地理试题,分析海上筑坝发电原理（范文推荐）

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　地理试题 分析海上筑坝发电的原理

　水 力 发 电 的 原 理 与 基 本 类 型

　常用的集中落差方式有筑坝、引水方式或两者混合方式。

　筑 坝 发 电 方 式

　在落差较大的河段修建水坝，建立水库蓄水提高水位，在坝外安装水轮机，水库的水流通过输水道（引水道）到坝外低处的水轮机，水流推动水轮机旋转带动发电机发电，然后通过尾水渠到下游河道，这是筑坝建库发电的方式。图 1 是坝式发电原理图。

　 图 1--筑坝建库发电原理图

　由于坝内水库水面与坝外水轮机出水面有较大的水位差 H0，水库里大量的水通过较大的势能进行做功，可获得很高的水资源利用率。采用筑坝集中落差的方法建立的水电站称坝式水电站，主要有坝后式水电站与河床式水电站。

　引 水 发 电 方 式

　在河流高处建立水库蓄水提高水位，在较低的下游安装水轮机，通过引水道把上游水库的水引到下游低处的水轮机，水流推动水轮机旋转带动发电机发电，然后通过尾水渠到下游河道，引水道会较长并穿过山体，这是一种引水发电的方式。图 2 是引水发电原理图。

　图 2--引水发电原理图

　由于上游水库水面与下游水轮机出水面有较大的水位差 H0，水库里大量的水通过较大的势能进行做功，可获得很高的水资源利用率。采用引水方式集中落差的水电站称为引水式水电站，主要有有压引水式水电站与无压引水式水电站。

　 水 电 站 主 要 工 作 参 数

　通过水电站主要工作参数可以对水电站工作原理进一步了解。水电站主要工作参数包括流量、水头、出力等。

　1．流量 Q 为单位时间内通过水轮机的水体积，单位 m3／s。

　2．静水头 Ho（也称毛水头，即水的落差）单位 m

　水电站上游水位为 Zu，下游水位为 Zd，则有：

　 Ho =Zu- Zd 3．出力

　单位时间内的天然水能 Pt 称为水电站理论出力，即

　 水电站的实际出力要小于理论出力。在由水能转化为电能过程中，会产生能量损失，主要有水头损失与能量转化损失：

　水流经输水道后会损失一部分能量，称为水头损失 Ah，它与流道长度、截面形状和尺寸、构造材料、铺设方式等等因素有关，须在电站总体布置完成后才可做出较精确的计算。初步计算时，可估计 Ah=(1%～10%)Ho，输水道长、流速大的取大值，输水道

　短、流速小的取小值。

　除此外在能量转化过程中还将损失一些能量，水轮机的效率约 90%至 95%、发电机的效率约 90%至 98%、传动设备也会有能量损失，水电站实际出力 P 为

　式中：ηt 为水轮发电机组总效率，k 为水电站出力系数。对中小型电站，k 值一般取为 6.5～8.0。