水利水电工程概论论文.doc

水利水电工程概论
文化素质课结业考核小论文
中国水资源与水利现状
信息科学与工程学院
电气信息类
周树炜 0909121502
2013年5月30日
本课程的第一讲是水之解读与水利水电工程简史-—从都江堰工程谈起，通过视频文字的媒介刻画出了我国古代水利工程都江堰的起源发展及其万古不朽的功绩，彰显我国古代人民很早就有利用水的智慧，有助于我们了解中国古代所创造出来的奇迹。
中国水资源与水利现状
摘要：中国是一个发展中国家，人口众多，水资源开发利用水平较低，加上区域水土资源分布的严重不均衡，水问题更严重。为解决水资源时空分布不均匀的问题，减少洪旱等自然灾害的发生,兴修高水平水利设施及加强人们对水资源及水利的认识是行之有效的方法。兴修水利不仅可以除去水害,还可用于发电，水能发电绿色环保在中国以至世界未来的发展中将占据重要地位,造福人类。
关键词:水资源 水资源困局 水利建设 水力发电
引言：在此介绍中国水资源现状及水利设施的建造及其功能以帮助人们对中国的水资源现状有一个更好地认识，加强人们的节水环保的意识，并了解水利设施的建造及其作用。
正文：
中国水资源现状
地球上的水量是极其丰富的,其总储水量约为13。86亿km³，但地球水圈内水量的分布是极其不均匀的,地球上约有96。5%的水是海水.与人类关系最密切、又较易开发利用的淡水储量约为400万km³，仅占地球上总水量的0.3％，而且在时空上的分布又很不均衡。从世界范围来看，中国的水资源储量相当丰富。将河川径流量作为动态水资源,近似的代表水资源。则中国的河川径流量为277115亿m³，在世界主要国家中仅次于巴西、前苏联、加拿大，居世界第四位。即便如此,中国的水资源现状仍不容乐观。
中国地域辽阔、地形复杂，跨越了从寒温带到热带等9个气候带,从东南到东北，呈现出由湿润、半湿润到干旱、半干旱乃至极端干旱的变化趋势,各地水文循环情势有明显差异,表现出有很强的地域性.因此，中国降水具有年内、年际变化大,区域分布不均匀的特点.区域年降水量因水汽条件，气团运行等多种因素影响，呈随机性变化,使得丰、枯水期年水资源量相差悬殊，丰、枯年交替出现，或连涝、连旱持续出现都是有可能的.汛水期水量集中，不便利用；枯水期水量锐减,又满足不了需水要求.
我国的“水"存在两大主要问题:一是水资源短缺,二是水污染严重。有资料显示，我国是一个干旱缺水严重的国家.人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量仅为900立方米，并且分布极不均衡。20世纪末，全国600多座城市中有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达130个，全国城市缺水总量为60亿立方米。据分析估计,全国按目前的正常需要和不超采地下水，年缺水量为300亿~400亿m³。同时，水质污染又大大加重了缺水问题。且由于缺少统筹规划，缺水问题导致了水资源的过度开采，而水资源开采过度又会带来河川断流，湖泊干涸等环境问题。在我国国民经济发展第五个“第十个五年计划”中把水资源、粮食和油气资源的安全列为我国三大安全问题，从分体现了水资源在国民经济发展中占据的重要地位.所以,缺水已成为制约中国经济社会进一步发展和人民生活进一步提高的重要因素，建设水利工程设施,提高人民节水环保的意识迫在眉睫。
水利工程建设
水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配，以达到除害兴利的目的而修建的工程.为达到防洪发电、灌溉、供水等目的，需要修建各种不同类型的建筑物，来控制和支配水流，这样的建筑物统称为水工建筑物。而水利枢纽就是集中建造的几种水工建筑物配合使用形成的一个有机的综合体。
多年的生产和生活实践经验证明，解决水资源在时间上和空间上的分配不均匀,以及来水和用水不相适应的矛盾，兴建水利是唯一的途径。水利工程的根本任务是除水害和兴水利，前者主要是防止洪水泛滥和渍涝成灾；后者则是从多方面利用水资源为人民造福,包括灌溉、发电、供水、排水、航运、养殖、旅游、改善环境等。
水工建筑物可按使用期限和功能进行分类.
（1）按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，后者是指在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。
（2）按功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑物两大类。
通用性水工建筑物主要有:
①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤和海塘。
②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸.
③进水建筑物,也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、泵站。
④输水建筑物，如引(供)水隧洞、渡槽、输水管道、渠道。
⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤.
专门性水工建筑物主要有：
①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房.
②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸.
③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道.
④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等.
有些水工建筑物的功能并非单一，难以严格区分其类型，如各种溢流坝,既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；闸门既能挡水和泄水，又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。有时施工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合.
黄河是世界上最复杂、最难治理的河流之一。新中国成立以后,在党和政府的领导下，我国的治黄事业取得了史无前例的成就,结合下游防洪和堤防建设，相继在黄河干流上兴建了三门峡、刘家峡、龙羊峡、小浪底等多项水利枢纽，变水害为水利，同时又有效地减少了黄河中下游淤积的泥沙，形成了“上拦下排、两岸分滞”的黄河工程体系,在治理黄河的中国水利史上写下了辉煌的篇章.而对于在中国的第一大河长江上修建的刚刚投入使用的三峡水电站,其社会效益更是不言而喻。
水利工程的建设在其带来巨大的利益的同时也带来了潜在的各种各样的不利影响。还是以三峡水电站为例，从它建造完工的那日起，就代表了昔日的古城白帝城将永远从中华大地上消失.三峡水电站的建造使得库区的大量文物在见到世人之前永远失去了重现的机会。另外一个值得重视的影响就是三峡建库对生态环境的影响，其不利影响主要在库区，除淹没耕地、改变景观和大量移民外,尚对稀有物种、天气、库尾洪涝灾害、滑坡、地震、陆生植物等等有影响.
中国已建各类水库大坝86000余座，其中多数建于七八十年代，这些水利建筑的安全标准低，建设质量差,配件设施不全,有的运行二三十年来已严重老化，带病运行,对下游人民的人身安全及财产安全构成威胁,一旦失事将损失惨重。
水利工程是改造自然、开发利用水资源的重要举措，所建设的水利枢纽工程的成功与失败，将对国民经济和人民生活产生直接影响，成功能为社会带来巨大的经济利益和社会利益，一旦失败将可能带来巨大的财产损失以至人员伤亡.
水利工程发电
水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量,并将它输向水轮机,经水轮机与发电机的联合运转,将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物.这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
水电是清洁能源，可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在地球传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电大力利用水能资源。
中国不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，都居世界第一位.截至2007年，中国水电总装机容量已达到1。45亿千瓦,水电能源开发利用率从改革开放前的不足10%提高到25%.水电事业的快速发展为国民经济和社会发展做出了重要的贡献，同时还带动了中国电力装备制造业的繁荣。三峡机组全部国产化，迈出了自主研发和创新的可喜一步.小水电设计、施工、设备制造也已经达到国际领先水平，使中国成为小水电行业技术输出国之一.
　三峡水电站的输变电系统由中国国家电网公司负责建设和管理,预计共安装15回500千伏高压输电线路连接至各区域电网.随着三峡电站的建成，长江水电资源将得到有效开发利用.三峡电站共有单机70万千瓦的机组26台,总装机量1820万千瓦,年发电847亿千瓦时,远远超过位居世界第二的巴西伊泰普水电站，相当于6个半葛洲坝电站和10个大亚湾核电站，每年为全国人均提供70千瓦时电.电站单机容量、总装机容量、年发电量都堪称世界第一。 大江截流后6年内,三峡电站首批机组即可投入发电.到2009年全部机组发电后，三峡电站向华东、华中、川东供电，并与华北、华南联网，成为中国电力布局的“中枢”。 不仅如此，与火电相比,三峡电站等于省了10个500万吨的大型煤矿，如果加上运输专用线、电厂、供水、污染处理、煤渣运输等投资费用，效益更为可观.与此同时,三峡电站建成后每年减少5000万吨煤炭运量，大大减轻煤对交通运输的压力.
中国经济已进入新的发展时期，在国民经济持续快速增长、工业现代化进程加快的同时，资源和环境制约趋紧,能源供应出现紧张局面，生态环境压力持续增大。据此，加快西部水力资源开发、实现西电东送，对于解决国民经济发展中的能源短缺问题、改善生态环境、促进区域经济的协调和可持续发展，无疑具有非常重要的意义。另外，大力发展水电事业将有利于缩小城乡差距、改善农村生产生活条件，对于推进地方农业生产、提高农民收入,加快脱贫步伐、促进民族团结、维护社会稳定，具有不可替代的作用。水电开发通过投资拉动、税收增加和相关服务业的发展，将把地方资源优势转变为经济优势、产业优势，以此带动其他产业发展，形成支撑力强的产业集群，有力促进地方经济的全面发展.
参考文献：
李宗坤 孙明权 郝红科 吴泽宁《水利水电工程概论》，黄河水利出版社 2005， 1
王腊春 史运良 王栋 张兴奇《中国水问题》，东南大学出版社 2007，1
陆德富《世界江河防洪与治理》,黄河水利出版社 2004 , 1
汪恕诚《资源水利—人与自然和谐相处》，中国水利水电出版社 2005 ， 3
左玉辉 梁英 柏益尧《水资源调控》，科学出版社 2008 ， 1
侯财水 胡天舒《水电站》，中国水利水电出版社 2005， 1