土木工程概论第二讲补充材料

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1、第2讲世界著名水利工程简介(上)——水能开发方式、施工方法、坝工类型、旅游、环境……1序水是人类和一切生物生存所不可缺少的自然资源，没有水就没有生命。随着国民经济的发展，人民物质和文化生活水平的不断提高，人类对水资源的需求量也日益增长。当前，水资源的合理开发利用，在世界上已经引起各国的普遍重视。由于用水量的不断增加、水源的污染，有些国家已经出现水源危机。我国有些地区和城市，用水也很紧张，引起有关部门和社会的广泛重视。我国水资源的现状不仅对工、农业的发展有密切关系，而且对于整个国民经济建设的布局关系

2、也很大，必须调查清楚，作出正确的评价，才有利于社会健康、可持续发展。我国幅员辽阔，江河众多，总面积960万平方公里，山区占三分之二，平原占三分之一。耕地15亿亩，仅占总面积十分之一；主要分布在东北、华北、淮河和长江中下游四大平原和珠江三角洲以及内陆平原。全国大小河川总长度大约有42万公里，流域面积在100平方公里以上的河流有5000多条，其中流域面积在1000平方公里以上的河流有1500多条。天然湖泊面积在1平方公里以上的约有3800多个，其中，面积在100平方公里以上的约有130多个。此外，还有

3、许多大小冰川，其而积约有57069平方公里。我国平均年雨量630毫米，年降水总量约为6万亿立方米，相当全球陆地降水总量119万亿立方米的5％，除了蒸发和下海，河川的平均年径流总量约2.6万亿立方米，相当于全球陆地径流总量47万亿立方米的5.5％。能源开发和利用是整个国民经济的保证，其中电力工业占有非常重要的地位，是工农业生产的先行。水力发电就是将水能转变为电能，在电力工业中起着特殊的作用。为了利用水能，必须修建水工建筑物以集中落差、控制流量和输送水流。当水流从上游通过水轮机流向下游时，水轮机将水能

4、转变为机械能，再经发电机转变为电能。因此，水电站是将水能转变为电能的设备和建筑物的综合体，是生产电能的企业。水力发电是将一次能源和二次能源的开发同时完成的，比起火电站和核电站来，有本质上的优越性。水电是再生性能源，不需要消耗燃料，可以节省开采和运输燃料的化费；水电站的运行人员也少得多，因此水电的成本大大低于火电。水力发电具有运行上的高度机动性，可根据负荷变化迅速改变其出力，能很好地担负电力系统的调峰、调频和事故备用等任务，而在这方面，火电和核电的性能恰恰是较差的。水电可以节约既是燃料也是重要工业原

5、料和出口物资的煤炭、石油和天然气，可以节约国家宝贵的人力资源。水力发电大都具有防洪、灌溉、供水、航运、水产、旅游等综合效益。水电对环境无化学和热污染，是最清洁的能源。水力发电也存在一些问题。优良的水电工程常位于边远的山区，给建设和输电带来困难。水电工程会造成淹没损失。水电工程的工程量，特别是土建工程量比较大，因此一次投资大，有的工期较长。但如果考虑到它不需要另建开采和运输燃料的工程，那末其投资未必很大，加上它发电成本低廉，其动态经济效益仍是优越的。一些水电工程可能对自然条件和生态产生不利影响，但可

6、通过合理的设计加以避免，甚至变不利为有利。值得注意的是，对于水利建设，成功了，搞好了，是兴利，搞得不好就可能是很难弥补的灾害。一百年来，特别是上世纪30年代以来，世界各国都很注意发展水电。在各国开发水电的初期，可以先选择技术经济条件最优越的目标，使效益更加显著。水电对各国国民经济起了积极推动作用。许多工业化国家的早期发展，都曾得益于水电开发；有的国家至今仍以水电为国民经济的一大支柱。据统计，全世界可能开发的水电容量约为22亿kW，平均开发程度已达到25％以上。西方不少国家水力资源已接近开发完毕。在

7、电能构成中，西方各国水电比重都比较大。60年代以来，水能资源开发较多后才逐渐下降。70年代以来，世界性的能源问题和环境问题日益尖锐，水电开发利用更加受到重视，即使是水力资源开发充分的国家，又重新研究过去认为不值得开发的资源。如美国调查了可供利用的4000万kW的小水电以供开发；日本又一次进行了全国水力资源普查，查出2000万kW资源。据估计，在今后40年内，全世界可开发的水力资源的80％都将得到开发，届时水能开发可达18亿kW。在修建大型水电站的同时，中小型水电站将更快发展。由于对调峰容量增长的需

8、要，抽水蓄熊电站的发展很快。对原有水电工程的扩建和改建，已成为一种趋势。潮汐发电受到更多的重视。目前世界上已建成的装机容量最大的水电站是巴西和巴拉圭的伊泰普水电站(1260万kW)，最大的抽水蓄能电站是美国的巴斯康蒂电站(210万kW)，最大的潮汐电站是法国的朗斯电站(24万kW)。水头最高的电站是奥地利的赖斯采克蓄能电站(1773m)；最大的水轮发电机组是三峡电站的机组(75万kW)。我国的水能资源极其丰富。河流水能蕴藏量达6.76亿kW，可能开发的达3.78亿kW，占世界首位。