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文檔簡介

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)水利知識自然地理一、我國地勢、地貌我國地勢西高東低,自西向東逐級下降,形成一個層層降低的階梯狀斜面,成為我國地貌總輪廓的顯著特征。青藏高原是我國地勢的第一級階梯,平均海拔4000m以上,素有“世界屋脊”之稱的珠穆朗瑪峰海拔8844.43m,為世界第一高峰,其北部與東部邊緣分布有昆侖山脈、祁連山脈、橫斷山脈,是地勢一級、二級階梯的分界線。地勢的第二級階梯上分布著大型盆地和高原,平均海拔10002000m??邕^第二級階梯東緣的大興安嶺、太行山、巫山和雪峰山,向東直達(dá)太平洋沿

2、岸,是我國地勢的第三級階梯,此階梯上分布著廣闊的平原,間有丘陵和低山,海拔多在500m以下。我國地勢、地貌特點對河流的影響最顯著。我國著名的江河大都發(fā)源于第一、第二級地形階梯上,自西向東流注,溝通了東西之間的交通,加強(qiáng)了沿海與內(nèi)陸的聯(lián)系。在地勢呈階梯狀急劇下降的地段,河流下切,坡大流急,峽谷櫛比,水力資源豐富,適于大型水利水電樞紐工程的梯級開發(fā)。二、我國氣候我國的大部分地區(qū)位于北溫帶,氣候溫和,四季分明,大陸性季風(fēng)氣候是我國氣候的主要特點。每年9月至次年4月,干寒的冬季風(fēng)從西伯利亞和蒙古高原吹來,寒冷干燥,南北溫差甚大;每年的49月,暖濕的夏季風(fēng)從東部和南部海洋吹來,普遍高溫多雨,南北溫差甚小

3、。年降水量的空間分布規(guī)律是從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減,各地區(qū)差別很大。大致是沿海多于內(nèi)陸,南方多于北方,山區(qū)多于平原,山地迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡。800mm等降水量線在淮河秦嶺青藏高原東南邊緣一線;400mm等降水量線在大興安嶺張家口蘭州拉薩喜馬拉雅山東南端一線。塔里木盆地年降水量少于50mm,其南部邊緣的一些地區(qū)降水量不足20mm;吐魯番盆地的托克遜平均年降水量僅5.9mm,是我國的“旱極”。我國東南部有些地區(qū)降水量在1600mm以上,臺灣東部山地可達(dá)3000mm以上,是我國的“雨極”。降水量的時間變化表現(xiàn)在兩個方面,即季節(jié)變化和年際變化。季節(jié)變化是一年內(nèi)降水量的分配狀況,其分配特征是南方雨季開始早

4、,結(jié)束晚,雨季長,集中在510月;北方雨季開始晚,結(jié)束早,雨季短,集中在78月。全國大部分地區(qū)夏秋多雨,冬春少雨。年際變化是年與年之間的降水分配情況,大多數(shù)地區(qū)降水量年際變化較大,一般是多雨區(qū)年際變化較小,少雨區(qū)年際變化較大;沿海地區(qū)年際變化較小,內(nèi)陸地區(qū)年際變化較大,而以內(nèi)陸盆地年際變化最大。干濕狀況是反映氣候特征的指標(biāo)之一,一個地方的干濕程度由降水量和蒸發(fā)量的對比關(guān)系決定,降水量大于蒸發(fā)量,該地區(qū)就濕潤,降水量小于蒸發(fā)量,該地區(qū)就干燥。干濕狀況與天然植被類型及農(nóng)業(yè)等關(guān)系密切。我國各地干濕狀況差異很大,共劃分為4個干濕地區(qū):濕潤區(qū)、半濕潤區(qū)、半干旱區(qū)和干旱區(qū)。三、我國土壤、植被及土地利用覆蓋

5、一個地區(qū)植物群落的總稱叫做植被。地球上植被分布主要取決于氣候和土壤。因此,地球上的氣候帶、土壤帶、植被帶是相互平行、彼此對應(yīng)的。在大尺度的宏觀范圍內(nèi),植被的分布規(guī)律遵循著緯向地帶性、經(jīng)向地帶性和垂直地帶性的規(guī)律。我國的耕地、林地、水域和建設(shè)用地主要集中在東部和中部地帶,而牧草地、未利用土地主要集中在西部地帶。四、我國水系據(jù)統(tǒng)計,我國河流總長度約為42萬km,流域面積超過100km2的河流達(dá)5萬多條,流域面積超過1000km2的河流有1500多條。這些河流由水利部的派出機(jī)構(gòu),即“七大流域機(jī)構(gòu)”進(jìn)行管理,其名稱及機(jī)關(guān)所在地分別為:長江水利委員會機(jī)關(guān)所在地為湖北省武漢市;黃河水利委員會機(jī)關(guān)所在地為河

6、南省鄭州市;海河水利委員會機(jī)關(guān)所在地為天津市;淮河水利委員會機(jī)關(guān)所在地為安徽省蚌埠市;珠江水利委員會機(jī)關(guān)所在地為廣東省廣州市;松遼水利委員會機(jī)關(guān)所在地為吉林省長春市;太湖流域管理局機(jī)關(guān)所在地為上海市。我國的第一大河長江,全長6397km,發(fā)源于青藏高原唐古拉山主峰各拉丹冬雪山西南側(cè),干流流經(jīng)青、藏、滇、川、渝、鄂、湘、贛、皖、蘇、滬等11個省、自治區(qū)、直轄市,注入東海;黃河全長5464km,為我國第二大河,發(fā)源于青藏高原巴顏喀拉山北麓的約古宗列盆地,流經(jīng)青、川、甘、寧、內(nèi)蒙古、晉、陜、豫、魯?shù)?省、自治區(qū),在山東省注入渤海。我國淡水湖泊主要分布在長江和淮河中下游,如鄱陽湖、洞庭湖、太湖、洪澤湖

7、等。鄱陽湖位于江西省北部、長江的南岸,湖水主要依賴地表徑流和湖面降水補(bǔ)給,是我國第一大淡水湖。咸水湖泊有青海湖、呼倫湖、納木錯等湖泊。湖泊具有蓄洪、供水、養(yǎng)殖、航運、旅游、維護(hù)生態(tài)多樣性等多種功能,在整個經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)發(fā)展中起著重要作用。 我國國際河流主要分布在東北、西北和西南三大片區(qū),如流經(jīng)中俄邊境的黑龍江、烏蘇里江;流經(jīng)中朝邊境的圖們江和鴨綠江;流經(jīng)中緬邊境的瀾滄江、怒江;流經(jīng)中哈邊境的伊犁河;流經(jīng)中吉邊境的阿克蘇河等。水文水資源一、水文基礎(chǔ)知識水文學(xué)主要研究地球上水的形成、循環(huán)、時空分布、化學(xué)和物理性質(zhì)以及水與環(huán)境的相互關(guān)系,為人類防治水旱災(zāi)害,合理開發(fā)和有效利用水資源,不斷改善人類生存和

8、發(fā)展的環(huán)境條件提供科學(xué)依據(jù)。水文學(xué)既是地球科學(xué)中一門獨立的基礎(chǔ)科學(xué),并與氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)等有著密切的聯(lián)系;又是一門應(yīng)用科學(xué),廣泛地為水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、城市、交通等部門服務(wù)。二、水文循環(huán)水文循環(huán)是指地球上的水分通過蒸發(fā)、水汽輸送、降水、下滲、徑流等過程不斷轉(zhuǎn)化、遷移的現(xiàn)象。水文循環(huán)由一系列復(fù)雜的過程和路徑組成,由海洋的、大陸的以及各種不同尺度的局部循環(huán)系統(tǒng)組成,它們互相聯(lián)系,周而復(fù)始,形成龐大而復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)。水文要素是構(gòu)成某一時間的水文情勢的主要因素,是描述水文情勢的主要物理量,包括各種水文變量和水文現(xiàn)象。降水、蒸發(fā)和徑流是水文循環(huán)的基本要素。同時,把水位、流速、流量、水溫、含沙

9、量、冰凌和水質(zhì)等列為水文要素。水文要素通常由水文站網(wǎng)通過水文測驗加以測定。水文循環(huán)過程中某區(qū)域在任一時段內(nèi),輸入的水量等于輸出的水量與蓄水變量之和,即水量平衡。水汽輸送為大氣中的水分被氣流從一個地區(qū)輸送到另一地區(qū),或從低空輸送到高空的現(xiàn)象,是水文循環(huán)的一個環(huán)節(jié),可分為水平輸送(水汽輸送的主要形式)和垂直輸送(成云致雨的重要條件)。三、水資源及其特性地球上各種形態(tài)的天然水,包括大氣中的水汽和水滴,海洋、湖泊、水庫、河流、土壤、含水層和生物體中的液態(tài)水,冰川、積雪和永久凍土中的固態(tài)水,巖石中的結(jié)晶水。人類大量利用的是大氣降水、河流、湖泊和水庫水、土壤水和地下淡水。地球上水的儲量很大,但97.5%是

10、海水,只有2.5%的是淡水。而2.5%的淡水中可供人類利用的淡水資源在數(shù)量上是有限的,不足世界淡水儲量的1%,即相當(dāng)全球水儲量的0.007%。從我國水資源特點來看,主要有人均占有水量低、區(qū)域分布不均勻、與耕地和人口的分布不相匹配、年際變化大等特點。江河徑流量是人類的最重要和最經(jīng)常利用的水資源,全球江河年徑流量約為46.8萬億m3,我國約為2.7萬億m3。水資源可以通過水循環(huán)不斷得到更新。水的更新周期將地球上水的儲量分為:永久儲量和可以更新的儲量??筛碌膬α堪ù髿饨邓⒑恿魉?、湖泊水、土壤水和淺層地下水,也是常指的可利用水資源。四、水資源開發(fā)利用水資源開發(fā)利用是指通過各種措施對天然水資源進(jìn)行

11、治理、控制、調(diào)配、保護(hù)和管理等,在一定時間和地點供給符合質(zhì)量要求的水量,為國民經(jīng)濟(jì)各部門所利用。開發(fā)利用水資源的基本原則之一就是合理配置水資源。目前,對水資源承載力沒有一個統(tǒng)一公認(rèn)的定義,一般認(rèn)為水資源承載力是指在一定流域或區(qū)域內(nèi),其自身的水資源能夠持續(xù)支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)模,并維系良好的生態(tài)系統(tǒng)的能力。這種承載能力不是無限的,必須要在保持可持續(xù)發(fā)展,也就是保證生態(tài)用水和環(huán)境用水的前提下,再去談經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水。水資源承載力是決定水資源可持續(xù)利用的先決條件,在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中,首先必須考慮水資源承載力,否則就會由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的破壞,最終影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類的生存。五、水資源節(jié)約與保護(hù)水

12、資源缺乏對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的制約日趨明顯,人們不得不改變過去單一的開源的做法,而采取節(jié)流、開源、保護(hù)并舉的綜合性措施,來滿足經(jīng)濟(jì)社會對水的需求。因此,對水資源節(jié)約也就成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的客觀需要。節(jié)水型社會是貫徹科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會、促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的必然要求,是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要組成部分。我國節(jié)水型社會建設(shè),重點是建立健全以水資源總量控制與定額管理為核心的水資源管理體系,與水資源承載能力相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系,水資源優(yōu)化配置和高效利用的工程技術(shù)體系以及自覺節(jié)水的社會行為規(guī)范體系。水污染是指污染物進(jìn)入水體,引起水體的物理、化學(xué)或生物特性的改變,影響水的正常用途或損

13、害水環(huán)境質(zhì)量,甚至危害人體健康、動植物安全的現(xiàn)象。防治水污染的研究重點是對污染物在水中遷移與轉(zhuǎn)化規(guī)律、污染物對人體和其他生物的健康影響、水質(zhì)監(jiān)測的新方法與新技術(shù)以及控制水污染的有效措施等領(lǐng)域的研究。六、水資源可持續(xù)利用可持續(xù)發(fā)展是指既滿足當(dāng)代人的需求又不損害后代人滿足需求的能力。換句話說,就是指經(jīng)濟(jì)、社會、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展,它們是一個密不可分的系統(tǒng),既要達(dá)到發(fā)展經(jīng)濟(jì)的目的,又要保護(hù)好人類賴以生存的大氣、淡水、海洋、土地和森林等自然資源和環(huán)境,使子孫后代能夠永續(xù)發(fā)展和安居樂業(yè)。為使水資源的可持續(xù)利用能保障環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,應(yīng)當(dāng)注意近期效益與遠(yuǎn)景效益的兼顧,從而使水資源的開發(fā)利用在時間

14、尺度上是可持續(xù)的;應(yīng)當(dāng)注意有利于各區(qū)域發(fā)展的平衡性,從而在區(qū)域尺度上是可持續(xù)的;要有助于促進(jìn)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與環(huán)境、生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)性,從而在發(fā)展目標(biāo)間是可持續(xù)的;要有助于促進(jìn)總收益分配的社會公平性,從而在不同團(tuán)體間是可持續(xù)的。七、水能資源廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能和海洋熱能等資源;狹義的水能資源是指河流水能資源。在自然狀態(tài)下,水能資源的能量消耗于克服水流阻力,沖刷河床、海岸,運送泥沙與漂浮物等。采取一定的工程措施,可以將水能變?yōu)闄C(jī)械能或電能,為人類服務(wù)。 水力發(fā)電是將河流、湖泊或海洋等水體所蘊(yùn)藏的水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓こ碳夹g(shù),其原理是利用水體的勢能而做功,主要因素是流量與水頭

15、。水利工程一、蓄水工程1.蓄水工程的主要功能天然情況下,江河來水量時空分布不均,它與人們用水在時間和水量分配上往往存在著矛盾,解決這種矛盾的主要措施是興建蓄水工程,也稱水庫工程。興建水庫是在江河適當(dāng)?shù)攸c修建擋水建筑物,攔截水流,抬高上游水位,形成具有一定庫容的水庫。水庫在其上游來水多時,把多余的水量蓄起來,然后根據(jù)各用水部門要求適時適量地供水;在汛期還可以起到削減洪峰,減輕下游洪澇災(zāi)害的作用;同時,也可以利用大量的蓄水和抬高水位來滿足水力發(fā)電、航運以及水產(chǎn)等用水部門的需要。這種把天然來水通過水庫調(diào)節(jié),按用水要求在時間和水量上重新分配的過程,稱為水庫的徑流調(diào)節(jié),以達(dá)到防洪、供水、發(fā)電、航運、水產(chǎn)

16、等綜合利用的目的。2.蓄水工程的主要設(shè)施及作用為滿足綜合利用要求,蓄水工程一般由擋水、泄水、輸水、專門建筑物組成,它們各自具有不同的作用,但在工程運行中又彼此相互配合,形成一個以攔河壩為主體的多種水工建筑物組成的綜合體,稱為蓄水樞紐工程或水庫樞紐工程,也稱為水利樞紐工程。擋水、泄水和輸水建筑物是組成蓄水樞紐工程必不可少的一般性水工建筑物;專門建筑物則是根據(jù)樞紐工程任務(wù)要求而設(shè)置的,如水電站、船閘、筏道、魚道等建筑物。擋水建筑物用以攔截水流、抬高水位、形成水庫,承載著巨大的水壓力等荷載作用來維持自身及其地基的安全穩(wěn)定和強(qiáng)度要求,如各種類型攔河壩。攔河壩按其結(jié)構(gòu)特點可分為重力壩、拱壩、支墩壩和土石

17、壩;按泄水條件分為溢流壩和非溢流壩;按筑壩材料分為當(dāng)?shù)夭牧蠅危ㄈ缤翂?、堆石壩、土石壩、漿砌石壩)和非當(dāng)?shù)夭牧蠅危ㄈ缁炷翂?、橡膠壩);按施工方法和結(jié)構(gòu)形式又可分為多種壩型。各種壩型盡管結(jié)構(gòu)形式和材料不同,但在各種可能荷載組合下都應(yīng)該是安全的,壩體各部位的應(yīng)力應(yīng)變均應(yīng)是材料和結(jié)構(gòu)所允許的。作用在擋水建筑物的各種外力荷載,按其特性及出現(xiàn)概率大小分為基本荷載和特殊荷載兩類。出現(xiàn)概率大,經(jīng)常起作用的稱為基本荷載;出現(xiàn)概率小,偶然起作用的稱為特殊荷載。有的荷載對于不同類型建筑物的作用是不同的,如溫度荷載在拱壩設(shè)計中是必須考慮的基本荷載,而在設(shè)有橫縫的重力壩設(shè)計中一般可不必考慮。泄水建筑物是用以宣泄水庫不

18、能容納的多余洪水或超過調(diào)蓄水位多余的水量,以保證工程安全運行,如各種溢洪道、溢流壩、泄洪隧洞等。溢洪道可以與擋水建筑物相結(jié)合,位于河床中,稱為河床溢洪道(或壩身溢洪道,即溢流壩),這種溢洪道是混凝土重力壩、拱壩常用的泄水方式,工程布置靈活、緊湊、經(jīng)濟(jì),除設(shè)置不同型式的表孔溢洪道外,還可以根據(jù)不同泄水功能要求,在壩身不同部位設(shè)置中孔、深孔和底孔;由于河勢、地形、壩型和樞紐布置的困難,也可以在壩外河岸上設(shè)置泄水建筑物,統(tǒng)稱為河岸溢洪道,河岸溢洪道從流態(tài)的區(qū)別可分為正槽溢洪道、側(cè)槽溢洪道、井式溢洪道、虹吸式溢洪道。各種不同型式的溢洪道各有其不同的特點和適用條件,在設(shè)計中結(jié)合河岸的地形、地質(zhì)、進(jìn)出口水

19、流條件、泄量大小和技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析比較,選擇合適的泄水建筑物。泄水隧洞是指水庫樞紐中穿越河岸山體建成的封閉式泄水道,按其進(jìn)水口高低可分為表孔和深孔隧洞,當(dāng)水庫運行要求在較高水位泄洪,并要求隨庫水位升高而加大泄量時,常采用表孔隧洞;當(dāng)要求用泄水洞調(diào)節(jié)庫水位或水庫有放空、排沙要求時,則采用深孔隧洞。按其洞內(nèi)過水流態(tài)區(qū)別,又可分為有壓隧洞(沿隧洞全程以滿洞有壓流態(tài)過水的水工隧洞,圓形斷面)和無壓隧洞(洞內(nèi)水流呈明流狀態(tài)的水工隧洞,城門洞形或馬蹄形)。泄洪隧洞為保障安全運行和檢修工作,一般要設(shè)置兩道閘門,即控制泄流的工作閘門和檢修時擋水的檢修閘門。有壓隧洞的工作閘門常設(shè)于出口,以便于觀察、操作和檢修;

20、無壓隧洞的工作閘門則設(shè)在進(jìn)口,當(dāng)其閉門擋水時,洞內(nèi)為無水狀態(tài),便于檢查和維修。檢修閘門均設(shè)在進(jìn)口,且位于工作閘門上游。無壓隧洞的洞身斷面多采用圓拱直墻形,即城門洞形,當(dāng)巖石條件較差時也可做成馬蹄形斷面。有壓隧洞水壓力較大,為改善襯砌受力條件,一般都采用圓形斷面。二、引(輸)水工程引(輸)水工程指從江河、湖泊等地表水源地引水并輸送水到各用水地區(qū),以滿足灌溉、工業(yè)及生活用水需求的工程體系,主要包括引水樞紐和輸水建筑物。1.引水樞紐引水樞紐或取水樞紐,是從河道取水的水利樞紐,其作用是獲取符合水量及水質(zhì)要求的河水,以滿足各用水戶的要求。引水樞紐分為無壩引水和有壩引水兩大類。當(dāng)河道枯水期的水位和流量能滿

21、足取水要求時,可直接在河岸修建引水樞紐,當(dāng)不能滿足上述要求時,則須修建雍水壩或攔河壩,用來抬高水位以滿足取水要求。無壩引水樞紐主要由進(jìn)水閘、沖沙閘、沉沙池及上下游河岸整治等水工建筑物組成;有壩取水樞紐通常由雍水壩(或攔河閘)、進(jìn)水閘、沖沙閘等雍水、取水以及各種防沙設(shè)施組成。2.輸水建筑物輸水建筑物即輸送水的建筑物,如輸水渠道、輸水隧洞、輸水管道等。各種不同類型的輸水建筑物可根據(jù)地形、地質(zhì)條件、地貌環(huán)境和輸水規(guī)模合理選擇。對于長距離輸水工程,有可能同時選用多種型式的輸水建筑物,形成一個綜合型的輸水系統(tǒng),如南水北調(diào)中線工程,渠道、隧洞、管道俱全。以輸水渠道為代表,修建在渠道上的其他水工建筑物稱為渠

22、系建筑物。按其作用主要分為三類:(1)配水建筑物。用于調(diào)節(jié)和配置水量的建筑物,如節(jié)制閘、分水閘、量水堰、測流槽等。(2)交叉建筑物。渠道水流穿過山梁或跨越溪谷、河流、渠道、交通道路時所修建的建筑物,如隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞等。(3)連接建筑物。渠道通過落差集中處或坡度較陡地段所修建的建筑物,如跌水、陡坡等。渠系建筑物根據(jù)需要,結(jié)合設(shè)置泄水、沖沙、沉沙、等專門建筑物及安全設(shè)施。渠系建筑物的形式選擇,應(yīng)根據(jù)工程的目標(biāo)任務(wù),全面考慮地形、地質(zhì)、建筑材料、施工條件、運用管理、安全經(jīng)濟(jì)等各種因素,通過綜合比較確定。三、提水工程提水工程即泵站工程,是利用機(jī)電提水設(shè)備增加水流能量,通過配套設(shè)施將水體由低處

23、提升至高處,以滿足興利除害要求的水利工程。它被廣泛地應(yīng)用于防汛排澇、抗旱減災(zāi)、農(nóng)業(yè)灌排、市政供排水、工業(yè)生產(chǎn)用水及跨流域調(diào)水等許多方面。正在進(jìn)行建設(shè)的南水北調(diào)東線工程,包括13個梯級泵站,總配套動力達(dá)36.6萬kW,是目前我國最大的提水工程。泵站工程一般由進(jìn)水建筑物、泵房、出水建筑物、交通及附屬建筑物等組成泵站樞紐。其主要設(shè)施及作用:1.進(jìn)水建筑物進(jìn)水建筑物包括取水建筑物、引水建筑物、前池、進(jìn)水池、進(jìn)水管(流)道等。取水建筑物建于水源岸邊或水中,結(jié)構(gòu)型式有取水頭部、進(jìn)水閘、進(jìn)水涵洞等,其作用是取水、防沙、防洪、調(diào)節(jié)流量、控制水位及檢修時截斷水流。引水建筑物有引水涵管、明渠等,其作用是自水源引水

24、至前池,并創(chuàng)造良好的水流狀態(tài)。前池是引水建筑物與進(jìn)水池的聯(lián)結(jié)段,其作用是平穩(wěn)水流,避免強(qiáng)烈的回流和漩渦出現(xiàn)。進(jìn)水池的作用是供水泵的進(jìn)水管(流道)或水泵直接進(jìn)水。進(jìn)水管(流)道包括進(jìn)水管道、進(jìn)水流道(大型泵站),其作用是從進(jìn)水池平順地引水,供給水泵。2.泵房建筑物泵房建筑物是安裝主機(jī)組、輔助設(shè)備及電氣設(shè)備的建筑物,它為機(jī)組運行和工作人員提供良好的工作環(huán)境。主機(jī)組包括水泵、傳動設(shè)備及動力機(jī),是泵站的核心。主機(jī)組將外來能量轉(zhuǎn)換為提升水體的能量。3.出水建筑物出水建筑物包括出水管(流)道、出水池或壓力箱涵,其作用是將水泵抽出的水體壓向出水池,消除管口出流余能,使之平順地流入輸水管渠或容泄區(qū),并設(shè)有防止

25、停機(jī)倒流設(shè)備。提水泵站的設(shè)計參數(shù)主要是設(shè)計流量和設(shè)計揚程,它們是水泵選型和泵站建筑物設(shè)計的依據(jù),并直接影響到泵站規(guī)模、設(shè)備投資及泵站效益。因此,設(shè)計流量和設(shè)計揚程的選擇,也需要根據(jù)泵站功能,科學(xué)合理地分析計算后確定。泵是一種流體機(jī)械,抽吸水體的泵稱為水泵。水泵的種類很多,性能范圍十分廣泛,按作用原理可分為葉片式泵、容積式泵以及射流泵、水錘泵等。其中,葉片式泵是應(yīng)用最廣泛的水泵。葉片泵按葉輪對液體的作用原理,又分為離心泵、軸流泵及混流泵三種基本泵型。離心泵屬于高揚程葉片泵,其揚程范圍從十幾米到數(shù)千米,流量相對較小。軸流泵屬于低揚程葉片泵,其揚程范圍從一米到十幾米,流量較大。混流泵性能介于離心泵和

26、軸流泵之間。在設(shè)計中,泵型選擇可根據(jù)設(shè)計揚程、設(shè)計流量、機(jī)組大小、臺數(shù)、工作效率、水力特性、維修管理、工程投資、運行費用等綜合分析比較選定。合理地設(shè)計泵房,對節(jié)約工程投資,延長機(jī)電設(shè)備使用壽命,保證安全和經(jīng)濟(jì)運行都具有重要意義。影響泵房結(jié)構(gòu)型式的主要因素有水泵及動力機(jī)的類型與構(gòu)造、水源水位變化、站址地基條件、樞紐布置、施工條件及采用的建筑材料等因素。常用的泵房結(jié)構(gòu)型式有分基型泵房、塊基型泵房、干室型泵房、濕室型泵房。四、水力發(fā)電工程水力發(fā)電工程是將河流中水體所蘊(yùn)藏的水能轉(zhuǎn)換為電能而修建的水工建筑物和設(shè)置水力機(jī)械、電氣設(shè)備的綜合水力發(fā)電樞紐,也稱水力發(fā)電站,簡稱“水電站”。開發(fā)水電的主要措施是集

27、中水頭、調(diào)節(jié)徑流、安裝水力機(jī)械和發(fā)電裝置,以及相應(yīng)的配套設(shè)施。1.水電站的主要設(shè)施及作用(1)擋水建筑物:用于集中水頭,調(diào)節(jié)徑流的建筑物。一般為壩或閘。(2)引水建筑物:用以將水源地用于發(fā)電的水量引送到水輪機(jī)室的建筑物。一般有明渠、隧洞、管道等。(3)水電站廠房:用于裝置水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備和輔助生產(chǎn)設(shè)施的建筑物,通常由主廠房和副廠房組成,小型水電站也可不設(shè)副廠房。(4)水輪發(fā)電機(jī)組:用于將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能再轉(zhuǎn)化為電能的水力機(jī)械發(fā)電設(shè)備。由水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及其機(jī)械、電氣控制設(shè)備組成的成套水力發(fā)電設(shè)備。(5)變壓、配電設(shè)施:用于安裝變壓器的變壓器場及安裝高壓開關(guān)的開關(guān)站。2.水電站的基本布置

28、型式(1)壩式水電站:其水頭由攔河壩來集中,并直接從壩前取水發(fā)電。根據(jù)壩和廠房的相對位置,又可分為壩后式水電站和河床式水電站。(2)引水式水電站:其水頭和水量均由引水道形成和輸送。根據(jù)引水道是否有壓,又可分為無壓引水式水電站和有壓引水式水電站。(3)混合式水電站:由攔河壩和引水道共同集中水頭的水電站。防洪抗旱一、洪災(zāi)及澇災(zāi)1.洪水災(zāi)害成因及特征洪水是一種峰高量大、水位急劇上漲的自然現(xiàn)象。洪水一般包括江河洪水、城市暴雨洪水、海濱河口的風(fēng)暴潮洪水、山洪、凌汛等。就發(fā)生的范圍、強(qiáng)度、頻次、對人類的威脅性而言,我國的大部分地區(qū)以暴雨洪水為主。天氣系統(tǒng)的變化是造成暴雨,進(jìn)而引發(fā)洪水的直接原因,而流域下墊

29、面特征和興修水利工程可間接或直接地影響洪水的特征及其特性。洪災(zāi)具有以下四個特征:不確定性、共沾性或社會性、地域性和損失多樣性。2.澇災(zāi)成因農(nóng)田的澇或漬是一定的氣候、水文、土壤、地形、土地利用的綜合結(jié)果。高強(qiáng)度或長歷時的雨量產(chǎn)生的徑流,上游地區(qū)下泄的水量,河道決堤或漫溢,均可以造成地面積水成澇。當(dāng)?shù)叵滤桓?、土壤入滲率低、地勢低洼、排水條件差時,澇災(zāi)情況尤為嚴(yán)重。二、洪水預(yù)報與防汛管理洪水預(yù)報一般分為河段洪水預(yù)報和降雨徑流預(yù)報。河段洪水預(yù)報方法是以河槽洪水波運動理論為基礎(chǔ),預(yù)報河段下游某站的水位和流量的方法。降雨徑流預(yù)報方法則是按降雨徑流形成過程的原理,利用流域內(nèi)的降雨資料,預(yù)報出流斷面的洪水的

30、方法。洪災(zāi)不但造成物質(zhì)財富損失,還可能威脅到人民生命,在相當(dāng)一個時期內(nèi)產(chǎn)生一系列不良后果,打亂社會秩序。因此,當(dāng)汛期來臨時,有關(guān)部門都把防汛工作放在各項工作的首位。由于洪水發(fā)生的大小及其發(fā)生時間具有隨機(jī)性,要徹底防止洪災(zāi)是不可能的。因此,防洪的目的主要在于防止某一防洪標(biāo)準(zhǔn)下的洪水災(zāi)害和減少超標(biāo)洪水的損失。防洪工作實行全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、預(yù)防為主、綜合治理、局部利益服從全局利益的原則。國務(wù)院水行政主管部門在國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)下,負(fù)責(zé)全國防洪的組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、指導(dǎo)等日常工作。國務(wù)院水行政主管部門在國家確定的重要江河、湖泊設(shè)立的流域管理機(jī)構(gòu),在所管轄的范圍內(nèi)行使法律、行政法規(guī)規(guī)定和國務(wù)院水行政主管部門授

31、權(quán)的防洪協(xié)調(diào)和監(jiān)督管理職責(zé)。國務(wù)院建設(shè)行政主管部門和其他有關(guān)部門在國務(wù)院的領(lǐng)導(dǎo)下,按照各自的職責(zé),負(fù)責(zé)有關(guān)的防洪工作??h級以上地方人民政府水行政主管部門在本級人民政府的領(lǐng)導(dǎo)下,負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)防洪的組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督、指導(dǎo)等日常工作??h級以上地方人民政府建設(shè)行政主管部門和其他有關(guān)部門在本級人民政府的領(lǐng)導(dǎo)下,按照各自的職責(zé),負(fù)責(zé)有關(guān)的防洪工作。三、旱災(zāi)1.旱災(zāi)成因植物耗水多于吸水,導(dǎo)致植物體內(nèi)水分過度虧缺而受害的現(xiàn)象稱為干旱。其主要原因是長時期降水偏少,造成氣候干燥,土壤缺水,使農(nóng)作物體內(nèi)水分發(fā)生虧缺,影響正常生長發(fā)育,從而造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。2.抗旱農(nóng)田旱情是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中至關(guān)重要的因素,而土壤水分含量則

32、是農(nóng)田旱情的重要指標(biāo)。旱情監(jiān)測主要是對土壤水分進(jìn)行監(jiān)測,用以判斷作物缺水狀況。土壤水分的測定方法很多,但大致可分為取樣測定法和定位測定法兩大類。取樣測定法常用的主要是烘干法,定位測定法包括非放射性方法和放射性方法。近年來,遙感技術(shù)也應(yīng)用到土壤水分的監(jiān)測中。旱情預(yù)報是對農(nóng)作物耕作層土壤水分的增長和消退程度進(jìn)行預(yù)報,目前常用的方法多為探求土壤含水量的變化規(guī)律及其與主要影響因素之間的關(guān)系,預(yù)報單站或區(qū)域未來土壤水分的增減情況及其對作物生長的影響程度。我國北方地區(qū)在缺乏灌溉的條件下,土壤“水庫”的主要水源幾乎全部來自于大氣降水,如土壤不能充分保住雨季的降水,就會發(fā)生土壤干旱。通過加強(qiáng)農(nóng)田水利基本建設(shè)、

33、改良土壤、改進(jìn)耕作栽培技術(shù)、運用秸稈、地膜覆蓋保墑和田間集水保墑等措施可以減少旱情對農(nóng)業(yè)的影響。農(nóng)村水利一、農(nóng)田灌溉1.土壤水與土壤含水量吸附于土壤顆粒上和存在于土壤孔隙中的水,稱為土壤水。土壤水有吸濕水、薄膜水、毛管水、重力水等四種類型。土壤水是循環(huán)水的一部分,也是作物需水的基本來源。土壤水主要來源于大氣降水和灌溉等。大氣中的水汽凝結(jié)和借毛管力上升的地下水,也可成為土壤水。研究土壤水的變化規(guī)律,對農(nóng)田灌溉、除澇防漬、治理鹽堿地和改善生態(tài)環(huán)境有一定作用。土壤含水量是研究土壤水運動和變化規(guī)律的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。土壤含水量常用重量含水量和容積含水量表示??紫度勘怀錆M水的田間土壤,經(jīng)過一定時間排水后所能持

34、留的水量叫田間持水量,通常以該土層內(nèi)的平均土壤含水量表示。它是有效土壤水范圍的上限。在灌溉管理中以田間持水量作為控制灌水定額的允許最大土壤含水量。這種情況下不產(chǎn)生深層滲漏。土壤允許最小含水量應(yīng)大于凋萎系數(shù),一般取田間持水量的60。2.作物需水與灌溉制度作物全生育期或某一時段內(nèi)正常生長所需要的水量叫做作物需水量。由于構(gòu)成作物組織的水量很少,可以忽略不計,常以作物蒸騰與株間蒸發(fā)量之和,即蒸發(fā)蒸騰量作為作物需水量。作物需水量是決定作物灌溉制度、灌溉用水量和灌溉引水流量的基本參數(shù),也是制定水利規(guī)劃,灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計和灌區(qū)水管理的重要依據(jù)。作物需水量可以通過實測途徑取得。缺乏實測資料時,也可采用水面蒸發(fā)量等

35、氣象因子通過經(jīng)驗公式計算得出。根據(jù)作物需水量特性和當(dāng)?shù)貧夂?、土壤、農(nóng)業(yè)技術(shù)及灌水技術(shù)等因素制定的灌水方案叫灌溉制度。灌溉制度主要包括灌水次數(shù)、灌水時間、灌水定額和灌溉定額。灌溉制度是規(guī)劃和設(shè)計灌溉工程的基本資料,也是編制和執(zhí)行灌區(qū)用水計劃的重要依據(jù)。制定灌溉制度有3種方法:一是根據(jù)當(dāng)?shù)毓喔葘嵺`經(jīng)驗;二是依據(jù)灌溉試驗資料;三是利用農(nóng)田水量平衡原理分析計算。3.灌水技術(shù)灌水技術(shù)是指把渠道或管道中的灌溉水分配到田間各地塊所采取的技術(shù)措施,也叫灌水方法。灌水技術(shù)大致可分為兩類,第一類是地面灌溉,它是把水引進(jìn)畦田,灌水溝或格田,讓水在地面流動過程中或停留一段時間滲入土壤。旱作物采取的溝灌、畦灌、草場的漫

36、灌,水稻采用的格田灌溉都屬于這類方法。由于這種方法簡便,是目前應(yīng)用最普遍的一種灌水技術(shù)。第二類是用管道把具有一定壓力的灌溉水輸送到田間,再采用噴頭或灌水器把水噴灑(滴)到作物根系集中區(qū)的土壤,包括噴灌、微噴、滴灌等,它屬于機(jī)械化、半機(jī)械化或自動化灌水技術(shù)。具有省工、省地、省水、有利于促使作物增產(chǎn)等多種優(yōu)點。作為與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相配套的灌水技術(shù),逐步推廣應(yīng)用。二、農(nóng)業(yè)節(jié)水農(nóng)業(yè)節(jié)水體系由水資源的合理開發(fā)利用與配置、輸配水系統(tǒng)的節(jié)水、田間灌溉過程的節(jié)水、作物生長水分轉(zhuǎn)化過程的節(jié)水、用水管理的節(jié)水和農(nóng)藝措施的節(jié)水等多種措施組成。農(nóng)業(yè)節(jié)水涉及農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、水資源優(yōu)化配置、工程措施、農(nóng)藝與生物措施

37、、管理措施等許多方面,是一個完整的系統(tǒng)工程。(1)要根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源承載力和自然經(jīng)濟(jì)社會條件,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和作物種植結(jié)構(gòu)。水資源短缺地區(qū)應(yīng)限制種植高耗水作物。(2)要合理利用多種水源。渠灌區(qū)要因地制宜實行井渠結(jié)合,引水、蓄水、提水相結(jié)合,有條件的地方,回灌補(bǔ)給地下水。重視灌溉回歸水、污水、微咸水等劣質(zhì)水的利用。不具備發(fā)展灌溉的地區(qū),采取多種方式集蓄雨水,解決抗旱播種、保苗用水。(3)完善工程節(jié)水措施。對滲漏嚴(yán)重的渠道進(jìn)行防滲處理,推廣以管道代替土渠輸水。平整土地,調(diào)整溝畦規(guī)格,改進(jìn)地面灌水技術(shù)。有條件的地方,推廣噴滴灌技術(shù)。完善渠系上的輸配水控制性建筑物,配套量水設(shè)施。(4)推廣農(nóng)

38、藝節(jié)水措施。采用深耕松土、增施有機(jī)肥等方法增加土壤蓄水能力;推廣少耕免耕為主的保護(hù)性耕作技術(shù),減少水土流失;采用秸稈覆蓋和地膜覆蓋,提高土壤保墑能力;施用生物抗旱劑和土壤保水劑,抑制作物蒸騰,減少作物水分消耗,提高土壤吸水保水能力;選育和推廣耐旱品種。(5)健全管理節(jié)水措施。嚴(yán)格控制各個地區(qū)用水總量和灌溉用水定額,推廣水稻控制灌溉和旱作物非充分灌溉制度;健全農(nóng)業(yè)節(jié)水政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);建立合理的水價形成機(jī)制和水費計收辦法,用經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)節(jié)水;通過建立農(nóng)民用水協(xié)會等方式,調(diào)動農(nóng)民參加節(jié)水的積極性;完善農(nóng)業(yè)節(jié)水社會化服務(wù)體系;加強(qiáng)節(jié)水器材設(shè)備的生產(chǎn)和市場監(jiān)管。三、農(nóng)村飲水安全1.農(nóng)村引水安全標(biāo)準(zhǔn)水

39、利部、衛(wèi)生部2004年11月頒布了農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評價指標(biāo)體系,規(guī)定農(nóng)村飲用水安全衛(wèi)生評價指標(biāo)體系分安全和基本安全兩個檔次,由水質(zhì)、水量、方便程度和保證率四項指標(biāo)組成。四項指標(biāo)中只要有一項低于安全或基本安全最低值,就不能定為飲用水安全或基本安全。水質(zhì):符合國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的為安全;符合農(nóng)村實施生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則要求的為基本安全。水量:獲得的水量不低于4060L/(人d)為安全;不低于2040L/(人d)為基本安全。根據(jù)氣候、地形、水資源條件和生活習(xí)慣將全國分為5個類型區(qū),不同地區(qū)有更細(xì)的規(guī)定。方便程度:人力取水往返時間不超過10min為安全,取水往返時間不超過1020min為基

40、本安全。保證率:供水保證率不低于95為安全;不低于9095%為基本安全。2.保障農(nóng)村飲水安全的主要措施解決我國農(nóng)村飲水安全,要“統(tǒng)籌規(guī)劃,突出重點,防治結(jié)合,綜合治理,因地制宜,注重實效,建管并重,完善機(jī)制”。(1)要從實際出發(fā),全面安排,突出重點,分步實施。要與新農(nóng)村和小城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃相銜接,近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合,統(tǒng)籌考慮飼養(yǎng)畜禽和第二、第三產(chǎn)業(yè)用水需求?!笆晃濉逼陂g重點解決高氟水、高砷水、苦咸水、污染水、微生物病害等嚴(yán)重影響身體健康的水質(zhì)問題,以及局部地區(qū)的嚴(yán)重缺水問題。(2)要保護(hù)好飲用水源,劃定水源保護(hù)區(qū),防止水源受到污染和人為破壞。引導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施用化肥、農(nóng)藥,減少面源污染,加強(qiáng)農(nóng)村廢污水

41、、垃圾、糞便處理;加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測,建立水質(zhì)監(jiān)測體系。(3)要做好區(qū)域供水工程規(guī)劃,水質(zhì)、水量并重,合理選擇水源、工程型式、供水規(guī)模和水質(zhì)凈化措施。有條件的地方,提倡發(fā)展適度規(guī)模的集中供水,供水到戶;制水成本高的地區(qū),提倡分質(zhì)供水;山丘區(qū)居住分散的農(nóng)戶,可采用分散式供水。(4)解決農(nóng)村飲水安全,主要由各級地方政府負(fù)責(zé),有關(guān)部門要分工負(fù)責(zé),密切配合;要加強(qiáng)前期工作,嚴(yán)格項目審批程序;改進(jìn)建設(shè)和管理辦法,落實管理主體責(zé)任;對建成的工程,要建立良性運行機(jī)制。四、除澇排水1.農(nóng)田排水農(nóng)田排水是改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,提高農(nóng)作物產(chǎn)量的主要措施之一。在濕潤或半濕潤地區(qū),因降雨過多或過于集中,造成地面積水,地下水位過

42、高和土壤水分過多,容易導(dǎo)致澇、漬災(zāi)害。在干旱和半干旱地區(qū),在發(fā)展灌溉的同時,要健全排水系統(tǒng),控制地下水位,防止土壤鹽堿化。目前農(nóng)田內(nèi)部的排水方式有明溝、暗管和豎井等幾種。農(nóng)田排水標(biāo)準(zhǔn)有治澇標(biāo)準(zhǔn)、排漬標(biāo)準(zhǔn)和防鹽標(biāo)準(zhǔn)。排澇標(biāo)準(zhǔn)以排除某一可能發(fā)生的暴雨徑流,而不造成作物顯著減產(chǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。一般采用35年或510年一遇的暴雨量作為指標(biāo)。除此之外,還規(guī)定了排除時間,如3日暴雨5日排除等。排漬標(biāo)準(zhǔn)是指排水系統(tǒng)降低地下水位,控制調(diào)節(jié)田間水分狀況的能力。常以不同作物在不同生育期雨后一定時間內(nèi)地下水位允許埋藏深度為指標(biāo)。防鹽標(biāo)準(zhǔn)是指排水系統(tǒng)防止土壤返鹽的能力,一般以地下水臨界深度為指標(biāo)。農(nóng)田排水系統(tǒng)的規(guī)劃要盡量使各

43、級溝道布置在控制范圍的最低處,下級溝道要使上級溝道排水通暢,不發(fā)生壅水;盡量做到高水高排,自流排水;各級溝道的布置要與灌溉渠系、土地利用規(guī)劃以及道路、林帶、行政區(qū)等相協(xié)調(diào),便于管理。2.鹽堿地改良鹽堿地的產(chǎn)生原因主要有以下幾點:一是氣象因素,雨量不足的情況下,地表蒸發(fā)強(qiáng)烈,使地下水礦化度提高,表土鹽分逐漸積累;二是土壤因素,成土母質(zhì)含有較高原生鹽分,沙性強(qiáng),孔隙率高,毛管孔隙對地下水的傳輸能力強(qiáng),容易把鹽分帶到地表;三是地下水因素,地下水礦化度高,地下徑流緩慢,成為土壤鹽分聚集的源泉;四是地形因素,低洼平原地區(qū)排水不暢,地下水水平方向運動遲緩,造成地下水蒸發(fā)濃縮,淡化困難。總的來說,鹽堿地的鹽

44、分遵循“鹽隨水來,鹽隨水去”的規(guī)律運動。防治土壤鹽堿化要采取綜合措施。一是要完善排水工程體系,把地下水位控制在臨界深度以下,在灌溉、降雨和沖洗等措施下,使從土壤中淋洗出的含鹽地下水及時排除區(qū)外,促使土壤逐步脫鹽;二是利用非灌溉季節(jié)的淡水灌入農(nóng)田,沖洗溶解土壤中的鹽分,然后排除,加快土壤脫鹽;三是“種稻治堿”;四是“井渠結(jié)合”,通過對地表水和地下水的聯(lián)合調(diào)度,既滿足作物灌溉,又把地下水控制在臨界深度以下;五是農(nóng)藝和生物措施,包括種植綠肥作物,增施有機(jī)肥,施用石膏,及時中耕松土、切斷土壤毛細(xì)管等。水土保持一、水土流失成因及影響因素在水力、風(fēng)力、重力、凍融等外營力作用下,水土資源和土地生產(chǎn)力遭到破壞

45、和損失,包括土地表層侵蝕及水的損失,稱為水土流失。水土流失的形式除雨滴濺蝕、片蝕、細(xì)溝侵蝕、淺溝侵蝕、切溝侵蝕等典型的土壤侵蝕形式外,還包括河岸侵蝕、山洪侵蝕、泥石流侵蝕以及滑坡等侵蝕形式。造成水土流失的主要因素有自然因素和人類活動因素。影響水土流失的自然因素主要有:氣候,如降水量、降雨強(qiáng)度、風(fēng)速等;地形,如坡度、坡長、坡面形狀、溝壑密度等;地質(zhì),如巖石的風(fēng)化性、堅硬性、透水性等;土壤,如土壤透水性、抗蝕性、抗沖性等;植被,如植被種類、覆蓋度等。加劇水土流失的人類活動因素主要有:濫墾亂伐、陡坡開荒、順坡耕種、過度放牧、鏟挖草皮、亂棄礦渣廢土等。二、水土保持措施水土保持是在水土流失地區(qū),為防止水

46、土流失,保護(hù)、改良與合理利用水土資源而采用的農(nóng)業(yè)耕作措施、林草措施和工程措施的總稱。農(nóng)業(yè)耕作措施也稱為水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)措施,主要包括:以改變小地形為主的耕作技術(shù),有溝壟耕作、坑田、新式圳田;增加植被覆蓋度或被覆時間;保留殘茬,用秸稈、地膜或砂卵石覆蓋地面;免耕、少耕。水土保持林草措施包括在水蝕和風(fēng)蝕地區(qū)營造水土保持林、水源涵養(yǎng)林、農(nóng)田防護(hù)林、因沙造林以及封山育林、封山育草、人工種草、天然草地改良、合理放牧等。水土保持工程措施包括山坡水保工程、溝道治理工程、山洪排導(dǎo)工程、小型蓄水供水工程。山坡水土保持工程主要有梯田、攔水溝埂、水平溝、水平階、魚鱗坑、山坡截留溝、水窖、蓄水池、擋土墻等。溝道治理工

47、程措施主要有溝頭防護(hù)工程、谷坊、攔沙壩、淤地壩、溝道護(hù)岸工程和引洪漫地等。山洪導(dǎo)排工程有排洪溝、導(dǎo)流堤等,小型蓄水供水工程有小水庫、塘堤、引水渠等。多種水土保持措施要有機(jī)結(jié)合,坡溝兼治,上下游治理統(tǒng)一規(guī)劃。水土保持監(jiān)測是通過遙感地面定位觀測、模擬實驗和流域調(diào)查、對比分析等途徑,全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地掌握水土流失現(xiàn)狀、水土流失成因、治理措施及產(chǎn)生的效益,為不斷加強(qiáng)和改進(jìn)水土保持工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。水力發(fā)電一、水能資源與河流水電開發(fā)1.水能資源的特點廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能和海洋熱能等資源;狹義的水能資源是指河流水能資源。河流水能有以下特點:(1)水能是再生能源。河流水能是

48、河流水體在自然界水文循環(huán)過程中潛在的能源資源。在太陽的作用下,水文循環(huán)周而復(fù)始,永不停止。因此,水能資源具有重復(fù)再生、永不枯竭的特點。在能源分類中,水能和太陽能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能同屬于再生性能源。(2)水能是清潔能源。水能是水體中自然蘊(yùn)藏的物理能,在開發(fā)轉(zhuǎn)換為電能的過程中不發(fā)生化學(xué)變化,不排出有害物質(zhì),對空氣和水不產(chǎn)生污染,屬清潔能源。(3)水能可迅速轉(zhuǎn)化為電能。水能在人工措施作用下形成水體蓄能,由水體蓄能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,再轉(zhuǎn)化為電能幾乎是同時完成。能量轉(zhuǎn)換運行操作靈便,是電力系統(tǒng)最好的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用電源,對改善電力系統(tǒng)運行狀況,提高電能質(zhì)量,具有重要作用。(4)水能開發(fā)具有綜合利用

49、效益。大中型蓄水樞紐工程開發(fā)利用水能資源時,具有較好的徑流調(diào)節(jié)性能,可同時兼顧防洪、供水、發(fā)電、航運、水產(chǎn)等綜合利用要求。因此,水能開發(fā)要綜合考慮各用水部門的合理要求,以取得整體效益最優(yōu)為原則。小型水庫和引水式水電站,受天然河道徑流變化的影響大,徑流調(diào)節(jié)性能差,很難滿足綜合利用要求。(5)水能開發(fā)對社會、環(huán)境、資源影響大。修建大中型水庫樞紐工程,有可能淹沒一些耕地、生物、礦產(chǎn)、文物、景觀等資源,要遷移較多的城鎮(zhèn)、居民,要影響到河流水生態(tài)和正常的水循環(huán),以及各種交通、電力、通信等基礎(chǔ)設(shè)施。因此,開發(fā)利用水能資源,要權(quán)衡利弊,綜合論證,科學(xué)決策。 2.梯級水電開發(fā)從河流或河段的上游到下游,呈階梯形

50、地修建多級水電站,以充分利用河流水能資源的開發(fā)方式。在河流梯級開發(fā)規(guī)劃中,首先要充分了解和掌握河流或河段的地形、地質(zhì)、水文、社會經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境等基本特性資料,初步擬定可能開發(fā)的梯級電站站址。按照水能資源的基本控制因素,比較理想的梯級開發(fā)方案是多級水電站正常蓄水位和尾水位上下梯級相銜接,或略有重疊,以充分利用河流的落差。但在某些局部河段,由于有大批的耕地、重要的居民區(qū)、城鎮(zhèn)、交通設(shè)施、文物古跡或生態(tài)環(huán)境保護(hù)區(qū)等,為了避免造成代價過大的淹沒損失,經(jīng)過多學(xué)科論證,應(yīng)該放棄這一河段落差的利用,成為不連續(xù)階梯式的開發(fā)方式。因此,河流水利水能資源的綜合利用和梯級開發(fā)布局是一項十分復(fù)雜的工作,必須慎重處理好

51、開發(fā)和保護(hù)的關(guān)系。3.跨流域水電開發(fā)利用相鄰流域之間水體的高程差,將一個流域的部分水量引到另一個流域進(jìn)行發(fā)電的開發(fā)方式。根據(jù)相鄰流域的地形、地貌狀況不同,跨流域水電開發(fā)有以下兩種情況。(1)在地形復(fù)雜、高差懸殊的山區(qū),有兩條相鄰河流,在較短距離內(nèi)存在著較大的高程差。如將位于高處河流的部分水量引向低處的河流,即可獲得較大的發(fā)電效益。(2)在高原地區(qū),相鄰河流或湖泊之間高程差別不大,可以用比較簡單的工程措施予以溝通,將其中一條河流的部分水量集中到另一條自然條件較有利的河流上進(jìn)行發(fā)電??缌饔蛞_發(fā),除了用于發(fā)電以外,還可用于供水及航運等??缌饔蛞_發(fā)的核心問題是引水量規(guī)模,在論證引水量規(guī)模大小時

52、,要充分考慮相鄰流域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等需水規(guī)劃,要防止對區(qū)域之間協(xié)調(diào)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的不利影響。二、水電站分類1.按開發(fā)方式分類(1)壩式水電站,是在河流上攔河筑壩,壅高水位,以形成發(fā)電水頭的水電站。壩式水電站,按廠房與壩的相對位置,可分為河床式、壩后式、壩內(nèi)式、廠房頂溢流式、岸邊式和地下式等。(2)引水式水電站,是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成發(fā)電水頭的水電站。根據(jù)引水道的水力條件,引水式水電站可分為無壓與有壓兩類。無壓引水采用明渠或無壓隧洞明流引水,適用于中小型水電站;有壓引水采用壓力隧洞或壓力管道引水,適用于大中型水電站。(3)混合式水電站,是由擋水建筑物和引水系統(tǒng)共同

53、形成發(fā)電水頭的水電站。發(fā)電水頭的一部分靠攔河擋水閘壩雍高水位取得,另一部分靠引水道集中落差取得。混合式水電站通常兼有壩式和引水式水電站的工程特點,具有較好的綜合利用效益。(4)抽水蓄能電站,是具有上、下水庫,利用電力系統(tǒng)中低谷多余電能,把下水庫的水抽到上水庫內(nèi),以位能的形式蓄能,需要時再從上水庫放水至下水庫進(jìn)行發(fā)電的水電站。按水源不同,抽水蓄能電站又可分為純抽水蓄能電站、混合式抽水蓄能電站、調(diào)水式抽水蓄能電站。2.按工作水頭分類(1)高水頭水電站,通常指水頭大于200m的水電站。高水頭水電站一般建在河流上游的高山地區(qū),多為引水式或混合式水電站。如為壩式水電站,壩的高度常在250m以上。(2)中

54、水頭水電站,通常指水頭為40200m的水電站,中水頭水電站應(yīng)用范圍比較廣泛,多數(shù)為壩式或混合式水電站。(3)低水頭水電站,通常指水頭在40m以下的水電站,也有將24m水頭的水電站稱為極低水頭水電站。低水頭水電站多建在河流坡降平緩的中下游河段,普遍采用河床式電站。3.按裝機(jī)容量分類(1)大型水電站。電站總裝機(jī)容量在30萬kW(300MW)及以上的水電站。1994年,中國國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的中華人民共和國防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB 5020194)中規(guī)定,水電站裝機(jī)容量大于等于120萬kW者為大(1)型,120萬30萬kW者為大(2)型。大型水電站多建在大江大河上,需要研究解決的環(huán)境、社會、技術(shù)和

55、經(jīng)濟(jì)問題也比較復(fù)雜。(2)中型水電站。電站總裝機(jī)容量為5萬30萬kW(不含30萬kW)的水電站。中型水電站多建在中小河流上,需要研究的問題相對較簡單,易于解決。(3)小型水電站。電站總裝機(jī)容量在5萬kW(50 MW)以下的水電站。小水電資源多分布在山丘地區(qū)中小河流上,小水電的迅速發(fā)展,成為我國廣大農(nóng)村生產(chǎn)、生活的重要能源設(shè)施。4.按調(diào)節(jié)性能分類(1)多年調(diào)節(jié)水電站,是具有足夠調(diào)節(jié)庫容的水庫,可以使江河豐水年份多余的水量存儲在水庫里供枯水年份使用的水電站。多年調(diào)節(jié)水電站的水庫調(diào)節(jié)周期一般在2年以上,有的多達(dá)數(shù)年。多年調(diào)節(jié)水庫在一般水文情況下,庫容系數(shù)在0.3以上,并可同時進(jìn)行年調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)和日調(diào)

56、節(jié)。(2)年調(diào)節(jié)水電站,是具有一定調(diào)節(jié)庫容的水庫,可將設(shè)計枯水年的年徑流量調(diào)節(jié)為全年均勻分布的水電站。年調(diào)節(jié)水庫的庫容系數(shù)一般為0.250.30。年調(diào)節(jié)水電站常有完全年調(diào)節(jié)和不完全年調(diào)節(jié)之分,前者即為年調(diào)節(jié)水電站,后者則為季調(diào)節(jié)水電站。(3)季調(diào)節(jié)水電站,是具有一定調(diào)節(jié)庫容的水庫,能將設(shè)計枯水年豐水期一部分徑流量儲存起來,供枯水期使用的水電站。又稱不完全年調(diào)節(jié)水電站。季調(diào)節(jié)水庫的庫容系數(shù)一般為0.0250.20。季調(diào)節(jié)所能達(dá)到的程度,取決于枯水年徑流變化情況和調(diào)節(jié)庫容大小兩個因素,其調(diào)節(jié)時段的長短,有的水電站可達(dá)半年,有的只有12個月。(4)周調(diào)節(jié)水電站,是具有周調(diào)節(jié)的水庫,能將一周內(nèi)的天然來

57、水量按周內(nèi)各日負(fù)荷變化過程重新分配的水電站。周調(diào)節(jié)水電站可同時進(jìn)行日調(diào)節(jié)。(5)日調(diào)節(jié)水電站,是具有日調(diào)節(jié)的水庫(或水池),能將一日內(nèi)的天然來水量按日負(fù)荷變化過程重新分配的水電站。日調(diào)節(jié)常分為無限制日調(diào)節(jié)和有限制日調(diào)節(jié),其中有限制日調(diào)節(jié),是指因水庫容積不夠,或因下游用水部門的限制,不允許下游水位和流量變幅太大,水電站只能按照一定條件擔(dān)負(fù)日負(fù)荷圖上的工作位置。為了不受下游水位、流量的限制,有時修建反調(diào)節(jié)水庫,將水電站下泄的不均勻流量按照下游用水部門的要求再調(diào)節(jié)一次。(6)徑流式水電站,是對天然徑流無調(diào)節(jié)能力的水電站和僅能進(jìn)行日調(diào)節(jié)水電站的通稱。無調(diào)節(jié)徑流式水電站是完全按照天然徑流量發(fā)電,出力和發(fā)

58、電量隨著天然流量變化而變化,保證出力低,季節(jié)性電能比重大。徑流式水電站,只有在其上游有調(diào)節(jié)性能好的水電站,才能獲得良好的動能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。三、農(nóng)村水電我國從1986年開始,全面部署農(nóng)村水電建設(shè)規(guī)劃,經(jīng)過“七五”、“八五”、“九五”的努力,到2000年共建成653個農(nóng)村水電初級電氣化縣,極大地促進(jìn)了邊遠(yuǎn)山區(qū)、民族地區(qū)和革命老區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步?!笆濉逼陂g繼續(xù)建設(shè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相適應(yīng)的400個水電農(nóng)村電氣化縣,至2005年有410個農(nóng)村電氣化縣全面完成了任務(wù),農(nóng)村用電水平有較大幅度地提高。促進(jìn)了中小河流的綜合治理和農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),促進(jìn)了農(nóng)民增收和社會主義新農(nóng)村建設(shè),增加了清潔能源供應(yīng),改善

59、了能源結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境。2006年國家又批準(zhǔn)了“十一五”全國水電農(nóng)村電氣化縣建設(shè)規(guī)劃,建設(shè)范圍為460個農(nóng)村電氣化縣,實行目標(biāo)考核,動態(tài)管理。我國小水電資源豐富,是我國重要的資源優(yōu)勢,也是清潔的可再生能源。要因地制宜地科學(xué)合理開發(fā)小水電,對解決廣大農(nóng)村尤其是偏遠(yuǎn)貧困山區(qū)的用電問題、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件,促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和社會主義新農(nóng)村建設(shè)具有重要作用。要以電氣化縣建設(shè)為載體,加強(qiáng)制度創(chuàng)新,探索建立公平高效的小水電資源市場開發(fā)機(jī)制,規(guī)范運作,強(qiáng)化監(jiān)管,把小水電開發(fā)與農(nóng)民利益、地方發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)有機(jī)結(jié)合起來,走科學(xué)、有序、可持續(xù)發(fā)展的道路。要加強(qiáng)工程建設(shè)管理

60、,確保工程建設(shè)質(zhì)量。要處理好小水電開發(fā)和生態(tài)保護(hù)的關(guān)系,依法做好項目環(huán)境影響評價,落實各項環(huán)境保護(hù)措施。要堅持適度開發(fā)原則,維護(hù)河流健康生命。水工建筑物一、水工建筑物分類水工建筑物按服務(wù)對象可分為:服務(wù)于多種目標(biāo)的通用性水工建筑物和服務(wù)于單一目標(biāo)的專門性水工建筑物。通用性水工建筑物主要有:擋水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物、輸水建筑物、整治建筑物等。專門性水工建筑物主要有:水力發(fā)電的水電站廠房、高壓室(井)、壓力前池、壓力管道等,城鎮(zhèn)供排水的沉淀池、污水處理廠等,內(nèi)河航運的船閘、升船機(jī)、碼頭、防波堤等,過木、過魚的筏道、魚道等,農(nóng)田水利專用的灌溉管道、噴灌、滴灌等灌水設(shè)施以及水土保持、水產(chǎn)養(yǎng)殖

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