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1、【水資源論文】水資源調配與水力發(fā)電探討
我國水資源的布局情況總體呈“南多北少、東南多西北少、局部多宏觀少、布局不均勻”的狀況，這種分配情況與我國地理特點以及不同地區(qū)的氣候特點有關。這種布局造成了某些地區(qū)的水資源嚴重短缺，因此國家開展了一系列大型水資調配工程。在進行水力發(fā)電相關建設時，要綜合考慮水資源的分布與調配情況，從而做到效益最大化，讓水力發(fā)電工程能更好地為國家工業(yè)建設和人民生活水平的提高做出貢獻。
1我國水資源調配工程簡述
1.1南水北調工程。南水北調工程是基于我國水資源南多北少的布局特點來展開建設的，目的是將南方地區(qū)的豐富水資源通過人工水路運輸至水
2、資源缺乏的北方地區(qū)，從而使這些富余水資源的資源利用率最大化。南水北調工程分東、中、西三條線路，線路起點均位于南方地區(qū)，主要供水區(qū)域為河南、河北、北京、天津四個北方地區(qū)。東線起于揚州終于天津，主要供應華北平原，解決華北地區(qū)的干旱與缺水情況；中線起于丹江口水庫終于北京，主要供水區(qū)域為華中地區(qū)，解決華中的氣候性缺水問題；西線工程起于長江上游終于黃河，主要供水區(qū)域為西北地區(qū)，解決我國西北地區(qū)的干旱問題。截至目前，東線與中線工程已經完工并開始進行調水，西線工程尚處于論證階段，未正式開工建設[1]。南水北調工程的調水總量預計可達448億立方米，三條線路的總長度可達4350公里，貫穿了長江、黃河、淮河和海河
3、四大江河，總體形成了“四橫三縱”的布局網絡，整個水域流系連接到了全國各個地區(qū)，顯著緩解了北方地區(qū)的缺水情況，并且對北方地區(qū)的經濟發(fā)展、產業(yè)結構的調整以及生態(tài)環(huán)境的改善起到了促進作用。1.2東水西調工程。東水西調工程是基于我國水資源東南多西北少的特點來建設的，目的是實現東西部地區(qū)水資源和土地資源的互補，推動西部地區(qū)的經濟發(fā)展并優(yōu)化西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。從現實意義上來講，東水西調屬于南水北調工程的一個補充內容，對南水北調工程中未涉及的缺水地區(qū)進行水源輸送，規(guī)模比南水北調，是局部地區(qū)的水資源調配。目前東水西調工程處于設想和論證階段，尚未開始正式動工。
2水資源調配下的水力發(fā)電建設探討
4、
2.1水資源調配與水力發(fā)電。水力發(fā)電的原理是利用水位落差，將水體的重力勢能轉化為水輪的機械能，再通過水輪推動發(fā)電機進行發(fā)電得到電能，而在水資源調配過程中，由于調水線路充分利用了水資源的地形與水流特點，整個調水線路蘊藏著巨大的水力發(fā)電潛力，因此水資源調配與水力發(fā)電之間具有緊密的聯(lián)系，在進行水資源調配工程的設計過程時也要同步設計相應的水力發(fā)電建設工程[2]。2.2水力發(fā)電建設選址的基本考慮要素。在進行水力發(fā)電建設選址時，需要考慮如下因素：河流落差、匯水面積、人口居住情況、地形地貌等，其中地形是最重要因素之一，水力發(fā)電的原理就是利用高低水位之間的落差，將水的重力勢能轉化為水輪機械能，
5、再通過發(fā)電機轉化為電能，在我國安排水資源調配路線時，地形因素也是設置水流路線的重要考慮因素。我國總體地形呈西部北部高、東部南部低的特點，因此在進行水力發(fā)電建設選址時要充分依托地形因素進行建造。就實際建設情況來看，我國南水北調路線中的水力發(fā)電建設一般是采取大型水利設施與小型水利設施相組合的梯級發(fā)電站規(guī)模來建設的，通過筑基提水，在水資源上升過程中進行水能的積攢，在下放的過程中利用水能促進生產，但是這種發(fā)電站建設需要的成本資金較高，需要大量的投入，并且見效時間較長。東水西調中的水力發(fā)電建設選址時將地形因素作為最主要考慮因素，在建設計劃中，水利設施的安放點一般都位于高處，對于地形優(yōu)勢的利用最大化，我國
6、中西部地區(qū)多山區(qū)，在這些地區(qū)的水資源調配線路上間隔修建了數量眾多的小型水力發(fā)電站，不僅充分利用了地域優(yōu)勢，也對中西部地區(qū)的經濟和工業(yè)發(fā)展有著積極作用[3]。2.3水力發(fā)電建設總體規(guī)劃。我國水力發(fā)電宏觀上與水資源調配工程是直接相關的，具體而言是以三峽大壩為代表，結合南水北調工程修建水利設施，在進行水力發(fā)電的同時兼顧運輸與提高農業(yè)工業(yè)生產效率的功能。我國的水利工程建設以自主研發(fā)為主，通過對國外先進設備的采購和研究來學習關鍵技術并進行創(chuàng)新，目前已經取得了相當優(yōu)良的成果，投產各類大中型水電機組數量超過五百臺，成果開展了6000噸級推力軸承實驗研究，我國水力發(fā)電機組建設水平已經位于世界前列。2.4水力發(fā)
7、電建設與水資源利用局部規(guī)劃。我國水力發(fā)電建設的總體規(guī)劃與宏觀水資源調配工程是相互結合的，而在局部上，我國水資源調配和水力發(fā)電設施建設也是緊密聯(lián)系的。局部水利設施不僅要為當地區(qū)域的生產提供電力，對于居民生活和澆灌等活動也要起到便利，對于這種情況，一般采用小型水力機組安放到鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域來將大中型水利裝置的水能進行分散，而山區(qū)地區(qū)的居民用水以及梯田區(qū)域的用水則是使用管道裝置來集中進行水的采集與釋放，使水資源的利用集中化。目前，小水電在我國迎來了發(fā)展高峰，我國要充分利用小水電的靈活性，大力推廣小水電的開發(fā)和利用，通過經濟支持、貸款補貼以及政策鼓勵等政策來提高積極性，在河道落差處積極進行小水電的建造，從而推
8、動水力發(fā)電與水能利用事業(yè)的發(fā)展。2.5水資源調配與現有水力發(fā)電設施間的聯(lián)系。水資源調配工程除了對未來的水電建設有著指導作用之外，對現有的水力發(fā)電工程也有相當可觀的補償效益，以黃河上游龍羊峽—青銅峽河段的梯級電站為例，到2020年，南水北調一期工程將正式全面運行，其調水期1年可達10個月，所調的水資源會流入河道，增加河道徑流，從而使該區(qū)域的水電站發(fā)電量大幅度增加。根據計算，南水北調一期工程的調水量進入此河段之內，這一河段的25座梯級電站的電量增量可達88.52億千瓦時，這種影響是多方面的，水力發(fā)電量的增加還會使火力發(fā)電的任務減少，從而進一步節(jié)省燃料以及保護生態(tài)環(huán)境，據估計總的發(fā)電補償效益可達8.
9、5億元人民幣。此外，根據研究顯示水資源調配不僅會增加流入區(qū)域的水力發(fā)電量，對于流出區(qū)域的長江梯級發(fā)電站而言，其水力發(fā)電量的受影響程度并不大，因此水資源調配工作對于現有水力發(fā)電設施有著巨大的積極作用[4]。
3總結
結合我國的水資源調配計劃與水資源分配情況來看，我國擁有在水能開發(fā)方面的巨大優(yōu)勢，從世界范圍內看，我國已開發(fā)水能資源與未開發(fā)水能資源均位于世界第1位，因此我國要保持優(yōu)勢，繼續(xù)優(yōu)化水能利用情況。在進行水資源調配的過程中為了充分利用水能資源，要同步進行水力發(fā)電的設施修建和工程建設，在優(yōu)化水資源分配情況的同時也要做好水利設施的運用。將水資源調配與水力發(fā)電建設相
10、聯(lián)系，既有利于我國水能利用率的提高，又有利于提高我國人民的生活質量，因此我國必須重視水資源調配工程下的水力發(fā)電工程建設。
參考文獻：
[1]劉涵，黃強，夏忠，等.南水北調西線一期調水時黃河上游水力發(fā)電的補償效益[J].河海大學學報(自然科學版)，2005(4)：399-403.
[2]韓振強，唐梅英，胡建華.南水北調西線工程效益分析[J].人民黃河，1998(8)：24-26+46.
[3]王瑋璠.我國水資源的調配與水力發(fā)電[J].科技致富向導，2012(26)：124.
[4]陳薩拉，翁鴻燕.關于我國水資源保護與利用的研究[J].河南農業(yè)，2015(21)：62.
作者:謝敏萍 單位:華北水利水電大學電力學院
【水資源論文】水資源調配與水力發(fā)電探討
