注册土木工程师(水利水电)执业资格--专业知识(规划部分)考试复习.ppt
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1、注册土木工程师(水利水电)执业资格注册土木工程师(水利水电)执业资格专业知识(专业知识(规划部分规划部分)考试复习)考试复习二0一一年七月简要说明1.专业知识专业知识:第二、四、十一章;:第二、四、十一章;2.以以考试大纲考试大纲为指导为指导3.考试内容、有争议的问题,以本书的提考试内容、有争议的问题,以本书的提法为准;法为准;4.重视基本概念、工作经验、全面性。重视基本概念、工作经验、全面性。简要说明1.专业知识题为选择题(单选、专业知识题为选择题(单选、多选多选)。)。不必写理由;少、多、错一,不得分。不必写理由;少、多、错一,不得分。2.开卷考试,可以带任何书、计算工具。开卷考试,可以带
2、任何书、计算工具。3.专业知识考试结果由计算机判题赋分;专业知识考试结果由计算机判题赋分;4章章 工程任务与规模工程任务与规模11章章 经济评价经济评价专业知识规划部分主要内容专业知识规划部分主要内容2章章 水文、水资源评价水文、水资源评价第二章水文、水资源评价第二章水文、水资源评价水文水文水资源水资源水文资料:水文资料:可靠性可靠性精度达到要求精度达到要求一致性一致性产流、汇流条件没有变化产流、汇流条件没有变化代表性代表性统计特性能反映总体统计特性能反映总体浮标系数浮标系数2.1 水文水文频率曲线:频率曲线:经验频率经验频率由大到小排序由大到小排序N次中大于、等于某一值的的次数不超过次中大于
3、、等于某一值的的次数不超过m次次理论频率曲线:理论频率曲线:P-型曲线;适线型曲线;适线统计参数的矩法估计统计参数的矩法估计均值均值变差系数变差系数 ,偏离均值的程度,偏离均值的程度离势系数离势系数关于均值的不对称性关于均值的不对称性2.1 水文水文径流径流还原:还原:W天然天然=W实测实测+W耗耗+W蓄变蓄变+W水保水保+W蒸发蒸发+W引引+W分洪分洪+W渗渗径流插补延长:径流插补延长:由水位延长流量;由水位延长流量;由参证站与本站的相关关系延长流量;由参证站与本站的相关关系延长流量;据降雨据降雨径流关系由降雨延长流量(外延幅度不超过实径流关系由降雨延长流量(外延幅度不超过实测变幅的测变幅的
4、50%)设计断面的径流计算:设计断面的径流计算:区间小于区间小于15%面积比缩放;面积比缩放;大于大于15%、或降水与下垫面不同、或降水与下垫面不同修正。修正。2.1 水文水文洪水洪水要素:要素:洪峰流量、时段洪量、洪水过程线洪峰流量、时段洪量、洪水过程线要点:要点:每年取最大流量排频;每年取最大流量排频;上游有水库上游有水库入库洪水、坝址洪水、加区间洪水、入库洪水、坝址洪水、加区间洪水、演进到设计断面;演进到设计断面;由相关关系、暴雨由相关关系、暴雨洪水关系、洪峰洪量关系延长洪水关系、洪峰洪量关系延长系列系列历史洪水历史洪水(大大提高了洪水计算成果的稳定性)(大大提高了洪水计算成果的稳定性)
5、:调查洪迹;用水位流量关系、比降法、水面线法推流调查洪迹;用水位流量关系、比降法、水面线法推流量量2.1 水文水文洪水洪水过程线:过程线:选对防洪不利的典型洪水过程;选对防洪不利的典型洪水过程;同频率放大同频率放大洪峰放大洪峰放大+长时段减短时段后的倍长时段减短时段后的倍比放大比放大+修匀修匀同倍比放大(洪峰倍比或洪量倍比)同倍比放大(洪峰倍比或洪量倍比)合理性检查:合理性检查:若确有证据说明成果偏小,可修正,但不超过计若确有证据说明成果偏小,可修正,但不超过计算值的算值的20%。2.1 水文水文水位流量关系水位流量关系计算方法:计算方法:上下游有水文站上下游有水文站设计断面测水位;设计断面测
6、水位;上下游有水位站上下游有水位站设计断面测流量;设计断面测流量;上下游无资料上下游无资料临时测流临时测流+综合分析。综合分析。高水延长:高水延长:斯蒂文斯法斯蒂文斯法低水延长:低水延长:定断流水位定断流水位Z0;2.1 水文水文1.31.3水资源水资源水资源评价内容:水资源评价内容:量量地表水资源量地表水资源量河川径流量河川径流量(含基流)(含基流);不含入境水;不含入境水地下水资源量地下水资源量入渗补给量;矿化度小于入渗补给量;矿化度小于2g/L平原区地下水平原区地下水=降水入渗降水入渗+山前侧补山前侧补+地表水入渗井地表水入渗井(注意总补给量应扣井灌回归量注意总补给量应扣井灌回归量)平原
7、区地下水重复量平原区地下水重复量平原区山前侧补与平原区山前侧补与河川基流入河川基流入渗渗重复计算重复计算、质、质、利用状况、利用状况(与水资源配置重迭)(与水资源配置重迭)山丘区地下水山丘区地下水=(河川基流(河川基流+泉水泉水+潜水蒸发潜水蒸发+开采净开采净耗量)耗量)+侧渗流出侧渗流出地表水入渗乘基径比地表水入渗乘基径比水资源总量水资源总量=Rs+Up=R+Up -Rg(基流为重复量)(基流为重复量)地表水资源可利用量地表水资源可利用量扣除河道生态环境需水扣除河道生态环境需水量和洪水下泄量量和洪水下泄量地下水资源可开采量地下水资源可开采量不引起生态环境恶不引起生态环境恶化;深层地下水不计化
8、;深层地下水不计水资源可利用总量水资源可利用总量=W地表地表+W地下地下-W重复重复=W地表地表+W地下地下-W灌渗灌渗2.22.2水资源水资源第四章工程任务与规模第四章工程任务与规模防洪治涝防洪治涝水力发电水力发电水资源配置与供水工程水资源配置与供水工程河道整治河道整治综合利用水库综合利用水库灌溉工程归到灌溉工程归到“水资源配置与供水工程水资源配置与供水工程”中中防洪标准:防洪标准:确定方法:根据工程的重要性确定等别,再确定建确定方法:根据工程的重要性确定等别,再确定建筑物的级别;由级别定防洪标准(筑物的级别;由级别定防洪标准(以洪水重现期表以洪水重现期表述)述)。水库水库自身安全;保护对象
9、自身安全;保护对象分蓄洪区分蓄洪区 大于某频率洪水时才使用;使用时机大于某频率洪水时才使用;使用时机堤防的级别根据被保护对象的重要性确定,即堤防堤防的级别根据被保护对象的重要性确定,即堤防的防洪标准与最高保护对象的防洪标准一致。的防洪标准与最高保护对象的防洪标准一致。以一次实际发生的洪水表述的堤防的防洪标准以一次实际发生的洪水表述的堤防的防洪标准防洪系统防洪系统=防洪工程系统防洪工程系统+非工程措施非工程措施堤防、水库、蓄滞洪区、河道整治、水土保持堤防、水库、蓄滞洪区、河道整治、水土保持+非工程措施非工程措施4.1 防洪治涝防洪治涝堤防水利计算:堤防水利计算:已有堤防(现状)的安全泄量、设计洪
10、水位已有堤防(现状)的安全泄量、设计洪水位历史历史上安全通过的最大流量上安全通过的最大流量(考虑(考虑洪水过程、顶托条件、洪水过程、顶托条件、河势变化河势变化)及相应水位及相应水位新建、加高堤防(未达到防洪标准)的安全泄量、设新建、加高堤防(未达到防洪标准)的安全泄量、设计洪水位计洪水位防洪标准对应的洪峰流量、水面线防洪标准对应的洪峰流量、水面线堤防分担的洪峰流量堤防分担的洪峰流量洪水组合洪水组合计算水面线计算水面线4.1 防洪治涝防洪治涝分蓄洪工程水利计算:分蓄洪工程水利计算:分洪量(分洪量(超允许泄量的部分超允许泄量的部分)的计算:)的计算:分洪闸与分蓄洪区堤防设计水位:分洪闸与分蓄洪区堤
11、防设计水位:自身安全(自身安全(未分洪情况下的设计洪水位;圈堤不低于分洪口处堤未分洪情况下的设计洪水位;圈堤不低于分洪口处堤 防标准防标准););分洪闸尺寸分洪闸尺寸闸前设计水位考虑分洪后降落,闸闸前设计水位考虑分洪后降落,闸 后水位考虑蓄洪区回水;后水位考虑蓄洪区回水;分洪道设计水位:分洪道设计水位:进口考虑分洪水位降落;进口考虑分洪水位降落;出口考虑洪水遭遇。出口考虑洪水遭遇。4.1 防洪治涝防洪治涝水库洪水调节计算:水库洪水调节计算:确定水库下泄约束条件:分级控制泄量法、凑泄确定水库下泄约束条件:分级控制泄量法、凑泄法、错峰法法、错峰法确定泄流曲线(确定泄流曲线(qV)拟订防洪限制水位拟
12、订防洪限制水位调洪,确定防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位调洪,确定防洪高水位、设计洪水位、校核洪水位不能恶化防洪状况不能恶化防洪状况最大下泄流量不能大于建库最大下泄流量不能大于建库前本次洪水的坝址洪峰流量前本次洪水的坝址洪峰流量;4.1 防洪治涝防洪治涝4.1 防洪治涝防洪治涝地地表表涝涝水水地地表表渍渍水水田田间间排排水水输水沟道输水沟道蓄蓄 涝涝 区区二级排水站二级排水站骨骨干干排排水水沟沟道道客客水水、高高水水截流沟截流沟撇洪道撇洪道蓄涝区蓄涝区敞敞排排顶顶托托排水闸排水闸挡潮闸挡潮闸排水站排水站回水堤回水堤下延排下延排水出口水出口承承泄泄区区蓄涝区可以明显减小工程规模,缓解承泄区的洪
13、水压力蓄涝区可以明显减小工程规模,缓解承泄区的洪水压力高水高排可以明显减小运行费、工程规模高水高排可以明显减小运行费、工程规模隔断建筑物的设计条件复杂隔断建筑物的设计条件复杂排涝标准排涝标准:灌溉与排水工程设计规范灌溉与排水工程设计规范(GB5028899)“10年一遇年一遇3日暴雨日暴雨5日排至作物耐淹深度日排至作物耐淹深度”“10年一遇年一遇24小时暴雨小时暴雨1日排完日排完治涝标准选择治涝标准选择灾害影响大小;技术灾害影响大小;技术经济可行经济可行涝灾:由本地降雨水过多,地面径流不能及时排除所涝灾:由本地降雨水过多,地面径流不能及时排除所引起的灾害(洪水主要为过境水)引起的灾害(洪水主要
14、为过境水)4.1 防洪治涝防洪治涝治涝规划治涝规划:原则原则以水利措施为主,以排为主,以以水利措施为主,以排为主,以治涝、渍、盐碱为主;治涝、渍、盐碱为主;定蓄涝区正常水位与死水位、容积、起排定蓄涝区正常水位与死水位、容积、起排水位;水位;定承泄区定承泄区近、低、能容纳全部涝水近、低、能容纳全部涝水4.1 防洪治涝防洪治涝调节性能:调节性能:多年调节多年调节将丰水年组的水蓄至以后几个枯水年用将丰水年组的水蓄至以后几个枯水年用;(库容系数(库容系数0.25,设计枯水年发电水量,设计枯水年发电水量大于来水量)大于来水量)年调节年调节将汛期水蓄至枯期用;将汛期水蓄至枯期用;完全年调节:设计枯水年不弃
15、水完全年调节:设计枯水年不弃水(每每年达正常蓄水位年达正常蓄水位)径流式径流式不改变径流过程不改变径流过程(长期正常蓄水位长期正常蓄水位)日调节日调节改变日径流过程,满足系统要求;改变日径流过程,满足系统要求;库容约为设计枯水期平均流量库容约为设计枯水期平均流量10小时小时(每日达正常蓄水位每日达正常蓄水位)周调节周调节改变周径流过程,满足系统要求改变周径流过程,满足系统要求(每周达正常蓄水位每周达正常蓄水位)加剧加剧径流径流过程过程不均不均匀性匀性向向上上兼兼容容4.2 水力发电水力发电不同调节性能电站的作用:不同调节性能电站的作用:多年调节多年调节丰水年组丰水年组丰水期不进行日调节,其它时
16、丰水期不进行日调节,其它时间日调节,调频,事故备用间日调节,调频,事故备用(蓄水量能维持基荷蓄水量能维持基荷310d运行运行)年调节年调节丰水期一般不进行日调节,枯水期担任峰丰水期一般不进行日调节,枯水期担任峰荷(荷(基荷以上基荷以上),调频(),调频(将周波调至标准值将周波调至标准值)径流式径流式只能承担基荷(日最小负荷)只能承担基荷(日最小负荷)日、周调节日、周调节汛期承担基荷;枯期承担峰荷汛期承担基荷;枯期承担峰荷(平均负荷以上平均负荷以上)和腰荷)和腰荷(基荷与平均负荷之间基荷与平均负荷之间)4.2 水力发电水力发电装机容量装机容量必需容量必需容量工作容量工作容量(调峰电站为日平均出力
17、的若干倍调峰电站为日平均出力的若干倍)备用容量备用容量(火电备用火电备用不经济不经济)事故备用容量事故备用容量负荷备用容量负荷备用容量重重复复容容量量(丰丰水水期期多多发发电电,水水电电站站特特有有)、受受阻阻容容量量(额额定出力与水头小于额定水头时的预想出力的差值)定出力与水头小于额定水头时的预想出力的差值)检修备用容量检修备用容量(为火电设,水电不需)(为火电设,水电不需)旋转备用=P负备+P事备/2电力电量平衡:通过对设计水平年电力系统需要的容量、电力电量平衡:通过对设计水平年电力系统需要的容量、电量与已建电站、设计电站可提供的容量、电量的平电量与已建电站、设计电站可提供的容量、电量的平
18、衡,计算设计电站的容量效益和电量效益衡,计算设计电站的容量效益和电量效益4.2 水力发电水力发电装机容量选择:装机容量选择:在满足供电需求的前提下,系统总费用现值最小;在满足供电需求的前提下,系统总费用现值最小;财务投入与产出平衡;财务投入与产出平衡;发电服从防洪、供水、航运发电服从防洪、供水、航运4.2 水力发电水力发电无调节电站装机容量无调节电站装机容量=工作容量工作容量+重复容量重复容量略大于保略大于保证出力证出力补充补充投资与投资与补充补充电电量的比值量的比值日调节电站装机容量日调节电站装机容量=工作容量工作容量+重复容量重复容量数倍于保证出力(保证数倍于保证出力(保证出力为日平均概念
19、)出力为日平均概念)年调节电站装机容量中增加备用容量年调节电站装机容量中增加备用容量额定水头:全开启、发额定出力的最小水头。额定水头:全开启、发额定出力的最小水头。额定水头小,有利于调峰和低水头电站汛期运额定水头小,有利于调峰和低水头电站汛期运行,但转轮直径大、投资大。行,但转轮直径大、投资大。经验公式法(经验公式法(P110)。)。水轮机分反击式与冲击式两大类;适用范围见表水轮机分反击式与冲击式两大类;适用范围见表4-1。4.2 水力发电水力发电抽水蓄能电站具上库和下库,上库坝址装可逆机组。在电抽水蓄能电站具上库和下库,上库坝址装可逆机组。在电力系统负荷低谷期抽水至上库,在负荷高峰期发力系统
20、负荷低谷期抽水至上库,在负荷高峰期发电电(发电远不能抵抽水电能,但替代火电调峰使总发电远不能抵抽水电能,但替代火电调峰使总煤耗降低;需要定期补水煤耗降低;需要定期补水)。纯抽水蓄能电站纯抽水蓄能电站抽水与发电水量基本相同;抽水与发电水量基本相同;混合式混合式上库有天然来水;上库有天然来水;调水式调水式上下库位于不同河上,由下库抽水至上库,发上下库位于不同河上,由下库抽水至上库,发电后退水到另一条河。需抽水、发电两套机组;电后退水到另一条河。需抽水、发电两套机组;装机容量确定:调峰容量平衡;上库动能计算定库容;上、装机容量确定:调峰容量平衡;上库动能计算定库容;上、下库水量平衡下库水量平衡(来水
21、不小于各部门需水来水不小于各部门需水+蒸发蒸发+渗渗漏漏);抽水供电的可靠性;抽水供电的可靠性节煤效益分析;节煤效益分析;负荷敏感性分析。负荷敏感性分析。4.2 水力发电水力发电供水量分类:供水量分类:地表水源供水地表水源供水=蓄蓄+引引+提提+调水调水地下水源(地下水源(2g/L)供水)供水=浅层淡水浅层淡水+承压水承压水其它水源供水其它水源供水=污水处理回用污水处理回用+雨水雨水+微咸(微咸(2 3g/L)浅)浅水水+海水淡化海水淡化未经处理的污水和海水利用量,只调查,不计入总供水量未经处理的污水和海水利用量,只调查,不计入总供水量重要概念:重要概念:人口第三种统计口径;人口第三种统计口径
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