水利資源和水力資源

熱心網(wǎng)友：蘊藏于河川和海洋水體中,以位能、壓能和動能等形式存在于水體中的能量資源，也稱水力資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能和海洋熱能資源；狹義的水能資源指河流水能資源。 在一定技術、經(jīng)濟條件下，水能資源的一部分可以開發(fā)利用。按資源開發(fā)可能性的程度，水能資源分3級統(tǒng)計，即：理論蘊藏量、技術可開發(fā)資源和經(jīng)濟可開發(fā)資源。根據(jù)當前技術、經(jīng)濟水平，可開發(fā)資源主要是河川水能資源，潮汐能資源占小部分，波浪能利用尚處于試驗階段。水能資源屬可再生能源，一般按多年平均年發(fā)電量進行統(tǒng)計。 水能資源統(tǒng)計分級 可分為3級 (1) 理論可開發(fā)水能資源(蘊藏量)。對于河流水能資源采用河流分斷的平均流量（或中水 年、枯水年流量）和分段水位落差，逐段計算其能量后，累計的數(shù)字即為該河流的理論水能資源。按理論公式計算的河川水體蘊有的位能。計算理論蘊藏量的公式中，均假定通過河流的水量和計算河段的水位差全被利用，并假定能量轉(zhuǎn)換效率為1。世界各國在計算精度上也不盡相同。如有的按地面徑流量和高差計算；有的則按降水量和地面高差計算。中國把一條河流分成河段，按通過河段的多年平均年徑流量及其上下游兩端的水位差，用式①計算河段的理論蘊藏量；式②是理論蘊藏量用功率表示的形式。 E=0.00272WH ① P=9.81QH ② 式中E為按多年平均年發(fā)電量計算的理論蘊藏量，kW?h/a；W為河段兩端多年平均年徑流量的均值，m3；H為河段兩端水位的高程差，m；P為按平均功率表示的理論蘊藏量，kW；Q為通過河段的多年平均流量，m3/s。 一條河流、一個水系或一個地區(qū)的水能資源理論蘊藏量是其范圍內(nèi)各河段理論蘊藏量的總和。 (2) 技術可開發(fā)水能資源。按當前技術水平可開發(fā)利用的水能資源。實際上河流和海灣由于工程技術條件或其他自然、社會條件的限制，理論水能資源不可能全部被利用，誰能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能和電能事都會有一定損失，因此，技術上可開發(fā)的水能資源要比理論水能資源小。根據(jù)各河流的水文、地形、地質(zhì)、水庫淹沒損失等條件，經(jīng)初步規(guī)劃擬定可能開發(fā)的水電站，統(tǒng)計這些水電站的裝機容量和多年平均年發(fā)電量，稱為技術可開發(fā)資源。按技術可開發(fā)資源統(tǒng)計的多年平均年發(fā)電量比理論蘊藏量少得多。差別在于，計算技術可開發(fā)資源時，有3點不同于計算理論蘊藏量，即：①不包括不宜開發(fā)河段的資源；②對可開發(fā)河段，考慮了因水庫調(diào)節(jié)能力的限制、庫水位變動和引水系統(tǒng)輸水過程中的損失等因素，致使部分水量和水頭沒被利用；③采用實際可能的能量轉(zhuǎn)換效率，η＜1.0。由于技術可開發(fā)資源隨技術水平和社會、環(huán)境等條件的發(fā)展而變化，故技術可開發(fā)資源的數(shù)量也隨時間發(fā)展而有所變化。 (3) 經(jīng)濟可利用的水能資源。在技術可開發(fā)水能資源的基礎上，根據(jù)造價、淹沒損失、輸電距離等條件，挑選技術上可行、經(jīng)濟上合理的水電站進行統(tǒng)計，得出經(jīng)濟可利用的水能資源。根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展要求，經(jīng)與其他能源發(fā)電分析比較后，對認為經(jīng)濟上有利的可開發(fā)水電站，按其裝機容量和多年平均年發(fā)電量進行統(tǒng)計。經(jīng)濟可開發(fā)水電站是從技術可開發(fā)水電站群中篩選出來的，故其數(shù)值小于技術可開發(fā)資源。經(jīng)濟可開發(fā)資源與社會經(jīng)濟條件、各類電源相對經(jīng)濟性等情況有關，故其數(shù)量不斷有所調(diào)整。 由于技術水平的不斷提高，經(jīng)濟條件的不斷變化，環(huán)境保護要求的提高，技術上可開發(fā)的水能資源和經(jīng)濟上可能利用的水能資源，也隨之而變化。在估算水能資源數(shù)字時，一般都在某種程度上同時考慮了技術和經(jīng)濟兩個因素。世界各國一般采用“可能開發(fā)的水能資源”，來綜合考慮技術上和經(jīng)濟上可能開發(fā)的水能資源。 在以上3種估算方法的基礎上，人們根據(jù)生態(tài)和環(huán)境保護的要求，部分專家與學者開始提出“生態(tài)和環(huán)境保護前提下可利用的水能資源”的概念，即在重視生態(tài)和環(huán)境保護的前提下提出水能資源的開發(fā)方案，確定可利用資源量，并在水能資源開發(fā)、利用的過程中重視生態(tài)和實施對環(huán)境的保護。 水能利用的基本措施是集中水頭、調(diào)解徑流，安裝水力機械或水力發(fā)電裝置，把水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能或電能，供生產(chǎn)和生活使用。 （1）水力利用。水能資源的原始利用是水力的利用，即把水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能加以利用，世界上已有二、三千年歷史，如利用水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能作動力鼓風的水挑，利用水能春米、磨面的水碓、水磨和潮汐磨，利用水能推動筒車、水車進行灌溉和排澇等。20世紀40年代，發(fā)明了水錘泵和水輪泵，用近代機械水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能用于提水或帶動工作機械。 （2）水力發(fā)電。在河流或沿海的適當?shù)攸c建設水力發(fā)電站、潮汐電站或波浪能電站，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，并將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。目前水力發(fā)電已大大超過水力的直接利用，成為水能利用的主要形式。隨著水工、施工和機械制造技術的進步，水力發(fā)電站的規(guī)模越來越大，經(jīng)濟效益也越來越好。由于水力發(fā)電是一種廉價的可再生能源，調(diào)解靈活，啟停快捷，成為電力系統(tǒng)理想的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相和事故備用電源。水力發(fā)電站的壽命長，運行人員少，日常維護和大修理費用省，成為電力系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。水力發(fā)電已與火力發(fā)電和核電并列為重要的發(fā)電能源之一。