？

答：日负荷图:指电力系统负荷在一昼夜24小时的变化情况。三个特征值：最大负荷N〃、平均负荷N、最小负荷N’；三个区域：峰荷区、腰荷区及基荷区。电力系统装机容量由哪几部分组成？

答：从设计的角度看，电力系统装机容量由必须容量和重复容量组成，必须容量包含最大工作容量和备用容量，备用容量又可分为负荷备用、事故备用和检修备用。水、火电站工作特性有哪些？ 答：水电站的工作特性：

1）水电站的电力生产情况受河川径流随机性的影响和制约；

2）具有综合利用任务的水电站，其工作方式受其它部门用水的影响；

3）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，少发火电，以节省系统的燃料消耗，降低电量成本；

4）水电站机组开停灵便、迅速，适宜担任系统的调峰、调频和事故备用等任务； 5）水电站的建设地点要受水能资源、地形、地质等条件的限制。

火电站的工作特性：

1）只要保证燃料供应，火电站就可以全年按额定出力工作，不像水电站那样受天然来水的制约； 2）火电站启动慢；

3）火电站高温高压机组的技术最小出力约为额定出力的75％，如果连续不断地在接近满负荷的情况下运行，则可以获得最高的热效率和最小的煤耗。中温中压机组可以担任变动负荷，即可以在系统负荷图上的腰荷和峰荷部分工作，但单位电能的煤耗要增加较多； 4）电能成本高，运行费包括燃料费、环保费等。

第五章

水电站装机容量应从哪几方面进行合理性分析？（P124）

答：

1、装机容量年利用小时数（指多年平均年发电量和装机容量的比值）

2、径流利用系数（指多年平均的年利用水量与年径流量的比值）

3、水电站过水能力的协调。

4、考虑其他因素，如水电站在设计水平年内，负荷结构、综合利用及电站联合运用的变化，对装机容量进行灵敏度分析，以探求装机容量选择是否合理及稳定程度。

综合利用水库死水位选择原则：

1、保证自流灌溉必要的饮水高程

2、考虑水库泥沙淤积的要求

3、满足水电站最低水头要求

4、满足其他用水部门的要求。

第二篇：《水资源规划及利用》期末考卷问答及详情答案

1、什么是水资源的综合利用？

水资源（可供利用的大气降水、地表水和地下水的总称）综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施。社会经济可持续发展战略方针，充分合理地开发利用水资源，来满足社会各部门对水的需求，尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益；

河川水能资源的基本开发方式有哪几种？有何特点？

答：方式表现为集中落差和引用流量的方式。根据集中落差的方式可分为：坝式（蓄水式）水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。坝式水电站的特点是：优点：拦河筑坝，形成水库，抬高上游水位，集中河段落差，能调节水量，提高径流利用率。缺点：基建工程较大，且上游形成淹没区。引水式水电站的特点：优点：不会形成大的水库，淹没损失小，工程量小 缺点是饮水量较小，水量利用率较低。混合式水电站：综合利用水能，比较经济。

防洪的工程措施和非工程措施有哪些？两者的区别？

工程措施：修筑堤坝、河道整治、开辟分洪道和分蓄洪区、水库拦洪、水土保持。

非工程措施：建立洪水预警系统和洪水警报系统、洪泛区管理、洪水保险、防洪调度。

工程措施是指利用水利工程拦蓄调节洪量、削减洪峰或分洪、滞洪等，以改变洪水天然运动状况,达到控制洪水、减少损失的目的（非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施）

什么是径流调节？分哪几类？（P28）

为了消除或减轻洪水灾害或是满足兴利需要，通过采取能够控制和调节径流的天然状态，解决供需矛盾，达到兴利除害目的的措施称为径流调节。

径流调节分为两大类：为兴利而利用水库提高枯水径流的径流调节，兴利调节：为削减洪峰流量而利用水库拦蓄洪水，以消除或减轻下游洪涝灾害的调节，洪水调节。

水库特征水位和特征库容有哪些？其含义是什么？

水库工程在不同时期有不同任务，为满足兴利要求和保证防洪安全，需要一些控制性的水位和库容，我们

把这些决定水库调节能力，其限定作用的控制水位和库容，称水库的特征水位、特征库容。它包括：

（1）死水位和死库容：在正常运用情况下，水库都有一个允许消落的最低水位，将其称为死水位。死水位以下的库容成为死库容。

（2）正常蓄水位和兴利库容：水库在正常运行的情况下，为满足兴利部门枯水期的正常用水，水库兴利蓄水的最高水位称为正常蓄水位。正常水位与死水位之间的库容，是水库实际可用于调节

径流以保证兴利的库容，称为兴利库容。

（3）防洪限制水位和结合库容：水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位，称为防洪限制水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容，称为结合库容。

（4）防洪高水位和防洪库容：水库从防洪限制水位起调，坝前达到的最高库水位称为防洪高水位。它与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。

（5）设计洪水位和拦洪库容：当发生大坝设计标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后所达到的坝前最高水位称为设计洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。

（6）校核洪水位和调洪库容：当发生大坝校核标准洪水时，从防洪限制水位经水库调节后，坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容

（7）总库容：校核洪水位以下的全部水库容积即为水库的总库容。

什么是水库的调节周期？按调节周期分类，径流调节有几种类型？（P35）

答：水库从死水位开始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位，经历一个完整的蓄放水过程所需的时间。按调节周期分类，可分为日、周、年、多年调节。

什么是完全年调节、反调节、补偿调节、梯级调节和径流电力补偿调节？（P37）

答：完全年调节：能把年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的年径流调节

按水库作用分类的调节：

补偿调节：根据区间来水量控制水库实行补充放水的调节方式

梯级调节：利用同一条河流上的一系列梯级水库进行水量调节

径流电力补偿调节：通过电力联系调节径流，使系统中水电站群的总保证出力和发电量最大的径流调节 反调节：在水电站下游修建水库再次调节径流满足不同部门用水需求的径流调节。

设计保证率的含义是什么？有哪几种表示方法？（P38）

设计保证率是：因河川径流具有随机性，所以，各用水部门用水得到满足的情况也是随机的，在多年工作期间，用水部门正常工作得到的保证程度称为工作保证率。工作保证率通常有年保证率P年和历时保证率P历时两种表示形式。要求研究各用水部门允许减小供水的可能性及合理范围，即预先选定在多年工作期间用水部门应当达到的工作保证率，并以此作为水利水电工程规划设计时的重要依据。因这一工作保证率是在规划设计水库时预先选定的，故称之为设计工作保证率，简称设计保证率。

调节流量、兴利库容及设计保证率三者之间的关系？（P53）

当调节流量一定时，提高保证率，则意味着要增加调节库容；

当兴利库容一定时，提高保证率，则调节流量的保证值会减小。

当设计保证率一定时，增大兴利库容，则可增大调节流量。

水库兴利调节计算的基本原理是什么？

答：兴利调节计算是指利用水库的调蓄作用，将河川径流丰水期或丰水年的多于水量蓄存起来，供枯水期或枯水年利用，以提高水资源的利用率，满足兴利部门的用水要求而进行的计算，实质上就是水库蓄水量变化过程的计算。在计算中，把调节周期划分为若干较小的计算时段，逐时段根据水量平衡原理计算。兴利调节计算的研究课题和计算方法有哪些？

兴利调节计算的课题有：（1）在来水、用水及设计保证率已定的情况下计算所需要的兴利库容；（2）在来水、兴利库容、设计保证率已知的情况下，核算水库实际供水能力；（3）在来水、兴利库容、供水能力已定的情况下，核算水库供水所能达到的保证率。

兴利调节的计算方法有：时历法，数理统计法，随机模拟法。

水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是否相同？它们各自的适用情况如何？

（1）水库调洪计算的试算法和辅助线法的基本原理是相同的，都是在水量平衡与动力平衡的原理下进行的，从起调开始，逐时段连续求解水库的水量平衡方程和蓄泄方程，即可由入库流量过程Q~t，求得出库流量过程q~t。（2）列表试算法是一种最基本的、用途较广的水库调洪计算方法，针对于无闸控制自由泄流的情况，水库溢洪道由闸门控制（有时是控制泄流，有时是闸门全开自由泄流）的情况均可以使用。辅助线法式可减少试算法的工作量，但其使用范围不如试算法广泛。例如，单辅助线法只适用于自由泄流（无闸或闸门全开）和△t固定的情况。

简述列表试算法解题步骤和水库调洪计算的原理。

答：列表试算法主要步骤：（1）根据水库容积曲线V=f(Z)和泄洪建筑物的泄洪能力，应用式（3-2）或（3-3）求出泄流能力与库容的关系曲线，即水库蓄泄曲线q-V；（2）根据水库汛期的控制运用方式，确定调洪计算的起始条件，即确定起调水位和相应的库容、下泄流量；（3）选取合适的计算时段，由入库洪水过程线摘录Q1，Q2…；（4）从第一时段开始，逐时段进行泄流量q的计算；（5）将入库洪水过程线Q-t和

计算所得的泄流过程线q-t绘在同一张纸上，若计算所得的最大泄流量qm正好是两线的交点，说明计算的qm正确。否则应缩短附近的计算时段，重新进行试算，直至计算的qm正好是两线的交点为止；（6）由

qm查q-V关系线，可得最高洪水位时的库容Vm。由最高洪水位时的库容Vm减去起调水位相应库容即得水

库为调节该次入库洪水所需的调洪库容V洪。再由Vm查水位库容曲线，就可得到最高洪水位Zm。

水库调洪计算的原理：水库调洪是在水量平衡和动力平衡的原理下进行的。水量平衡可表示为水库水量平衡方程，动力平衡可由水库蓄泄方程来反映。从起调开始，逐时段连续求解这两个方程即可由入库流量过程Q－t，求得出库流量过程q-t，这就是水库调洪计算所遵循的基本原理。

水能计算有哪几种方法？（P92）

时历法和数理统计法两大类；时历法：列表法（按等流量调节的水能计算列表法、按已知出力调节的列表试算法）、图解法、半图解法。

水能计算任务

瓦时作为计算单位。水电站发电量则为一定时段内水电站全部发电机组发出的电量之和，其值等于电站出力与相应时间乘积，一般以千瓦时作为计算单位。

设计水平年：在规划水电站的兴建时间与规模时，应研究起所在电力系统某一远景年份预测的电力负荷平均的要求。这个远景年份就称作水电站设计负荷水平年，简称水电站设计水平年。

典型年：在有实测资料的年份中，选出水情特征具有代表性的某些年作为典型，概括长期的径流变化特征，并以此作为计算的依据。

电力系统装机容量有哪几部分组成？（P105）

电力系统装机容量由必需容量和重复容量组成，其中必需容量由 最大工作容量 备用容量组成。备用容量由负荷备用容量 事故备用容量 检修备用容量 组成。

什么是水电站保证出力和多年平均发电量？

水电站保证出力：指水电站在一定供水时段内所能发出的，相应于设计保证率的时段平均出力，它 确定着水电站能够有保证地承担电力系统负荷的工作容量。

水电站多年平均发电量：指水电站在多年工作时期内，平均每年所能生产的电能量。它反映水电站多年平均动能效益，是决定电站效益的重要指标。

年最大负荷图反映出力要求，为系统电力平衡的依据年平均负荷图反映电能要求，为系统电量平衡的依据。电力系统最大工作容量：为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。

确定水电站动能指标的计算，称为水能计算。

水能计算的目的是：就是确定水电站的保证出力和多年平均年发电量指标以及水电站的工作情况。无调节、日调节、年调节水电站保证出力如何计算？

无调节水电站保证出力指符合设计保证率要求的日平均出力。计算步骤如下：

1）根据实测径流资料的日平均流量变动范围，将流量划分为若干个流量等级； 2）统计各级流量出现的次数；）计算各级流量的平均值，查水位流量关系曲线，求得相应的下游水位Z下； 4）计算

各级流量相应的水电站净水头H=Z上-Z下-△H；5）计算电站的出力N=KQH。

日调节水电站的保证出力计算方法与无调节水电站基本相同。区别仅在于无调节水电站的上游水位固定不变，而日调节水电站的上游水位则在正常蓄水位和最低水位之间有小幅度变化，计算时采用其平均水位。年调节水电站保证出力指符合设计保证率要求的供水期平均出力。计算方法有长系列法和设计枯水年法

（1）长系列法：（2）典型年法（3）简化法

①对实测径流资料逐年进行供水期的水能计算，求出各年供水期的平均出力；

②将供水期的平均出力从大到小排列，计算其经验频率，并绘制供水期平均出力保证率曲线；

③根据已知的设计保证率在曲线上查处相应的供水期平均出力即为年调节水电站的保证出力。

（2）设计枯水年法：

①根据实测年径流系列统计计算成果与年径流频率曲线，按已知的设计保证率求得年径流量；

②选年径流与设计年径流相近，年内分配不利的年份作为典型年；

③用设计年径流量与典型年径流量之比表示的年内分配系数推求设计枯水年的径流年内分配；

④最后根据给定的Z蓄、Z死及相应的兴利库容求出供水期的调节流量，进而求出供水期的平均出力。

长系列法和设计枯水年法都可采用简化等流量法、逐时段等流量法和等出力法计算供水期平均出力。日负荷图的三个特征值、三个分区分别是什么？

日负荷图:指电力系统负荷在一昼夜24小时的变化情况。三个特征值：最大负荷N〃、平均负荷N、最小负荷N’；三个区域：峰荷区、腰荷区及基荷区。

电力系统装机容量由哪几部分组成？

从设计的角度看，电力系统装机容量由必须容量和重复容量组成，必须容量包含最大工作容量和备用容量，备用容量又可分为负荷备用、事故备用和检修备用。

水、火电站工作特性有哪些？

水电站的工作特性：

1）水电站的电力生产情况受河川径流随机性的影响和制约；2）具有综合利用任务的水电站，其工作方式受其它部门用水的影响；3）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，少发火电，以节省系统的燃料消耗，降低电量成本；4）水电站机组开停灵便、迅速，适宜担任系统的调峰、调频和事故备用等任务；5）水电站的建设地点要受水能资源、地形、地质等条件的限制。

火电站的工作特性：

1）只要保证燃料供应，火电站就可以全年按额定出力工作，不像水电站那样受天然来水的制约；2）火电站启动慢；3）火电站高温高压机组的技术最小出力约为额定出力的75％，如果连续不断地在接近满负荷的情况下运行，则可以获得最高的热效率和最小的煤耗。中温中压机组可以担任变动负荷，即可以在系统负荷图上的腰荷和峰荷部分工作，但单位电能的煤耗要增加较多；4）电能成本高，运行费包括燃料费、环保费等。

水力发电的原理：以以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。如果水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换电能愈高。这就是水力发电的基本原理。

水电站装机容量应从哪几方面进行合理性分析？（P124）

1、装机容量年利用小时数（指多年平均年发电量和装机容量的比值）

2、径流利用系数（指多年平均的年利用水量与年径流量的比值）

3、水电站过水能力的协调。

4、考虑其他因素，如水电站在设计水平年内，负荷结构、综合利用及电站联合运用的变化，对装机容量进行灵敏度分析，以探求装机容量选择是否合理及稳定程度。

综合利用水库死水位选择原则：

1、保证自流灌溉必要的饮水高程

2、考虑水库泥沙淤积的要求

3、满足水电站最低水头要求

4、满足其他用水部门的要求。

水电站的运行方式：1.无调节水电站的一般工作特性:任何时刻的出力主要决定于河流天然流量的大小，电站一般不承担电力系统的变动负荷 2.日调节水电站的一般特性：除弃水期外，在任何一日内所产生的能量，与天然来水量扣除水库水量损失及其他用水部门从水库取水后的净水量所能发出的电量相等。作用：一般情况下总是担任峰荷，让火电站担任基荷。2.在一定保证出力情况下，工作容量大，能更多的取代火电站的容量。3.在每年的丰水期，充分发挥日调节水电站装机容量的作用，增加水电站的发电量，减少消耗，降低运行费用。

第三篇：水资源利用情况

水资源利用可持续发展概论

摘要:当今世界普遍关注水危机问题，20世纪80年代以来，联合国水资源大会曾向世界各国多次警告:由于缺水，全球经济和社会的持续发展，肯定将受到制约，水不久将成为一场深刻的社会危机。世界缺水，中国也缺水。面对21世纪中国的水危机，研究水资源的合理配置，实施可持续发展的战略，使有限的水资源既满足当代人的需求又不危害后代的需求就显得尤为重要。

关键词： 水资源

短缺

合理配置

可持续发展

水资源是一种宝贵的自然资源，是人类生存和发展的物质基础，是生态环境的基本要素;同时，水又是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分。因此，可以说水是社会、经济可持续发展的基础，做好水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护，实现水资源的可持续发展是我国实施可持续发展战略的必然要求。一．全球水资源情况

从数量上看,地球上的水量是非常丰富的。地球71%的面积被水覆盖,水的总量估计为1·39×1010亿m3,其中海洋水体约占97·41%,冰帽和冰河水体约占1·984%,地下水约占0·592%,湖泊水体约占0·007%,土壤水体约占0·005%,大气中水蒸气约占0·001%,河流水体约占0·0001%,生物体中水约占0·0001%。但这些水体中淡水总量仅为0·036×1010亿m3。[1]除冰川和冰帽外,可利用的淡水总量不到全球总储水量的1%。这部分淡水与人类的关系最为密切,具有极其重要的社会、经济和环境价值。虽然淡水在较长时间内可以保持平衡,但在一定时间、空间范围内,它的数量却是有限的,并不像有些人想象的那样可以取之不尽,用之不竭。从未来的发展趋势看,由于社会对水的需求不断增加,而自然界所能提供的可利用的水资源又有一定限度,突出的供需矛盾使水资源己成为社会经济发展的重要制约因素。种种迹象表明,水的问题即将或已经成为严重的社会问题。20世纪60年代后期和70年代初期,非洲撒哈拉地区发生大干旱,造成了非洲大饥荒;1976~1977年美国大旱及1988年北美大旱,影响波及美国60%的地区,使人们对水资源的问题有了深切的认识。

目前,印度、中国耗用水量分别达到最大可利用量和安全极限量的70%;阿拉伯地区22个地处沙漠的国家,水资源利用率已超过85%;埃及和以色列基本上已使用了可以利用的全部水资源量。据联合国预测,水将成为本世纪最有争议的城市问题之一。全世界将有10多亿得不到清洁的饮用水,17亿人缺乏起码的公共用水卫生设施。水量短缺严重,供需矛盾尖锐将是全球水资源的主要表现之一。1992年初,有156个国家代表参加的“世界水资源与环境 大会”提出了警告:“水资源短缺已成为当今人类面临的最严峻挑战之一。至本世纪末及21世纪初,此种情况更令人忧虑。”2000年3月17日,国际水问题联合会在荷兰召开了“世界水问题论坛”会议,就水的安全性问题进一步向人们提出警告,各国政府提出了明确的行动纲领。一方面水资源日益短缺,而另一方面水资源浪费现象又特别严重。统计结果表明,从1900年到 1975年,世界人口大约翻了一番,年用水量则由约4×1011m3增加到3×1012m3,增长了约6·5倍,其中农业用水约增加了5倍;城市生活用水约增长12倍;工业用水约增加了20倍。特别是从20世纪60年代开始,由于城市人口的增长,耗水量大的新兴工业的建立,全世界用水量增长约1倍。农业灌溉一直采用粗放式的漫灌方式,严重浪费水资源。随着社会、经济、技术和城市化的发展,排放到环境中的污染物量日益增多,造成水体污染日益严重。水资源污染造成的“水质型缺水”加剧了水资源短缺的矛盾，加剧了居民生活用水的紧张和不安全性。二． 我国水资源概况

我国水资源并不丰富,水资源总量约为28 124亿m3,其中河川年平均总径流量约为27115亿m3,排在世界第6位,继巴西69500亿m3、前苏联65400亿m3、美国30560亿m3、加拿大29114亿m3和印尼28113亿m3之后。我国人均占有河川年径流量约2327m3,仅相当于世界人均占有量的1/4,美国人均占有量的1/6,前苏联人均占有量的1/8。世界人均占有年径流量最高的国家是加拿大,人均占有年径流量高达14·93万m3,是我国人均占有年径流量的近64倍。[2] 1．空间分布特征

1· 1降水、河流分布的不均性

我国水资源空间分布的特征主要表现为:降水和河川径流的地区分布不均,水土资源组合很不平衡。北方水资源贫乏,南方水资源较丰富,南北相差悬殊。长江及其以南地区的流域面积占全国总面积的36·5%,却拥有占全国80·9%的水资源总量;西北内陆地区及额尔齐斯河流域面积占全国的33·5%,拥有的水资源量仅占全国的4·6%。按面积平均,北方的水资源量均低于全国平均水平。据水利部水资源调查评价估算,我国各省、自治区和直辖市的水资源量,最多的是西藏、四川、云南和广西等省区,年拥有的水资源量均在1 800亿m3以上;宁夏、天津、上海、北京、山西、河北和甘肃等省市区,年拥有的水资源量均在280亿m3以下,宁夏最低,年水资源量仅10亿m3。1·2 地下水资源分布的不均匀性

作为水资源重要组成部分的地下水资源量的分布受地形及其主要补给来源———降水量的制约。我国是一个地域辽阔、地形复杂、多山分布的国家,山丘区约占全国面积的69%,平原和盆地约占31%。地形特点是西高东低,定向山脉纵横交织,构成了我国地形的基本骨架。北方分布的大型平原和盆地成为地下水储存的良好场所。东西向排列的昆仑山—秦岭山脉,成为我国南北方的分界线,对地下水资源量的区域分布产生了深刻影响。正是地形上、降水上的分布差异性,使我国不仅在地表水资源上表现为南多北少的局面,而且地下水资源仍具有南方丰富、北方贫乏的空间分布特征。占全国总面积60%的北方地区,地下水天然资源量约260 km3/a,约占全国地下水天然资源量的30%,不足南方的1/2。而北方地下水开采资源约140km3/a,占全国地下水开采量的49%。特别是占全国约1/3面积的西北地区,水资源量仅有220km3/a,只占全国的8%,地下水天然资源量和开采资源量分别为110 km3/a和30km3/a,均占全国地下水天然资源量和开采资源量的13%。而东南及中南地区,面积仅占全国的13%,但水资源量占全国的38%,地下水天然资源量和开采资源量分别为260km3/a和26km3/a,均约占全国地下水天然资源量和开采资源量的30%。南、北地区在地下水资源量上的差异十分明显。2．时间分布特征

我国水资源受降水影响,其时间分布具有年内、年际变化大,枯水年和丰水年连续发生的特点。许多河流发生过3~8a的连丰、连枯期,如黄河在1922~1932年连续11年枯水,1943~1951年连续9年丰水。我国最大年降水量与最小年降水量之间相差悬殊。南方地区最大年降水量一般是最小年降水量的2~4倍,北方地区则达3~6倍。长江以南地区由南往北雨季为3~6月至4~7月,降水量占全年的50%~60%。长江以北地区雨季为6~9月,降水量占全年的70%~80%。水资源年际变化大,年内分配不均,不仅是我国经常发生季节性缺水,而且是许多河流发生灾难性水环境问题的原因。水资源的上述特点,导致我国国土的大部分地区都出现水资源短缺和水环境问题,并成为制约21世纪中国社会经济持续发展的重要因素之一。因此,认识我国水资源特点,有效地加以调控和保护,以促进水资源与人口、社会、经济和环境的协调发展,是解决21世纪我国水问题的关键。

3．水资源与人口和耕地分布不匹配的特征

我国水资源空间上分布的不平衡性与全国的人口和耕地分布上的差异性,构成了水资源与人口和耕地不匹配的基本特征。3．1 水资源与人口组合特征 北方地区人口占全国总人口的2/5强,但水资源占有量不足全国水资源总量的1/5;南方地区人口占全国的3/5,而水资源量为全国的4/5。北方地区人均水资源拥有量为1127m3,仅为南方地区人均的1/3。在全国人均水量不足1000m3的10个省区中,北方地区占了8个,而且主要集中在华北区;在全国人均水量超过2000m3的13个省区中,南方地区占了10个,而北方地区只有3个;人均水量在1000~2000m3的6个省区中,南、北两方各有3个。在南、北两地区中,北方地区的华北区人口稠密,其人口占全国的26%,但水资源量仅占全国的6%,人均水量仅为556m3,只有西北区的1/5和东北区的1/3强,不足全国人均的1/4,因此该区目前已成为 全国缺水最严重的地区之一;南方地区的西南区人口不足全国的20%,而水资源量却占全国的46%,全区人均水量高达5722m3,是华北区的10倍。3·2 水资源与耕地组合特征

北方地区耕地面积占全国耕地面积的3/5,而水资源总量仅占全国的1/5;相反,南方地区耕地面积占全国的2/5,而水资源量却占全国的4/5。南方地区耕地水量28695m3/hm2,而北方地区只有9465m3/hm2,前者是后者的3倍。在全国耕地水量不足1500m3/hm2的15个省区中,北方地区占了13个;耕地水量超过30000m3/hm2的11个省区中,北方地区仅有1个;耕地水量为15000~30000m3/hm2的有3个省区,北方地区占了1个。综上所述,我国水资源与人口和耕地组合状况很不理想。尤其是北方地区耕地资源和人口稠密,而水资源占有量低,同时,稠密的人口和社会经济发展带来大量的污染物,造成有限的水资源质量下降。可见水资源是我国许多地区今后社会经济持续发展的主要限制因素,应全面深入开展水资源优化配置和水资源保护规划的研究工作,确保社会经济对水资源的需求。三．我国未来水资源面临的主要问题

水资源是人类生存和经济社会发展的物质基础,是不可替代的重要自然资源。人口剧增,灌溉农业扩大,工业化和城市化发展,城乡居民生活水平提高,人类社会对水的需求急剧增长。同时由于城乡污水大量排放,地表水和地下水源不断受到污染,可供人类利用的水源日益短缺。部分地区河道断流,湖泊干涸,地下含水层接近疏干,地面下沉,生态环境不断恶化。我国水资源面临着洪涝灾害、水资源短缺和水污染加剧3大问题。因此,水资源的问题已引起全世界的普遍关注。洪涝灾害、干旱缺水、水污染和生态环境恶化,成为我国经济社会持续发展的重要制约因素[3]。

四．水资源可持续发展的概念及涵义

按照可持续发展的含义，本文认为水资源可持续发展可以定义如下:在维护和改善生态环境的前提下，合理有效地配置水资源，尽可能提高水资源的开发利用效率，在满足当代人用水需求的同时，不危及后代人对水资源需要的能力。具体而一言，水资源可持续发展主要包括以下五个方面的涵义和要求: 1.实现水资源与社会经济的协调发展

把水资源与国民经济和社会发展紧密联系起来，进行综合开发、科学管理，按水资源状况确定国民经济发展布局和规划。加快水利事业的发展，努力提高我国抗御洪涝、干旱灾害的能力，减少灾害损失，改善水环境，为工农业生产、人民生活提供足量的、适当水质的水资源，实现水资源、水环境与经济、社会的协调发展。2.优化水资源的配置

搞好水资源的优化配置，处理好水资源与社会经济发展和生态环境的关系，使水资源在整体上发挥最大的经济效益，社会效益与环境效益。一方面对天__上水、地表水、地下水，主水、客水，跨地区跨流域调水等统筹安排，在开发上实现水资源的优化配置:另一方面对工业、农业、生活、环境、生态等不同的用水需求，区别对待，保证重点，在使用上实现水资源的优化配置，从而使水资源满足社会经济可持续发展的全面要求。3.提高水资源的利用效率 加强科学研究，依靠科学进步，最大程度地提高水资源开发利用的综合效率，开源节流，提高用水的效率。大力提倡并推行节约用水，努力建立节水型农业、节水型工业、节水型社会。充分体现水资源的价值，促进水利企业的产业化进程，促进水权交易，加快水市场建设，构建科学规范的水价体系，实现水资源开发利用和水利经济的良性循环，逐步实现不同空间区域公平用水以及在时间上水资源永续利用的目的。4.保护和改善水环境

按照人与自然和谐共处的要求，处理好水质和其他水环境有关的问题，协调好生活、生产与生态用水。采取切实措施保证生态环境用水，特别是生态脆弱地区的生态用水。加强水资源保护，对地下水严重超采地区实行地下水限采或禁采;对污染严重的江河湖海进行重点治理;对重点污染源实行达标排放;实施排污许可证制度;改进水环境监测手段，分清污染责任，按“零污染”(上游不对下游造成任何污染)的原则，对河流的污染实行有效的防治。搞好城市河湖水系的综合治理，为广大人民群众提供优美的水环境。在对水资源开发、利用、治理的同时，要更加注重对其的配置、保护，使水资源得到优化配置和良好保护，使水环境符合生态要求。

5.更新观念，创新管理，健全保障机制

水资源的可持续发展，要求人们学会运用综合的观点、系统的观点、经济的观点来统筹思考水资源的问题。要建立、健全、完善与水资源可持续利用相关的法律、法规、政策体系，建立可持续发展的水资源信息系统，逐步形成一个完整的全国水资源信息网络;建立综合决策系统，实现水量、水质、水能的统一配置、统一调度、统一管理;注重公众水资源可持续发展意识的提高。

五．我国水资源可持续管理的主要对策

1． 树立节水观念和可持续利用水资源的观念

在传统观念中，水一直被视为是大自然赐给人类的取之不尽、用之不竭的资源，人们据此而未能对水资源进行有偿的、有计划的、合理的开，发和利用，保护水资源的观念极其淡薄。江泽民总书记一记在关于我国水资源问题的重要批示中指出:当今水资源为世界各国所关注，我国水资源大为短缺，我们过去的认识很不够，必须引起全党的十分重视，要认真做好水资源开发和利用工作，在全民上下形成珍惜水资源的新观念。2.改革水资源管理体制

为对我国的水资源进行有效的管理水资源管理体制改革势在必行从机构设置来看，一是必须要有一个国家级的统一管理机构。目前，欧洲许多国家和美国都建立了国家水资源管理委员会，或者有的委托中央有关部门统一管理。我国目前是由国家委托水利部行使水行政权。“水利”一词是中国的一个特有名词，在英文中很难找到一个可以与之相匹配的词。追其根本水利着重于水量的调控、利用和开发，而水资源的管理包括水量和水质两方面，且不可分割。这样由于国人对于水利的传统理解不可能在短期内改变，水利部门的决策专家也在短期内不能调整其专业知识背景、部门利益倾向和决策惯性，使其决策并不能导致水资源整体的实际有效管理。因此，有必要成立一个国家水资源管理委员会，该委员会应由水利部和国家环保局以一个合理的比例参与决策规划与管理。二是分级、分工管理须赋予新的含义。由于我国长期以来实行高度集权的计划经济体制，因此，分级、分工管理很容易被理解为按行政区、分部门管理，事实上我国目前的水资源管理确实是这样的现状。然而，在新形势下，分级、分工管理应当是按水系、流域或地理区域划分的行政区和部门之间的协调、分工与合作。这样的机构设置应该是，在国家水资源管理机构中设立国家流域管理委员会，在七大流域下设七个一级区的流域管理机构，然后，在一级区的流域管理机构下，再设其各自分区的流域管理机构，各流域所涉及的地方行政区和水资源相关的职能部门在这些流域管理机构的制约下开展各自的工作。这些流域管理机构的主要职能应该包括:制订、实施规划，监督、保护，状况分析，设计方案，审核、检查，控制排污以及提出诉讼等。

从决策机制来看，水资源管理应采取伞型的决策方法并积极促进公众参与。水资源涉及到洪涝干旱防治、基建发电、水质检测、污染防治、农田灌溉、水土保持、森林涵养等多学科的综合性知识，其决策往往需要不同专业知识背景的专家协商合作，但这不仅仅是这些专家决策的简单复合，而是在专家决策共事基础上的创造集成，就如同一把伞，它由不同的辐条支撑，但它在此基础上又有自己的支撑主轴，因此，可以形象地称之为伞型决策。

从协调机制来看，我国目前迫切需要加强协调机构的集中统一管理。在这种背景下，要逐步实现城乡水务协调管理一体化，以归口协调和管理水资源的开发和利用。水务局协调管理体制的兴起，就是为适应这种形势的改革产物。从职能来看，水务局具体负责以下十个方面的工作:统一法规、统一政策、统一规划、统一监测、统一调度、统一治理、统一制定水定额、统一制定水价、统一发放和吊销取水许可证、统一征收水资源费。3.构建科学规范的水价体系

随着水资源供需矛盾的加剧，水资源的有限性、稀缺性和商品性逐渐被人们所一识，于是，改革水费制度，建立科学合理的水价体系，已成为各国实施水资源可续管理的重要措施。论是发达国家还是发展中国家，其水费政策和水价标准都图利用经济手段进行需求管理，并相应制订了“基本水费”和“超量水费”制度，行“基本水价”、“累进水价”和“高峰水价”等价格政策。许多国家把制定水费策和水价标准同水资源管理、调节水的供求关系联系起来，在他们颁布的水资源规中，都规定了对用户收取水费的章程和条款，建立了有区别的水费政策和水费准。他们不仅依据成本，在定价上对工业、农业和居民生活用水等有不同的标准，且还考虑到地区、时间差异，拉开差价，并实行超额用水累进收费的制度。4.健全法制保障

必须建立完善的水资源管理法律体系，通过健全的法制体系保障水资源的可持续发展。法制保障建设包括水的立法、水行政执法和水行政司法三个方面。在水资源管理的立法上要制定自然资源综合法，从整体上协调各种自然资源的开发、利用和保护:要制定流域管理机构法，以法律的形式规范流域管理机构的职能、工作程序，赋予其行政、经济方面的权力，以保证统一管理与分级、分工管理相结合;要设立专门的地下水保护法，连同地表水法以及《水法》构成完整的水法体系;要设立公众参与法，对我国公民参与环境管理的程序、规则给予规范;对现有的法律法规要适时进行条款的补充、增加和删减。如随着我国市场经济的发展，对于水质、水量引起的边界冲突处理，给水、排水的收费管理，水服务质量的管理 等方面，还应进一步完善现有法律;有些法律法规只涉及到原则，不够具体，缺乏可操作性，需要加以修订。要借鉴发达国家的成功经验，建立有效的水环境监测标准体系，并使之成为一项重要的法规细则，对水环境质量定期进行监督和评价。要加大执法力度，开展多种形式的执法监督，并结合多种有效手段，真正做到“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究”，切实运用法律武器保障水资源的可持续发展。六．总结

面对21世纪的竞争，我国水资源管理在其改革发展过程中必然会遇到各种各样 的问题和挑战。但是只要从可持续发展的战略高度出发，更新观念、改革体制、创 新机制、健全法制、加强宣传，就可以逐步解决其中的问题和矛盾，实现水资源的 可持续发展，从而达到保障我国社会、经济可持续发展的目的。

参考文献：

1.马克·德维利耶著.严维明译.水迫在眉睫的生存危机.上海:上海译文出版社，2000 2.《中国水利快报》

2002 3.刘昌明,陈志恺.中国水资源现状评价和供需发展趋势分析[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

第四篇：继电保护课后部分习题答案

电力系统继电保护

张保会 尹项根主编

1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。1.6线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？

答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。1.8后备保护的作用是什么？

答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。

2.6为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？

答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。否则，就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。由于电流速断只保护本线路的一部分，下一级线路故障时它根本不会动作，因而灵敏度不需要逐级配合。

2.11在双侧电源供电的网络中，方向性电流保护利用了短路时电气量的什么特征解决了仅利用电流幅值特征不能解决的问题？

答：在双侧电源供电网络中，利用电流幅值特征不能保证保护动作的选择性。方向性电流保护利用短路时功率方向的特征，当短路功率由母线流向线路时表明故障点在线路方向上，是保护应该动作的方向，允许保护动作。反之，不允许保护动作。用短路时功率方向的特征解决了仅用电流幅值特征不能区分故障位置的问题，并且线路两侧的保护只需按照单电源的配合方式整定配合即可满足选择性。

2.12功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？ 答：功率方向判别元件实质是判别加入继电器的电压和电流之间的相位[cos(，并且根据一定关系+a)是否大于0]判别初短路功率的方向。为了进行相位比较，需要加入继电器的电压、电流信号有一定的幅值（在数字式保护中进行相量计算、在模拟式保护中形成方波），且有最小的动作电压和电流要求。当短路点越靠近母线时电压越小，在电压小雨最小动作电压时，就出现了电压死区。在保护正方向发生最常见故障时，功率方向判别元件应该动作最灵敏。

2.14为了保证在正方向发生各种短路时功率判别元件都能动作，需要确定接线方式及内角，请给出90°接线方式正方向短路时内角的范围。

答：(1)正方向发生三相短路时，有0°

(2)正方向发生两相短路，当短路点位于保护安装处附近，短路阻抗Zd《Zs时，0°

综合三相和各种两相短路的分析得出，当0°<的条件应为30°

<90°时，使方向继电器在一切故障情况下都能动作2.17在中性点直接接地系统中，发生接地短路后，试分析、总结：(1)零序电压、电流分量的分布规律；(2)负序电压、电流分量的分布规律；(3)正序电压、电流分量的分布规律。

答：(1)零序电压——故障点处零序电压最高，距故障点越远零序电压越低，其分布取决于到大地间阻抗的大小。零序电流——由零序电压产生，由故障点经线路流向大地，其分布主要取决于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，与电源点的数目和位置无关。(2)负序电压——故障点处负序电压最高，距故障点越远负序电压越低，在发电机中性点上负序电压为零。负序电流的分布取决于系统的负序阻抗。(3)正序电压——越靠近电源点正序电压数值越高，越靠近短路点正序电压数值越低。正序电流的分布取决于系统的正序阻抗。

2.23图2.59所示系统中变压器中性点全部不接地，如果发生单相接地，试比较故障线路与非故障线路中零序电流、零序电压、零序功率方向的差异。

答：零序电流：在非故障线路中流过的电流其数值等于本身的对地电容电流，在故障线路中流过的零序电流数值为全系统所有非故障元件对地电容电流之和。零序电压：全系统都会出现量值等于相电压的零序电流，各点零序电压基本一样。零序功率方向：在故障线路上，电容性无功功率方向为线路流向母线；在非故障线路上，电容性无功功率方向为母线流向线路。

3.1距离保护是利用正常运行与短路状态间的哪些电气量的差异构成的？

答：电力系统正常运行时，保护安装处的电压接近额定电压，电流为正常负荷电流，电压与电流的比值为负荷阻抗，其值较大，阻抗角为功率因数角，数值较小；电力系统发生短路时，保护安装处的电压变为母线残余电压，电流变为短路电流，电压与电流的比值变为保护安装处与短路点之间一段线路的短路阻抗，其值较小，阻抗角为输电线路的阻抗角，数值较大，距离保护就是利用了正常运行与短路时电压和电流的比值，即测量阻抗之间的差异构成的。3.2什么是保护安装处的负荷阻抗？

答：负荷阻抗是指在电力系统正常运行时，保护安装处的电压（近似为额定电压）与电流（负荷电流）的比值。因为电力系统正常运行时电压较高、电流较小、功率因数较高（即电压与电流之间的相位差较小），负荷阻抗的特点是量值较大，在阻抗复平面上与R轴之间的夹角较小。3.6在本线路上发生金属性短路，测量阻抗为什么能够正确反应故障的距离？

答：电力系统发生金属性短路时，在保护安装处所测量Um降低，Im增大，它们的比值Zm变为短路点与保护安装处之间短路阻抗Zk;对于具有均匀参数的输电线路来说，Zk与短路距离Lk成正比关系，即Zm=Zk=Z1Lk(Z1=R1+jX1,为单位长度线路的复阻抗)，所以能够正确反应故障的距离。3.7距离保护装置一般由哪几部分组成？简述各部分的作用。

答：距离保护一般由启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成，它们的作用分述如下：

(1)启动部分：用来判别系统是否发生故障。系统正常运行时，该部分不动作；而当发生故障时，该部分能够动作。通常情况下，只有启动部分动作后，才将后续的测量、逻辑等部分投入工作。

(2)测量部分：在系统故障的情况下，快速、准确地测定出故障方向和距离，并与预先设定的保护范围相比较，区内故障时给出动作信号，区外故障时不动作。

(3)振荡闭锁部分：在电力系统发生振荡时，距离保护的测量元件有可能误动作，振荡闭锁元件的作用就是正确区分振荡和故障。在系统振荡的情况下，将保护闭锁，即使测量元件动作，也不会出口跳闸；在系统故障的情况下，开放保护，如果测量元件动作且满足其他动作条件，则发出跳闸命令，将故障设备切除。(4)电压回路断线部分：电压回路断线时，将会造成保护测量电压的消失，从而可能使距离保护的测量部分出现误判断。这种情况下应该将保护闭锁，以防止出现不必要的误动。

(5)配合逻辑部分：用来实现距离保护各个部分之间的逻辑配合以及三段式保护中各段之间的时限配合。(6)出口部分：包括跳闸出口和信号出口，在保护动作时接通跳闸回路并发出相应的信号。3.8为什么阻抗继电器的动作特性必须是一个区域？

动保护中，通道中传送的是线路两端电流的信息，可以是用幅值、相角或实部、虚部表示的相量值，也可以是采样得到的离散值。在纵联电流相位差动保护中，通道中传送的是表示两端电流瞬时值为正（或负）的相位信息，例如，瞬时值为正半周时有高频信息，瞬时值为负半周时无高频信息，检测线路上有高频信息的时间，可以比较线路两端电流的相位。不同的通道有不同的工作方式，对于载波通道而言，有三种工作方式，即正常无高频电流方式、正常有高频电流方式和移频方式。对于光纤及微波通道，取决于具体的通信协议形式。

4.12输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间，会否误动，为什么？

答：系统振荡时，线路两侧通过同一个电流，与正常运行及外部故障时的情况一样，差动电流为量值较小的不平衡电流，制动电流较大，选取适当的制动特性，就会保证不误动作。非全相运行时，线路两侧的电流也为同一个电流，电流纵联差动保护也不误动作。

4.14为什么纵联电流差动保护要求两侧测量和计算的严格同步，而方向比较式纵联差动保护原理则无两侧同步的要求？

4.20什么是闭锁角，由什么决定其大小，为什么保护必须考虑闭锁角，闭锁角的大小对保护有何影响？ 4.21什么是相继动作，为什么会出现相继动作，出现相继动作对电力系统有何影响？ 答：在输电线路保护中，一侧保护先动作跳闸后，另一侧保护才能动作的现象称为相继动作。

随着被保护线路的增长，为了保证区外故障时不误动作，要求保护的闭锁角增大，从而使动作区域变小，内部故障时有可能进入保护的不动作区。由于在内部故障时高频信号的传输延时对于电流相位超前侧和滞后侧的影响是不同的，对于滞后的N侧来说，超前侧M发出的高频信号经传输延迟后，相当于使两者之间的相位差缩小，高频信号的间断角加大，有利于其动作，所以N侧是可以动作的；但对于超前的M侧来说，N侧发来的信号经延时后相对于加大了两侧电流的相位差，使M侧感受到的高频信号的间断角变得更小，有可能小于整定的闭锁角，从而导致不动作。为解决M端不能跳闸问题，当N侧跳闸后，停止发高频信号，M侧只能收到自己发的高频信号，间隔180°，满足跳闸条件随之跳闸。出现相继动作后，保护相继动作的一端故障切除的时间变慢。5.2何为瞬时性故障，何谓永久性故障？

答:当故障发生并切除故障后，经过一定延时故障点绝缘强度恢复、故障点消失，若把断开的线路断路器再合上就能够恢复正常的供电，则称这类故障是瞬时性故障。如果故障不能自动消失，延时后故障点依然存在，则称这类故障是永久性故障。

5.3在超高压电网中使用三相重合为什么要考虑两侧电源的同期问题，使用单项重合闸是否需要考虑同期问题？

答：三项重合闸时，无论什么故障均要切除三项故障，当系统网架结构薄弱时，两侧电源在断路器跳闸以后可能失去同步，因此需要考虑两侧电源同期问题；单相故障时只跳单相，使两侧电源之间仍然保持两相运行，一般是同步的；因此，单相重合闸一般不考虑同期问题。5.5如果必须考虑同期合闸，重合闸是否必须装检同期元件? 答：如果必须考虑同期合闸，也不一定必须装检同期元件。当电力系统之间联系紧密(具有三个以上的回路)，系统的结构保证线路两侧不会失步，或当两侧电源有双回路联系时，可以采用检查另一线路是否有电流来判断两侧电源是否失去同步。5.12什么是重合闸前加速保护？

答：所谓前加速就是当线路第一次故障时，靠近电源端保护无选择性动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再有选择性的切除故障。5.13什么是重合闸后加速保护？

答：所谓后加速就是当线路第一次故障时，保护有选择性的动作，然后进行重合。如果重合于永久性故障上，则在断路器合闸后，再加速保护动作瞬时切除故障，而与第一次动作是否带有时限无关。6.1变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态？它们与线路相比有何异同？

答：变压器故障可以分为油箱外和油箱内两种故障，油箱外得故障主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁芯的烧损等。

(2)比率制动。

令差动电流为Id= I`1+I`2 制动电流为Ires=|(I`1-I`2)/2| 则比率制动式纵差保护的动作方程为 Id＞K(Ires-Ires.min)+Id.min，当Ires＞Ires.mim Id＞Id.min，当Ires≤Ires.min

式中，Ires.min成为拐点电流；Id.min为启动电流；K为制动线斜率.7.4发电机的完全差动保护为何不反应匝间短路故障，变压器差动保护能反应吗？

答；发电机的完全差动保护引入发电机定子机端和中性点的全部相电流I1和I2，在定子绕组发生同相匝间短路时两侧电流仍然相等，保护将不能够动作。变压器匝间短路时，相当于增加了绕组的个数，并改变了变压器的变比，此时变压器两侧电流不再相等，流入差动继电器的电流将不在为零，所以变压器纵差动保护能反应绕组的匝间短路故障。8.2试述判别母线故障的基本方法。

答：(1)全电流差动原理判别母线故障。在正常运行以及母线范围以外故障时，在母线上所有连接元件中，流入的电流和流出的电流相等，或表示为∑Ipi=0；当母线上发生故障时，所有与母线连接的元件都向故障点供给短路电流或流出残留的负荷电流，按基尔霍夫电流定律，有∑Ipi=Ik(短路点的总电流)。

(2)电流相位差动原理判别母线故障。如从每个连接元件中电流的相位来看，则在正常运行以及外部故障时，则至少有一个元件中的电流相位和其余元件中的电流相位是相反的，具体说来，就是电流流入的元件和电流流出的元件这两者的相位相反。而当母线故障时，除电流等于零的元件以外，其他元件中的电流是接近同相位的。

8.6简述何谓断路器失灵保护。

答：所谓断路器失灵保护，是指当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲，但其断路器拒绝跳闸时，能够以较短的时限切除与其接在同一条母线上的其他断路器，以实现快速后备同时又使停电范围限制为最小的一种后备保护。

第五篇：水资源利用方案

一、工程概况和用水水源情况： 1.本工程位于

二、节水用水量计算：

根据《民用建筑节水设计标准》GB50555-2010的规定：

序号123合计表一：生活用水节水（平均日）用水量计算表定额用水量数量L/人*d人/m2用水部位用水天数L/m2*d平均日全年住宅配套商业物业服务用房271015502594.***6.9086.20.625263.7393771.422263218.7596253.17备注表二：中水原水量计算表回收部位给水量收集部用水量高日用水计算排位用水数量定额水量折分项百人/m2序号回收部位用水天数L/人*d减系数分数平均日全年L/m2*次0.9*0.9=0.81127101500.810.38365125.1245669.06住宅2配套商业155050.810.43650.000.003物业服务用房25300.810.43500.000.004合计125.1245669.06表二注：小公建为污废合流，不进行原水收集。

备注序号表三：生活中水节水（平均日）用水量计算表定额用水量数量L/人*d人/m2用水部位L/m2*次用水天数平均日全年m3/m2*a2710住宅停车库地面冲洗水220008411.67绿地灌溉4788.78道路冲洗25.220.280.236520-3068.294416.820.96130.0724926.588802355.2728.7328190.5803备注1234合计

三、给排水系统说明：

1、生活给水住宅1~3层由市政供水管直接供水，充分利用市政供水压力；4~15层为中区供水，16层至28层为高区，公建二层及以下层为低区，由市政给水管网直接供给，三层及三层以上由中区加压泵供水，加区由变频泵组加水箱供水,系统分区内最低部位保证静水压力不超过0.45MPa。其中公建配水横管供水压力不大于0.15MPa，住宅入户管供水压力值均采取不大于0.20Mpa的措施。住宅保证最不利点出水压力不小于0.10MPa，给水计量分为三级计量，进小区时做生活给水总表，加压水各楼设置单元水表间，各楼市政给水进户时设置水表井，各层管道井内设置分户水表。运行阶段提供用水量计量情况和管网漏损检测、整改的报告。

2、项目中水原水收集优质杂排水（淋浴和洗脸盆、洗手盆废水）。处理达到国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB／T 18920)的规定后接至小区室外管网，分区同生活给水。计量方式为小区总表及管井内各分户水表。中水用于冲厕、绿化灌溉、道路冲洗、车库冲洗等。

3、生活热水，4#住宅楼D单元热源：太阳能；辅助热源：燃气。其他部分住宅楼热源：燃气。每户：热水定额60L/人*d，设计（最高）小时耗热量8299.18kJ/h，设计日耗热量：199180.32kJ。屋顶太阳能集热器总有效面积：51.8m2，储热水箱有效容积：4.5m3，太阳能保证率：0.5,太阳能满足平均日热水定额30L/人*d标准热水用量要求，当热水用量增大达到热水定额60L/人*d时，太阳能系统提供每户一半的热水量(60℃)0.09m³/d，其余0.09m³/d由燃气加热提供。

4、集中热水供应保证用水点处冷、热水供水压力平衡的措施，最不利用水点处冷、热水供水压力差不大于0.02MPa,本项目采用支管减压阀保持压力；热水系统保证干管和立管中的热水循环，不循环配水支管长度在2m以内。

5、本工程无空调冷却水系统（无冷却塔系统）。

6、室外绿地浇洒等采用中水，设水表单独计量。均采用节水灌溉方式，不应采用喷灌方式，而应采用微喷灌、滴灌等方式。

7、本工程无景观用水。

8、采取有效措施减少管网漏损：

1）室内冷水给水管、中水管（主立管、横干管）采用衬塑钢管，DN≤65mm者螺纹连接，DN≥80mm者沟槽连接。支管采用PP-R塑料管，热熔连接。与金属管和用水器具连接采用螺纹。冷水PP-R管道的管系列为S4。热水PP-R管道的管系列为S2。塑料管材，承压不小于工作压力的1.5倍，同时需要满足各管材相应承压规范；管件与管道宜配套提供；

阀门:D≤50mm采用铜质截止阀;D>50mm采用闸阀或蝶阀。所有水龙头为瓷芯节水型材料。

2）民用建筑的给水、热水、中水等给水管道设置计量水表应符合下列规定： 用水按使用用途分别设置用水计量装置，统计用水量；同时按付费或管理单元，分别设置用水计量装置。

住宅入户管上应设计量水表； 公共建筑应根据不同使用性质及计费标准分类分别设计量水表；住宅小区及单体建筑引入管上应设计量水表；

加压分区供水的贮水池或水箱前的补水管上宜设计量水表；采用高位水箱供水系统的水箱出水管上宜设计量水表；

公共建筑中的厨房、洗衣房、公共浴池、中水贮水池或水箱补水等的补水管上应设计量水表；

机动车清洗用水管上应安装水表计量； 8 灌溉、绿化用水管上应安装水表计量；空调系统用水安装水表计量；

9、选用性能高的阀门，零泄漏阀门等，如在冲洗阀、消火栓、排气阀前增设软密封闭阀或蝶阀。

10、管道敷设要求：埋地管道除塑料管外均需采取防腐措施，埋设于冻土层之下，管道基础采用标准图上相关做法。室外管道采取有效措施避免管网渗漏。做好室外管道基础处理和覆土，控制管道埋深，加强管道工程施工监督，把好施工质量关。

11、水池、水箱溢流报警和进水阀门自动联动关闭。

12、选用性高灵敏度计量水表，并根据水平衡测试标准安装分级计量水表，计量水表安装率达100%。具体要求为下级水表的设置应覆盖上一级水表的所有出流量，不得出现无计量支路。

给水水表分级示意图

13、水泵及电机应符合《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》GB18613-2012及《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB19762-2007的节能评价值要求。

四、节水器具：

1.卫生器具和配件应符合《节水型生活用水器具》CJ/T164-2014的有关要求。满足《节水型产品技术条件与管理通则》GB18870的规定，依据《水嘴用水效率限定值及用水效率等级》GB25501-2010、《坐便器用水效率限定值及用水效率等级》GB25502-2010，《小便器用水效率限定值及用水效率等级》GB28377-2012、《淋浴器用水效率限定值及用水效率等级》GB28378-2012、《便器冲洗阀用水效率限定值及用水效率等级》GB28379-2012等，100%的卫生器具用水效率等级达到二级.2.公共场所卫生间的洗手盆宜采用感应式水嘴或自闭式水嘴等限流节水装置.3.公共场所卫生间的小便器宜采用感应式或延时自闭式冲洗阀。

五、非传统水源利用(一)中水利用 1.中水收集范围:住宅及公建优质杂排水（淋浴和洗脸盆、洗手盆废水），用于冲厕用水（大便器、小便器）、绿地、道路浇洒用水、车库冲洗等。T:建筑物每日用水时间，t：设备运行时间

1）中水原水平均日可收集水量Q1=150*0.9*0.9*38%*2710*0.001=125.12 m3/d 2）中水平均日用水量Q3=130.07 m3/d 3）中水设备平均日处理水量Q2=(1+n)Q3=1.1*130.07=143.1 m3/d,中水设备日处理时间：t=10h，设备处理规模：Q2h= Q2/t=14.31 m3/h。4）自来水补水量（补在中水贮存池）：Qb=Q3-Q1/（1+n）=16 m3/d。

5）平衡计算结果分析：收集的原水量Q1=125.12 m3/d小于设备处理量Q2=143.1 m3/d，通过补充自来水满足平均日中水用水量要求。6）原水调节池的调节容积：W1=1.5*Q1h*（24-t）=1.5*（1+n）*Q3*（T-t）/T=125.2 3m

7）中水贮存池容积：W2=1.2*T*(Q2h-Q3h)=1.2*Q3*[(1+n)T-t]/T=106.7 m3

3.中水各用水点均需注明“不得饮用”等字样，中水管道应采取下列防止误接、误用、误饮的措施：

1)中水管道外壁应按有关标准的规定涂色和标志；

并应符合现行国家标准《建筑中水设计规范》GB50336、《建筑小区雨水利用工程技术规范》GB50400的要求。

2)水池(箱)、阀门、水表及给水栓、取水口均应有明显的“中水”标志； 3)公共场所及绿化的中水取水口应设带锁装置； 4)工程验收时应逐段进行检查，防止误接。5)中水管道严禁与生活饮用水给水管道连接.(二)雨水控制与利用

1)、室外采取下凹式绿地设计等，其中雨水篦子比草地高5~10CM。不增加建设区域内雨水泾流系统数和雨水外排水量。外排雨水总量不大于开发前水平、外排雨水峰值流量不大于市政管网的接纳能力。

2)、本项目硬化面积4651.01m2，配建雨水调蓄设施，总有效容积300m³，满足

3新建工程按每千平米硬化面积配建不小于30m的雨水调蓄设施标准及硬化面积达1万平方米及以上，按每万平米硬化面积须配建不小于500立米的雨水调蓄设施标准。雨水经调蓄后排向市政雨水管网。雨水调蓄池设计详见室外雨水总平面图。

3)、雨水控制与利用设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时使用。